lib/Target/NVPTX/NVPTXAsmPrinter.cpp

   1 //===-- NVPTXAsmPrinter.cpp - NVPTX LLVM assembly writer ------------------===//
   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 file contains a printer that converts from our internal representation
  11 // of machine-dependent LLVM code to NVPTX assembly language.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "NVPTXAsmPrinter.h"
  16 #include "InstPrinter/NVPTXInstPrinter.h"
  17 #include "MCTargetDesc/NVPTXMCAsmInfo.h"
  18 #include "NVPTX.h"
  19 #include "NVPTXInstrInfo.h"
  20 #include "NVPTXMachineFunctionInfo.h"
  21 #include "NVPTXMCExpr.h"
  22 #include "NVPTXRegisterInfo.h"
  23 #include "NVPTXTargetMachine.h"
  24 #include "NVPTXUtilities.h"
  25 #include "cl_common_defines.h"
  26 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  27 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  32 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  33 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  34 #include "llvm/IR/Function.h"
  35 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  36 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  37 #include "llvm/IR/Module.h"
  38 #include "llvm/IR/Operator.h"
  39 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  40 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  41 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  42 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  43 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  44 #include "llvm/Support/Path.h"
  45 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  46 #include "llvm/Support/TimeValue.h"
  47 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  48 #include <sstream>
  49 using namespace llvm;
  50
  51 #define DEPOTNAME "__local_depot"
  52
  53 static cl::opt<bool>
  54 EmitLineNumbers("nvptx-emit-line-numbers", cl::Hidden,
  55                 cl::desc("NVPTX Specific: Emit Line numbers even without -G"),
  56                 cl::init(true));
  57
  58 static cl::opt<bool>
  59 InterleaveSrc("nvptx-emit-src", cl::ZeroOrMore, cl::Hidden,
  60               cl::desc("NVPTX Specific: Emit source line in ptx file"),
  61               cl::init(false));
  62
  63 namespace {
  64 /// DiscoverDependentGlobals - Return a set of GlobalVariables on which \p V
  65 /// depends.
  66 void DiscoverDependentGlobals(const Value *V,
  67                               DenseSet<const GlobalVariable *> &Globals) {
  68   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
  69     Globals.insert(GV);
  70   else {
  71     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
  72       for (unsigned i = 0, e = U->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  73         DiscoverDependentGlobals(U->getOperand(i), Globals);
  74       }
  75     }
  76   }
  77 }
  78
  79 /// VisitGlobalVariableForEmission - Add \p GV to the list of GlobalVariable
  80 /// instances to be emitted, but only after any dependents have been added
  81 /// first.
  82 void VisitGlobalVariableForEmission(
  83     const GlobalVariable *GV, SmallVectorImpl<const GlobalVariable *> &Order,
  84     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visited,
  85     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visiting) {
  86   // Have we already visited this one?
  87   if (Visited.count(GV))
  88     return;
  89
  90   // Do we have a circular dependency?
  91   if (Visiting.count(GV))
  92     report_fatal_error("Circular dependency found in global variable set");
  93
  94   // Start visiting this global
  95   Visiting.insert(GV);
  96
  97   // Make sure we visit all dependents first
  98   DenseSet<const GlobalVariable *> Others;
  99   for (unsigned i = 0, e = GV->getNumOperands(); i != e; ++i)
 100     DiscoverDependentGlobals(GV->getOperand(i), Others);
 101
 102   for (DenseSet<const GlobalVariable *>::iterator I = Others.begin(),
 103                                                   E = Others.end();
 104        I != E; ++I)
 105     VisitGlobalVariableForEmission(*I, Order, Visited, Visiting);
 106
 107   // Now we can visit ourself
 108   Order.push_back(GV);
 109   Visited.insert(GV);
 110   Visiting.erase(GV);
 111 }
 112 }
 113
 114 // @TODO: This is a copy from AsmPrinter.cpp.  The function is static, so we
 115 // cannot just link to the existing version.
 116 /// LowerConstant - Lower the specified LLVM Constant to an MCExpr.
 117 ///
 118 using namespace nvptx;
 119 const MCExpr *nvptx::LowerConstant(const Constant *CV, AsmPrinter &AP) {
 120   MCContext &Ctx = AP.OutContext;
 121
 122   if (CV->isNullValue() || isa<UndefValue>(CV))
 123     return MCConstantExpr::Create(0, Ctx);
 124
 125   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV))
 126     return MCConstantExpr::Create(CI->getZExtValue(), Ctx);
 127
 128   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CV))
 129     return MCSymbolRefExpr::Create(AP.getSymbol(GV), Ctx);
 130
 131   if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV))
 132     return MCSymbolRefExpr::Create(AP.GetBlockAddressSymbol(BA), Ctx);
 133
 134   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV);
 135   if (!CE)
 136     llvm_unreachable("Unknown constant value to lower!");
 137
 138   switch (CE->getOpcode()) {
 139   default:
 140     // If the code isn't optimized, there may be outstanding folding
 141     // opportunities. Attempt to fold the expression using DataLayout as a
 142     // last resort before giving up.
 143     if (Constant *C = ConstantFoldConstantExpression(
 144             CE, AP.TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout()))
 145       if (C != CE)
 146         return LowerConstant(C, AP);
 147
 148     // Otherwise report the problem to the user.
 149     {
 150       std::string S;
 151       raw_string_ostream OS(S);
 152       OS << "Unsupported expression in static initializer: ";
 153       CE->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/ false,
 154                          !AP.MF ? nullptr : AP.MF->getFunction()->getParent());
 155       report_fatal_error(OS.str());
 156     }
 157   case Instruction::AddrSpaceCast: {
 158     // Strip any addrspace(1)->addrspace(0) addrspace casts. These will be
 159     // handled by the generic() logic in the MCExpr printer
 160     PointerType *DstTy            = cast<PointerType>(CE->getType());
 161     PointerType *SrcTy            = cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType());
 162     if (SrcTy->getAddressSpace() == 1 && DstTy->getAddressSpace() == 0) {
 163       return LowerConstant(cast<const Constant>(CE->getOperand(0)), AP);
 164     }
 165     std::string S;
 166     raw_string_ostream OS(S);
 167     OS << "Unsupported expression in static initializer: ";
 168     CE->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/ false,
 169                        !AP.MF ? nullptr : AP.MF->getFunction()->getParent());
 170     report_fatal_error(OS.str());
 171   }
 172   case Instruction::GetElementPtr: {
 173     const DataLayout &TD = *AP.TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
 174     // Generate a symbolic expression for the byte address
 175     APInt OffsetAI(TD.getPointerSizeInBits(), 0);
 176     cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(TD, OffsetAI);
 177
 178     const MCExpr *Base = LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 179     if (!OffsetAI)
 180       return Base;
 181
 182     int64_t Offset = OffsetAI.getSExtValue();
 183     return MCBinaryExpr::CreateAdd(Base, MCConstantExpr::Create(Offset, Ctx),
 184                                    Ctx);
 185   }
 186
 187   case Instruction::Trunc:
 188     // We emit the value and depend on the assembler to truncate the generated
 189     // expression properly.  This is important for differences between
 190     // blockaddress labels.  Since the two labels are in the same function, it
 191     // is reasonable to treat their delta as a 32-bit value.
 192   // FALL THROUGH.
 193   case Instruction::BitCast:
 194     return LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 195
 196   case Instruction::IntToPtr: {
 197     const DataLayout &TD = *AP.TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
 198     // Handle casts to pointers by changing them into casts to the appropriate
 199     // integer type.  This promotes constant folding and simplifies this code.
 200     Constant *Op = CE->getOperand(0);
 201     Op = ConstantExpr::getIntegerCast(Op, TD.getIntPtrType(CV->getContext()),
 202                                       false /*ZExt*/);
 203     return LowerConstant(Op, AP);
 204   }
 205
 206   case Instruction::PtrToInt: {
 207     const DataLayout &TD = *AP.TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
 208     // Support only foldable casts to/from pointers that can be eliminated by
 209     // changing the pointer to the appropriately sized integer type.
 210     Constant *Op = CE->getOperand(0);
 211     Type *Ty = CE->getType();
 212
 213     const MCExpr *OpExpr = LowerConstant(Op, AP);
 214
 215     // We can emit the pointer value into this slot if the slot is an
 216     // integer slot equal to the size of the pointer.
 217     if (TD.getTypeAllocSize(Ty) == TD.getTypeAllocSize(Op->getType()))
 218       return OpExpr;
 219
 220     // Otherwise the pointer is smaller than the resultant integer, mask off
 221     // the high bits so we are sure to get a proper truncation if the input is
 222     // a constant expr.
 223     unsigned InBits = TD.getTypeAllocSizeInBits(Op->getType());
 224     const MCExpr *MaskExpr =
 225         MCConstantExpr::Create(~0ULL >> (64 - InBits), Ctx);
 226     return MCBinaryExpr::CreateAnd(OpExpr, MaskExpr, Ctx);
 227   }
 228
 229     // The MC library also has a right-shift operator, but it isn't consistently
 230   // signed or unsigned between different targets.
