contrib/llvm/lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   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 defines the common interface used by the various execution engine
  11 // subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  18 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  19 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  20 #include "llvm/ExecutionEngine/JITEventListener.h"
  21 #include "llvm/ExecutionEngine/ObjectCache.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/RTDyldMemoryManager.h"
  23 #include "llvm/IR/Constants.h"
  24 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  25 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  26 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  27 #include "llvm/IR/Module.h"
  28 #include "llvm/IR/Operator.h"
  29 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  30 #include "llvm/Object/Archive.h"
  31 #include "llvm/Object/ObjectFile.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/Support/DynamicLibrary.h"
  34 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  35 #include "llvm/Support/Host.h"
  36 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  37 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  38 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  39 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  40 #include <cmath>
  41 #include <cstring>
  42 using namespace llvm;
  43
  44 #define DEBUG_TYPE "jit"
  45
  46 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  47 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  48
  49 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::MCJITCtor)(
  50     std::unique_ptr<Module> M, std::string *ErrorStr,
  51     std::shared_ptr<MCJITMemoryManager> MemMgr,
  52     std::shared_ptr<LegacyJITSymbolResolver> Resolver,
  53     std::unique_ptr<TargetMachine> TM) = nullptr;
  54
  55 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::OrcMCJITReplacementCtor)(
  56     std::string *ErrorStr, std::shared_ptr<MCJITMemoryManager> MemMgr,
  57     std::shared_ptr<LegacyJITSymbolResolver> Resolver,
  58     std::unique_ptr<TargetMachine> TM) = nullptr;
  59
  60 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::InterpCtor)(std::unique_ptr<Module> M,
  61                                                 std::string *ErrorStr) =nullptr;
  62
  63 void JITEventListener::anchor() {}
  64
  65 void ObjectCache::anchor() {}
  66
  67 void ExecutionEngine::Init(std::unique_ptr<Module> M) {
  68   CompilingLazily         = false;
  69   GVCompilationDisabled   = false;
  70   SymbolSearchingDisabled = false;
  71
  72   // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
  73   // by default in release builds.
  74 #ifndef NDEBUG
  75   VerifyModules = true;
  76 #else
  77   VerifyModules = false;
  78 #endif
  79
  80   assert(M && "Module is null?");
  81   Modules.push_back(std::move(M));
  82 }
  83
  84 ExecutionEngine::ExecutionEngine(std::unique_ptr<Module> M)
  85     : DL(M->getDataLayout()), LazyFunctionCreator(nullptr) {
  86   Init(std::move(M));
  87 }
  88
  89 ExecutionEngine::ExecutionEngine(DataLayout DL, std::unique_ptr<Module> M)
  90     : DL(std::move(DL)), LazyFunctionCreator(nullptr) {
  91   Init(std::move(M));
  92 }
  93
  94 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  95   clearAllGlobalMappings();
  96 }
  97
  98 namespace {
  99 /// Helper class which uses a value handler to automatically deletes the
 100 /// memory block when the GlobalVariable is destroyed.
 101 class GVMemoryBlock final : public CallbackVH {
 102   GVMemoryBlock(const GlobalVariable *GV)
 103     : CallbackVH(const_cast<GlobalVariable*>(GV)) {}
 104
 105 public:
 106   /// Returns the address the GlobalVariable should be written into.  The
 107   /// GVMemoryBlock object prefixes that.
 108   static char *Create(const GlobalVariable *GV, const DataLayout& TD) {
 109     Type *ElTy = GV->getValueType();
 110     size_t GVSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(ElTy);
 111     void *RawMemory = ::operator new(
 112         alignTo(sizeof(GVMemoryBlock), TD.getPreferredAlignment(GV)) + GVSize);
 113     new(RawMemory) GVMemoryBlock(GV);
 114     return static_cast<char*>(RawMemory) + sizeof(GVMemoryBlock);
 115   }
 116
 117   void deleted() override {
 118     // We allocated with operator new and with some extra memory hanging off the
 119     // end, so don't just delete this.  I'm not sure if this is actually
 120     // required.
 121     this->~GVMemoryBlock();
 122     ::operator delete(this);
 123   }
 124 };
 125 }  // anonymous namespace
 126
 127 char *ExecutionEngine::getMemoryForGV(const GlobalVariable *GV) {
 128   return GVMemoryBlock::Create(GV, getDataLayout());
 129 }
 130
 131 void ExecutionEngine::addObjectFile(std::unique_ptr<object::ObjectFile> O) {
 132   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 133 }
 134
 135 void
 136 ExecutionEngine::addObjectFile(object::OwningBinary<object::ObjectFile> O) {
 137   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 138 }
 139
 140 void ExecutionEngine::addArchive(object::OwningBinary<object::Archive> A) {
 141   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addArchive.");
 142 }
 143
 144 bool ExecutionEngine::removeModule(Module *M) {
 145   for (auto I = Modules.begin(), E = Modules.end(); I != E; ++I) {
 146     Module *Found = I->get();
 147     if (Found == M) {
 148       I->release();
 149       Modules.erase(I);
 150       clearGlobalMappingsFromModule(M);
 151       return true;
 152     }
 153   }
 154   return false;
 155 }
 156
 157 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(StringRef FnName) {
 158   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
 159     Function *F = Modules[i]->getFunction(FnName);
 160     if (F && !F->isDeclaration())
 161       return F;
 162   }
 163   return nullptr;
 164 }
 165
 166 GlobalVariable *ExecutionEngine::FindGlobalVariableNamed(StringRef Name, bool AllowInternal) {
 167   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
 168     GlobalVariable *GV = Modules[i]->getGlobalVariable(Name,AllowInternal);
 169     if (GV && !GV->isDeclaration())
 170       return GV;
 171   }
 172   return nullptr;
 173 }
 174
 175 uint64_t ExecutionEngineState::RemoveMapping(StringRef Name) {
 176   GlobalAddressMapTy::iterator I = GlobalAddressMap.find(Name);
 177   uint64_t OldVal;
 178
 179   // FIXME: This is silly, we shouldn't end up with a mapping -> 0 in the
 180   // GlobalAddressMap.
