[ms-inline asm] Emit the (new) inline asm Non-Standard Dialect attribute.
[oota-llvm.git] / docs / LangRef.html
1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
3 <html>
4 <head>
5   <title>LLVM Assembly Language Reference Manual</title>
6   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
7   <meta name="author" content="Chris Lattner">
8   <meta name="description"
9   content="LLVM Assembly Language Reference Manual.">
10   <link rel="stylesheet" href="_static/llvm.css" type="text/css">
11 </head>
12
13 <body>
14
15 <h1>LLVM Language Reference Manual</h1>
16 <ol>
17   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
18   <li><a href="#introduction">Introduction</a></li>
19   <li><a href="#identifiers">Identifiers</a></li>
20   <li><a href="#highlevel">High Level Structure</a>
21     <ol>
22       <li><a href="#modulestructure">Module Structure</a></li>
23       <li><a href="#linkage">Linkage Types</a>
24         <ol>
25           <li><a href="#linkage_private">'<tt>private</tt>' Linkage</a></li>
26           <li><a href="#linkage_linker_private">'<tt>linker_private</tt>' Linkage</a></li>
27           <li><a href="#linkage_linker_private_weak">'<tt>linker_private_weak</tt>' Linkage</a></li>
28           <li><a href="#linkage_internal">'<tt>internal</tt>' Linkage</a></li>
29           <li><a href="#linkage_available_externally">'<tt>available_externally</tt>' Linkage</a></li>
30           <li><a href="#linkage_linkonce">'<tt>linkonce</tt>' Linkage</a></li>
31           <li><a href="#linkage_common">'<tt>common</tt>' Linkage</a></li>
32           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak</tt>' Linkage</a></li>
33           <li><a href="#linkage_appending">'<tt>appending</tt>' Linkage</a></li>
34           <li><a href="#linkage_externweak">'<tt>extern_weak</tt>' Linkage</a></li>
35           <li><a href="#linkage_linkonce_odr">'<tt>linkonce_odr</tt>' Linkage</a></li>
36           <li><a href="#linkage_linkonce_odr_auto_hide">'<tt>linkonce_odr_auto_hide</tt>' Linkage</a></li>
37           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak_odr</tt>' Linkage</a></li>
38           <li><a href="#linkage_external">'<tt>external</tt>' Linkage</a></li>
39           <li><a href="#linkage_dllimport">'<tt>dllimport</tt>' Linkage</a></li>
40           <li><a href="#linkage_dllexport">'<tt>dllexport</tt>' Linkage</a></li>
41         </ol>
42       </li>
43       <li><a href="#callingconv">Calling Conventions</a></li>
44       <li><a href="#namedtypes">Named Types</a></li>
45       <li><a href="#globalvars">Global Variables</a></li>
46       <li><a href="#functionstructure">Functions</a></li>
47       <li><a href="#aliasstructure">Aliases</a></li>
48       <li><a href="#namedmetadatastructure">Named Metadata</a></li>
49       <li><a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a></li>
50       <li><a href="#fnattrs">Function Attributes</a></li>
51       <li><a href="#gc">Garbage Collector Names</a></li>
52       <li><a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a></li>
53       <li><a href="#datalayout">Data Layout</a></li>
54       <li><a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a></li>
55       <li><a href="#volatile">Volatile Memory Accesses</a></li>
56       <li><a href="#memmodel">Memory Model for Concurrent Operations</a></li>
57       <li><a href="#ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a></li>
58     </ol>
59   </li>
60   <li><a href="#typesystem">Type System</a>
61     <ol>
62       <li><a href="#t_classifications">Type Classifications</a></li>
63       <li><a href="#t_primitive">Primitive Types</a>
64         <ol>
65           <li><a href="#t_integer">Integer Type</a></li>
66           <li><a href="#t_floating">Floating Point Types</a></li>
67           <li><a href="#t_x86mmx">X86mmx Type</a></li>
68           <li><a href="#t_void">Void Type</a></li>
69           <li><a href="#t_label">Label Type</a></li>
70           <li><a href="#t_metadata">Metadata Type</a></li>
71         </ol>
72       </li>
73       <li><a href="#t_derived">Derived Types</a>
74         <ol>
75           <li><a href="#t_aggregate">Aggregate Types</a>
76             <ol>
77               <li><a href="#t_array">Array Type</a></li>
78               <li><a href="#t_struct">Structure Type</a></li>
79               <li><a href="#t_opaque">Opaque Structure Types</a></li>
80               <li><a href="#t_vector">Vector Type</a></li>
81             </ol>
82           </li>
83           <li><a href="#t_function">Function Type</a></li>
84           <li><a href="#t_pointer">Pointer Type</a></li>
85         </ol>
86       </li>
87     </ol>
88   </li>
89   <li><a href="#constants">Constants</a>
90     <ol>
91       <li><a href="#simpleconstants">Simple Constants</a></li>
92       <li><a href="#complexconstants">Complex Constants</a></li>
93       <li><a href="#globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a></li>
94       <li><a href="#undefvalues">Undefined Values</a></li>
95       <li><a href="#poisonvalues">Poison Values</a></li>
96       <li><a href="#blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a></li>
97       <li><a href="#constantexprs">Constant Expressions</a></li>
98     </ol>
99   </li>
100   <li><a href="#othervalues">Other Values</a>
101     <ol>
102       <li><a href="#inlineasm">Inline Assembler Expressions</a></li>
103       <li><a href="#metadata">Metadata Nodes and Metadata Strings</a>
104         <ol>
105           <li><a href="#tbaa">'<tt>tbaa</tt>' Metadata</a></li>
106           <li><a href="#fpmath">'<tt>fpmath</tt>' Metadata</a></li>
107           <li><a href="#range">'<tt>range</tt>' Metadata</a></li>
108         </ol>
109       </li>
110     </ol>
111   </li>
112   <li><a href="#module_flags">Module Flags Metadata</a>
113     <ol>
114       <li><a href="#objc_gc_flags">Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata</a></li>
115     </ol>
116   </li>
117   <li><a href="#intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
118     <ol>
119       <li><a href="#intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a></li>
120       <li><a href="#intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>'
121           Global Variable</a></li>
122       <li><a href="#intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>'
123          Global Variable</a></li>
124       <li><a href="#intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>'
125          Global Variable</a></li>
126     </ol>
127   </li>
128   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
129     <ol>
130       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
131         <ol>
132           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
133           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
134           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
135           <li><a href="#i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a></li>
136           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
137           <li><a href="#i_resume">'<tt>resume</tt>'  Instruction</a></li>
138           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
139         </ol>
140       </li>
141       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
142         <ol>
143           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
144           <li><a href="#i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a></li>
145           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
146           <li><a href="#i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a></li>
147           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
148           <li><a href="#i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a></li>
149           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
150           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
151           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
152           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
153           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
154           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
155         </ol>
156       </li>
157       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
158         <ol>
159           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
160           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
161           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
162           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
163           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
164           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
165         </ol>
166       </li>
167       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
168         <ol>
169           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
170           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
171           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
172         </ol>
173       </li>
174       <li><a href="#aggregateops">Aggregate Operations</a>
175         <ol>
176           <li><a href="#i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a></li>
177           <li><a href="#i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a></li>
178         </ol>
179       </li>
180       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
181         <ol>
182           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a></li>
183          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a></li>
184          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a></li>
185          <li><a href="#i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a></li>
186          <li><a href="#i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a></li>
187          <li><a href="#i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a></li>
188          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
189         </ol>
190       </li>
191       <li><a href="#convertops">Conversion Operations</a>
192         <ol>
193           <li><a href="#i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
194           <li><a href="#i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a></li>
195           <li><a href="#i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a></li>
196           <li><a href="#i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
197           <li><a href="#i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a></li>
198           <li><a href="#i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a></li>
199           <li><a href="#i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a></li>
200           <li><a href="#i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
201           <li><a href="#i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
202           <li><a href="#i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a></li>
203           <li><a href="#i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a></li>
204           <li><a href="#i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a></li>
205         </ol>
206       </li>
207       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
208         <ol>
209           <li><a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a></li>
210           <li><a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a></li>
211           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
212           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
213           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
214           <li><a href="#i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>'  Instruction</a></li>
215           <li><a href="#i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a></li>
216         </ol>
217       </li>
218     </ol>
219   </li>
220   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
221     <ol>
222       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
223         <ol>
224           <li><a href="#int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
225           <li><a href="#int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
226           <li><a href="#int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
227         </ol>
228       </li>
229       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
230         <ol>
231           <li><a href="#int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
232           <li><a href="#int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
233           <li><a href="#int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
234         </ol>
235       </li>
236       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
237         <ol>
238           <li><a href="#int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
239           <li><a href="#int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
240           <li><a href="#int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a></li>
241           <li><a href="#int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a></li>
242           <li><a href="#int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
243           <li><a href="#int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
244           <li><a href="#int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a></li>
245         </ol>
246       </li>
247       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
248         <ol>
249           <li><a href="#int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy.*</tt>' Intrinsic</a></li>
250           <li><a href="#int_memmove">'<tt>llvm.memmove.*</tt>' Intrinsic</a></li>
251           <li><a href="#int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsic</a></li>
252           <li><a href="#int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a></li>
253           <li><a href="#int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a></li>
254           <li><a href="#int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a></li>
255           <li><a href="#int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a></li>
256           <li><a href="#int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a></li>
257           <li><a href="#int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a></li>
258           <li><a href="#int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a></li>
259           <li><a href="#int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a></li>
260           <li><a href="#int_fabs">'<tt>llvm.fabs.*</tt>' Intrinsic</a></li>
261           <li><a href="#int_floor">'<tt>llvm.floor.*</tt>' Intrinsic</a></li>
262         </ol>
263       </li>
264       <li><a href="#int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
265         <ol>
266           <li><a href="#int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a></li>
267           <li><a href="#int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic </a></li>
268           <li><a href="#int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
269           <li><a href="#int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
270         </ol>
271       </li>
272       <li><a href="#int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
273         <ol>
274           <li><a href="#int_sadd_overflow">'<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
275           <li><a href="#int_uadd_overflow">'<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
276           <li><a href="#int_ssub_overflow">'<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
277           <li><a href="#int_usub_overflow">'<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
278           <li><a href="#int_smul_overflow">'<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
279           <li><a href="#int_umul_overflow">'<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
280         </ol>
281       </li>
282       <li><a href="#spec_arithmetic">Specialised Arithmetic Intrinsics</a>
283         <ol>
284           <li><a href="#fmuladd">'<tt>llvm.fmuladd</tt> Intrinsic</a></li>
285         </ol>
286       </li>
287       <li><a href="#int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
288         <ol>
289           <li><a href="#int_convert_to_fp16">'<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
290           <li><a href="#int_convert_from_fp16">'<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
291         </ol>
292       </li>
293       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
294       <li><a href="#int_eh">Exception Handling intrinsics</a></li>
295       <li><a href="#int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
296         <ol>
297           <li><a href="#int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
298           <li><a href="#int_at">'<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
299         </ol>
300       </li>
301       <li><a href="#int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
302         <ol>
303           <li><a href="#int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a></li>
304           <li><a href="#int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a></li>
305           <li><a href="#int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a></li>
306           <li><a href="#int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a></li>
307         </ol>
308       </li>
309       <li><a href="#int_general">General intrinsics</a>
310         <ol>
311           <li><a href="#int_var_annotation">
312             '<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a></li>
313           <li><a href="#int_annotation">
314             '<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a></li>
315           <li><a href="#int_trap">
316             '<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a></li>
317           <li><a href="#int_debugtrap">
318             '<tt>llvm.debugtrap</tt>' Intrinsic</a></li>
319           <li><a href="#int_stackprotector">
320             '<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a></li>
321           <li><a href="#int_objectsize">
322             '<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a></li>
323           <li><a href="#int_expect">
324             '<tt>llvm.expect</tt>' Intrinsic</a></li>
325           <li><a href="#int_donothing">
326             '<tt>llvm.donothing</tt>' Intrinsic</a></li>
327         </ol>
328       </li>
329     </ol>
330   </li>
331 </ol>
332
333 <div class="doc_author">
334   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
335             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
336 </div>
337
338 <!-- *********************************************************************** -->
339 <h2><a name="abstract">Abstract</a></h2>
340 <!-- *********************************************************************** -->
341
342 <div>
343
344 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. LLVM is
345    a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides type
346    safety, low-level operations, flexibility, and the capability of representing
347    'all' high-level languages cleanly.  It is the common code representation
348    used throughout all phases of the LLVM compilation strategy.</p>
349
350 </div>
351
352 <!-- *********************************************************************** -->
353 <h2><a name="introduction">Introduction</a></h2>
354 <!-- *********************************************************************** -->
355
356 <div>
357
358 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three different forms:
359    as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode representation (suitable
360    for fast loading by a Just-In-Time compiler), and as a human readable
361    assembly language representation.  This allows LLVM to provide a powerful
362    intermediate representation for efficient compiler transformations and
363    analysis, while providing a natural means to debug and visualize the
364    transformations.  The three different forms of LLVM are all equivalent.  This
365    document describes the human readable representation and notation.</p>
366
367 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level while being
368    expressive, typed, and extensible at the same time.  It aims to be a
369    "universal IR" of sorts, by being at a low enough level that high-level ideas
370    may be cleanly mapped to it (similar to how microprocessors are "universal
371    IR's", allowing many source languages to be mapped to them).  By providing
372    type information, LLVM can be used as the target of optimizations: for
373    example, through pointer analysis, it can be proven that a C automatic
374    variable is never accessed outside of the current function, allowing it to
375    be promoted to a simple SSA value instead of a memory location.</p>
376
377 <!-- _______________________________________________________________________ -->
378 <h4>
379   <a name="wellformed">Well-Formedness</a>
380 </h4>
381
382 <div>
383
384 <p>It is important to note that this document describes 'well formed' LLVM
385    assembly language.  There is a difference between what the parser accepts and
386    what is considered 'well formed'.  For example, the following instruction is
387    syntactically okay, but not well formed:</p>
388
389 <pre class="doc_code">
390 %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
391 </pre>
392
393 <p>because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of its uses. The
394    LLVM infrastructure provides a verification pass that may be used to verify
395    that an LLVM module is well formed.  This pass is automatically run by the
396    parser after parsing input assembly and by the optimizer before it outputs
397    bitcode.  The violations pointed out by the verifier pass indicate bugs in
398    transformation passes or input to the parser.</p>
399
400 </div>
401
402 </div>
403
404 <!-- Describe the typesetting conventions here. -->
405
406 <!-- *********************************************************************** -->
407 <h2><a name="identifiers">Identifiers</a></h2>
408 <!-- *********************************************************************** -->
409
410 <div>
411
412 <p>LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
413    identifiers (functions, global variables) begin with the <tt>'@'</tt>
414    character. Local identifiers (register names, types) begin with
415    the <tt>'%'</tt> character. Additionally, there are three different formats
416    for identifiers, for different purposes:</p>
417
418 <ol>
419   <li>Named values are represented as a string of characters with their prefix.