 231   case Instruction::Add:
 232   case Instruction::Sub:
 233   case Instruction::Mul:
 234   case Instruction::SDiv:
 235   case Instruction::SRem:
 236   case Instruction::Shl:
 237   case Instruction::And:
 238   case Instruction::Or:
 239   case Instruction::Xor: {
 240     const MCExpr *LHS = LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 241     const MCExpr *RHS = LowerConstant(CE->getOperand(1), AP);
 242     switch (CE->getOpcode()) {
 243     default:
 244       llvm_unreachable("Unknown binary operator constant cast expr");
 245     case Instruction::Add:
 246       return MCBinaryExpr::CreateAdd(LHS, RHS, Ctx);
 247     case Instruction::Sub:
 248       return MCBinaryExpr::CreateSub(LHS, RHS, Ctx);
 249     case Instruction::Mul:
 250       return MCBinaryExpr::CreateMul(LHS, RHS, Ctx);
 251     case Instruction::SDiv:
 252       return MCBinaryExpr::CreateDiv(LHS, RHS, Ctx);
 253     case Instruction::SRem:
 254       return MCBinaryExpr::CreateMod(LHS, RHS, Ctx);
 255     case Instruction::Shl:
 256       return MCBinaryExpr::CreateShl(LHS, RHS, Ctx);
 257     case Instruction::And:
 258       return MCBinaryExpr::CreateAnd(LHS, RHS, Ctx);
 259     case Instruction::Or:
 260       return MCBinaryExpr::CreateOr(LHS, RHS, Ctx);
 261     case Instruction::Xor:
 262       return MCBinaryExpr::CreateXor(LHS, RHS, Ctx);
 263     }
 264   }
 265   }
 266 }
 267
 268 void NVPTXAsmPrinter::emitLineNumberAsDotLoc(const MachineInstr &MI) {
 269   if (!EmitLineNumbers)
 270     return;
 271   if (ignoreLoc(MI))
 272     return;
 273
 274   DebugLoc curLoc = MI.getDebugLoc();
 275
 276   if (prevDebugLoc.isUnknown() && curLoc.isUnknown())
 277     return;
 278
 279   if (prevDebugLoc == curLoc)
 280     return;
 281
 282   prevDebugLoc = curLoc;
 283
 284   if (curLoc.isUnknown())
 285     return;
 286
 287   const MachineFunction *MF = MI.getParent()->getParent();
 288   //const TargetMachine &TM = MF->getTarget();
 289
 290   const LLVMContext &ctx = MF->getFunction()->getContext();
 291   DIScope Scope(curLoc.getScope(ctx));
 292
 293   assert((!Scope || Scope.isScope()) &&
 294     "Scope of a DebugLoc should be null or a DIScope.");
 295   if (!Scope)
 296      return;
 297
 298   StringRef fileName(Scope.getFilename());
 299   StringRef dirName(Scope.getDirectory());
 300   SmallString<128> FullPathName = dirName;
 301   if (!dirName.empty() && !sys::path::is_absolute(fileName)) {
 302     sys::path::append(FullPathName, fileName);
 303     fileName = FullPathName.str();
 304   }
 305
 306   if (filenameMap.find(fileName.str()) == filenameMap.end())
 307     return;
 308
 309   // Emit the line from the source file.
 310   if (InterleaveSrc)
 311     this->emitSrcInText(fileName.str(), curLoc.getLine());
 312
 313   std::stringstream temp;
 314   temp << "\t.loc " << filenameMap[fileName.str()] << " " << curLoc.getLine()
 315        << " " << curLoc.getCol();
 316   OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str().c_str()));
 317 }
 318
 319 void NVPTXAsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
 320   SmallString<128> Str;
 321   raw_svector_ostream OS(Str);
 322   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 323     emitLineNumberAsDotLoc(*MI);
 324
 325   MCInst Inst;
 326   lowerToMCInst(MI, Inst);
 327   EmitToStreamer(OutStreamer, Inst);
 328 }
 329
 330 // Handle symbol backtracking for targets that do not support image handles
 331 bool NVPTXAsmPrinter::lowerImageHandleOperand(const MachineInstr *MI,
 332                                            unsigned OpNo, MCOperand &MCOp) {
 333   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
 334   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 335
 336   if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsTexFlag) {
 337     // This is a texture fetch, so operand 4 is a texref and operand 5 is
 338     // a samplerref
 339     if (OpNo == 4 && MO.isImm()) {
 340       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 341       return true;
 342     }
 343     if (OpNo == 5 && MO.isImm() && !(MCID.TSFlags & NVPTXII::IsTexModeUnifiedFlag)) {
 344       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 345       return true;
 346     }
 347
 348     return false;
 349   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSuldMask) {
 350     unsigned VecSize =
 351       1 << (((MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSuldMask) >> NVPTXII::IsSuldShift) - 1);
 352
 353     // For a surface load of vector size N, the Nth operand will be the surfref
 354     if (OpNo == VecSize && MO.isImm()) {
 355       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 356       return true;
 357     }
 358
 359     return false;
 360   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSustFlag) {
 361     // This is a surface store, so operand 0 is a surfref
 362     if (OpNo == 0 && MO.isImm()) {
 363       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 364       return true;
 365     }
 366
 367     return false;
 368   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSurfTexQueryFlag) {
 369     // This is a query, so operand 1 is a surfref/texref
 370     if (OpNo == 1 && MO.isImm()) {
 371       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 372       return true;
 373     }
 374
 375     return false;
 376   }
 377
 378   return false;
 379 }
 380
 381 void NVPTXAsmPrinter::lowerImageHandleSymbol(unsigned Index, MCOperand &MCOp) {
 382   // Ewwww
 383   TargetMachine &TM = const_cast<TargetMachine&>(MF->getTarget());
 384   NVPTXTargetMachine &nvTM = static_cast<NVPTXTargetMachine&>(TM);
 385   const NVPTXMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<NVPTXMachineFunctionInfo>();
 386   const char *Sym = MFI->getImageHandleSymbol(Index);
 387   std::string *SymNamePtr =
 388     nvTM.getManagedStrPool()->getManagedString(Sym);
 389   MCOp = GetSymbolRef(OutContext.GetOrCreateSymbol(
 390     StringRef(SymNamePtr->c_str())));
 391 }
 392
 393 void NVPTXAsmPrinter::lowerToMCInst(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) {
 394   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 395   const NVPTXSubtarget &ST = TM.getSubtarget<NVPTXSubtarget>();
 396
 397   // Special: Do not mangle symbol operand of CALL_PROTOTYPE
 398   if (MI->getOpcode() == NVPTX::CALL_PROTOTYPE) {
 399     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 400     OutMI.addOperand(GetSymbolRef(
 401       OutContext.GetOrCreateSymbol(Twine(MO.getSymbolName()))));
 402     return;
 403   }
 404
 405   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 406     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 407
 408     MCOperand MCOp;
 409     if (!ST.hasImageHandles()) {
 410       if (lowerImageHandleOperand(MI, i, MCOp)) {
 411         OutMI.addOperand(MCOp);
 412         continue;
 413       }
 414     }
 415
 416     if (lowerOperand(MO, MCOp))
 417       OutMI.addOperand(MCOp);
 418   }
 419 }
 420
 421 bool NVPTXAsmPrinter::lowerOperand(const MachineOperand &MO,
 422                                    MCOperand &MCOp) {
 423   switch (MO.getType()) {
 424   default: llvm_unreachable("unknown operand type");
 425   case MachineOperand::MO_Register:
 426     MCOp = MCOperand::CreateReg(encodeVirtualRegister(MO.getReg()));
 427     break;
 428   case MachineOperand::MO_Immediate:
 429     MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
 430     break;
 431   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 432     MCOp = MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(
 433         MO.getMBB()->getSymbol(), OutContext));
 434     break;
 435   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 436     MCOp = GetSymbolRef(GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName()));
 437     break;
 438   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 439     MCOp = GetSymbolRef(getSymbol(MO.getGlobal()));
 440     break;
 441   case MachineOperand::MO_FPImmediate: {
 442     const ConstantFP *Cnt = MO.getFPImm();
 443     APFloat Val = Cnt->getValueAPF();
 444
 445     switch (Cnt->getType()->getTypeID()) {
 446     default: report_fatal_error("Unsupported FP type"); break;
 447     case Type::FloatTyID:
 448       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 449         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPSingle(Val, OutContext));
 450       break;
 451     case Type::DoubleTyID:
 452       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 453         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPDouble(Val, OutContext));
 454       break;
 455     }
 456     break;
 457   }
 458   }
 459   return true;
 460 }
 461
 462 unsigned NVPTXAsmPrinter::encodeVirtualRegister(unsigned Reg) {
 463   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
 464     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 465
 466     DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = VRegMapping[RC];
 467     unsigned RegNum = RegMap[Reg];
 468
 469     // Encode the register class in the upper 4 bits
 470     // Must be kept in sync with NVPTXInstPrinter::printRegName
 471     unsigned Ret = 0;
 472     if (RC == &NVPTX::Int1RegsRegClass) {
 473       Ret = (1 << 28);
 474     } else if (RC == &NVPTX::Int16RegsRegClass) {
 475       Ret = (2 << 28);
 476     } else if (RC == &NVPTX::Int32RegsRegClass) {
 477       Ret = (3 << 28);
 478     } else if (RC == &NVPTX::Int64RegsRegClass) {
 479       Ret = (4 << 28);
 480     } else if (RC == &NVPTX::Float32RegsRegClass) {
 481       Ret = (5 << 28);
 482     } else if (RC == &NVPTX::Float64RegsRegClass) {
 483       Ret = (6 << 28);
 484     } else {
 485       report_fatal_error("Bad register class");
 486     }
 487
 488     // Insert the vreg number
 489     Ret |= (RegNum & 0x0FFFFFFF);
 490     return Ret;
 491   } else {
 492     // Some special-use registers are actually physical registers.
 493     // Encode this as the register class ID of 0 and the real register ID.