 181   if (I == GlobalAddressMap.end())
 182     OldVal = 0;
 183   else {
 184     GlobalAddressReverseMap.erase(I->second);
 185     OldVal = I->second;
 186     GlobalAddressMap.erase(I);
 187   }
 188
 189   return OldVal;
 190 }
 191
 192 std::string ExecutionEngine::getMangledName(const GlobalValue *GV) {
 193   assert(GV->hasName() && "Global must have name.");
 194
 195   MutexGuard locked(lock);
 196   SmallString<128> FullName;
 197
 198   const DataLayout &DL =
 199     GV->getParent()->getDataLayout().isDefault()
 200       ? getDataLayout()
 201       : GV->getParent()->getDataLayout();
 202
 203   Mangler::getNameWithPrefix(FullName, GV->getName(), DL);
 204   return FullName.str();
 205 }
 206
 207 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 208   MutexGuard locked(lock);
 209   addGlobalMapping(getMangledName(GV), (uint64_t) Addr);
 210 }
 211
 212 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(StringRef Name, uint64_t Addr) {
 213   MutexGuard locked(lock);
 214
 215   assert(!Name.empty() && "Empty GlobalMapping symbol name!");
 216
 217   LLVM_DEBUG(dbgs() << "JIT: Map \'" << Name << "\' to [" << Addr << "]\n";);
 218   uint64_t &CurVal = EEState.getGlobalAddressMap()[Name];
 219   assert((!CurVal || !Addr) && "GlobalMapping already established!");
 220   CurVal = Addr;
 221
 222   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 223   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 224     std::string &V = EEState.getGlobalAddressReverseMap()[CurVal];
 225     assert((!V.empty() || !Name.empty()) &&
 226            "GlobalMapping already established!");
 227     V = Name;
 228   }
 229 }
 230
 231 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 232   MutexGuard locked(lock);
 233
 234   EEState.getGlobalAddressMap().clear();
 235   EEState.getGlobalAddressReverseMap().clear();
 236 }
 237
 238 void ExecutionEngine::clearGlobalMappingsFromModule(Module *M) {
 239   MutexGuard locked(lock);
 240
 241   for (GlobalObject &GO : M->global_objects())
 242     EEState.RemoveMapping(getMangledName(&GO));
 243 }
 244
 245 uint64_t ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV,
 246                                               void *Addr) {
 247   MutexGuard locked(lock);
 248   return updateGlobalMapping(getMangledName(GV), (uint64_t) Addr);
 249 }
 250
 251 uint64_t ExecutionEngine::updateGlobalMapping(StringRef Name, uint64_t Addr) {
 252   MutexGuard locked(lock);
 253
 254   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy &Map =
 255     EEState.getGlobalAddressMap();
 256
 257   // Deleting from the mapping?
 258   if (!Addr)
 259     return EEState.RemoveMapping(Name);
 260
 261   uint64_t &CurVal = Map[Name];
 262   uint64_t OldVal = CurVal;
 263
 264   if (CurVal && !EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty())
 265     EEState.getGlobalAddressReverseMap().erase(CurVal);
 266   CurVal = Addr;
 267
 268   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 269   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 270     std::string &V = EEState.getGlobalAddressReverseMap()[CurVal];
 271     assert((!V.empty() || !Name.empty()) &&
 272            "GlobalMapping already established!");
 273     V = Name;
 274   }
 275   return OldVal;
 276 }
 277
 278 uint64_t ExecutionEngine::getAddressToGlobalIfAvailable(StringRef S) {
 279   MutexGuard locked(lock);
 280   uint64_t Address = 0;
 281   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator I =
 282     EEState.getGlobalAddressMap().find(S);
 283   if (I != EEState.getGlobalAddressMap().end())
 284     Address = I->second;
 285   return Address;
 286 }
 287
 288
 289 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(StringRef S) {
 290   MutexGuard locked(lock);
 291   if (void* Address = (void *) getAddressToGlobalIfAvailable(S))
 292     return Address;
 293   return nullptr;
 294 }
 295
 296 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 297   MutexGuard locked(lock);
 298   return getPointerToGlobalIfAvailable(getMangledName(GV));
 299 }
 300
 301 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 302   MutexGuard locked(lock);
 303
 304   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 305   if (EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 306     for (ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator
 307            I = EEState.getGlobalAddressMap().begin(),
 308            E = EEState.getGlobalAddressMap().end(); I != E; ++I) {
 309       StringRef Name = I->first();
 310       uint64_t Addr = I->second;
 311       EEState.getGlobalAddressReverseMap().insert(std::make_pair(
 312                                                           Addr, Name));
 313     }
 314   }
 315
 316   std::map<uint64_t, std::string>::iterator I =
 317     EEState.getGlobalAddressReverseMap().find((uint64_t) Addr);
 318
 319   if (I != EEState.getGlobalAddressReverseMap().end()) {
 320     StringRef Name = I->second;
 321     for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
 322       if (GlobalValue *GV = Modules[i]->getNamedValue(Name))
 323         return GV;
 324   }
 325   return nullptr;
 326 }
 327
 328 namespace {
 329 class ArgvArray {
 330   std::unique_ptr<char[]> Array;
 331   std::vector<std::unique_ptr<char[]>> Values;
 332 public:
 333   /// Turn a vector of strings into a nice argv style array of pointers to null
 334   /// terminated strings.