420       For example, <tt>%foo</tt>, <tt>@DivisionByZero</tt>,
421       <tt>%a.really.long.identifier</tt>. The actual regular expression used is
422       '<tt>[%@][a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.  Identifiers which require
423       other characters in their names can be surrounded with quotes. Special
424       characters may be escaped using <tt>"\xx"</tt> where <tt>xx</tt> is the
425       ASCII code for the character in hexadecimal.  In this way, any character
426       can be used in a name value, even quotes themselves.</li>
427
428   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with their
429       prefix.  For example, <tt>%12</tt>, <tt>@2</tt>, <tt>%44</tt>.</li>
430
431   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
432       constants</a>, below.</li>
433 </ol>
434
435 <p>LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
436    don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
437    reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
438    unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
439    variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
440
441 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
442    languages. There are keywords for different opcodes
443    ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>',
444    '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>',
445    '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names
446    ('<tt><a href="#t_void">void</a></tt>',
447    '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...), and others.  These
448    reserved words cannot conflict with variable names, because none of them
449    start with a prefix character (<tt>'%'</tt> or <tt>'@'</tt>).</p>
450
451 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
452    '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
453
454 <p>The easy way:</p>
455
456 <pre class="doc_code">
457 %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
458 </pre>
459
460 <p>After strength reduction:</p>
461
462 <pre class="doc_code">
463 %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
464 </pre>
465
466 <p>And the hard way:</p>
467
468 <pre class="doc_code">
469 %0 = <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
470 %1 = <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
471 %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
472 </pre>
473
474 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several important
475    lexical features of LLVM:</p>
476
477 <ol>
478   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
479       line.</li>
480
481   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
482       assigned to a named value.</li>
483
484   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
485 </ol>
486
487 <p>It also shows a convention that we follow in this document.  When
488    demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
489    defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
490    text.</p>
491
492 </div>
493
494 <!-- *********************************************************************** -->
495 <h2><a name="highlevel">High Level Structure</a></h2>
496 <!-- *********************************************************************** -->
497 <div>
498 <!-- ======================================================================= -->
499 <h3>
500   <a name="modulestructure">Module Structure</a>
501 </h3>
502
503 <div>
504
505 <p>LLVM programs are composed of <tt>Module</tt>s, each of which is a
506    translation unit of the input programs.  Each module consists of functions,
507    global variables, and symbol table entries.  Modules may be combined together
508    with the LLVM linker, which merges function (and global variable)
509    definitions, resolves forward declarations, and merges symbol table
510    entries. Here is an example of the "hello world" module:</p>
511
512 <pre class="doc_code">
513 <i>; Declare the string constant as a global constant.</i>&nbsp;
514 <a href="#identifiers">@.str</a> = <a href="#linkage_private">private</a>&nbsp;<a href="#globalvars">unnamed_addr</a>&nbsp;<a href="#globalvars">constant</a>&nbsp;<a href="#t_array">[13 x i8]</a> c"hello world\0A\00"&nbsp;
515
516 <i>; External declaration of the puts function</i>&nbsp;
517 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 @puts(i8* <a href="#nocapture">nocapture</a>) <a href="#fnattrs">nounwind</a>&nbsp;
518
519 <i>; Definition of main function</i>
520 define i32 @main() {   <i>; i32()* </i>&nbsp;
521   <i>; Convert [13 x i8]* to i8  *...</i>&nbsp;
522   %cast210 = <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0
523
524   <i>; Call puts function to write out the string to stdout.</i>&nbsp;
525   <a href="#i_call">call</a> i32 @puts(i8* %cast210)
526   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0&nbsp;
527 }
528
529 <i>; Named metadata</i>
530 !1 = metadata !{i32 42}
531 !foo = !{!1, null}
532 </pre>
533
534 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a> named
535    "<tt>.str</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>" function,
536    a <a href="#functionstructure">function definition</a> for
537    "<tt>main</tt>" and <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> 
538    "<tt>foo</tt>".</p>
539
540 <p>In general, a module is made up of a list of global values (where both
541    functions and global variables are global values). Global values are
542    represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
543    array of char, and a pointer to a function), and have one of the
544    following <a href="#linkage">linkage types</a>.</p>
545
546 </div>
547
548 <!-- ======================================================================= -->
549 <h3>
550   <a name="linkage">Linkage Types</a>
551 </h3>
552
553 <div>
554
555 <p>All Global Variables and Functions have one of the following types of
556    linkage:</p>
557
558 <dl>
559   <dt><tt><b><a name="linkage_private">private</a></b></tt></dt>
560   <dd>Global values with "<tt>private</tt>" linkage are only directly accessible
561       by objects in the current module. In particular, linking code into a
562       module with an private global value may cause the private to be renamed as
563       necessary to avoid collisions.  Because the symbol is private to the
564       module, all references can be updated. This doesn't show up in any symbol
565       table in the object file.</dd>
566
567   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private">linker_private</a></b></tt></dt>
568   <dd>Similar to <tt>private</tt>, but the symbol is passed through the
569       assembler and evaluated by the linker. Unlike normal strong symbols, they
570       are removed by the linker from the final linked image (executable or
571       dynamic library).</dd>
572
573   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private_weak">linker_private_weak</a></b></tt></dt>
574   <dd>Similar to "<tt>linker_private</tt>", but the symbol is weak. Note that
575       <tt>linker_private_weak</tt> symbols are subject to coalescing by the
576       linker. The symbols are removed by the linker from the final linked image
577       (executable or dynamic library).</dd>
578
579   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt></dt>
580   <dd>Similar to private, but the value shows as a local symbol
581       (<tt>STB_LOCAL</tt> in the case of ELF) in the object file. This
582       corresponds to the notion of the '<tt>static</tt>' keyword in C.</dd>
583
584   <dt><tt><b><a name="linkage_available_externally">available_externally</a></b></tt></dt>
585   <dd>Globals with "<tt>available_externally</tt>" linkage are never emitted
586       into the object file corresponding to the LLVM module.  They exist to
587       allow inlining and other optimizations to take place given knowledge of
588       the definition of the global, which is known to be somewhere outside the
589       module.  Globals with <tt>available_externally</tt> linkage are allowed to
590       be discarded at will, and are otherwise the same as <tt>linkonce_odr</tt>.
591       This linkage type is only allowed on definitions, not declarations.</dd>
592
593   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt></dt>
594   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
595       the same name when linkage occurs.  This can be used to implement
596       some forms of inline functions, templates, or other code which must be
597       generated in each translation unit that uses it, but where the body may
598       be overridden with a more definitive definition later.  Unreferenced
599       <tt>linkonce</tt> globals are allowed to be discarded.  Note that
600       <tt>linkonce</tt> linkage does not actually allow the optimizer to
601       inline the body of this function into callers because it doesn't know if
602       this definition of the function is the definitive definition within the
603       program or whether it will be overridden by a stronger definition.
604       To enable inlining and other optimizations, use "<tt>linkonce_odr</tt>"
605       linkage.</dd>
606
607   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt></dt>
608   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage has the same merging semantics as
609       <tt>linkonce</tt> linkage, except that unreferenced globals with
610       <tt>weak</tt> linkage may not be discarded.  This is used for globals that
611       are declared "weak" in C source code.</dd>
612
613   <dt><tt><b><a name="linkage_common">common</a></b></tt></dt>
614   <dd>"<tt>common</tt>" linkage is most similar to "<tt>weak</tt>" linkage, but
615       they are used for tentative definitions in C, such as "<tt>int X;</tt>" at
616       global scope.
617       Symbols with "<tt>common</tt>" linkage are merged in the same way as
618       <tt>weak symbols</tt>, and they may not be deleted if unreferenced.
619       <tt>common</tt> symbols may not have an explicit section,
620       must have a zero initializer, and may not be marked '<a
621       href="#globalvars"><tt>constant</tt></a>'.  Functions and aliases may not
622       have common linkage.</dd>
623
624
625   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt></dt>
626   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
627       pointer to array type.  When two global variables with appending linkage
628       are linked together, the two global arrays are appended together.  This is
629       the LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
630       "sections" with identical names when .o files are linked.</dd>
631
632   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt></dt>
633   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the symbol
634       is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null instead of
635       being an undefined reference.</dd>
636
637   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr">linkonce_odr</a></b></tt></dt>
638   <dt><tt><b><a name="linkage_weak_odr">weak_odr</a></b></tt></dt>
639   <dd>Some languages allow differing globals to be merged, such as two functions
640       with different semantics.  Other languages, such as <tt>C++</tt>, ensure
641       that only equivalent globals are ever merged (the "one definition rule"
642       &mdash; "ODR").  Such languages can use the <tt>linkonce_odr</tt>
643       and <tt>weak_odr</tt> linkage types to indicate that the global will only
644       be merged with equivalent globals.  These linkage types are otherwise the
645       same as their non-<tt>odr</tt> versions.</dd>
646
647   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr_auto_hide">linkonce_odr_auto_hide</a></b></tt></dt>
648   <dd>Similar to "<tt>linkonce_odr</tt>", but nothing in the translation unit
649       takes the address of this definition. For instance, functions that had an
650       inline definition, but the compiler decided not to inline it.