 494     return Reg & 0x0FFFFFFF;
 495   }
 496 }
 497
 498 MCOperand NVPTXAsmPrinter::GetSymbolRef(const MCSymbol *Symbol) {
 499   const MCExpr *Expr;
 500   Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_None,
 501                                  OutContext);
 502   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 503 }
 504
 505 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const Function *F, raw_ostream &O) {
 506   const DataLayout *TD = TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
 507   const TargetLowering *TLI = TM.getSubtargetImpl()->getTargetLowering();
 508
 509   Type *Ty = F->getReturnType();
 510
 511   bool isABI = (nvptxSubtarget.getSmVersion() >= 20);
 512
 513   if (Ty->getTypeID() == Type::VoidTyID)
 514     return;
 515
 516   O << " (";
 517
 518   if (isABI) {
 519     if (Ty->isFloatingPointTy() || Ty->isIntegerTy()) {
 520       unsigned size = 0;
 521       if (const IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
 522         size = ITy->getBitWidth();
 523         if (size < 32)
 524           size = 32;
 525       } else {
 526         assert(Ty->isFloatingPointTy() && "Floating point type expected here");
 527         size = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 528       }
 529
 530       O << ".param .b" << size << " func_retval0";
 531     } else if (isa<PointerType>(Ty)) {
 532       O << ".param .b" << TLI->getPointerTy().getSizeInBits()
 533         << " func_retval0";
 534     } else {
 535       if ((Ty->getTypeID() == Type::StructTyID) || isa<VectorType>(Ty)) {
 536         unsigned totalsz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
 537         unsigned retAlignment = 0;
 538         if (!llvm::getAlign(*F, 0, retAlignment))
 539           retAlignment = TD->getABITypeAlignment(Ty);
 540         O << ".param .align " << retAlignment << " .b8 func_retval0[" << totalsz
 541           << "]";
 542       } else
 543         assert(false && "Unknown return type");
 544     }
 545   } else {
 546     SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 547     ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 548     unsigned idx = 0;
 549     for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 550       unsigned elems = 1;
 551       EVT elemtype = vtparts[i];
 552       if (vtparts[i].isVector()) {
 553         elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 554         elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 555       }
 556
 557       for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 558         unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 559         if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
 560           sz = 32;
 561         O << ".reg .b" << sz << " func_retval" << idx;
 562         if (j < je - 1)
 563           O << ", ";
 564         ++idx;
 565       }
 566       if (i < e - 1)
 567         O << ", ";
 568     }
 569   }
 570   O << ") ";
 571   return;
 572 }
 573
 574 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const MachineFunction &MF,
 575                                         raw_ostream &O) {
 576   const Function *F = MF.getFunction();
 577   printReturnValStr(F, O);
 578 }
 579
 580 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionEntryLabel() {
 581   SmallString<128> Str;
 582   raw_svector_ostream O(Str);
 583
 584   if (!GlobalsEmitted) {
 585     emitGlobals(*MF->getFunction()->getParent());
 586     GlobalsEmitted = true;
 587   }
 588
 589   // Set up
 590   MRI = &MF->getRegInfo();
 591   F = MF->getFunction();
 592   emitLinkageDirective(F, O);
 593   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 594     O << ".entry ";
 595   else {
 596     O << ".func ";
 597     printReturnValStr(*MF, O);
 598   }
 599
 600   O << *CurrentFnSym;
 601
 602   emitFunctionParamList(*MF, O);
 603
 604   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 605     emitKernelFunctionDirectives(*F, O);
 606
 607   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 608
 609   prevDebugLoc = DebugLoc();
 610 }
 611
 612 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyStart() {
 613   VRegMapping.clear();
 614   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("{\n"));
 615   setAndEmitFunctionVirtualRegisters(*MF);
 616
 617   SmallString<128> Str;
 618   raw_svector_ostream O(Str);
 619   emitDemotedVars(MF->getFunction(), O);
 620   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 621 }
 622
 623 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyEnd() {
 624   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("}\n"));
 625   VRegMapping.clear();
 626 }
 627
 628 void NVPTXAsmPrinter::emitImplicitDef(const MachineInstr *MI) const {
 629   unsigned RegNo = MI->getOperand(0).getReg();
 630   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
 631   if (TRI->isVirtualRegister(RegNo)) {
 632     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 633                            getVirtualRegisterName(RegNo));
 634   } else {
 635     OutStreamer.AddComment(
 636         Twine("implicit-def: ") +
 637         TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo()->getName(RegNo));
 638   }
 639   OutStreamer.AddBlankLine();
 640 }
 641
 642 void NVPTXAsmPrinter::emitKernelFunctionDirectives(const Function &F,
 643                                                    raw_ostream &O) const {
 644   // If the NVVM IR has some of reqntid* specified, then output
 645   // the reqntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 646   // If none of reqntid* is specified, don't output reqntid directive.
 647   unsigned reqntidx, reqntidy, reqntidz;
 648   bool specified = false;
 649   if (llvm::getReqNTIDx(F, reqntidx) == false)
 650     reqntidx = 1;
 651   else
 652     specified = true;
 653   if (llvm::getReqNTIDy(F, reqntidy) == false)
 654     reqntidy = 1;
 655   else
 656     specified = true;
 657   if (llvm::getReqNTIDz(F, reqntidz) == false)
 658     reqntidz = 1;
 659   else
 660     specified = true;
 661
 662   if (specified)
 663     O << ".reqntid " << reqntidx << ", " << reqntidy << ", " << reqntidz
 664       << "\n";
 665
 666   // If the NVVM IR has some of maxntid* specified, then output
 667   // the maxntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 668   // If none of maxntid* is specified, don't output maxntid directive.
 669   unsigned maxntidx, maxntidy, maxntidz;
 670   specified = false;
 671   if (llvm::getMaxNTIDx(F, maxntidx) == false)
 672     maxntidx = 1;
 673   else
 674     specified = true;
 675   if (llvm::getMaxNTIDy(F, maxntidy) == false)
 676     maxntidy = 1;
 677   else
 678     specified = true;
 679   if (llvm::getMaxNTIDz(F, maxntidz) == false)
 680     maxntidz = 1;
 681   else
 682     specified = true;
 683
 684   if (specified)
 685     O << ".maxntid " << maxntidx << ", " << maxntidy << ", " << maxntidz
 686       << "\n";
 687
 688   unsigned mincta;
 689   if (llvm::getMinCTASm(F, mincta))
 690     O << ".minnctapersm " << mincta << "\n";
 691 }
 692
 693 std::string
 694 NVPTXAsmPrinter::getVirtualRegisterName(unsigned Reg) const {
 695   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 696
 697   std::string Name;
 698   raw_string_ostream NameStr(Name);
 699
 700   VRegRCMap::const_iterator I = VRegMapping.find(RC);
 701   assert(I != VRegMapping.end() && "Bad register class");
 702   const DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = I->second;
 703
 704   VRegMap::const_iterator VI = RegMap.find(Reg);
 705   assert(VI != RegMap.end() && "Bad virtual register");
 706   unsigned MappedVR = VI->second;
 707
 708   NameStr << getNVPTXRegClassStr(RC) << MappedVR;
 709
 710   NameStr.flush();
 711   return Name;
 712 }
 713
 714 void NVPTXAsmPrinter::emitVirtualRegister(unsigned int vr,
 715                                           raw_ostream &O) {
 716   O << getVirtualRegisterName(vr);
 717 }
 718
 719 void NVPTXAsmPrinter::printVecModifiedImmediate(
 720     const MachineOperand &MO, const char *Modifier, raw_ostream &O) {
 721   static const char vecelem[] = { '0', '1', '2', '3', '0', '1', '2', '3' };
 722   int Imm = (int) MO.getImm();
 723   if (0 == strcmp(Modifier, "vecelem"))
 724     O << "_" << vecelem[Imm];
 725   else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm1")) {
 726     if ((Imm < 0) || (Imm > 3))
 727       O << "//";
 728   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm2")) {
 729     if ((Imm < 4) || (Imm > 7))
 730       O << "//";
 731   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4pos")) {
 732     if (Imm < 0)
 733       Imm = 0;
 734     O << "_" << vecelem[Imm % 4];
 735   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm1")) {
 736     if ((Imm < 0) || (Imm > 1))
 737       O << "//";
 738   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm2")) {
 739     if ((Imm < 2) || (Imm > 3))
 740       O << "//";
 741   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2pos")) {
 742     if (Imm < 0)
 743       Imm = 0;
 744     O << "_" << vecelem[Imm % 2];
 745   } else
 746     llvm_unreachable("Unknown Modifier on immediate operand");
 747 }
 748
 749
 750
 751 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclaration(const Function *F, raw_ostream &O) {
 752
 753   emitLinkageDirective(F, O);
 754   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 755     O << ".entry ";
 756   else
 757     O << ".func ";
 758   printReturnValStr(F, O);
 759   O << *getSymbol(F) << "\n";
 760   emitFunctionParamList(F, O);
 761   O << ";\n";
 762 }
 763
 764 static bool usedInGlobalVarDef(const Constant *C) {
 765   if (!C)
 766     return false;
 767
 768   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C)) {
 769     if (GV->getName().str() == "llvm.used")
 770       return false;
 771     return true;
 772   }
 773
 774   for (const User *U : C->users())
 775     if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U))
 776       if (usedInGlobalVarDef(C))
 777         return true;
 778
 779   return false;
 780 }
 781
 782 static bool usedInOneFunc(const User *U, Function const *&oneFunc) {
 783   if (const GlobalVariable *othergv = dyn_cast<GlobalVariable>(U)) {
 784     if (othergv->getName().str() == "llvm.used")
 785       return true;
 786   }
 787
 788   if (const Instruction *instr = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 789     if (instr->getParent() && instr->getParent()->getParent()) {
 790       const Function *curFunc = instr->getParent()->getParent();
 791       if (oneFunc && (curFunc != oneFunc))
 792         return false;
 793       oneFunc = curFunc;
 794       return true;
 795     } else
 796       return false;
 797   }
 798
 799   if (const MDNode *md = dyn_cast<MDNode>(U))
 800     if (md->hasName() && ((md->getName().str() == "llvm.dbg.gv") ||
 801                           (md->getName().str() == "llvm.dbg.sp")))
 802       return true;
 803
 804   for (const User *UU : U->users())
 805     if (usedInOneFunc(UU, oneFunc) == false)
 806       return false;
 807
 808   return true;
 809 }
 810
 811 /* Find out if a global variable can be demoted to local scope.