 335   void *reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 336               const std::vector<std::string> &InputArgv);
 337 };
 338 }  // anonymous namespace
 339 void *ArgvArray::reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 340                        const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 341   Values.clear();  // Free the old contents.
 342   Values.reserve(InputArgv.size());
 343   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout().getPointerSize();
 344   Array = make_unique<char[]>((InputArgv.size()+1)*PtrSize);
 345
 346   LLVM_DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV = " << (void *)Array.get() << "\n");
 347   Type *SBytePtr = Type::getInt8PtrTy(C);
 348
 349   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 350     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 351     auto Dest = make_unique<char[]>(Size);
 352     LLVM_DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV[" << i << "] = " << (void *)Dest.get()
 353                       << "\n");
 354
 355     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest.get());
 356     Dest[Size-1] = 0;
 357
 358     // Endian safe: Array[i] = (PointerTy)Dest;
 359     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest.get()),
 360                            (GenericValue*)(&Array[i*PtrSize]), SBytePtr);
 361     Values.push_back(std::move(Dest));
 362   }
 363
 364   // Null terminate it
 365   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(nullptr),
 366                          (GenericValue*)(&Array[InputArgv.size()*PtrSize]),
 367                          SBytePtr);
 368   return Array.get();
 369 }
 370
 371 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(Module &module,
 372                                                        bool isDtors) {
 373   StringRef Name(isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors");
 374   GlobalVariable *GV = module.getNamedGlobal(Name);
 375
 376   // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 377   // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 378   // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 379   // it.
 380   if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasLocalLinkage()) return;
 381
 382   // Should be an array of '{ i32, void ()* }' structs.  The first value is
 383   // the init priority, which we ignore.
 384   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 385   if (!InitList)
 386     return;
 387   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 388     ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i));
 389     if (!CS) continue;
 390
 391     Constant *FP = CS->getOperand(1);
 392     if (FP->isNullValue())
 393       continue;  // Found a sentinal value, ignore.
 394
 395     // Strip off constant expression casts.
 396     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 397       if (CE->isCast())
 398         FP = CE->getOperand(0);
 399
 400     // Execute the ctor/dtor function!
 401     if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
 402       runFunction(F, None);
 403
 404     // FIXME: It is marginally lame that we just do nothing here if we see an
 405     // entry we don't recognize. It might not be unreasonable for the verifier
 406     // to not even allow this and just assert here.
 407   }
 408 }
 409
 410 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 411   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 412   for (std::unique_ptr<Module> &M : Modules)
 413     runStaticConstructorsDestructors(*M, isDtors);
 414 }
 415
 416 #ifndef NDEBUG
 417 /// isTargetNullPtr - Return whether the target pointer stored at Loc is null.
 418 static bool isTargetNullPtr(ExecutionEngine *EE, void *Loc) {
 419   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout().getPointerSize();
 420   for (unsigned i = 0; i < PtrSize; ++i)
 421     if (*(i + (uint8_t*)Loc))
 422       return false;
 423   return true;
 424 }
 425 #endif
 426
 427 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 428                                        const std::vector<std::string> &argv,
 429                                        const char * const * envp) {
 430   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 431   GenericValue GVArgc;
 432   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 433
 434   // Check main() type
 435   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 436   FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 437   Type* PPInt8Ty = Type::getInt8PtrTy(Fn->getContext())->getPointerTo();
 438
 439   // Check the argument types.
 440   if (NumArgs > 3)
 441     report_fatal_error("Invalid number of arguments of main() supplied");
 442   if (NumArgs >= 3 && FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty)
 443     report_fatal_error("Invalid type for third argument of main() supplied");
 444   if (NumArgs >= 2 && FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty)
 445     report_fatal_error("Invalid type for second argument of main() supplied");
 446   if (NumArgs >= 1 && !FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 447     report_fatal_error("Invalid type for first argument of main() supplied");
 448   if (!FTy->getReturnType()->isIntegerTy() &&
 449       !FTy->getReturnType()->isVoidTy())
 450     report_fatal_error("Invalid return type of main() supplied");
 451
 452   ArgvArray CArgv;
 453   ArgvArray CEnv;
 454   if (NumArgs) {
 455     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 456     if (NumArgs > 1) {
 457       // Arg #1 = argv.
 458       GVArgs.push_back(PTOGV(CArgv.reset(Fn->getContext(), this, argv)));
 459       assert(!isTargetNullPtr(this, GVTOP(GVArgs[1])) &&
 460              "argv[0] was null after CreateArgv");
 461       if (NumArgs > 2) {
 462         std::vector<std::string> EnvVars;
 463         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 464           EnvVars.emplace_back(envp[i]);
 465         // Arg #2 = envp.
 466         GVArgs.push_back(PTOGV(CEnv.reset(Fn->getContext(), this, EnvVars)));
 467       }
 468     }
 469   }
 470
 471   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 472 }
 473
 474 EngineBuilder::EngineBuilder() : EngineBuilder(nullptr) {}
 475
 476 EngineBuilder::EngineBuilder(std::unique_ptr<Module> M)
 477     : M(std::move(M)), WhichEngine(EngineKind::Either), ErrorStr(nullptr),
 478       OptLevel(CodeGenOpt::Default), MemMgr(nullptr), Resolver(nullptr),
 479       UseOrcMCJITReplacement(false) {
 480 // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
 481 // by default in release builds.