651       <tt>linkonce_odr_auto_hide</tt> may have only <tt>default</tt> visibility.
652       The symbols are removed by the linker from the final linked image
653       (executable or dynamic library).</dd>
654
655   <dt><tt><b><a name="linkage_external">external</a></b></tt></dt>
656   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
657       visible, meaning that it participates in linkage and can be used to
658       resolve external symbol references.</dd>
659 </dl>
660
661 <p>The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
662    only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
663    DLLs (Dynamic Link Libraries).</p>
664
665 <dl>
666   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt></dt>
667   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
668       or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
669       exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
670       formed by combining <code>__imp_</code> and the function or variable
671       name.</dd>
672
673   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt></dt>
674   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
675       pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
676       <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
677       name is formed by combining <code>__imp_</code> and the function or
678       variable name.</dd>
679 </dl>
680
681 <p>For example, since the "<tt>.LC0</tt>" variable is defined to be internal, if
682    another module defined a "<tt>.LC0</tt>" variable and was linked with this
683    one, one of the two would be renamed, preventing a collision.  Since
684    "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are external (i.e., lacking any linkage
685    declarations), they are accessible outside of the current module.</p>
686
687 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i> to have any linkage type
688    other than <tt>external</tt>, <tt>dllimport</tt>
689   or <tt>extern_weak</tt>.</p>
690
691 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt>, <tt>weak</tt>
692    or <tt>weak_odr</tt> linkages.</p>
693
694 </div>
695
696 <!-- ======================================================================= -->
697 <h3>
698   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
699 </h3>
700
701 <div>
702
703 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
704    and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling
705    convention specified for the call.  The calling convention of any pair of
706    dynamic caller/callee must match, or the behavior of the program is
707    undefined.  The following calling conventions are supported by LLVM, and more
708    may be added in the future:</p>
709
710 <dl>
711   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
712   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
713       specified) matches the target C calling conventions.  This calling
714       convention supports varargs function calls and tolerates some mismatch in
715       the declared prototype and implemented declaration of the function (as
716       does normal C).</dd>
717
718   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
719   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
720       (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
721       target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the
722       target, without having to conform to an externally specified ABI
723       (Application Binary Interface).
724       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Tail calls can only be optimized
725       when this or the GHC convention is used.</a>  This calling convention
726       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
727       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
728
729   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
730   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
731       as possible under the assumption that the call is not commonly executed.
732       As such, these calls often preserve all registers so that the call does
733       not break any live ranges in the caller side.  This calling convention
734       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
735       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
736
737   <dt><b>"<tt>cc <em>10</em></tt>" - GHC convention</b>:</dt>
738   <dd>This calling convention has been implemented specifically for use by the
739       <a href="http://www.haskell.org/ghc">Glasgow Haskell Compiler (GHC)</a>.
740       It passes everything in registers, going to extremes to achieve this by
741       disabling callee save registers. This calling convention should not be
742       used lightly but only for specific situations such as an alternative to
743       the <em>register pinning</em> performance technique often used when
744       implementing functional programming languages.At the moment only X86
745       supports this convention and it has the following limitations:
746       <ul>
747         <li>On <em>X86-32</em> only supports up to 4 bit type parameters. No
748             floating point types are supported.</li>
749         <li>On <em>X86-64</em> only supports up to 10 bit type parameters and
750             6 floating point parameters.</li>
751       </ul>
752       This calling convention supports
753       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">tail call optimization</a> but
754       requires both the caller and callee are using it.
755   </dd>
756
757   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
758   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
759       target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
760       conventions start at 64.</dd>
761 </dl>
762
763 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
764    support Pascal conventions or any other well-known target-independent
765    convention.</p>
766
767 </div>
768
769 <!-- ======================================================================= -->
770 <h3>
771   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
772 </h3>
773
774 <div>
775
776 <p>All Global Variables and Functions have one of the following visibility
777    styles:</p>
778
779 <dl>
780   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
781   <dd>On targets that use the ELF object file format, default visibility means
782       that the declaration is visible to other modules and, in shared libraries,
783       means that the declared entity may be overridden. On Darwin, default
784       visibility means that the declaration is visible to other modules. Default
785       visibility corresponds to "external linkage" in the language.</dd>
786
787   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
788   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
789       object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
790       indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol
791       table, so no other module (executable or shared library) can reference it
792       directly.</dd>
793
794   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
795   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
796       the dynamic symbol table, but that references within the defining module
797       will bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by
798       another module.</dd>
799 </dl>
800
801 </div>
802
803 <!-- ======================================================================= -->
804 <h3>
805   <a name="namedtypes">Named Types</a>
806 </h3>
807
808 <div>
809
810 <p>LLVM IR allows you to specify name aliases for certain types.  This can make
811    it easier to read the IR and make the IR more condensed (particularly when
812    recursive types are involved).  An example of a name specification is:</p>
813
814 <pre class="doc_code">
815 %mytype = type { %mytype*, i32 }
816 </pre>
817
818 <p>You may give a name to any <a href="#typesystem">type</a> except
819    "<a href="#t_void">void</a>".  Type name aliases may be used anywhere a type
820    is expected with the syntax "%mytype".</p>
821
822 <p>Note that type names are aliases for the structural type that they indicate,
823    and that you can therefore specify multiple names for the same type.  This
824    often leads to confusing behavior when dumping out a .ll file.  Since LLVM IR
825    uses structural typing, the name is not part of the type.  When printing out
826    LLVM IR, the printer will pick <em>one name</em> to render all types of a
827    particular shape.  This means that if you have code where two different
828    source types end up having the same LLVM type, that the dumper will sometimes
829    print the "wrong" or unexpected type.  This is an important design point and
830    isn't going to change.</p>
831
832 </div>
833
834 <!-- ======================================================================= -->
835 <h3>
836   <a name="globalvars">Global Variables</a>
837 </h3>
838
839 <div>
840
841 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
842    instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may
843    have an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit
844    alignment specified.</p>
845
846 <p>A variable may be defined as <tt>thread_local</tt>, which
847    means that it will not be shared by threads (each thread will have a
848    separated copy of the variable).  Not all targets support thread-local
849    variables.  Optionally, a TLS model may be specified:</p>
850
851 <dl>
852   <dt><b><tt>localdynamic</tt></b>:</dt>
853   <dd>For variables that are only used within the current shared library.</dd>
854
855   <dt><b><tt>initialexec</tt></b>:</dt>
856   <dd>For variables in modules that will not be loaded dynamically.</dd>
857
858   <dt><b><tt>localexec</tt></b>:</dt>
859   <dd>For variables defined in the executable and only used within it.</dd>
860 </dl>
861
862 <p>The models correspond to the ELF TLS models; see
863    <a href="http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf">ELF
864    Handling For Thread-Local Storage</a> for more information on under which
865    circumstances the different models may be used.  The target may choose a
866    different TLS model if the specified model is not supported, or if a better
867    choice of model can be made.</p>
868
869 <p>A variable may be defined as a global
870    "constant," which indicates that the contents of the variable
871    will <b>never</b> be modified (enabling better optimization, allowing the
872    global data to be placed in the read-only section of an executable, etc).
873    Note that variables that need runtime initialization cannot be marked
874    "constant" as there is a store to the variable.</p>
875
876 <p>LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
877    constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
878    can be used to enable slightly better optimization of the program, but
879    requires the language definition to guarantee that optimizations based on the
880    'constantness' are valid for the translation units that do not include the
881    definition.</p>
882
883 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in scope
884    (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global variables
885    always define a pointer to their "content" type because they describe a
886    region of memory, and all memory objects in LLVM are accessed through
887    pointers.</p>
888
889 <p>Global variables can be marked with <tt>unnamed_addr</tt> which indicates
890   that the address is not significant, only the content. Constants marked
891   like this can be merged with other constants if they have the same
892   initializer. Note that a constant with significant address <em>can</em>
893   be merged with a <tt>unnamed_addr</tt> constant, the result being a
894   constant whose address is significant.</p>
895
896 <p>A global variable may be declared to reside in a target-specific numbered
897    address space. For targets that support them, address spaces may affect how
898    optimizations are performed and/or what target instructions are used to
899    access the variable. The default address space is zero. The address space
900    qualifier must precede any other attributes.</p>
901
902 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
903    supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
904
905 <p>An explicit alignment may be specified for a global, which must be a power
906    of 2.  If not present, or if the alignment is set to zero, the alignment of
907    the global is set by the target to whatever it feels convenient.  If an
908    explicit alignment is specified, the global is forced to have exactly that
909    alignment.  Targets and optimizers are not allowed to over-align the global
910    if the global has an assigned section.  In this case, the extra alignment
911    could be observable: for example, code could assume that the globals are
912    densely packed in their section and try to iterate over them as an array,
913    alignment padding would break this iteration.</p>
914
915 <p>For example, the following defines a global in a numbered address space with
916    an initializer, section, and alignment:</p>
917
918 <pre class="doc_code">
919 @G = addrspace(5) constant float 1.0, section "foo", align 4
920 </pre>
921
922 <p>The following example defines a thread-local global with
923    the <tt>initialexec</tt> TLS model:</p>
924
925 <pre class="doc_code">
926 @G = thread_local(initialexec) global i32 0, align 4
927 </pre>
928
929 </div>
930
931
932 <!-- ======================================================================= -->
933 <h3>
934   <a name="functionstructure">Functions</a>
935 </h3>
936
937 <div>
938
939 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyword, an
940    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
941    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
942    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
943    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
944    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
945    name, a (possibly empty) argument list (each with optional
946    <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), optional
947    <a href="#fnattrs">function attributes</a>, an optional section, an optional
948    alignment, an optional <a href="#gc">garbage collector name</a>, an opening
949    curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.</p>
950
951 <p>LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
952    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
953    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
954    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
955    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
956    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
957    name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an
958    optional <a href="#gc">garbage collector name</a>.</p>
959
960 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
961    (Control Flow Graph) for the function.  Each basic block may optionally start
962    with a label (giving the basic block a symbol table entry), contains a list
963    of instructions, and ends with a <a href="#terminators">terminator</a>
964    instruction (such as a branch or function return).</p>
965
966 <p>The first basic block in a function is special in two ways: it is immediately
967    executed on entrance to the function, and it is not allowed to have
968    predecessor basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry
969    block of a function).  Because the block can have no predecessors, it also
970    cannot have any <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
971
972 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
973    supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
974
975 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
976    the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the
977    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
978    specified, the function is forced to have at least that much alignment.  All
979    alignments must be a power of 2.</p>
980
981 <p>If the <tt>unnamed_addr</tt> attribute is given, the address is know to not
982    be significant and two identical functions can be merged.</p>
983
984 <h5>Syntax:</h5>
985 <pre class="doc_code">
986 define [<a href="#linkage">linkage</a>] [<a href="#visibility">visibility</a>]
987        [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>]
988        &lt;ResultType&gt; @&lt;FunctionName&gt; ([argument list])
989        [<a href="#fnattrs">fn Attrs</a>] [section "name"] [align N]
990        [<a href="#gc">gc</a>] { ... }
991 </pre>
992
993 </div>
994
995 <!-- ======================================================================= -->
996 <h3>
997   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
998 </h3>
999
1000 <div>
1001
1002 <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
1003    function, global variable, another alias or bitcast of global value). Aliases
1004    may have an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
1005    optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
1006
1007 <h5>Syntax:</h5>
1008 <pre class="doc_code">
1009 @&lt;Name&gt; = alias [Linkage] [Visibility] &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
1010 </pre>
1011
1012 </div>
1013
1014 <!-- ======================================================================= -->
1015 <h3>
1016   <a name="namedmetadatastructure">Named Metadata</a>
1017 </h3>
1018
1019 <div>
1020
1021 <p>Named metadata is a collection of metadata. <a href="#metadata">Metadata
1022    nodes</a> (but not metadata strings) are the only valid operands for
1023    a named metadata.</p>
1024
1025 <h5>Syntax:</h5>
1026 <pre class="doc_code">
1027 ; Some unnamed metadata nodes, which are referenced by the named metadata.