 812  * Currently, this is valid for CUDA shared variables, which have local
 813  * scope and global lifetime. So the conditions to check are :
 814  * 1. Is the global variable in shared address space?
 815  * 2. Does it have internal linkage?
 816  * 3. Is the global variable referenced only in one function?
 817  */
 818 static bool canDemoteGlobalVar(const GlobalVariable *gv, Function const *&f) {
 819   if (gv->hasInternalLinkage() == false)
 820     return false;
 821   const PointerType *Pty = gv->getType();
 822   if (Pty->getAddressSpace() != llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED)
 823     return false;
 824
 825   const Function *oneFunc = nullptr;
 826
 827   bool flag = usedInOneFunc(gv, oneFunc);
 828   if (flag == false)
 829     return false;
 830   if (!oneFunc)
 831     return false;
 832   f = oneFunc;
 833   return true;
 834 }
 835
 836 static bool useFuncSeen(const Constant *C,
 837                         llvm::DenseMap<const Function *, bool> &seenMap) {
 838   for (const User *U : C->users()) {
 839     if (const Constant *cu = dyn_cast<Constant>(U)) {
 840       if (useFuncSeen(cu, seenMap))
 841         return true;
 842     } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 843       const BasicBlock *bb = I->getParent();
 844       if (!bb)
 845         continue;
 846       const Function *caller = bb->getParent();
 847       if (!caller)
 848         continue;
 849       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end())
 850         return true;
 851     }
 852   }
 853   return false;
 854 }
 855
 856 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclarations(const Module &M, raw_ostream &O) {
 857   llvm::DenseMap<const Function *, bool> seenMap;
 858   for (Module::const_iterator FI = M.begin(), FE = M.end(); FI != FE; ++FI) {
 859     const Function *F = FI;
 860
 861     if (F->isDeclaration()) {
 862       if (F->use_empty())
 863         continue;
 864       if (F->getIntrinsicID())
 865         continue;
 866       emitDeclaration(F, O);
 867       continue;
 868     }
 869     for (const User *U : F->users()) {
 870       if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
 871         if (usedInGlobalVarDef(C)) {
 872           // The use is in the initialization of a global variable
 873           // that is a function pointer, so print a declaration
 874           // for the original function
 875           emitDeclaration(F, O);
 876           break;
 877         }
 878         // Emit a declaration of this function if the function that
 879         // uses this constant expr has already been seen.
 880         if (useFuncSeen(C, seenMap)) {
 881           emitDeclaration(F, O);
 882           break;
 883         }
 884       }
 885
 886       if (!isa<Instruction>(U))
 887         continue;
 888       const Instruction *instr = cast<Instruction>(U);
 889       const BasicBlock *bb = instr->getParent();
 890       if (!bb)
 891         continue;
 892       const Function *caller = bb->getParent();
 893       if (!caller)
 894         continue;
 895
 896       // If a caller has already been seen, then the caller is
 897       // appearing in the module before the callee. so print out
 898       // a declaration for the callee.
 899       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end()) {
 900         emitDeclaration(F, O);
 901         break;
 902       }
 903     }
 904     seenMap[F] = true;
 905   }
 906 }
 907
 908 void NVPTXAsmPrinter::recordAndEmitFilenames(Module &M) {
 909   DebugInfoFinder DbgFinder;
 910   DbgFinder.processModule(M);
 911
 912   unsigned i = 1;
 913   for (DICompileUnit DIUnit : DbgFinder.compile_units()) {
 914     StringRef Filename(DIUnit.getFilename());
 915     StringRef Dirname(DIUnit.getDirectory());
 916     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 917     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 918       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 919       Filename = FullPathName.str();
 920     }
 921     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 922       continue;
 923     filenameMap[Filename.str()] = i;
 924     OutStreamer.EmitDwarfFileDirective(i, "", Filename.str());
 925     ++i;
 926   }
 927
 928   for (DISubprogram SP : DbgFinder.subprograms()) {
 929     StringRef Filename(SP.getFilename());
 930     StringRef Dirname(SP.getDirectory());
 931     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 932     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 933       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 934       Filename = FullPathName.str();
 935     }
 936     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 937       continue;
 938     filenameMap[Filename.str()] = i;
 939     ++i;
 940   }
 941 }
 942
 943 bool NVPTXAsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
 944
 945   SmallString<128> Str1;
 946   raw_svector_ostream OS1(Str1);
 947
 948   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
 949   MMI->AnalyzeModule(M);
 950
 951   // We need to call the parent's one explicitly.
 952   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 953
 954   // Initialize TargetLoweringObjectFile.
 955   const_cast<TargetLoweringObjectFile &>(getObjFileLowering())
 956       .Initialize(OutContext, TM);
 957
 958   Mang = new Mangler(TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout());
 959
 960   // Emit header before any dwarf directives are emitted below.
 961   emitHeader(M, OS1);
 962   OutStreamer.EmitRawText(OS1.str());
 963
 964   // Already commented out
 965   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 966
 967   // Emit module-level inline asm if it exists.
 968   if (!M.getModuleInlineAsm().empty()) {
 969     OutStreamer.AddComment("Start of file scope inline assembly");
 970     OutStreamer.AddBlankLine();
 971     OutStreamer.EmitRawText(StringRef(M.getModuleInlineAsm()));
 972     OutStreamer.AddBlankLine();
 973     OutStreamer.AddComment("End of file scope inline assembly");
 974     OutStreamer.AddBlankLine();
 975   }
 976
 977   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 978     recordAndEmitFilenames(M);
 979
 980   GlobalsEmitted = false;
 981
 982   return false; // success
 983 }
 984
 985 void NVPTXAsmPrinter::emitGlobals(const Module &M) {
 986   SmallString<128> Str2;
 987   raw_svector_ostream OS2(Str2);
 988
 989   emitDeclarations(M, OS2);
 990
 991   // As ptxas does not support forward references of globals, we need to first
 992   // sort the list of module-level globals in def-use order. We visit each
 993   // global variable in order, and ensure that we emit it *after* its dependent
 994   // globals. We use a little extra memory maintaining both a set and a list to
 995   // have fast searches while maintaining a strict ordering.
 996   SmallVector<const GlobalVariable *, 8> Globals;
 997   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisited;
 998   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisiting;
 999
1000   // Visit each global variable, in order
1001   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1002        I != E; ++I)
1003     VisitGlobalVariableForEmission(I, Globals, GVVisited, GVVisiting);
1004
1005   assert(GVVisited.size() == M.getGlobalList().size() &&
1006          "Missed a global variable");
1007   assert(GVVisiting.size() == 0 && "Did not fully process a global variable");
1008
1009   // Print out module-level global variables in proper order
1010   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
1011     printModuleLevelGV(Globals[i], OS2);
1012
1013   OS2 << '\n';
1014
1015   OutStreamer.EmitRawText(OS2.str());
1016 }
1017
1018 void NVPTXAsmPrinter::emitHeader(Module &M, raw_ostream &O) {
1019   O << "//\n";
1020   O << "// Generated by LLVM NVPTX Back-End\n";
1021   O << "//\n";
1022   O << "\n";
1023
1024   unsigned PTXVersion = nvptxSubtarget.getPTXVersion();
1025   O << ".version " << (PTXVersion / 10) << "." << (PTXVersion % 10) << "\n";
1026
1027   O << ".target ";
1028   O << nvptxSubtarget.getTargetName();
1029
1030   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL)
1031     O << ", texmode_independent";
1032   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
1033     if (!nvptxSubtarget.hasDouble())
1034       O << ", map_f64_to_f32";
1035   }
1036
1037   if (MAI->doesSupportDebugInformation())
1038     O << ", debug";
1039
1040   O << "\n";
1041
1042   O << ".address_size ";
1043   if (nvptxSubtarget.is64Bit())
1044     O << "64";
1045   else
1046     O << "32";
1047   O << "\n";
1048
1049   O << "\n";
1050 }
1051
1052 bool NVPTXAsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
1053
1054   // If we did not emit any functions, then the global declarations have not
1055   // yet been emitted.
1056   if (!GlobalsEmitted) {
1057     emitGlobals(M);
1058     GlobalsEmitted = true;
1059   }
1060
1061   // XXX Temproarily remove global variables so that doFinalization() will not
1062   // emit them again (global variables are emitted at beginning).
1063
1064   Module::GlobalListType &global_list = M.getGlobalList();
1065   int i, n = global_list.size();
1066   std::vector<GlobalVariable *> gv_array(n);
1067
1068   // first, back-up GlobalVariable in gv_array
1069   i = 0;
1070   for (Module::global_iterator I = global_list.begin(), E = global_list.end();
1071        I != E; ++I)
1072     gv_array[i++] = &*I;
1073
1074   // second, empty global_list
1075   while (!global_list.empty())
1076     global_list.remove(global_list.begin());
1077
1078   // call doFinalization
1079   bool ret = AsmPrinter::doFinalization(M);
1080
1081   // now we restore global variables
1082   for (i = 0; i < n; i++)
1083     global_list.insert(global_list.end(), gv_array[i]);
1084
1085   clearAnnotationCache(&M);
1086   return ret;
1087
1088   //bool Result = AsmPrinter::doFinalization(M);
1089   // Instead of calling the parents doFinalization, we may
1090   // clone parents doFinalization and customize here.