 482 #ifndef NDEBUG
 483   VerifyModules = true;
 484 #else
 485   VerifyModules = false;
 486 #endif
 487 }
 488
 489 EngineBuilder::~EngineBuilder() = default;
 490
 491 EngineBuilder &EngineBuilder::setMCJITMemoryManager(
 492                                    std::unique_ptr<RTDyldMemoryManager> mcjmm) {
 493   auto SharedMM = std::shared_ptr<RTDyldMemoryManager>(std::move(mcjmm));
 494   MemMgr = SharedMM;
 495   Resolver = SharedMM;
 496   return *this;
 497 }
 498
 499 EngineBuilder&
 500 EngineBuilder::setMemoryManager(std::unique_ptr<MCJITMemoryManager> MM) {
 501   MemMgr = std::shared_ptr<MCJITMemoryManager>(std::move(MM));
 502   return *this;
 503 }
 504
 505 EngineBuilder &
 506 EngineBuilder::setSymbolResolver(std::unique_ptr<LegacyJITSymbolResolver> SR) {
 507   Resolver = std::shared_ptr<LegacyJITSymbolResolver>(std::move(SR));
 508   return *this;
 509 }
 510
 511 ExecutionEngine *EngineBuilder::create(TargetMachine *TM) {
 512   std::unique_ptr<TargetMachine> TheTM(TM); // Take ownership.
 513
 514   // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 515   // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 516   if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(nullptr, ErrorStr))
 517     return nullptr;
 518
 519   // If the user specified a memory manager but didn't specify which engine to
 520   // create, we assume they only want the JIT, and we fail if they only want
 521   // the interpreter.
 522   if (MemMgr) {
 523     if (WhichEngine & EngineKind::JIT)
 524       WhichEngine = EngineKind::JIT;
 525     else {
 526       if (ErrorStr)
 527         *ErrorStr = "Cannot create an interpreter with a memory manager.";
 528       return nullptr;
 529     }
 530   }
 531
 532   // Unless the interpreter was explicitly selected or the JIT is not linked,
 533   // try making a JIT.
 534   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && TheTM) {
 535     if (!TM->getTarget().hasJIT()) {
 536       errs() << "WARNING: This target JIT is not designed for the host"
 537              << " you are running.  If bad things happen, please choose"
 538              << " a different -march switch.\n";
 539     }
 540
 541     ExecutionEngine *EE = nullptr;
 542     if (ExecutionEngine::OrcMCJITReplacementCtor && UseOrcMCJITReplacement) {
 543       EE = ExecutionEngine::OrcMCJITReplacementCtor(ErrorStr, std::move(MemMgr),
 544                                                     std::move(Resolver),
 545                                                     std::move(TheTM));
 546       EE->addModule(std::move(M));
 547     } else if (ExecutionEngine::MCJITCtor)
 548       EE = ExecutionEngine::MCJITCtor(std::move(M), ErrorStr, std::move(MemMgr),
 549                                       std::move(Resolver), std::move(TheTM));
 550
 551     if (EE) {
 552       EE->setVerifyModules(VerifyModules);
 553       return EE;
 554     }
 555   }
 556
 557   // If we can't make a JIT and we didn't request one specifically, try making
 558   // an interpreter instead.
 559   if (WhichEngine & EngineKind::Interpreter) {
 560     if (ExecutionEngine::InterpCtor)
 561       return ExecutionEngine::InterpCtor(std::move(M), ErrorStr);
 562     if (ErrorStr)
 563       *ErrorStr = "Interpreter has not been linked in.";
 564     return nullptr;
 565   }
 566
 567   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && !ExecutionEngine::MCJITCtor) {
 568     if (ErrorStr)
 569       *ErrorStr = "JIT has not been linked in.";
 570   }
 571
 572   return nullptr;
 573 }
 574
 575 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 576   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 577     return getPointerToFunction(F);
 578
 579   MutexGuard locked(lock);
 580   if (void* P = getPointerToGlobalIfAvailable(GV))
 581     return P;
 582
 583   // Global variable might have been added since interpreter started.
 584   if (GlobalVariable *GVar =
 585           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 586     EmitGlobalVariable(GVar);
 587   else
 588     llvm_unreachable("Global hasn't had an address allocated yet!");
 589
 590   return getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 591 }
 592
 593 /// Converts a Constant* into a GenericValue, including handling of
 594 /// ConstantExpr values.
 595 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 596   // If its undefined, return the garbage.
 597   if (isa<UndefValue>(C)) {
 598     GenericValue Result;
 599     switch (C->getType()->getTypeID()) {
 600     default:
 601       break;
 602     case Type::IntegerTyID:
 603     case Type::X86_FP80TyID:
 604     case Type::FP128TyID:
 605     case Type::PPC_FP128TyID:
 606       // Although the value is undefined, we still have to construct an APInt
 607       // with the correct bit width.
 608       Result.IntVal = APInt(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 609       break;
 610     case Type::StructTyID: {
 611       // if the whole struct is 'undef' just reserve memory for the value.