1028 !0 = metadata !{metadata !"zero"}
1029 !1 = metadata !{metadata !"one"}
1030 !2 = metadata !{metadata !"two"}
1031 ; A named metadata.
1032 !name = !{!0, !1, !2}
1033 </pre>
1034
1035 </div>
1036
1037 <!-- ======================================================================= -->
1038 <h3>
1039   <a name="paramattrs">Parameter Attributes</a>
1040 </h3>
1041
1042 <div>
1043
1044 <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
1045    <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
1046    used to communicate additional information about the result or parameters of
1047    a function. Parameter attributes are considered to be part of the function,
1048    not of the function type, so functions with different parameter attributes
1049    can have the same function type.</p>
1050
1051 <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1052    multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For
1053    example:</p>
1054
1055 <pre class="doc_code">
1056 declare i32 @printf(i8* noalias nocapture, ...)
1057 declare i32 @atoi(i8 zeroext)
1058 declare signext i8 @returns_signed_char()
1059 </pre>
1060
1061 <p>Note that any attributes for the function result (<tt>nounwind</tt>,
1062    <tt>readonly</tt>) come immediately after the argument list.</p>
1063
1064 <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
1065
1066 <dl>
1067   <dt><tt><b>zeroext</b></tt></dt>
1068   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1069       should be zero-extended to the extent required by the target's ABI (which
1070       is usually 32-bits, but is 8-bits for a i1 on x86-64) by the caller (for a
1071       parameter) or the callee (for a return value).</dd>
1072
1073   <dt><tt><b>signext</b></tt></dt>
1074   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1075       should be sign-extended to the extent required by the target's ABI (which
1076       is usually 32-bits) by the caller (for a parameter) or the callee (for a
1077       return value).</dd>
1078
1079   <dt><tt><b>inreg</b></tt></dt>
1080   <dd>This indicates that this parameter or return value should be treated in a
1081       special target-dependent fashion during while emitting code for a function
1082       call or return (usually, by putting it in a register as opposed to memory,
1083       though some targets use it to distinguish between two different kinds of
1084       registers).  Use of this attribute is target-specific.</dd>
1085
1086   <dt><tt><b><a name="byval">byval</a></b></tt></dt>
1087   <dd><p>This indicates that the pointer parameter should really be passed by
1088       value to the function.  The attribute implies that a hidden copy of the
1089       pointee
1090       is made between the caller and the callee, so the callee is unable to
1091       modify the value in the caller.  This attribute is only valid on LLVM
1092       pointer arguments.  It is generally used to pass structs and arrays by
1093       value, but is also valid on pointers to scalars.  The copy is considered
1094       to belong to the caller not the callee (for example,
1095       <tt><a href="#readonly">readonly</a></tt> functions should not write to
1096       <tt>byval</tt> parameters). This is not a valid attribute for return
1097       values.</p>
1098       
1099       <p>The byval attribute also supports specifying an alignment with
1100       the align attribute.  It indicates the alignment of the stack slot to
1101       form and the known alignment of the pointer specified to the call site. If
1102       the alignment is not specified, then the code generator makes a
1103       target-specific assumption.</p></dd>
1104
1105   <dt><tt><b><a name="sret">sret</a></b></tt></dt>
1106   <dd>This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
1107       structure that is the return value of the function in the source program.
1108       This pointer must be guaranteed by the caller to be valid: loads and
1109       stores to the structure may be assumed by the callee to not to trap.  This
1110       may only be applied to the first parameter. This is not a valid attribute
1111       for return values. </dd>
1112
1113   <dt><tt><b><a name="noalias">noalias</a></b></tt></dt>
1114   <dd>This indicates that pointer values
1115       <a href="#pointeraliasing"><i>based</i></a> on the argument or return
1116       value do not alias pointer values which are not <i>based</i> on it,
1117       ignoring certain "irrelevant" dependencies.
1118       For a call to the parent function, dependencies between memory
1119       references from before or after the call and from those during the call
1120       are "irrelevant" to the <tt>noalias</tt> keyword for the arguments and
1121       return value used in that call.
1122       The caller shares the responsibility with the callee for ensuring that
1123       these requirements are met.
1124       For further details, please see the discussion of the NoAlias response in
1125       <a href="AliasAnalysis.html#MustMayNo">alias analysis</a>.<br>
1126 <br>
1127       Note that this definition of <tt>noalias</tt> is intentionally
1128       similar to the definition of <tt>restrict</tt> in C99 for function
1129       arguments, though it is slightly weaker.
1130 <br>
1131       For function return values, C99's <tt>restrict</tt> is not meaningful,
1132       while LLVM's <tt>noalias</tt> is.
1133       </dd>
1134
1135   <dt><tt><b><a name="nocapture">nocapture</a></b></tt></dt>
1136   <dd>This indicates that the callee does not make any copies of the pointer
1137       that outlive the callee itself. This is not a valid attribute for return
1138       values.</dd>
1139
1140   <dt><tt><b><a name="nest">nest</a></b></tt></dt>
1141   <dd>This indicates that the pointer parameter can be excised using the
1142       <a href="#int_trampoline">trampoline intrinsics</a>. This is not a valid
1143       attribute for return values.</dd>
1144 </dl>
1145
1146 </div>
1147
1148 <!-- ======================================================================= -->
1149 <h3>
1150   <a name="gc">Garbage Collector Names</a>
1151 </h3>
1152
1153 <div>
1154
1155 <p>Each function may specify a garbage collector name, which is simply a
1156    string:</p>
1157
1158 <pre class="doc_code">
1159 define void @f() gc "name" { ... }
1160 </pre>
1161
1162 <p>The compiler declares the supported values of <i>name</i>. Specifying a
1163    collector which will cause the compiler to alter its output in order to
1164    support the named garbage collection algorithm.</p>
1165
1166 </div>
1167
1168 <!-- ======================================================================= -->
1169 <h3>
1170   <a name="fnattrs">Function Attributes</a>
1171 </h3>
1172
1173 <div>
1174
1175 <p>Function attributes are set to communicate additional information about a
1176    function. Function attributes are considered to be part of the function, not
1177    of the function type, so functions with different parameter attributes can
1178    have the same function type.</p>
1179
1180 <p>Function attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1181    multiple attributes are needed, they are space separated. For example:</p>
1182
1183 <pre class="doc_code">
1184 define void @f() noinline { ... }
1185 define void @f() alwaysinline { ... }
1186 define void @f() alwaysinline optsize { ... }
1187 define void @f() optsize { ... }
1188 </pre>
1189
1190 <dl>
1191   <dt><tt><b>address_safety</b></tt></dt>
1192   <dd>This attribute indicates that the address safety analysis
1193   is enabled for this function.  </dd>
1194
1195   <dt><tt><b>alignstack(&lt;<em>n</em>&gt;)</b></tt></dt>
1196   <dd>This attribute indicates that, when emitting the prologue and epilogue,
1197       the backend should forcibly align the stack pointer. Specify the
1198       desired alignment, which must be a power of two, in parentheses.
1199
1200   <dt><tt><b>alwaysinline</b></tt></dt>
1201   <dd>This attribute indicates that the inliner should attempt to inline this
1202       function into callers whenever possible, ignoring any active inlining size
1203       threshold for this caller.</dd>
1204
1205   <dt><tt><b>nonlazybind</b></tt></dt>
1206   <dd>This attribute suppresses lazy symbol binding for the function. This
1207       may make calls to the function faster, at the cost of extra program
1208       startup time if the function is not called during program startup.</dd>
1209
1210   <dt><tt><b>inlinehint</b></tt></dt>
1211   <dd>This attribute indicates that the source code contained a hint that inlining
1212       this function is desirable (such as the "inline" keyword in C/C++).  It
1213       is just a hint; it imposes no requirements on the inliner.</dd>
1214
1215   <dt><tt><b>naked</b></tt></dt>
1216   <dd>This attribute disables prologue / epilogue emission for the function.
1217       This can have very system-specific consequences.</dd>
1218
1219   <dt><tt><b>noimplicitfloat</b></tt></dt>
1220   <dd>This attributes disables implicit floating point instructions.</dd>
1221
1222   <dt><tt><b>noinline</b></tt></dt>
1223   <dd>This attribute indicates that the inliner should never inline this
1224       function in any situation. This attribute may not be used together with
1225       the <tt>alwaysinline</tt> attribute.</dd>
1226
1227   <dt><tt><b>noredzone</b></tt></dt>
1228   <dd>This attribute indicates that the code generator should not use a red
1229       zone, even if the target-specific ABI normally permits it.</dd>
1230
1231   <dt><tt><b>noreturn</b></tt></dt>
1232   <dd>This function attribute indicates that the function never returns
1233       normally.  This produces undefined behavior at runtime if the function
1234       ever does dynamically return.</dd>
1235
1236   <dt><tt><b>nounwind</b></tt></dt>
1237   <dd>This function attribute indicates that the function never returns with an
1238       unwind or exceptional control flow.  If the function does unwind, its
1239       runtime behavior is undefined.</dd>
1240
1241   <dt><tt><b>optsize</b></tt></dt>
1242   <dd>This attribute suggests that optimization passes and code generator passes
1243       make choices that keep the code size of this function low, and otherwise
1244       do optimizations specifically to reduce code size.</dd>
1245
1246   <dt><tt><b>readnone</b></tt></dt>
1247   <dd>This attribute indicates that the function computes its result (or decides
1248       to unwind an exception) based strictly on its arguments, without
1249       dereferencing any pointer arguments or otherwise accessing any mutable
1250       state (e.g. memory, control registers, etc) visible to caller functions.