1091   // Currently, we if NVISA out the EmitGlobals() in
1092   // parent's doFinalization, which is too intrusive.
1093   //
1094   // Same for the doInitialization.
1095   //return Result;
1096 }
1097
1098 // This function emits appropriate linkage directives for
1099 // functions and global variables.
1100 //
1101 // extern function declaration            -> .extern
1102 // extern function definition             -> .visible
1103 // external global variable with init     -> .visible
1104 // external without init                  -> .extern
1105 // appending                              -> not allowed, assert.
1106 // for any linkage other than
1107 // internal, private, linker_private,
1108 // linker_private_weak, linker_private_weak_def_auto,
1109 // we emit                                -> .weak.
1110
1111 void NVPTXAsmPrinter::emitLinkageDirective(const GlobalValue *V,
1112                                            raw_ostream &O) {
1113   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
1114     if (V->hasExternalLinkage()) {
1115       if (isa<GlobalVariable>(V)) {
1116         const GlobalVariable *GVar = cast<GlobalVariable>(V);
1117         if (GVar) {
1118           if (GVar->hasInitializer())
1119             O << ".visible ";
1120           else
1121             O << ".extern ";
1122         }
1123       } else if (V->isDeclaration())
1124         O << ".extern ";
1125       else
1126         O << ".visible ";
1127     } else if (V->hasAppendingLinkage()) {
1128       std::string msg;
1129       msg.append("Error: ");
1130       msg.append("Symbol ");
1131       if (V->hasName())
1132         msg.append(V->getName().str());
1133       msg.append("has unsupported appending linkage type");
1134       llvm_unreachable(msg.c_str());
1135     } else if (!V->hasInternalLinkage() &&
1136                !V->hasPrivateLinkage()) {
1137       O << ".weak ";
1138     }
1139   }
1140 }
1141
1142 void NVPTXAsmPrinter::printModuleLevelGV(const GlobalVariable *GVar,
1143                                          raw_ostream &O,
1144                                          bool processDemoted) {
1145
1146   // Skip meta data
1147   if (GVar->hasSection()) {
1148     if (GVar->getSection() == StringRef("llvm.metadata"))
1149       return;
1150   }
1151
1152   // Skip LLVM intrinsic global variables
1153   if (GVar->getName().startswith("llvm.") ||
1154       GVar->getName().startswith("nvvm."))
1155     return;
1156
1157   const DataLayout *TD = TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
1158
1159   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1160   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1161   Type *ETy = PTy->getElementType();
1162
1163   if (GVar->hasExternalLinkage()) {
1164     if (GVar->hasInitializer())
1165       O << ".visible ";
1166     else
1167       O << ".extern ";
1168   } else if (GVar->hasLinkOnceLinkage() || GVar->hasWeakLinkage() ||
1169              GVar->hasAvailableExternallyLinkage() ||
1170              GVar->hasCommonLinkage()) {
1171     O << ".weak ";
1172   }
1173
1174   if (llvm::isTexture(*GVar)) {
1175     O << ".global .texref " << llvm::getTextureName(*GVar) << ";\n";
1176     return;
1177   }
1178
1179   if (llvm::isSurface(*GVar)) {
1180     O << ".global .surfref " << llvm::getSurfaceName(*GVar) << ";\n";
1181     return;
1182   }
1183
1184   if (GVar->isDeclaration()) {
1185     // (extern) declarations, no definition or initializer
1186     // Currently the only known declaration is for an automatic __local
1187     // (.shared) promoted to global.
1188     emitPTXGlobalVariable(GVar, O);
1189     O << ";\n";
1190     return;
1191   }
1192
1193   if (llvm::isSampler(*GVar)) {
1194     O << ".global .samplerref " << llvm::getSamplerName(*GVar);
1195
1196     const Constant *Initializer = nullptr;
1197     if (GVar->hasInitializer())
1198       Initializer = GVar->getInitializer();
1199     const ConstantInt *CI = nullptr;
1200     if (Initializer)
1201       CI = dyn_cast<ConstantInt>(Initializer);
1202     if (CI) {
1203       unsigned sample = CI->getZExtValue();
1204
1205       O << " = { ";
1206
1207       for (int i = 0,
1208                addr = ((sample & __CLK_ADDRESS_MASK) >> __CLK_ADDRESS_BASE);
1209            i < 3; i++) {
1210         O << "addr_mode_" << i << " = ";
1211         switch (addr) {
1212         case 0:
1213           O << "wrap";
1214           break;
1215         case 1:
1216           O << "clamp_to_border";
1217           break;
1218         case 2:
1219           O << "clamp_to_edge";
1220           break;
1221         case 3:
1222           O << "wrap";
1223           break;
1224         case 4:
1225           O << "mirror";
1226           break;
1227         }
1228         O << ", ";
1229       }
1230       O << "filter_mode = ";
1231       switch ((sample & __CLK_FILTER_MASK) >> __CLK_FILTER_BASE) {
1232       case 0:
1233         O << "nearest";
1234         break;
1235       case 1:
1236         O << "linear";
1237         break;
1238       case 2:
1239         llvm_unreachable("Anisotropic filtering is not supported");
1240       default:
1241         O << "nearest";
1242         break;
1243       }
1244       if (!((sample & __CLK_NORMALIZED_MASK) >> __CLK_NORMALIZED_BASE)) {
1245         O << ", force_unnormalized_coords = 1";
1246       }
1247       O << " }";
1248     }
1249
1250     O << ";\n";
1251     return;
1252   }
1253
1254   if (GVar->hasPrivateLinkage()) {
1255
1256     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "unrollpragma", 12))
1257       return;
1258
1259     // FIXME - need better way (e.g. Metadata) to avoid generating this global
1260     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "filename", 8))
1261       return;
1262     if (GVar->use_empty())
1263       return;
1264   }
1265
1266   const Function *demotedFunc = nullptr;
1267   if (!processDemoted && canDemoteGlobalVar(GVar, demotedFunc)) {
1268     O << "// " << GVar->getName().str() << " has been demoted\n";
1269     if (localDecls.find(demotedFunc) != localDecls.end())
1270       localDecls[demotedFunc].push_back(GVar);
1271     else {
1272       std::vector<const GlobalVariable *> temp;
1273       temp.push_back(GVar);
1274       localDecls[demotedFunc] = temp;
1275     }
1276     return;
1277   }
1278
1279   O << ".";
1280   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1281
1282   if (isManaged(*GVar)) {
1283     O << " .attribute(.managed)";
1284   }
1285
1286   if (GVar->getAlignment() == 0)
1287     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1288   else
1289     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1290
1291   if (ETy->isSingleValueType()) {
1292     O << " .";
1293     // Special case: ABI requires that we use .u8 for predicates
1294     if (ETy->isIntegerTy(1))
1295       O << "u8";
1296     else
1297       O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy, false);
1298     O << " ";
1299     O << *getSymbol(GVar);
1300
1301     // Ptx allows variable initilization only for constant and global state
1302     // spaces.
1303     if (GVar->hasInitializer()) {
1304       if ((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1305           (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) {
1306         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1307         // 'undef' is treated as there is no value spefied.
1308         if (!Initializer->isNullValue() && !isa<UndefValue>(Initializer)) {
1309           O << " = ";
1310           printScalarConstant(Initializer, O);
1311         }
1312       } else {
1313         // The frontend adds zero-initializer to variables that don't have an
1314         // initial value, so skip warning for this case.
1315         if (!GVar->getInitializer()->isNullValue()) {
1316           std::string warnMsg = "initial value of '" + GVar->getName().str() +
1317               "' is not allowed in addrspace(" +
1318               llvm::utostr_32(PTy->getAddressSpace()) + ")";
1319           report_fatal_error(warnMsg.c_str());
1320         }
1321       }
1322     }
1323   } else {
1324     unsigned int ElementSize = 0;
1325
1326     // Although PTX has direct support for struct type and array type and
1327     // LLVM IR is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for
1328     // targets that support these high level field accesses. Structs, arrays
1329     // and vectors are lowered into arrays of bytes.
1330     switch (ETy->getTypeID()) {
1331     case Type::StructTyID:
1332     case Type::ArrayTyID:
1333     case Type::VectorTyID:
1334       ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1335       // Ptx allows variable initilization only for constant and
1336       // global state spaces.