 612       if(StructType *STy = dyn_cast<StructType>(C->getType())) {
 613         unsigned int elemNum = STy->getNumElements();
 614         Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 615         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i) {
 616           Type *ElemTy = STy->getElementType(i);
 617           if (ElemTy->isIntegerTy())
 618             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 619               APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 620           else if (ElemTy->isAggregateType()) {
 621               const Constant *ElemUndef = UndefValue::get(ElemTy);
 622               Result.AggregateVal[i] = getConstantValue(ElemUndef);
 623             }
 624           }
 625         }
 626       }
 627       break;
 628     case Type::VectorTyID:
 629       // if the whole vector is 'undef' just reserve memory for the value.
 630       auto* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 631       Type *ElemTy = VTy->getElementType();
 632       unsigned int elemNum = VTy->getNumElements();
 633       Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 634       if (ElemTy->isIntegerTy())
 635         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i)
 636           Result.AggregateVal[i].IntVal =
 637             APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 638       break;
 639     }
 640     return Result;
 641   }
 642
 643   // Otherwise, if the value is a ConstantExpr...
 644   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 645     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 646     switch (CE->getOpcode()) {
 647     case Instruction::GetElementPtr: {
 648       // Compute the index
 649       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 650       APInt Offset(DL.getPointerSizeInBits(), 0);
 651       cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(DL, Offset);
 652
 653       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 654       Result = PTOGV(tmp + Offset.getSExtValue());
 655       return Result;
 656     }
 657     case Instruction::Trunc: {
 658       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 659       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 660       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 661       return GV;
 662     }
 663     case Instruction::ZExt: {
 664       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 665       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 666       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 667       return GV;
 668     }
 669     case Instruction::SExt: {
 670       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 671       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 672       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 673       return GV;
 674     }
 675     case Instruction::FPTrunc: {
 676       // FIXME long double
 677       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 678       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 679       return GV;
 680     }
 681     case Instruction::FPExt:{
 682       // FIXME long double
 683       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 684       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 685       return GV;
 686     }
 687     case Instruction::UIToFP: {
 688       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 689       if (CE->getType()->isFloatTy())
 690         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 691       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 692         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 693       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 694         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended());
 695         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 696                                    false,
 697                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 698         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 699       }
 700       return GV;
 701     }
 702     case Instruction::SIToFP: {
 703       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 704       if (CE->getType()->isFloatTy())
 705         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 706       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 707         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 708       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 709         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended());
 710         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 711                                    true,
 712                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 713         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 714       }
 715       return GV;
 716     }
 717     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 718     case Instruction::FPToSI: {
 719       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 720       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 721       if (Op0->getType()->isFloatTy())
 722         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 723       else if (Op0->getType()->isDoubleTy())
 724         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 725       else if (Op0->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 726         APFloat apf = APFloat(APFloat::x87DoubleExtended(), GV.IntVal);
 727         uint64_t v;
 728         bool ignored;
 729         (void)apf.convertToInteger(makeMutableArrayRef(v), BitWidth,
 730                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 731                                    APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 732         GV.IntVal = v; // endian?
 733       }
 734       return GV;
 735     }
 736     case Instruction::PtrToInt: {
 737       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 738       uint32_t PtrWidth = DL.getTypeSizeInBits(Op0->getType());
 739       assert(PtrWidth <= 64 && "Bad pointer width");
 740       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 741       uint32_t IntWidth = DL.getTypeSizeInBits(CE->getType());
 742       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(IntWidth);
 743       return GV;
 744     }
 745     case Instruction::IntToPtr: {
 746       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 747       uint32_t PtrWidth = DL.getTypeSizeInBits(CE->getType());
 748       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 749       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 750       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 751       return GV;
 752     }
 753     case Instruction::BitCast: {
 754       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 755       Type* DestTy = CE->getType();
 756       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 757         default: llvm_unreachable("Invalid bitcast operand");
 758         case Type::IntegerTyID:
 759           assert(DestTy->isFloatingPointTy() && "invalid bitcast");
 760           if (DestTy->isFloatTy())
 761             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 762           else if (DestTy->isDoubleTy())
 763             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 764           break;
 765         case Type::FloatTyID:
 766           assert(DestTy->isIntegerTy(32) && "Invalid bitcast");
 767           GV.IntVal = APInt::floatToBits(GV.FloatVal);
 768           break;
 769         case Type::DoubleTyID:
 770           assert(DestTy->isIntegerTy(64) && "Invalid bitcast");
 771           GV.IntVal = APInt::doubleToBits(GV.DoubleVal);
 772           break;
 773         case Type::PointerTyID:
 774           assert(DestTy->isPointerTy() && "Invalid bitcast");
 775           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 776       }
 777       return GV;
 778     }
 779     case Instruction::Add:
 780     case Instruction::FAdd:
 781     case Instruction::Sub:
 782     case Instruction::FSub:
 783     case Instruction::Mul:
 784     case Instruction::FMul:
 785     case Instruction::UDiv:
 786     case Instruction::SDiv:
 787     case Instruction::URem:
 788     case Instruction::SRem:
 789     case Instruction::And:
 790     case Instruction::Or:
 791     case Instruction::Xor: {
 792       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 793       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 794       GenericValue GV;
 795       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 796       default: llvm_unreachable("Bad add type!");
 797       case Type::IntegerTyID:
 798         switch (CE->getOpcode()) {
 799           default: llvm_unreachable("Invalid integer opcode");
 800           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 801           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 802           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 803           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 804           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 805           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 806           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 807           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 808           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 809           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 810         }