1251       It does not write through any pointer arguments
1252       (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments) and never
1253       changes any state visible to callers.  This means that it cannot unwind
1254       exceptions by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods.</dd>
1255
1256   <dt><tt><b><a name="readonly">readonly</a></b></tt></dt>
1257   <dd>This attribute indicates that the function does not write through any
1258       pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt>
1259       arguments) or otherwise modify any state (e.g. memory, control registers,
1260       etc) visible to caller functions.  It may dereference pointer arguments
1261       and read state that may be set in the caller.  A readonly function always
1262       returns the same value (or unwinds an exception identically) when called
1263       with the same set of arguments and global state.  It cannot unwind an
1264       exception by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods.</dd>
1265
1266   <dt><tt><b><a name="returns_twice">returns_twice</a></b></tt></dt>
1267   <dd>This attribute indicates that this function can return twice. The
1268       C <code>setjmp</code> is an example of such a function.  The compiler
1269       disables some optimizations (like tail calls) in the caller of these
1270       functions.</dd>
1271
1272   <dt><tt><b><a name="ssp">ssp</a></b></tt></dt>
1273   <dd>This attribute indicates that the function should emit a stack smashing
1274       protector. It is in the form of a "canary"&mdash;a random value placed on
1275       the stack before the local variables that's checked upon return from the
1276       function to see if it has been overwritten. A heuristic is used to
1277       determine if a function needs stack protectors or not.<br>
1278 <br>
1279       If a function that has an <tt>ssp</tt> attribute is inlined into a
1280       function that doesn't have an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting
1281       function will have an <tt>ssp</tt> attribute.</dd>
1282
1283   <dt><tt><b>sspreq</b></tt></dt>
1284   <dd>This attribute indicates that the function should <em>always</em> emit a
1285       stack smashing protector. This overrides
1286       the <tt><a href="#ssp">ssp</a></tt> function attribute.<br>
1287 <br>
1288       If a function that has an <tt>sspreq</tt> attribute is inlined into a
1289       function that doesn't have an <tt>sspreq</tt> attribute or which has
1290       an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting function will have
1291       an <tt>sspreq</tt> attribute.</dd>
1292
1293   <dt><tt><b><a name="uwtable">uwtable</a></b></tt></dt>
1294   <dd>This attribute indicates that the ABI being targeted requires that
1295       an unwind table entry be produce for this function even if we can
1296       show that no exceptions passes by it. This is normally the case for
1297       the ELF x86-64 abi, but it can be disabled for some compilation
1298       units.</dd>
1299 </dl>
1300
1301 </div>
1302
1303 <!-- ======================================================================= -->
1304 <h3>
1305   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
1306 </h3>
1307
1308 <div>
1309
1310 <p>Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to
1311    the GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally
1312    concatenated by LLVM and treated as a single unit, but may be separated in
1313    the <tt>.ll</tt> file if desired.  The syntax is very simple:</p>
1314
1315 <pre class="doc_code">
1316 module asm "inline asm code goes here"
1317 module asm "more can go here"
1318 </pre>
1319
1320 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
1321    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
1322    for the number.</p>
1323
1324 <p>The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
1325    assembly code is generated.</p>
1326
1327 </div>
1328
1329 <!-- ======================================================================= -->
1330 <h3>
1331   <a name="datalayout">Data Layout</a>
1332 </h3>
1333
1334 <div>
1335
1336 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
1337    data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is
1338    simply:</p>
1339
1340 <pre class="doc_code">
1341 target datalayout = "<i>layout specification</i>"
1342 </pre>
1343
1344 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications
1345    separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with
1346    a letter and may include other information after the letter to define some
1347    aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows:</p>
1348
1349 <dl>
1350   <dt><tt>E</tt></dt>
1351   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
1352       bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
1353
1354   <dt><tt>e</tt></dt>
1355   <dd>Specifies that the target lays out data in little-endian form. That is,
1356       the bits with the least significance have the lowest address
1357       location.</dd>
1358
1359   <dt><tt>S<i>size</i></tt></dt>
1360   <dd>Specifies the natural alignment of the stack in bits. Alignment promotion
1361       of stack variables is limited to the natural stack alignment to avoid
1362       dynamic stack realignment. The stack alignment must be a multiple of
1363       8-bits. If omitted, the natural stack alignment defaults to "unspecified",
1364       which does not prevent any alignment promotions.</dd>
1365
1366   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1367   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and
1368       <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying
1369       the <i>pref</i> alignment is optional. If omitted, the
1370       preceding <tt>:</tt> should be omitted too.</dd>
1371
1372   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1373   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
1374       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
1375
1376   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1377   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit
1378       <i>size</i>.</dd>
1379
1380   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1381   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit
1382       <i>size</i>. Only values of <i>size</i> that are supported by the target
1383       will work.  32 (float) and 64 (double) are supported on all targets;
1384       80 or 128 (different flavors of long double) are also supported on some
1385       targets.
1386
1387   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1388   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
1389       <i>size</i>.</dd>
1390
1391   <dt><tt>s<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1392   <dd>This specifies the alignment for a stack object of a given bit
1393       <i>size</i>.</dd>
1394
1395   <dt><tt>n<i>size1</i>:<i>size2</i>:<i>size3</i>...</tt></dt>
1396   <dd>This specifies a set of native integer widths for the target CPU
1397       in bits.  For example, it might contain "n32" for 32-bit PowerPC,
1398       "n32:64" for PowerPC 64, or "n8:16:32:64" for X86-64.  Elements of
1399       this set are considered to support most general arithmetic
1400       operations efficiently.</dd>
1401 </dl>
1402
1403 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
1404    default set of specifications which are then (possibly) overridden by the
1405    specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
1406    are given in this list:</p>
1407
1408 <ul>
1409   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
1410   <li><tt>p:64:64:64</tt> - 64-bit pointers with 64-bit alignment</li>
1411   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
1412   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
1413   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
1414   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
1415   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
1416   alignment of 64-bits</li>
1417   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
1418   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
1419   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
1420   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
1421   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
1422   <li><tt>s0:64:64</tt> - stack objects are 64-bit aligned</li>
1423 </ul>
1424
1425 <p>When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the
1426    following rules:</p>
1427
1428 <ol>
1429   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
1430       specification is used.</li>
1431
1432   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
1433       smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type
1434       is used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then
1435       the largest integer type is used. For example, given the default
1436       specifications above, the i7 type will use the alignment of i8 (next
1437       largest) while both i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest
1438       specified).</li>
1439
1440   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
1441       largest vector type that is smaller than the sought vector type will be
1442       used as a fall back.  This happens because &lt;128 x double&gt; can be
1443       implemented in terms of 64 &lt;2 x double&gt;, for example.</li>
1444 </ol>
1445
1446 <p>The function of the data layout string may not be what you expect.  Notably,
1447    this is not a specification from the frontend of what alignment the code
1448    generator should use.</p>
1449
1450 <p>Instead, if specified, the target data layout is required to match what the 
1451    ultimate <em>code generator</em> expects.  This string is used by the 
1452    mid-level optimizers to
1453    improve code, and this only works if it matches what the ultimate code 
1454    generator uses.  If you would like to generate IR that does not embed this
1455    target-specific detail into the IR, then you don't have to specify the 
1456    string.  This will disable some optimizations that require precise layout
1457    information, but this also prevents those optimizations from introducing
1458    target specificity into the IR.</p>
1459
1460
1461
1462 </div>
1463
1464 <!-- ======================================================================= -->
1465 <h3>
1466   <a name="pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
1467 </h3>
1468
1469 <div>
1470
1471 <p>Any memory access must be done through a pointer value associated
1472 with an address range of the memory access, otherwise the behavior
1473 is undefined. Pointer values are associated with address ranges
1474 according to the following rules:</p>
1475
1476 <ul>
1477   <li>A pointer value is associated with the addresses associated with
1478       any value it is <i>based</i> on.
1479   <li>An address of a global variable is associated with the address
1480       range of the variable's storage.</li>
1481   <li>The result value of an allocation instruction is associated with
1482       the address range of the allocated storage.</li>
1483   <li>A null pointer in the default address-space is associated with
1484       no address.</li>
1485   <li>An integer constant other than zero or a pointer value returned
1486       from a function not defined within LLVM may be associated with address
1487       ranges allocated through mechanisms other than those provided by
1488       LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses
1489       allocated by mechanisms provided by LLVM.</li>
1490 </ul>
1491
1492 <p>A pointer value is <i>based</i> on another pointer value according
1493    to the following rules:</p>
1494
1495 <ul>
1496   <li>A pointer value formed from a
1497       <tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt> operation
1498       is <i>based</i> on the first operand of the <tt>getelementptr</tt>.</li>
1499   <li>The result value of a
1500       <tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt> is <i>based</i> on the operand
1501       of the <tt>bitcast</tt>.</li>
1502   <li>A pointer value formed by an
1503       <tt><a href="#i_inttoptr">inttoptr</a></tt> is <i>based</i> on all
1504       pointer values that contribute (directly or indirectly) to the
1505       computation of the pointer's value.</li>
1506   <li>The "<i>based</i> on" relationship is transitive.</li>
1507 </ul>
1508
1509 <p>Note that this definition of <i>"based"</i> is intentionally
1510    similar to the definition of <i>"based"</i> in C99, though it is
1511    slightly weaker.</p>
1512
1513 <p>LLVM IR does not associate types with memory. The result type of a
1514 <tt><a href="#i_load">load</a></tt> merely indicates the size and
1515 alignment of the memory from which to load, as well as the
1516 interpretation of the value. The first operand type of a
1517 <tt><a href="#i_store">store</a></tt> similarly only indicates the size
1518 and alignment of the store.</p>
1519
1520 <p>Consequently, type-based alias analysis, aka TBAA, aka
1521 <tt>-fstrict-aliasing</tt>, is not applicable to general unadorned
1522 LLVM IR. <a href="#metadata">Metadata</a> may be used to encode
1523 additional information which specialized optimization passes may use
1524 to implement type-based alias analysis.</p>
1525
1526 </div>
1527
1528 <!-- ======================================================================= -->
1529 <h3>
1530   <a name="volatile">Volatile Memory Accesses</a>
1531 </h3>
1532
1533 <div>
1534
1535 <p>Certain memory accesses, such as <a href="#i_load"><tt>load</tt></a>s, <a
1536 href="#i_store"><tt>store</tt></a>s, and <a
1537 href="#int_memcpy"><tt>llvm.memcpy</tt></a>s may be marked <tt>volatile</tt>.
1538 The optimizers must not change the number of volatile operations or change their
1539 order of execution relative to other volatile operations.  The optimizers
1540 <i>may</i> change the order of volatile operations relative to non-volatile
1541 operations.  This is not Java's "volatile" and has no cross-thread
1542 synchronization behavior.</p>
1543
1544 </div>
1545
1546 <!-- ======================================================================= -->
1547 <h3>
1548   <a name="memmodel">Memory Model for Concurrent Operations</a>
1549 </h3>
1550
1551 <div>
1552
1553 <p>The LLVM IR does not define any way to start parallel threads of execution
1554 or to register signal handlers. Nonetheless, there are platform-specific
1555 ways to create them, and we define LLVM IR's behavior in their presence. This
1556 model is inspired by the C++0x memory model.</p>
1557
1558 <p>For a more informal introduction to this model, see the
1559 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.
1560
1561 <p>We define a <i>happens-before</i> partial order as the least partial order
1562 that</p>
1563 <ul>
1564   <li>Is a superset of single-thread program order, and</li>
1565   <li>When a <i>synchronizes-with</i> <tt>b</tt>, includes an edge from
1566       <tt>a</tt> to <tt>b</tt>. <i>Synchronizes-with</i> pairs are introduced
1567       by platform-specific techniques, like pthread locks, thread
1568       creation, thread joining, etc., and by atomic instructions.
1569       (See also <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>).
1570       </li>
1571 </ul>
1572
1573 <p>Note that program order does not introduce <i>happens-before</i> edges
1574 between a thread and signals executing inside that thread.</p>
1575
1576 <p>Every (defined) read operation (load instructions, memcpy, atomic
1577 loads/read-modify-writes, etc.) <var>R</var> reads a series of bytes written by
1578 (defined) write operations (store instructions, atomic
1579 stores/read-modify-writes, memcpy, etc.). For the purposes of this section,
1580 initialized globals are considered to have a write of the initializer which is
1581 atomic and happens before any other read or write of the memory in question.
1582 For each byte of a read <var>R</var>, <var>R<sub>byte</sub></var> may see
1583 any write to the same byte, except:</p>
1584
1585 <ul>
1586   <li>If <var>write<sub>1</sub></var> happens before
1587       <var>write<sub>2</sub></var>, and <var>write<sub>2</sub></var> happens
1588       before <var>R<sub>byte</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var>
1589       does not see <var>write<sub>1</sub></var>.
1590   <li>If <var>R<sub>byte</sub></var> happens before
1591       <var>write<sub>3</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var> does not
1592       see <var>write<sub>3</sub></var>.