1337       if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1338            (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1339           GVar->hasInitializer()) {
1340         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1341         if (!isa<UndefValue>(Initializer) && !Initializer->isNullValue()) {
1342           AggBuffer aggBuffer(ElementSize, O, *this);
1343           bufferAggregateConstant(Initializer, &aggBuffer);
1344           if (aggBuffer.numSymbols) {
1345             if (nvptxSubtarget.is64Bit()) {
1346               O << " .u64 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1347               O << ElementSize / 8;
1348             } else {
1349               O << " .u32 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1350               O << ElementSize / 4;
1351             }
1352             O << "]";
1353           } else {
1354             O << " .b8 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1355             O << ElementSize;
1356             O << "]";
1357           }
1358           O << " = {";
1359           aggBuffer.print();
1360           O << "}";
1361         } else {
1362           O << " .b8 " << *getSymbol(GVar);
1363           if (ElementSize) {
1364             O << "[";
1365             O << ElementSize;
1366             O << "]";
1367           }
1368         }
1369       } else {
1370         O << " .b8 " << *getSymbol(GVar);
1371         if (ElementSize) {
1372           O << "[";
1373           O << ElementSize;
1374           O << "]";
1375         }
1376       }
1377       break;
1378     default:
1379       llvm_unreachable("type not supported yet");
1380     }
1381
1382   }
1383   O << ";\n";
1384 }
1385
1386 void NVPTXAsmPrinter::emitDemotedVars(const Function *f, raw_ostream &O) {
1387   if (localDecls.find(f) == localDecls.end())
1388     return;
1389
1390   std::vector<const GlobalVariable *> &gvars = localDecls[f];
1391
1392   for (unsigned i = 0, e = gvars.size(); i != e; ++i) {
1393     O << "\t// demoted variable\n\t";
1394     printModuleLevelGV(gvars[i], O, true);
1395   }
1396 }
1397
1398 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXAddressSpace(unsigned int AddressSpace,
1399                                           raw_ostream &O) const {
1400   switch (AddressSpace) {
1401   case llvm::ADDRESS_SPACE_LOCAL:
1402     O << "local";
1403     break;
1404   case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1405     O << "global";
1406     break;
1407   case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1408     O << "const";
1409     break;
1410   case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1411     O << "shared";
1412     break;
1413   default:
1414     report_fatal_error("Bad address space found while emitting PTX");
1415     break;
1416   }
1417 }
1418
1419 std::string
1420 NVPTXAsmPrinter::getPTXFundamentalTypeStr(const Type *Ty, bool useB4PTR) const {
1421   switch (Ty->getTypeID()) {
1422   default:
1423     llvm_unreachable("unexpected type");
1424     break;
1425   case Type::IntegerTyID: {
1426     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1427     if (NumBits == 1)
1428       return "pred";
1429     else if (NumBits <= 64) {
1430       std::string name = "u";
1431       return name + utostr(NumBits);
1432     } else {
1433       llvm_unreachable("Integer too large");
1434       break;
1435     }
1436     break;
1437   }
1438   case Type::FloatTyID:
1439     return "f32";
1440   case Type::DoubleTyID:
1441     return "f64";
1442   case Type::PointerTyID:
1443     if (nvptxSubtarget.is64Bit())
1444       if (useB4PTR)
1445         return "b64";
1446       else
1447         return "u64";
1448     else if (useB4PTR)
1449       return "b32";
1450     else
1451       return "u32";
1452   }
1453   llvm_unreachable("unexpected type");
1454   return nullptr;
1455 }
1456
1457 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXGlobalVariable(const GlobalVariable *GVar,
1458                                             raw_ostream &O) {
1459
1460   const DataLayout *TD = TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
1461
1462   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1463   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1464   Type *ETy = PTy->getElementType();
1465
1466   O << ".";
1467   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1468   if (GVar->getAlignment() == 0)
1469     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1470   else
1471     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1472
1473   if (ETy->isSingleValueType()) {
1474     O << " .";
1475     O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy);
1476     O << " ";
1477     O << *getSymbol(GVar);
1478     return;
1479   }
1480
1481   int64_t ElementSize = 0;
1482
1483   // Although PTX has direct support for struct type and array type and LLVM IR
1484   // is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for targets that
1485   // support these high level field accesses. Structs and arrays are lowered
1486   // into arrays of bytes.
1487   switch (ETy->getTypeID()) {
1488   case Type::StructTyID:
1489   case Type::ArrayTyID:
1490   case Type::VectorTyID:
1491     ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1492     O << " .b8 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1493     if (ElementSize) {
1494       O << itostr(ElementSize);
1495     }
1496     O << "]";
1497     break;
1498   default:
1499     llvm_unreachable("type not supported yet");
1500   }
1501   return;
1502 }
1503
1504 static unsigned int getOpenCLAlignment(const DataLayout *TD, Type *Ty) {
1505   if (Ty->isSingleValueType())
1506     return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1507
1508   const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty);
1509   if (ATy)
1510     return getOpenCLAlignment(TD, ATy->getElementType());
1511
1512   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1513   if (VTy) {
1514     Type *ETy = VTy->getElementType();
1515     unsigned int numE = VTy->getNumElements();
1516     unsigned int alignE = TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1517     if (numE == 3)
1518       return 4 * alignE;
1519     else
1520       return numE * alignE;
1521   }
1522
1523   const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty);
1524   if (STy) {
1525     unsigned int alignStruct = 1;
1526     // Go through each element of the struct and find the
1527     // largest alignment.
1528     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; i++) {
1529       Type *ETy = STy->getElementType(i);
1530       unsigned int align = getOpenCLAlignment(TD, ETy);
1531       if (align > alignStruct)
1532         alignStruct = align;
1533     }
1534     return alignStruct;
1535   }
1536
1537   const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(Ty);
1538   if (FTy)
1539     return TD->getPointerPrefAlignment();
1540   return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1541 }
1542
1543 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(Function::const_arg_iterator I,
1544                                      int paramIndex, raw_ostream &O) {
1545   if ((nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL) ||
1546       (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA))
1547     O << *getSymbol(I->getParent()) << "_param_" << paramIndex;
1548   else {
1549     std::string argName = I->getName();
1550     const char *p = argName.c_str();
1551     while (*p) {
1552       if (*p == '.')
1553         O << "_";
1554       else
1555         O << *p;
1556       p++;
1557     }
1558   }
1559 }
1560
1561 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(int paramIndex, raw_ostream &O) {
1562   Function::const_arg_iterator I, E;
1563   int i = 0;
1564
1565   if ((nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL) ||
1566       (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)) {
1567     O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1568     return;
1569   }
1570
1571   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, i++) {
1572     if (i == paramIndex) {
1573       printParamName(I, paramIndex, O);
1574       return;
1575     }
1576   }
1577   llvm_unreachable("paramIndex out of bound");
1578 }
1579
1580 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const Function *F, raw_ostream &O) {
1581   const DataLayout *TD = TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
1582   const AttributeSet &PAL = F->getAttributes();
1583   const TargetLowering *TLI = TM.getSubtargetImpl()->getTargetLowering();
1584   Function::const_arg_iterator I, E;
1585   unsigned paramIndex = 0;
1586   bool first = true;
1587   bool isKernelFunc = llvm::isKernelFunction(*F);
1588   bool isABI = (nvptxSubtarget.getSmVersion() >= 20);
1589   MVT thePointerTy = TLI->getPointerTy();
1590
1591   O << "(\n";
1592
1593   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, paramIndex++) {
1594     Type *Ty = I->getType();
1595
1596     if (!first)
1597       O << ",\n";
1598
1599     first = false;
1600
1601     // Handle image/sampler parameters
1602     if (isKernelFunction(*F)) {
1603       if (isSampler(*I) || isImage(*I)) {
1604         if (isImage(*I)) {
1605           std::string sname = I->getName();
1606           if (isImageWriteOnly(*I) || isImageReadWrite(*I)) {
1607             if (nvptxSubtarget.hasImageHandles())
1608               O << "\t.param .u64 .ptr .surfref ";
1609             else
1610               O << "\t.param .surfref ";
1611             O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1612           }
1613           else { // Default image is read_only
1614             if (nvptxSubtarget.hasImageHandles())
1615               O << "\t.param .u64 .ptr .texref ";
1616             else
1617               O << "\t.param .texref ";
1618             O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1619           }
1620         } else {
1621           if (nvptxSubtarget.hasImageHandles())
1622             O << "\t.param .u64 .ptr .samplerref ";
1623           else
1624             O << "\t.param .samplerref ";
1625           O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1626         }
1627         continue;
1628       }
1629     }
1630
1631     if (PAL.hasAttribute(paramIndex + 1, Attribute::ByVal) == false) {
1632       if (Ty->isAggregateType() || Ty->isVectorTy()) {
1633         // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1634         // <a> = PAL.getparamalignment
1635         // size = typeallocsize of element type
1636         unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1637         if (align == 0)
1638           align = TD->getABITypeAlignment(Ty);
1639
1640         unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
1641         O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1642         printParamName(I, paramIndex, O);
1643         O << "[" << sz << "]";
1644
1645         continue;
1646       }
1647       // Just a scalar
1648       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1649       if (isKernelFunc) {
1650         if (PTy) {
1651           // Special handling for pointer arguments to kernel
1652           O << "\t.param .u" << thePointerTy.getSizeInBits() << " ";
1653
1654           if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() != NVPTX::CUDA) {
1655             Type *ETy = PTy->getElementType();
1656             int addrSpace = PTy->getAddressSpace();
1657             switch (addrSpace) {
1658             default:
1659               O << ".ptr ";
1660               break;
1661             case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1662               O << ".ptr .const ";
1663               break;
1664             case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1665               O << ".ptr .shared ";
1666               break;
1667             case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1668               O << ".ptr .global ";
1669               break;
1670             }
1671             O << ".align " << (int) getOpenCLAlignment(TD, ETy) << " ";
1672           }
1673           printParamName(I, paramIndex, O);
1674           continue;
1675         }
1676
1677         // non-pointer scalar to kernel func
1678         O << "\t.param .";
1679         // Special case: predicate operands become .u8 types
1680         if (Ty->isIntegerTy(1))
1681           O << "u8";
1682         else
1683           O << getPTXFundamentalTypeStr(Ty);
1684         O << " ";
1685         printParamName(I, paramIndex, O);
1686         continue;
1687       }
1688       // Non-kernel function, just print .param .b<size> for ABI
1689       // and .reg .b<size> for non-ABI
1690       unsigned sz = 0;
1691       if (isa<IntegerType>(Ty)) {
1692         sz = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1693         if (sz < 32)
1694           sz = 32;
1695       } else if (isa<PointerType>(Ty))
1696         sz = thePointerTy.getSizeInBits();
1697       else
1698         sz = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1699       if (isABI)
1700         O << "\t.param .b" << sz << " ";
1701       else
1702         O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1703       printParamName(I, paramIndex, O);
1704       continue;
1705     }
1706
1707     // param has byVal attribute. So should be a pointer
1708     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1709     assert(PTy && "Param with byval attribute should be a pointer type");
1710     Type *ETy = PTy->getElementType();
1711
1712     if (isABI || isKernelFunc) {
1713       // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1714       // <a> = PAL.getparamalignment
1715       // size = typeallocsize of element type
1716       unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1717       if (align == 0)
1718         align = TD->getABITypeAlignment(ETy);
1719
1720       unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(ETy);
1721       O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1722       printParamName(I, paramIndex, O);
1723       O << "[" << sz << "]";
1724       continue;
1725     } else {
1726       // Split the ETy into constituent parts and
1727       // print .param .b<size> <name> for each part.