 811         break;
 812       case Type::FloatTyID:
 813         switch (CE->getOpcode()) {
 814           default: llvm_unreachable("Invalid float opcode");
 815           case Instruction::FAdd:
 816             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 817           case Instruction::FSub:
 818             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 819           case Instruction::FMul:
 820             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 821           case Instruction::FDiv:
 822             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 823           case Instruction::FRem:
 824             GV.FloatVal = std::fmod(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 825         }
 826         break;
 827       case Type::DoubleTyID:
 828         switch (CE->getOpcode()) {
 829           default: llvm_unreachable("Invalid double opcode");
 830           case Instruction::FAdd:
 831             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 832           case Instruction::FSub:
 833             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 834           case Instruction::FMul:
 835             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 836           case Instruction::FDiv:
 837             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 838           case Instruction::FRem:
 839             GV.DoubleVal = std::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 840         }
 841         break;
 842       case Type::X86_FP80TyID:
 843       case Type::PPC_FP128TyID:
 844       case Type::FP128TyID: {
 845         const fltSemantics &Sem = CE->getOperand(0)->getType()->getFltSemantics();
 846         APFloat apfLHS = APFloat(Sem, LHS.IntVal);
 847         switch (CE->getOpcode()) {
 848           default: llvm_unreachable("Invalid long double opcode");
 849           case Instruction::FAdd:
 850             apfLHS.add(APFloat(Sem, RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 851             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 852             break;
 853           case Instruction::FSub:
 854             apfLHS.subtract(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 855                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 856             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 857             break;
 858           case Instruction::FMul:
 859             apfLHS.multiply(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 860                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 861             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 862             break;
 863           case Instruction::FDiv:
 864             apfLHS.divide(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 865                           APFloat::rmNearestTiesToEven);
 866             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 867             break;
 868           case Instruction::FRem:
 869             apfLHS.mod(APFloat(Sem, RHS.IntVal));
 870             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 871             break;
 872           }
 873         }
 874         break;
 875       }
 876       return GV;
 877     }
 878     default:
 879       break;
 880     }
 881
 882     SmallString<256> Msg;
 883     raw_svector_ostream OS(Msg);
 884     OS << "ConstantExpr not handled: " << *CE;
 885     report_fatal_error(OS.str());
 886   }
 887
 888   // Otherwise, we have a simple constant.
 889   GenericValue Result;
 890   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 891   case Type::FloatTyID:
 892     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 893     break;
 894   case Type::DoubleTyID:
 895     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 896     break;
 897   case Type::X86_FP80TyID:
 898   case Type::FP128TyID:
 899   case Type::PPC_FP128TyID:
 900     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().bitcastToAPInt();
 901     break;
 902   case Type::IntegerTyID:
 903     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 904     break;
 905   case Type::PointerTyID:
 906     while (auto *A = dyn_cast<GlobalAlias>(C)) {
 907       C = A->getAliasee();
 908     }
 909     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 910       Result.PointerVal = nullptr;
 911     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 912       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 913     else if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 914       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 915     else
 916       llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 917     break;
 918   case Type::VectorTyID: {
 919     unsigned elemNum;
 920     Type* ElemTy;
 921     const ConstantDataVector *CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C);
 922     const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
 923     const ConstantAggregateZero *CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(C);
 924
 925     if (CDV) {
 926         elemNum = CDV->getNumElements();
 927         ElemTy = CDV->getElementType();
 928     } else if (CV || CAZ) {
 929         VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 930         elemNum = VTy->getNumElements();
 931         ElemTy = VTy->getElementType();
 932     } else {
 933         llvm_unreachable("Unknown constant vector type!");
 934     }
 935
 936     Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 937     // Check if vector holds floats.
 938     if(ElemTy->isFloatTy()) {
 939       if (CAZ) {
 940         GenericValue floatZero;
 941         floatZero.FloatVal = 0.f;
 942         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 943                   floatZero);
 944         break;
 945       }
 946       if(CV) {
 947         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 948           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 949             Result.AggregateVal[i].FloatVal = cast<ConstantFP>(
 950               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToFloat();
 951         break;
 952       }
 953       if(CDV)
 954         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 955           Result.AggregateVal[i].FloatVal = CDV->getElementAsFloat(i);
 956
 957       break;
 958     }
 959     // Check if vector holds doubles.
 960     if (ElemTy->isDoubleTy()) {
 961       if (CAZ) {
 962         GenericValue doubleZero;
 963         doubleZero.DoubleVal = 0.0;
 964         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 965                   doubleZero);
 966         break;
 967       }
 968       if(CV) {
 969         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 970           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 971             Result.AggregateVal[i].DoubleVal = cast<ConstantFP>(
 972               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToDouble();
 973         break;
 974       }
 975       if(CDV)
 976         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 977           Result.AggregateVal[i].DoubleVal = CDV->getElementAsDouble(i);
 978
 979       break;
 980     }
 981     // Check if vector holds integers.
 982     if (ElemTy->isIntegerTy()) {
 983       if (CAZ) {
 984         GenericValue intZero;
 985         intZero.IntVal = APInt(ElemTy->getScalarSizeInBits(), 0ull);
 986         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 987                   intZero);
 988         break;
 989       }
 990       if(CV) {
 991         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 992           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 993             Result.AggregateVal[i].IntVal = cast<ConstantInt>(
 994                                             CV->getOperand(i))->getValue();
 995           else {
 996             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 997               APInt(CV->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 998           }
 999         break;
1000       }
1001       if(CDV)
1002         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
1003           Result.AggregateVal[i].IntVal = APInt(
1004             CDV->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits(),
1005             CDV->getElementAsInteger(i));
1006
1007       break;
1008     }
1009     llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
1010   }
1011   break;
1012
1013   default:
1014     SmallString<256> Msg;
1015     raw_svector_ostream OS(Msg);
1016     OS << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType();
1017     report_fatal_error(OS.str());
1018   }
1019
1020   return Result;
1021 }
1022
1023 /// StoreIntToMemory - Fills the StoreBytes bytes of memory starting from Dst
1024 /// with the integer held in IntVal.