1593 </ul>
1594
1595 <p>Given that definition, <var>R<sub>byte</sub></var> is defined as follows:
1596 <ul>
1597   <li>If <var>R</var> is volatile, the result is target-dependent. (Volatile
1598       is supposed to give guarantees which can support
1599       <code>sig_atomic_t</code> in C/C++, and may be used for accesses to
1600       addresses which do not behave like normal memory.  It does not generally
1601       provide cross-thread synchronization.)
1602   <li>Otherwise, if there is no write to the same byte that happens before
1603     <var>R<sub>byte</sub></var>, <var>R<sub>byte</sub></var> returns 
1604     <tt>undef</tt> for that byte.
1605   <li>Otherwise, if <var>R<sub>byte</sub></var> may see exactly one write,
1606       <var>R<sub>byte</sub></var> returns the value written by that
1607       write.</li>
1608   <li>Otherwise, if <var>R</var> is atomic, and all the writes
1609       <var>R<sub>byte</sub></var> may see are atomic, it chooses one of the
1610       values written.  See the <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering
1611       Constraints</a> section for additional constraints on how the choice
1612       is made.
1613   <li>Otherwise <var>R<sub>byte</sub></var> returns <tt>undef</tt>.</li>
1614 </ul>
1615
1616 <p><var>R</var> returns the value composed of the series of bytes it read.
1617 This implies that some bytes within the value may be <tt>undef</tt>
1618 <b>without</b> the entire value being <tt>undef</tt>. Note that this only
1619 defines the semantics of the operation; it doesn't mean that targets will
1620 emit more than one instruction to read the series of bytes.</p>
1621
1622 <p>Note that in cases where none of the atomic intrinsics are used, this model
1623 places only one restriction on IR transformations on top of what is required
1624 for single-threaded execution: introducing a store to a byte which might not
1625 otherwise be stored is not allowed in general.  (Specifically, in the case
1626 where another thread might write to and read from an address, introducing a
1627 store can change a load that may see exactly one write into a load that may
1628 see multiple writes.)</p>
1629
1630 <!-- FIXME: This model assumes all targets where concurrency is relevant have
1631 a byte-size store which doesn't affect adjacent bytes.  As far as I can tell,
1632 none of the backends currently in the tree fall into this category; however,
1633 there might be targets which care.  If there are, we want a paragraph
1634 like the following:
1635
1636 Targets may specify that stores narrower than a certain width are not
1637 available; on such a target, for the purposes of this model, treat any
1638 non-atomic write with an alignment or width less than the minimum width
1639 as if it writes to the relevant surrounding bytes.
1640 -->
1641
1642 </div>
1643
1644 <!-- ======================================================================= -->
1645 <h3>
1646       <a name="ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>
1647 </h3>
1648
1649 <div>
1650
1651 <p>Atomic instructions (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a>,
1652 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>,
1653 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a>,
1654 <a href="#i_load"><code>atomic load</code></a>, and
1655 <a href="#i_store"><code>atomic store</code></a>) take an ordering parameter
1656 that determines which other atomic instructions on the same address they
1657 <i>synchronize with</i>.  These semantics are borrowed from Java and C++0x,
1658 but are somewhat more colloquial. If these descriptions aren't precise enough,
1659 check those specs (see spec references in the
1660 <a href="Atomics.html#introduction">atomics guide</a>).
1661 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a> instructions
1662 treat these orderings somewhat differently since they don't take an address.
1663 See that instruction's documentation for details.</p>
1664
1665 <p>For a simpler introduction to the ordering constraints, see the
1666 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.</p>
1667
1668 <dl>
1669 <dt><code>unordered</code></dt>
1670 <dd>The set of values that can be read is governed by the happens-before
1671 partial order. A value cannot be read unless some operation wrote it.
1672 This is intended to provide a guarantee strong enough to model Java's
1673 non-volatile shared variables.  This ordering cannot be specified for
1674 read-modify-write operations; it is not strong enough to make them atomic
1675 in any interesting way.</dd>
1676 <dt><code>monotonic</code></dt>
1677 <dd>In addition to the guarantees of <code>unordered</code>, there is a single
1678 total order for modifications by <code>monotonic</code> operations on each
1679 address. All modification orders must be compatible with the happens-before
1680 order. There is no guarantee that the modification orders can be combined to
1681 a global total order for the whole program (and this often will not be
1682 possible). The read in an atomic read-modify-write operation
1683 (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a> and
1684 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>)
1685 reads the value in the modification order immediately before the value it
1686 writes. If one atomic read happens before another atomic read of the same
1687 address, the later read must see the same value or a later value in the
1688 address's modification order. This disallows reordering of
1689 <code>monotonic</code> (or stronger) operations on the same address. If an
1690 address is written <code>monotonic</code>ally by one thread, and other threads
1691 <code>monotonic</code>ally read that address repeatedly, the other threads must
1692 eventually see the write. This corresponds to the C++0x/C1x
1693 <code>memory_order_relaxed</code>.</dd>
1694 <dt><code>acquire</code></dt>
1695 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>,
1696 a <i>synchronizes-with</i> edge may be formed with a <code>release</code>
1697 operation. This is intended to model C++'s <code>memory_order_acquire</code>.</dd>
1698 <dt><code>release</code></dt>
1699 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>, if this operation
1700 writes a value which is subsequently read by an <code>acquire</code> operation,
1701 it <i>synchronizes-with</i> that operation.  (This isn't a complete
1702 description; see the C++0x definition of a release sequence.) This corresponds
1703 to the C++0x/C1x <code>memory_order_release</code>.</dd>
1704 <dt><code>acq_rel</code> (acquire+release)</dt><dd>Acts as both an
1705 <code>acquire</code> and <code>release</code> operation on its address.
1706 This corresponds to the C++0x/C1x <code>memory_order_acq_rel</code>.</dd>
1707 <dt><code>seq_cst</code> (sequentially consistent)</dt><dd>
1708 <dd>In addition to the guarantees of <code>acq_rel</code>
1709 (<code>acquire</code> for an operation which only reads, <code>release</code>
1710 for an operation which only writes), there is a global total order on all
1711 sequentially-consistent operations on all addresses, which is consistent with
1712 the <i>happens-before</i> partial order and with the modification orders of
1713 all the affected addresses. Each sequentially-consistent read sees the last
1714 preceding write to the same address in this global order. This corresponds
1715 to the C++0x/C1x <code>memory_order_seq_cst</code> and Java volatile.</dd>
1716 </dl>
1717
1718 <p id="singlethread">If an atomic operation is marked <code>singlethread</code>,
1719 it only <i>synchronizes with</i> or participates in modification and seq_cst
1720 total orderings with other operations running in the same thread (for example,
1721 in signal handlers).</p>
1722
1723 </div>
1724
1725 </div>
1726
1727 <!-- *********************************************************************** -->
1728 <h2><a name="typesystem">Type System</a></h2>
1729 <!-- *********************************************************************** -->
1730
1731 <div>
1732
1733 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
1734    intermediate representation.  Being typed enables a number of optimizations
1735    to be performed on the intermediate representation directly, without having
1736    to do extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
1737    system makes it easier to read the generated code and enables novel analyses
1738    and transformations that are not feasible to perform on normal three address
1739    code representations.</p>
1740
1741 <!-- ======================================================================= -->
1742 <h3>
1743   <a name="t_classifications">Type Classifications</a>
1744 </h3>
1745
1746 <div>
1747
1748 <p>The types fall into a few useful classifications:</p>
1749
1750 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1751   <tbody>
1752     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
1753     <tr>
1754       <td><a href="#t_integer">integer</a></td>
1755       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
1756     </tr>
1757     <tr>
1758       <td><a href="#t_floating">floating point</a></td>
1759       <td><tt>half, float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128</tt></td>
1760     </tr>
1761     <tr>
1762       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
1763       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1764           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1765           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1766           <a href="#t_vector">vector</a>,
1767           <a href="#t_struct">structure</a>,
1768           <a href="#t_array">array</a>,
1769           <a href="#t_label">label</a>,
1770           <a href="#t_metadata">metadata</a>.
1771       </td>
1772     </tr>
1773     <tr>
1774       <td><a href="#t_primitive">primitive</a></td>
1775       <td><a href="#t_label">label</a>,
1776           <a href="#t_void">void</a>,
1777           <a href="#t_integer">integer</a>,
1778           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1779           <a href="#t_x86mmx">x86mmx</a>,
1780           <a href="#t_metadata">metadata</a>.</td>
1781     </tr>
1782     <tr>
1783       <td><a href="#t_derived">derived</a></td>
1784       <td><a href="#t_array">array</a>,
1785           <a href="#t_function">function</a>,
1786           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1787           <a href="#t_struct">structure</a>,
1788           <a href="#t_vector">vector</a>,
1789           <a href="#t_opaque">opaque</a>.
1790       </td>
1791     </tr>
1792   </tbody>
1793 </table>
1794
1795 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the most
1796    important.  Values of these types are the only ones which can be produced by
1797    instructions.</p>
1798
1799 </div>
1800
1801 <!-- ======================================================================= -->
1802 <h3>
1803   <a name="t_primitive">Primitive Types</a>
1804 </h3>
1805
1806 <div>
1807
1808 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
1809    system.</p>
1810
1811 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1812 <h4>
1813   <a name="t_integer">Integer Type</a>
1814 </h4>
1815
1816 <div>
1817
1818 <h5>Overview:</h5>
1819 <p>The integer type is a very simple type that simply specifies an arbitrary
1820    bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
1821    2<sup>23</sup>-1 (about 8 million) can be specified.</p>
1822
1823 <h5>Syntax:</h5>
1824 <pre>
1825   iN
1826 </pre>
1827
1828 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
1829    value.</p>
1830
1831 <h5>Examples:</h5>
1832 <table class="layout">
1833   <tr class="layout">
1834     <td class="left"><tt>i1</tt></td>
1835     <td class="left">a single-bit integer.</td>
1836   </tr>
1837   <tr class="layout">
1838     <td class="left"><tt>i32</tt></td>
1839     <td class="left">a 32-bit integer.</td>
1840   </tr>
1841   <tr class="layout">
1842     <td class="left"><tt>i1942652</tt></td>
1843     <td class="left">a really big integer of over 1 million bits.</td>
1844   </tr>
1845 </table>
1846
1847 </div>
1848
1849 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1850 <h4>
1851   <a name="t_floating">Floating Point Types</a>
1852 </h4>
1853
1854 <div>
1855
1856 <table>
1857   <tbody>
1858     <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
1859     <tr><td><tt>half</tt></td><td>16-bit floating point value</td></tr>
1860     <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
1861     <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
1862     <tr><td><tt>fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (112-bit mantissa)</td></tr>
1863     <tr><td><tt>x86_fp80</tt></td><td>80-bit floating point value (X87)</td></tr>
1864     <tr><td><tt>ppc_fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (two 64-bits)</td></tr>
1865   </tbody>
1866 </table>
1867
1868 </div>
1869
1870 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1871 <h4>
1872   <a name="t_x86mmx">X86mmx Type</a>
1873 </h4>
1874
1875 <div>
1876
1877 <h5>Overview:</h5>
1878 <p>The x86mmx type represents a value held in an MMX register on an x86 machine.  The operations allowed on it are quite limited:  parameters and return values, load and store, and bitcast.  User-specified MMX instructions are represented as intrinsic or asm calls with arguments and/or results of this type.  There are no arrays, vectors or constants of this type.</p>
1879
1880 <h5>Syntax:</h5>
1881 <pre>
1882   x86mmx
1883 </pre>
1884
1885 </div>
1886
1887 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1888 <h4>
1889   <a name="t_void">Void Type</a>
1890 </h4>
1891
1892 <div>
1893
1894 <h5>Overview:</h5>
1895 <p>The void type does not represent any value and has no size.</p>
1896
1897 <h5>Syntax:</h5>
1898 <pre>
1899   void
1900 </pre>
1901
1902 </div>
1903
1904 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1905 <h4>
1906   <a name="t_label">Label Type</a>
1907 </h4>
1908
1909 <div>
1910
1911 <h5>Overview:</h5>
1912 <p>The label type represents code labels.</p>
1913
1914 <h5>Syntax:</h5>
1915 <pre>
1916   label
1917 </pre>
1918
1919 </div>
1920
1921 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1922 <h4>
1923   <a name="t_metadata">Metadata Type</a>
1924 </h4>
1925
1926 <div>
1927
1928 <h5>Overview:</h5>
1929 <p>The metadata type represents embedded metadata. No derived types may be
1930    created from metadata except for <a href="#t_function">function</a>
1931    arguments.