1728       // Further, if a part is vector, print the above for
1729       // each vector element.
1730       SmallVector<EVT, 16> vtparts;
1731       ComputeValueVTs(*TLI, ETy, vtparts);
1732       for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
1733         unsigned elems = 1;
1734         EVT elemtype = vtparts[i];
1735         if (vtparts[i].isVector()) {
1736           elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
1737           elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
1738         }
1739
1740         for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
1741           unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
1742           if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
1743             sz = 32;
1744           O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1745           printParamName(I, paramIndex, O);
1746           if (j < je - 1)
1747             O << ",\n";
1748           ++paramIndex;
1749         }
1750         if (i < e - 1)
1751           O << ",\n";
1752       }
1753       --paramIndex;
1754       continue;
1755     }
1756   }
1757
1758   O << "\n)\n";
1759 }
1760
1761 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const MachineFunction &MF,
1762                                             raw_ostream &O) {
1763   const Function *F = MF.getFunction();
1764   emitFunctionParamList(F, O);
1765 }
1766
1767 void NVPTXAsmPrinter::setAndEmitFunctionVirtualRegisters(
1768     const MachineFunction &MF) {
1769   SmallString<128> Str;
1770   raw_svector_ostream O(Str);
1771
1772   // Map the global virtual register number to a register class specific
1773   // virtual register number starting from 1 with that class.
1774   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
1775   //unsigned numRegClasses = TRI->getNumRegClasses();
1776
1777   // Emit the Fake Stack Object
1778   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1779   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
1780   if (NumBytes) {
1781     O << "\t.local .align " << MFI->getMaxAlignment() << " .b8 \t" << DEPOTNAME
1782       << getFunctionNumber() << "[" << NumBytes << "];\n";
1783     if (nvptxSubtarget.is64Bit()) {
1784       O << "\t.reg .b64 \t%SP;\n";
1785       O << "\t.reg .b64 \t%SPL;\n";
1786     } else {
1787       O << "\t.reg .b32 \t%SP;\n";
1788       O << "\t.reg .b32 \t%SPL;\n";
1789     }
1790   }
1791
1792   // Go through all virtual registers to establish the mapping between the
1793   // global virtual
1794   // register number and the per class virtual register number.
1795   // We use the per class virtual register number in the ptx output.
1796   unsigned int numVRs = MRI->getNumVirtRegs();
1797   for (unsigned i = 0; i < numVRs; i++) {
1798     unsigned int vr = TRI->index2VirtReg(i);
1799     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(vr);
1800     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1801     int n = regmap.size();
1802     regmap.insert(std::make_pair(vr, n + 1));
1803   }
1804
1805   // Emit register declarations
1806   // @TODO: Extract out the real register usage
1807   // O << "\t.reg .pred %p<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1808   // O << "\t.reg .s16 %rc<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1809   // O << "\t.reg .s16 %rs<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1810   // O << "\t.reg .s32 %r<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1811   // O << "\t.reg .s64 %rd<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1812   // O << "\t.reg .f32 %f<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1813   // O << "\t.reg .f64 %fd<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1814
1815   // Emit declaration of the virtual registers or 'physical' registers for
1816   // each register class
1817   for (unsigned i=0; i< TRI->getNumRegClasses(); i++) {
1818     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(i);
1819     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1820     std::string rcname = getNVPTXRegClassName(RC);
1821     std::string rcStr = getNVPTXRegClassStr(RC);
1822     int n = regmap.size();
1823
1824     // Only declare those registers that may be used.
1825     if (n) {
1826        O << "\t.reg " << rcname << " \t" << rcStr << "<" << (n+1)
1827          << ">;\n";
1828     }
1829   }
1830
1831   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
1832 }
1833
1834 void NVPTXAsmPrinter::printFPConstant(const ConstantFP *Fp, raw_ostream &O) {
1835   APFloat APF = APFloat(Fp->getValueAPF()); // make a copy
1836   bool ignored;
1837   unsigned int numHex;
1838   const char *lead;
1839
1840   if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::FloatTyID) {
1841     numHex = 8;
1842     lead = "0f";
1843     APF.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1844   } else if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
1845     numHex = 16;
1846     lead = "0d";
1847     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1848   } else
1849     llvm_unreachable("unsupported fp type");
1850
1851   APInt API = APF.bitcastToAPInt();
1852   std::string hexstr(utohexstr(API.getZExtValue()));
1853   O << lead;
1854   if (hexstr.length() < numHex)
1855     O << std::string(numHex - hexstr.length(), '0');
1856   O << utohexstr(API.getZExtValue());
1857 }
1858
1859 void NVPTXAsmPrinter::printScalarConstant(const Constant *CPV, raw_ostream &O) {
1860   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1861     O << CI->getValue();
1862     return;
1863   }
1864   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV)) {
1865     printFPConstant(CFP, O);
1866     return;
1867   }
1868   if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1869     O << "0";
1870     return;
1871   }
1872   if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1873     PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(GVar->getType());
1874     bool IsNonGenericPointer = false;
1875     if (PTy && PTy->getAddressSpace() != 0) {
1876       IsNonGenericPointer = true;
1877     }
1878     if (EmitGeneric && !isa<Function>(CPV) && !IsNonGenericPointer) {
1879       O << "generic(";
1880       O << *getSymbol(GVar);
1881       O << ")";
1882     } else {
1883       O << *getSymbol(GVar);
1884     }
1885     return;
1886   }
1887   if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1888     const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1889     PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Cexpr->getType());
1890     bool IsNonGenericPointer = false;
1891     if (PTy && PTy->getAddressSpace() != 0) {
1892       IsNonGenericPointer = true;
1893     }
1894     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(v)) {
1895       if (EmitGeneric && !isa<Function>(v) && !IsNonGenericPointer) {
1896         O << "generic(";
1897         O << *getSymbol(GVar);
1898         O << ")";
1899       } else {
1900         O << *getSymbol(GVar);
1901       }
1902       return;
1903     } else {
1904       O << *LowerConstant(CPV, *this);
1905       return;
1906     }
1907   }
1908   llvm_unreachable("Not scalar type found in printScalarConstant()");
1909 }
1910
1911 void NVPTXAsmPrinter::bufferLEByte(const Constant *CPV, int Bytes,
1912                                    AggBuffer *aggBuffer) {
1913
1914   const DataLayout *TD = TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
1915
1916   if (isa<UndefValue>(CPV) || CPV->isNullValue()) {
1917     int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1918     if (s < Bytes)
1919       s = Bytes;
1920     aggBuffer->addZeros(s);
1921     return;
1922   }
1923
1924   unsigned char *ptr;
1925   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1926
1927   case Type::IntegerTyID: {
1928     const Type *ETy = CPV->getType();
1929     if (ETy == Type::getInt8Ty(CPV->getContext())) {
1930       unsigned char c =
1931           (unsigned char)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1932       ptr = &c;
1933       aggBuffer->addBytes(ptr, 1, Bytes);
1934     } else if (ETy == Type::getInt16Ty(CPV->getContext())) {
1935       short int16 = (short)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1936       ptr = (unsigned char *)&int16;
1937       aggBuffer->addBytes(ptr, 2, Bytes);
1938     } else if (ETy == Type::getInt32Ty(CPV->getContext())) {
1939       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1940         int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1941         ptr = (unsigned char *)&int32;
1942         aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1943         break;
1944       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1945         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1946                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, TD))) {
1947           int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1948           ptr = (unsigned char *)&int32;
1949           aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1950           break;
1951         }
1952         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1953           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1954           aggBuffer->addSymbol(v);
1955           aggBuffer->addZeros(4);
1956           break;
1957         }
1958       }
1959       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1960     } else if (ETy == Type::getInt64Ty(CPV->getContext())) {
1961       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1962         long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1963         ptr = (unsigned char *)&int64;
1964         aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1965         break;
1966       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1967         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1968                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, TD))) {
1969           long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1970           ptr = (unsigned char *)&int64;
1971           aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1972           break;
1973         }
1974         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1975           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1976           aggBuffer->addSymbol(v);
1977           aggBuffer->addZeros(8);
1978           break;
1979         }
1980       }
1981       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1982     } else
1983       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1984     break;
1985   }
1986   case Type::FloatTyID:
1987   case Type::DoubleTyID: {
1988     const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV);
1989     const Type *Ty = CFP->getType();
1990     if (Ty == Type::getFloatTy(CPV->getContext())) {
1991       float float32 = (float) CFP->getValueAPF().convertToFloat();
1992       ptr = (unsigned char *)&float32;
1993       aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1994     } else if (Ty == Type::getDoubleTy(CPV->getContext())) {
1995       double float64 = CFP->getValueAPF().convertToDouble();
1996       ptr = (unsigned char *)&float64;
1997       aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1998     } else {
1999       llvm_unreachable("unsupported fp const type");
2000     }
2001     break;
2002   }
2003   case Type::PointerTyID: {
2004     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
2005       aggBuffer->addSymbol(GVar);
2006     } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
2007       const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
2008       aggBuffer->addSymbol(v);
2009     }
2010     unsigned int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
2011     aggBuffer->addZeros(s);
2012     break;
2013   }
2014
2015   case Type::ArrayTyID:
2016   case Type::VectorTyID:
2017   case Type::StructTyID: {
2018     if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV) ||
2019         isa<ConstantStruct>(CPV) || isa<ConstantDataSequential>(CPV)) {
2020       int ElementSize = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
2021       bufferAggregateConstant(CPV, aggBuffer);
2022       if (Bytes > ElementSize)
2023         aggBuffer->addZeros(Bytes - ElementSize);
2024     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV))
2025       aggBuffer->addZeros(Bytes);
2026     else
2027       llvm_unreachable("Unexpected Constant type");
2028     break;
2029   }
2030
2031   default:
2032     llvm_unreachable("unsupported type");
2033   }
2034 }
2035
2036 void NVPTXAsmPrinter::bufferAggregateConstant(const Constant *CPV,
2037                                               AggBuffer *aggBuffer) {
2038   const DataLayout *TD = TM.getSubtargetImpl()->getDataLayout();
2039   int Bytes;
2040
2041   // Old constants
2042   if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV)) {
2043     if (CPV->getNumOperands())
2044       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i)
2045         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), 0, aggBuffer);
2046     return;
2047   }
2048
2049   if (const ConstantDataSequential *CDS =
2050           dyn_cast<ConstantDataSequential>(CPV)) {
2051     if (CDS->getNumElements())
2052       for (unsigned i = 0; i < CDS->getNumElements(); ++i)
2053         bufferLEByte(cast<Constant>(CDS->getElementAsConstant(i)), 0,
2054                      aggBuffer);
2055     return;
2056   }
2057
2058   if (isa<ConstantStruct>(CPV)) {
2059     if (CPV->getNumOperands()) {
2060       StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
2061       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2062         if (i == (e - 1))
2063           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(0) +
2064                   TD->getTypeAllocSize(ST) -
2065                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
2066         else
2067           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i + 1) -
2068                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
2069         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Bytes, aggBuffer);
2070       }
2071     }
2072     return;
2073   }
2074   llvm_unreachable("unsupported constant type in printAggregateConstant()");
2075 }
2076
2077 // buildTypeNameMap - Run through symbol table looking for type names.