1025 static void StoreIntToMemory(const APInt &IntVal, uint8_t *Dst,
1026                              unsigned StoreBytes) {
1027   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= StoreBytes && "Integer too small!");
1028   const uint8_t *Src = (const uint8_t *)IntVal.getRawData();
1029
1030   if (sys::IsLittleEndianHost) {
1031     // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.  Order the
1032     // destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
1033     memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
1034   } else {
1035     // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
1036     // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.  Order the destination
1037     // from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in a word.
1038     while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
1039       StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
1040       // May not be aligned so use memcpy.
1041       memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
1042       Src += sizeof(uint64_t);
1043     }
1044
1045     memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
1046   }
1047 }
1048
1049 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val,
1050                                          GenericValue *Ptr, Type *Ty) {
1051   const unsigned StoreBytes = getDataLayout().getTypeStoreSize(Ty);
1052
1053   switch (Ty->getTypeID()) {
1054   default:
1055     dbgs() << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
1056     break;
1057   case Type::IntegerTyID:
1058     StoreIntToMemory(Val.IntVal, (uint8_t*)Ptr, StoreBytes);
1059     break;
1060   case Type::FloatTyID:
1061     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
1062     break;
1063   case Type::DoubleTyID:
1064     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
1065     break;
1066   case Type::X86_FP80TyID:
1067     memcpy(Ptr, Val.IntVal.getRawData(), 10);
1068     break;
1069   case Type::PointerTyID:
1070     // Ensure 64 bit target pointers are fully initialized on 32 bit hosts.
1071     if (StoreBytes != sizeof(PointerTy))
1072       memset(&(Ptr->PointerVal), 0, StoreBytes);
1073
1074     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
1075     break;
1076   case Type::VectorTyID:
1077     for (unsigned i = 0; i < Val.AggregateVal.size(); ++i) {
1078       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isDoubleTy())
1079         *(((double*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].DoubleVal;
1080       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isFloatTy())
1081         *(((float*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].FloatVal;
1082       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isIntegerTy()) {
1083         unsigned numOfBytes =(Val.AggregateVal[i].IntVal.getBitWidth()+7)/8;
1084         StoreIntToMemory(Val.AggregateVal[i].IntVal,
1085           (uint8_t*)Ptr + numOfBytes*i, numOfBytes);
1086       }
1087     }
1088     break;
1089   }
1090
1091   if (sys::IsLittleEndianHost != getDataLayout().isLittleEndian())
1092     // Host and target are different endian - reverse the stored bytes.
1093     std::reverse((uint8_t*)Ptr, StoreBytes + (uint8_t*)Ptr);
1094 }
1095
1096 /// LoadIntFromMemory - Loads the integer stored in the LoadBytes bytes starting
1097 /// from Src into IntVal, which is assumed to be wide enough and to hold zero.
1098 static void LoadIntFromMemory(APInt &IntVal, uint8_t *Src, unsigned LoadBytes) {
1099   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= LoadBytes && "Integer too small!");
1100   uint8_t *Dst = reinterpret_cast<uint8_t *>(
1101                    const_cast<uint64_t *>(IntVal.getRawData()));
1102
1103   if (sys::IsLittleEndianHost)
1104     // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
1105     // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
1106     memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
1107   else {
1108     // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
1109     // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
1110     // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
1111     // a word.
1112     while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
1113       LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
1114       // May not be aligned so use memcpy.
1115       memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
1116       Dst += sizeof(uint64_t);
1117     }
1118
1119     memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
1120   }
1121 }
1122
1123 /// FIXME: document
1124 ///
1125 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
1126                                           GenericValue *Ptr,
1127                                           Type *Ty) {
1128   const unsigned LoadBytes = getDataLayout().getTypeStoreSize(Ty);
1129
1130   switch (Ty->getTypeID()) {
1131   case Type::IntegerTyID:
1132     // An APInt with all words initially zero.
1133     Result.IntVal = APInt(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), 0);
1134     LoadIntFromMemory(Result.IntVal, (uint8_t*)Ptr, LoadBytes);
1135     break;
1136   case Type::FloatTyID:
1137     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
1138     break;
1139   case Type::DoubleTyID:
1140     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
1141     break;
1142   case Type::PointerTyID:
1143     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
1144     break;
1145   case Type::X86_FP80TyID: {
1146     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
1147     // FIXME: Will not trap if loading a signaling NaN.