1932
1933 <h5>Syntax:</h5>
1934 <pre>
1935   metadata
1936 </pre>
1937
1938 </div>
1939
1940 </div>
1941
1942 <!-- ======================================================================= -->
1943 <h3>
1944   <a name="t_derived">Derived Types</a>
1945 </h3>
1946
1947 <div>
1948
1949 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system.  This is
1950    what allows a programmer to represent arrays, functions, pointers, and other
1951    useful types.  Each of these types contain one or more element types which
1952    may be a primitive type, or another derived type.  For example, it is
1953    possible to have a two dimensional array, using an array as the element type
1954    of another array.</p>
1955
1956 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1957 <h4>
1958   <a name="t_aggregate">Aggregate Types</a>
1959 </h4>
1960
1961 <div>
1962
1963 <p>Aggregate Types are a subset of derived types that can contain multiple
1964   member types. <a href="#t_array">Arrays</a> and
1965   <a href="#t_struct">structs</a> are aggregate types.
1966   <a href="#t_vector">Vectors</a> are not considered to be aggregate types.</p>
1967
1968 </div>
1969
1970 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1971 <h4>
1972   <a name="t_array">Array Type</a>
1973 </h4>
1974
1975 <div>
1976
1977 <h5>Overview:</h5>
1978 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1979    sequentially in memory.  The array type requires a size (number of elements)
1980    and an underlying data type.</p>
1981
1982 <h5>Syntax:</h5>
1983 <pre>
1984   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1985 </pre>
1986
1987 <p>The number of elements is a constant integer value; <tt>elementtype</tt> may
1988    be any type with a size.</p>
1989
1990 <h5>Examples:</h5>
1991 <table class="layout">
1992   <tr class="layout">
1993     <td class="left"><tt>[40 x i32]</tt></td>
1994     <td class="left">Array of 40 32-bit integer values.</td>
1995   </tr>
1996   <tr class="layout">
1997     <td class="left"><tt>[41 x i32]</tt></td>
1998     <td class="left">Array of 41 32-bit integer values.</td>
1999   </tr>
2000   <tr class="layout">
2001     <td class="left"><tt>[4 x i8]</tt></td>
2002     <td class="left">Array of 4 8-bit integer values.</td>
2003   </tr>
2004 </table>
2005 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
2006 <table class="layout">
2007   <tr class="layout">
2008     <td class="left"><tt>[3 x [4 x i32]]</tt></td>
2009     <td class="left">3x4 array of 32-bit integer values.</td>
2010   </tr>
2011   <tr class="layout">
2012     <td class="left"><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
2013     <td class="left">12x10 array of single precision floating point values.</td>
2014   </tr>
2015   <tr class="layout">
2016     <td class="left"><tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt></td>
2017     <td class="left">2x3x4 array of 16-bit integer  values.</td>
2018   </tr>
2019 </table>
2020
2021 <p>There is no restriction on indexing beyond the end of the array implied by
2022    a static type (though there are restrictions on indexing beyond the bounds
2023    of an allocated object in some cases). This means that single-dimension
2024    'variable sized array' addressing can be implemented in LLVM with a zero
2025    length array type. An implementation of 'pascal style arrays' in LLVM could
2026    use the type "<tt>{ i32, [0 x float]}</tt>", for example.</p>
2027
2028 </div>
2029
2030 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2031 <h4>
2032   <a name="t_function">Function Type</a>
2033 </h4>
2034
2035 <div>
2036
2037 <h5>Overview:</h5>
2038 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It consists of
2039    a return type and a list of formal parameter types. The return type of a
2040    function type is a first class type or a void type.</p>
2041
2042 <h5>Syntax:</h5>
2043 <pre>
2044   &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)
2045 </pre>
2046
2047 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
2048    specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
2049    which indicates that the function takes a variable number of arguments.
2050    Variable argument functions can access their arguments with
2051    the <a href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a>
2052    functions.  '<tt>&lt;returntype&gt;</tt>' is any type except
2053    <a href="#t_label">label</a>.</p>
2054
2055 <h5>Examples:</h5>
2056 <table class="layout">
2057   <tr class="layout">
2058     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
2059     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
2060     </td>
2061   </tr><tr class="layout">
2062     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
2063     </tt></td>
2064     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
2065       an <tt>i16</tt> and a <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>,
2066       returning <tt>float</tt>.
2067     </td>
2068   </tr><tr class="layout">
2069     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
2070     <td class="left">A vararg function that takes at least one
2071       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C),
2072       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in
2073       LLVM.
2074     </td>
2075   </tr><tr class="layout">
2076     <td class="left"><tt>{i32, i32} (i32)</tt></td>
2077     <td class="left">A function taking an <tt>i32</tt>, returning a
2078         <a href="#t_struct">structure</a> containing two <tt>i32</tt> values
2079     </td>
2080   </tr>
2081 </table>
2082
2083 </div>
2084
2085 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2086 <h4>
2087   <a name="t_struct">Structure Type</a>
2088 </h4>
2089
2090 <div>
2091
2092 <h5>Overview:</h5>
2093 <p>The structure type is used to represent a collection of data members together
2094   in memory.  The elements of a structure may be any type that has a size.</p>
2095
2096 <p>Structures in memory are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>'
2097    and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field
2098    with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.
2099    Structures in registers are accessed using the
2100    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' and
2101    '<tt><a href="#i_insertvalue">insertvalue</a></tt>' instructions.</p>
2102   
2103 <p>Structures may optionally be "packed" structures, which indicate that the 
2104   alignment of the struct is one byte, and that there is no padding between
2105   the elements.  In non-packed structs, padding between field types is inserted
2106   as defined by the TargetData string in the module, which is required to match
2107   what the underlying code generator expects.</p>
2108
2109 <p>Structures can either be "literal" or "identified".  A literal structure is
2110   defined inline with other types (e.g. <tt>{i32, i32}*</tt>) whereas identified
2111   types are always defined at the top level with a name.  Literal types are
2112   uniqued by their contents and can never be recursive or opaque since there is
2113   no way to write one.  Identified types can be recursive, can be opaqued, and are
2114   never uniqued.
2115 </p>
2116   
2117 <h5>Syntax:</h5>
2118 <pre>
2119   %T1 = type { &lt;type list&gt; }     <i>; Identified normal struct type</i>
2120   %T2 = type &lt;{ &lt;type list&gt; }&gt;   <i>; Identified packed struct type</i>
2121 </pre>
2122   
2123 <h5>Examples:</h5>
2124 <table class="layout">
2125   <tr class="layout">
2126     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
2127     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
2128   </tr>
2129   <tr class="layout">
2130     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
2131     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
2132       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
2133       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
2134       an <tt>i32</tt>.</td>
2135   </tr>
2136   <tr class="layout">
2137     <td class="left"><tt>&lt;{ i8, i32 }&gt;</tt></td>
2138     <td class="left">A packed struct known to be 5 bytes in size.</td>
2139   </tr>
2140 </table>
2141
2142 </div>
2143   
2144 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2145 <h4>
2146   <a name="t_opaque">Opaque Structure Types</a>
2147 </h4>
2148
2149 <div>
2150
2151 <h5>Overview:</h5>
2152 <p>Opaque structure types are used to represent named structure types that do
2153    not have a body specified.  This corresponds (for example) to the C notion of
2154    a forward declared structure.</p>
2155
2156 <h5>Syntax:</h5>
2157 <pre>
2158   %X = type opaque
2159   %52 = type opaque
2160 </pre>
2161
2162 <h5>Examples:</h5>
2163 <table class="layout">
2164   <tr class="layout">
2165     <td class="left"><tt>opaque</tt></td>
2166     <td class="left">An opaque type.</td>
2167   </tr>
2168 </table>
2169
2170 </div>
2171
2172
2173
2174 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2175 <h4>
2176   <a name="t_pointer">Pointer Type</a>
2177 </h4>
2178
2179 <div>
2180
2181 <h5>Overview:</h5>
2182 <p>The pointer type is used to specify memory locations.
2183    Pointers are commonly used to reference objects in memory.</p>
2184    
2185 <p>Pointer types may have an optional address space attribute defining the
2186    numbered address space where the pointed-to object resides. The default
2187    address space is number zero. The semantics of non-zero address
2188    spaces are target-specific.</p>
2189
2190 <p>Note that LLVM does not permit pointers to void (<tt>void*</tt>) nor does it
2191    permit pointers to labels (<tt>label*</tt>).  Use <tt>i8*</tt> instead.</p>
2192
2193 <h5>Syntax:</h5>
2194 <pre>
2195   &lt;type&gt; *
2196 </pre>
2197
2198 <h5>Examples:</h5>
2199 <table class="layout">
2200   <tr class="layout">
2201     <td class="left"><tt>[4 x i32]*</tt></td>
2202     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a
2203                     href="#t_array">array</a> of four <tt>i32</tt> values.</td>
2204   </tr>
2205   <tr class="layout">
2206     <td class="left"><tt>i32 (i32*) *</tt></td>
2207     <td class="left"> A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
2208       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
2209       <tt>i32</tt>.</td>
2210   </tr>
2211   <tr class="layout">
2212     <td class="left"><tt>i32 addrspace(5)*</tt></td>
2213     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to an <tt>i32</tt> value
2214      that resides in address space #5.</td>
2215   </tr>
2216 </table>
2217
2218 </div>
2219
2220 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2221 <h4>
2222   <a name="t_vector">Vector Type</a>
2223 </h4>
2224
2225 <div>
2226
2227 <h5>Overview:</h5>
2228 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector of elements.
2229    Vector types are used when multiple primitive data are operated in parallel
2230    using a single instruction (SIMD).  A vector type requires a size (number of
2231    elements) and an underlying primitive data type.  Vector types are considered
2232    <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
2233
2234 <h5>Syntax:</h5>
2235 <pre>
2236   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
2237 </pre>
2238
2239 <p>The number of elements is a constant integer value larger than 0; elementtype
2240    may be any integer or floating point type, or a pointer to these types.