2078 //
2079
2080 bool NVPTXAsmPrinter::isImageType(const Type *Ty) {
2081
2082   std::map<const Type *, std::string>::iterator PI = TypeNameMap.find(Ty);
2083
2084   if (PI != TypeNameMap.end() && (!PI->second.compare("struct._image1d_t") ||
2085                                   !PI->second.compare("struct._image2d_t") ||
2086                                   !PI->second.compare("struct._image3d_t")))
2087     return true;
2088
2089   return false;
2090 }
2091
2092
2093 bool NVPTXAsmPrinter::ignoreLoc(const MachineInstr &MI) {
2094   switch (MI.getOpcode()) {
2095   default:
2096     return false;
2097   case NVPTX::CallArgBeginInst:
2098   case NVPTX::CallArgEndInst0:
2099   case NVPTX::CallArgEndInst1:
2100   case NVPTX::CallArgF32:
2101   case NVPTX::CallArgF64:
2102   case NVPTX::CallArgI16:
2103   case NVPTX::CallArgI32:
2104   case NVPTX::CallArgI32imm:
2105   case NVPTX::CallArgI64:
2106   case NVPTX::CallArgParam:
2107   case NVPTX::CallVoidInst:
2108   case NVPTX::CallVoidInstReg:
2109   case NVPTX::Callseq_End:
2110   case NVPTX::CallVoidInstReg64:
2111   case NVPTX::DeclareParamInst:
2112   case NVPTX::DeclareRetMemInst:
2113   case NVPTX::DeclareRetRegInst:
2114   case NVPTX::DeclareRetScalarInst:
2115   case NVPTX::DeclareScalarParamInst:
2116   case NVPTX::DeclareScalarRegInst:
2117   case NVPTX::StoreParamF32:
2118   case NVPTX::StoreParamF64:
2119   case NVPTX::StoreParamI16:
2120   case NVPTX::StoreParamI32:
2121   case NVPTX::StoreParamI64:
2122   case NVPTX::StoreParamI8:
2123   case NVPTX::StoreRetvalF32:
2124   case NVPTX::StoreRetvalF64:
2125   case NVPTX::StoreRetvalI16:
2126   case NVPTX::StoreRetvalI32:
2127   case NVPTX::StoreRetvalI64:
2128   case NVPTX::StoreRetvalI8:
2129   case NVPTX::LastCallArgF32:
2130   case NVPTX::LastCallArgF64:
2131   case NVPTX::LastCallArgI16:
2132   case NVPTX::LastCallArgI32:
2133   case NVPTX::LastCallArgI32imm:
2134   case NVPTX::LastCallArgI64:
2135   case NVPTX::LastCallArgParam:
2136   case NVPTX::LoadParamMemF32:
2137   case NVPTX::LoadParamMemF64:
2138   case NVPTX::LoadParamMemI16:
2139   case NVPTX::LoadParamMemI32:
2140   case NVPTX::LoadParamMemI64:
2141   case NVPTX::LoadParamMemI8:
2142   case NVPTX::PrototypeInst:
2143   case NVPTX::DBG_VALUE:
2144     return true;
2145   }
2146   return false;
2147 }
2148
2149 /// PrintAsmOperand - Print out an operand for an inline asm expression.
2150 ///
2151 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2152                                       unsigned AsmVariant,
2153                                       const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2154   if (ExtraCode && ExtraCode[0]) {
2155     if (ExtraCode[1] != 0)
2156       return true; // Unknown modifier.
2157
2158     switch (ExtraCode[0]) {
2159     default:
2160       // See if this is a generic print operand
2161       return AsmPrinter::PrintAsmOperand(MI, OpNo, AsmVariant, ExtraCode, O);
2162     case 'r':
2163       break;
2164     }
2165   }
2166
2167   printOperand(MI, OpNo, O);
2168
2169   return false;
2170 }
2171
2172 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmMemoryOperand(
2173     const MachineInstr *MI, unsigned OpNo, unsigned AsmVariant,
2174     const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2175   if (ExtraCode && ExtraCode[0])
2176     return true; // Unknown modifier
2177
2178   O << '[';
2179   printMemOperand(MI, OpNo, O);
2180   O << ']';
2181
2182   return false;
2183 }
2184
2185 void NVPTXAsmPrinter::printOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2186                                    raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2187   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(opNum);
2188   switch (MO.getType()) {
2189   case MachineOperand::MO_Register:
2190     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
2191       if (MO.getReg() == NVPTX::VRDepot)
2192         O << DEPOTNAME << getFunctionNumber();
2193       else
2194         O << NVPTXInstPrinter::getRegisterName(MO.getReg());
2195     } else {
2196       emitVirtualRegister(MO.getReg(), O);
2197     }
2198     return;
2199
2200   case MachineOperand::MO_Immediate:
2201     if (!Modifier)
2202       O << MO.getImm();
2203     else if (strstr(Modifier, "vec") == Modifier)
2204       printVecModifiedImmediate(MO, Modifier, O);
2205     else
2206       llvm_unreachable(
2207           "Don't know how to handle modifier on immediate operand");
2208     return;
2209
2210   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
2211     printFPConstant(MO.getFPImm(), O);
2212     break;
2213
2214   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
2215     O << *getSymbol(MO.getGlobal());
2216     break;
2217
2218   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
2219     O << *MO.getMBB()->getSymbol();
2220     return;
2221
2222   default:
2223     llvm_unreachable("Operand type not supported.");
2224   }
2225 }
2226
2227 void NVPTXAsmPrinter::printMemOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2228                                       raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2229   printOperand(MI, opNum, O);
2230
2231   if (Modifier && !strcmp(Modifier, "add")) {
2232     O << ", ";
2233     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2234   } else {
2235     if (MI->getOperand(opNum + 1).isImm() &&
2236         MI->getOperand(opNum + 1).getImm() == 0)
2237       return; // don't print ',0' or '+0'
2238     O << "+";
2239     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2240   }
2241 }
2242
2243
2244 // Force static initialization.
2245 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXBackendAsmPrinter() {
2246   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2247   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2248 }
2249
2250 void NVPTXAsmPrinter::emitSrcInText(StringRef filename, unsigned line) {
2251   std::stringstream temp;
2252   LineReader *reader = this->getReader(filename.str());
2253   temp << "\n//";
2254   temp << filename.str();
2255   temp << ":";
2256   temp << line;
2257   temp << " ";
2258   temp << reader->readLine(line);
2259   temp << "\n";
2260   this->OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str()));
2261 }
2262
2263 LineReader *NVPTXAsmPrinter::getReader(std::string filename) {
2264   if (!reader) {
2265     reader = new LineReader(filename);
2266   }
2267
2268   if (reader->fileName() != filename) {
2269     delete reader;
2270     reader = new LineReader(filename);
2271   }
2272
2273   return reader;
2274 }
2275
2276 std::string LineReader::readLine(unsigned lineNum) {
2277   if (lineNum < theCurLine) {
2278     theCurLine = 0;
2279     fstr.seekg(0, std::ios::beg);
2280   }
2281   while (theCurLine < lineNum) {
2282     fstr.getline(buff, 500);
2283     theCurLine++;
2284   }
2285   return buff;
2286 }
2287
2288 // Force static initialization.
2289 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXAsmPrinter() {
2290   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2291   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2292 }