1148     uint64_t y[2];
1149     memcpy(y, Ptr, 10);
1150     Result.IntVal = APInt(80, y);
1151     break;
1152   }
1153   case Type::VectorTyID: {
1154     auto *VT = cast<VectorType>(Ty);
1155     Type *ElemT = VT->getElementType();
1156     const unsigned numElems = VT->getNumElements();
1157     if (ElemT->isFloatTy()) {
1158       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1159       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1160         Result.AggregateVal[i].FloatVal = *((float*)Ptr+i);
1161     }
1162     if (ElemT->isDoubleTy()) {
1163       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1164       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1165         Result.AggregateVal[i].DoubleVal = *((double*)Ptr+i);
1166     }
1167     if (ElemT->isIntegerTy()) {
1168       GenericValue intZero;
1169       const unsigned elemBitWidth = cast<IntegerType>(ElemT)->getBitWidth();
1170       intZero.IntVal = APInt(elemBitWidth, 0);
1171       Result.AggregateVal.resize(numElems, intZero);
1172       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1173         LoadIntFromMemory(Result.AggregateVal[i].IntVal,
1174           (uint8_t*)Ptr+((elemBitWidth+7)/8)*i, (elemBitWidth+7)/8);
1175     }
1176   break;
1177   }
1178   default:
1179     SmallString<256> Msg;
1180     raw_svector_ostream OS(Msg);
1181     OS << "Cannot load value of type " << *Ty << "!";
1182     report_fatal_error(OS.str());
1183   }
1184 }
1185
1186 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
1187   LLVM_DEBUG(dbgs() << "JIT: Initializing " << Addr << " ");
1188   LLVM_DEBUG(Init->dump());
1189   if (isa<UndefValue>(Init))
1190     return;
1191
1192   if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
1193     unsigned ElementSize =
1194         getDataLayout().getTypeAllocSize(CP->getType()->getElementType());
1195     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
1196       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1197     return;
1198   }
1199
1200   if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
1201     memset(Addr, 0, (size_t)getDataLayout().getTypeAllocSize(Init->getType()));
1202     return;
1203   }
1204
1205   if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
1206     unsigned ElementSize =
1207         getDataLayout().getTypeAllocSize(CPA->getType()->getElementType());
1208     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
1209       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1210     return;
1211   }
1212
1213   if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
1214     const StructLayout *SL =
1215         getDataLayout().getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
1216     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
1217       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
1218     return;
1219   }
1220
1221   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1222                dyn_cast<ConstantDataSequential>(Init)) {
1223     // CDS is already laid out in host memory order.
1224     StringRef Data = CDS->getRawDataValues();
1225     memcpy(Addr, Data.data(), Data.size());
1226     return;
1227   }
1228
1229   if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
1230     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
1231     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
1232     return;
1233   }
1234
1235   LLVM_DEBUG(dbgs() << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n");
1236   llvm_unreachable("Unknown constant type to initialize memory with!");
1237 }
1238
1239 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
1240 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
1241 /// their initializers into the memory.
1242 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
1243   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
1244   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
1245   // to figure out how the different modules should link together.
1246   std::map<std::pair<std::string, Type*>,
1247            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
1248
1249   if (Modules.size() != 1) {
1250     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1251       Module &M = *Modules[m];
1252       for (const auto &GV : M.globals()) {
1253         if (GV.hasLocalLinkage() || GV.isDeclaration() ||
1254             GV.hasAppendingLinkage() || !GV.hasName())
1255           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
1256
1257         const GlobalValue *&GVEntry =
1258           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())];
1259
1260         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
1261         // version.
1262         if (!GVEntry) {
1263           GVEntry = &GV;
1264           continue;
1265         }
1266
1267         // If the existing global is strong, never replace it.
1268         if (GVEntry->hasExternalLinkage())
1269           continue;
1270
1271         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
1272         // symbol.  FIXME is this right for common?
1273         if (GV.hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
1274           GVEntry = &GV;
1275       }
1276     }
1277   }
1278
1279   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
1280   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1281     Module &M = *Modules[m];
1282     for (const auto &GV : M.globals()) {
1283       // In the multi-module case, see what this global maps to.
1284       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1285         if (const GlobalValue *GVEntry =
1286               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())]) {
1287           // If something else is the canonical global, ignore this one.
1288           if (GVEntry != &GV) {
1289             NonCanonicalGlobals.push_back(&GV);
1290             continue;
1291           }
1292         }
1293       }
1294
1295       if (!GV.isDeclaration()) {
1296         addGlobalMapping(&GV, getMemoryForGV(&GV));
1297       } else {
1298         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
1299         // get a pointer to it.
1300         if (void *SymAddr =
1301             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(GV.getName()))
1302           addGlobalMapping(&GV, SymAddr);
1303         else {
1304           report_fatal_error("Could not resolve external global address: "
1305                             +GV.getName());
1306         }
1307       }
1308     }
1309
1310     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
1311     // canonical location.
1312     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
1313       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
1314         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
1315         const GlobalValue *CGV =
1316           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
1317         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
1318         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
1319         addGlobalMapping(GV, Ptr);
1320       }
1321     }
1322
1323     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
1324     // and initialize their contents.
1325     for (const auto &GV : M.globals()) {
1326       if (!GV.isDeclaration()) {
1327         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1328           if (const GlobalValue *GVEntry =
1329                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())])
1330             if (GVEntry != &GV)  // Not the canonical variable.
1331               continue;
1332         }
1333         EmitGlobalVariable(&GV);
1334       }
1335     }
1336   }
1337 }
1338
1339 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
1340 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
1341 // already in the map.
1342 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
1343   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
1344
1345   if (!GA) {
1346     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
1347     GA = getMemoryForGV(GV);
1348
1349     // If we failed to allocate memory for this global, return.
1350     if (!GA) return;
1351
1352     addGlobalMapping(GV, GA);
1353   }
1354
1355   // Don't initialize if it's thread local, let the client do it.
1356   if (!GV->isThreadLocal())
1357     InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
1358
1359   Type *ElTy = GV->getValueType();
1360   size_t GVSize = (size_t)getDataLayout().getTypeAllocSize(ElTy);
1361   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
1362   ++NumGlobals;
1363 }