2241    Vectors of size zero are not allowed. </p>
2242
2243 <h5>Examples:</h5>
2244 <table class="layout">
2245   <tr class="layout">
2246     <td class="left"><tt>&lt;4 x i32&gt;</tt></td>
2247     <td class="left">Vector of 4 32-bit integer values.</td>
2248   </tr>
2249   <tr class="layout">
2250     <td class="left"><tt>&lt;8 x float&gt;</tt></td>
2251     <td class="left">Vector of 8 32-bit floating-point values.</td>
2252   </tr>
2253   <tr class="layout">
2254     <td class="left"><tt>&lt;2 x i64&gt;</tt></td>
2255     <td class="left">Vector of 2 64-bit integer values.</td>
2256   </tr>
2257   <tr class="layout">
2258     <td class="left"><tt>&lt;4 x i64*&gt;</tt></td>
2259     <td class="left">Vector of 4 pointers to 64-bit integer values.</td>
2260   </tr>
2261 </table>
2262
2263 </div>
2264
2265 </div>
2266
2267 </div>
2268
2269 <!-- *********************************************************************** -->
2270 <h2><a name="constants">Constants</a></h2>
2271 <!-- *********************************************************************** -->
2272
2273 <div>
2274
2275 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
2276    them all and their syntax.</p>
2277
2278 <!-- ======================================================================= -->
2279 <h3>
2280   <a name="simpleconstants">Simple Constants</a>
2281 </h3>
2282
2283 <div>
2284
2285 <dl>
2286   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
2287   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
2288       constants of the <tt><a href="#t_integer">i1</a></tt> type.</dd>
2289
2290   <dt><b>Integer constants</b></dt>
2291   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of
2292       the <a href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used
2293       with integer types.</dd>
2294
2295   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
2296   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
2297       exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
2298       notation (see below).  The assembler requires the exact decimal value of a
2299       floating-point constant.  For example, the assembler accepts 1.25 but
2300       rejects 1.3 because 1.3 is a repeating decimal in binary.  Floating point
2301       constants must have a <a href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
2302
2303   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
2304   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
2305       and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
2306 </dl>
2307
2308 <p>The one non-intuitive notation for constants is the hexadecimal form of
2309    floating point constants.  For example, the form '<tt>double
2310    0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than)
2311    '<tt>double 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point
2312    constants are required (and the only time that they are generated by the
2313    disassembler) is when a floating point constant must be emitted but it cannot
2314    be represented as a decimal floating point number in a reasonable number of
2315    digits.  For example, NaN's, infinities, and other special values are
2316    represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly and disassembly
2317    do not cause any bits to change in the constants.</p>
2318
2319 <p>When using the hexadecimal form, constants of types half, float, and double are
2320    represented using the 16-digit form shown above (which matches the IEEE754
2321    representation for double); half and float values must, however, be exactly
2322    representable as IEE754 half and single precision, respectively.
2323    Hexadecimal format is always used
2324    for long double, and there are three forms of long double.  The 80-bit format
2325    used by x86 is represented as <tt>0xK</tt> followed by 20 hexadecimal digits.
2326    The 128-bit format used by PowerPC (two adjacent doubles) is represented
2327    by <tt>0xM</tt> followed by 32 hexadecimal digits.  The IEEE 128-bit format
2328    is represented by <tt>0xL</tt> followed by 32 hexadecimal digits; no
2329    currently supported target uses this format.  Long doubles will only work if
2330    they match the long double format on your target. The IEEE 16-bit format
2331    (half precision) is represented by <tt>0xH</tt> followed by 4 hexadecimal
2332    digits. All hexadecimal formats are big-endian (sign bit at the left).</p>
2333
2334 <p>There are no constants of type x86mmx.</p>
2335 </div>
2336
2337 <!-- ======================================================================= -->
2338 <h3>
2339 <a name="aggregateconstants"></a> <!-- old anchor -->
2340 <a name="complexconstants">Complex Constants</a>
2341 </h3>
2342
2343 <div>
2344
2345 <p>Complex constants are a (potentially recursive) combination of simple
2346    constants and smaller complex constants.</p>
2347
2348 <dl>
2349   <dt><b>Structure constants</b></dt>
2350   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
2351       type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
2352       (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* @G }</tt>",
2353       where "<tt>@G</tt>" is declared as "<tt>@G = external global i32</tt>".
2354       Structure constants must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and
2355       the number and types of elements must match those specified by the
2356       type.</dd>
2357
2358   <dt><b>Array constants</b></dt>
2359   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
2360      definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square
2361      brackets (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74
2362      ]</tt>".  Array constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and
2363      the number and types of elements must match those specified by the
2364      type.</dd>
2365
2366   <dt><b>Vector constants</b></dt>
2367   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
2368       definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
2369       less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32
2370       42, i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must
2371       have <a href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of
2372       elements must match those specified by the type.</dd>
2373
2374   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
2375   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
2376       value to zero of <em>any</em> type, including scalar and
2377       <a href="#t_aggregate">aggregate</a> types.
2378       This is often used to avoid having to print large zero initializers
2379       (e.g. for large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit
2380       zero initializers.</dd>
2381
2382   <dt><b>Metadata node</b></dt>
2383   <dd>A metadata node is a structure-like constant with
2384       <a href="#t_metadata">metadata type</a>.  For example: "<tt>metadata !{
2385       i32 0, metadata !"test" }</tt>".  Unlike other constants that are meant to
2386       be interpreted as part of the instruction stream, metadata is a place to
2387       attach additional information such as debug info.</dd>
2388 </dl>
2389
2390 </div>
2391
2392 <!-- ======================================================================= -->
2393 <h3>
2394   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
2395 </h3>
2396
2397 <div>
2398
2399 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a>
2400    and <a href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid
2401    (link-time) constants.  These constants are explicitly referenced when
2402    the <a href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always
2403    have <a href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a
2404    legal LLVM file:</p>
2405
2406 <pre class="doc_code">
2407 @X = global i32 17
2408 @Y = global i32 42
2409 @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
2410 </pre>
2411
2412 </div>
2413
2414 <!-- ======================================================================= -->
2415 <h3>
2416   <a name="undefvalues">Undefined Values</a>
2417 </h3>
2418
2419 <div>
2420
2421 <p>The string '<tt>undef</tt>' can be used anywhere a constant is expected, and
2422    indicates that the user of the value may receive an unspecified bit-pattern.
2423    Undefined values may be of any type (other than '<tt>label</tt>'
2424    or '<tt>void</tt>') and be used anywhere a constant is permitted.</p>
2425
2426 <p>Undefined values are useful because they indicate to the compiler that the
2427    program is well defined no matter what value is used.  This gives the
2428    compiler more freedom to optimize.  Here are some examples of (potentially
2429    surprising) transformations that are valid (in pseudo IR):</p>
2430
2431
2432 <pre class="doc_code">
2433   %A = add %X, undef
2434   %B = sub %X, undef
2435   %C = xor %X, undef
2436 Safe:
2437   %A = undef
2438   %B = undef
2439   %C = undef
2440 </pre>
2441
2442 <p>This is safe because all of the output bits are affected by the undef bits.
2443    Any output bit can have a zero or one depending on the input bits.</p>
2444
2445 <pre class="doc_code">
2446   %A = or %X, undef
2447   %B = and %X, undef
2448 Safe:
2449   %A = -1
2450   %B = 0
2451 Unsafe:
2452   %A = undef
2453   %B = undef
2454 </pre>
2455
2456 <p>These logical operations have bits that are not always affected by the input.
2457    For example, if <tt>%X</tt> has a zero bit, then the output of the
2458    '<tt>and</tt>' operation will always be a zero for that bit, no matter what
2459    the corresponding bit from the '<tt>undef</tt>' is. As such, it is unsafe to
2460    optimize or assume that the result of the '<tt>and</tt>' is '<tt>undef</tt>'.
2461    However, it is safe to assume that all bits of the '<tt>undef</tt>' could be
2462    0, and optimize the '<tt>and</tt>' to 0. Likewise, it is safe to assume that
2463    all the bits of the '<tt>undef</tt>' operand to the '<tt>or</tt>' could be
2464    set, allowing the '<tt>or</tt>' to be folded to -1.</p>
2465
2466 <pre class="doc_code">
2467   %A = select undef, %X, %Y
2468   %B = select undef, 42, %Y
2469   %C = select %X, %Y, undef
2470 Safe:
2471   %A = %X     (or %Y)
2472   %B = 42     (or %Y)
2473   %C = %Y
2474 Unsafe:
2475   %A = undef
2476   %B = undef
2477   %C = undef
2478 </pre>
2479
2480 <p>This set of examples shows that undefined '<tt>select</tt>' (and conditional
2481    branch) conditions can go <em>either way</em>, but they have to come from one
2482    of the two operands.  In the <tt>%A</tt> example, if <tt>%X</tt> and
2483    <tt>%Y</tt> were both known to have a clear low bit, then <tt>%A</tt> would
2484    have to have a cleared low bit. However, in the <tt>%C</tt> example, the
2485    optimizer is allowed to assume that the '<tt>undef</tt>' operand could be the
2486    same as <tt>%Y</tt>, allowing the whole '<tt>select</tt>' to be
2487    eliminated.</p>
2488
2489 <pre class="doc_code">
2490   %A = xor undef, undef
2491
2492   %B = undef
2493   %C = xor %B, %B
2494
2495   %D = undef
2496   %E = icmp lt %D, 4
2497   %F = icmp gte %D, 4
2498
2499 Safe:
2500   %A = undef
2501   %B = undef
2502   %C = undef
2503   %D = undef
2504   %E = undef
2505   %F = undef
2506 </pre>
2507
2508 <p>This example points out that two '<tt>undef</tt>' operands are not
2509    necessarily the same. This can be surprising to people (and also matches C
2510    semantics) where they assume that "<tt>X^X</tt>" is always zero, even
2511    if <tt>X</tt> is undefined. This isn't true for a number of reasons, but the
2512    short answer is that an '<tt>undef</tt>' "variable" can arbitrarily change
2513    its value over its "live range".  This is true because the variable doesn't
2514    actually <em>have a live range</em>. Instead, the value is logically read
2515    from arbitrary registers that happen to be around when needed, so the value
2516    is not necessarily consistent over time. In fact, <tt>%A</tt> and <tt>%C</tt>
2517    need to have the same semantics or the core LLVM "replace all uses with"
2518    concept would not hold.</p>
2519
2520 <pre class="doc_code">
2521   %A = fdiv undef, %X
2522   %B = fdiv %X, undef
2523 Safe:
2524   %A = undef
2525 b: unreachable
2526 </pre>
2527
2528 <p>These examples show the crucial difference between an <em>undefined
2529   value</em> and <em>undefined behavior</em>. An undefined value (like
2530   '<tt>undef</tt>') is allowed to have an arbitrary bit-pattern. This means that
2531   the <tt>%A</tt> operation can be constant folded to '<tt>undef</tt>', because
2532   the '<tt>undef</tt>' could be an SNaN, and <tt>fdiv</tt> is not (currently)
2533   defined on SNaN's. However, in the second example, we can make a more
2534   aggressive assumption: because the <tt>undef</tt> is allowed to be an
2535   arbitrary value, we are allowed to assume that it could be zero. Since a
2536   divide by zero has <em>undefined behavior</em>, we are allowed to assume that
2537   the operation does not execute at all. This allows us to delete the divide and
2538   all code after it. Because the undefined operation "can't happen", the
2539   optimizer can assume that it occurs in dead code.</p>
2540
2541 <pre class="doc_code">
2542 a:  store undef -> %X
2543 b:  store %X -> undef
2544 Safe:
2545 a: &lt;deleted&gt;
2546 b: unreachable
2547 </pre>
2548
2549 <p>These examples reiterate the <tt>fdiv</tt> example: a store <em>of</em> an
2550    undefined value can be assumed to not have any effect; we can assume that the
2551    value is overwritten with bits that happen to match what was already there.
2552    However, a store <em>to</em> an undefined location could clobber arbitrary
2553    memory, therefore, it has undefined behavior.</p>
2554
2555 </div>
2556
2557 <!-- ======================================================================= -->
2558 <h3>
2559   <a name="poisonvalues">Poison Values</a>
2560 </h3>
2561
2562 <div>
2563
2564 <p>Poison values are similar to <a href="#undefvalues">undef values</a>, however
2565    they also represent the fact that an instruction or constant expression which
2566    cannot evoke side effects has nevertheless detected a condition which results
2567    in undefined behavior.</p>
2568
2569 <p>There is currently no way of representing a poison value in the IR; they
2570    only exist when produced by operations such as
2571    <a href="#i_add"><tt>add</tt></a> with the <tt>nsw</tt> flag.</p>
2572
2573 <p>Poison value behavior is defined in terms of value <i>dependence</i>:</p>
2574
2575 <ul>
2576 <li>Values other than <a href="#i_phi"><tt>phi</tt></a> nodes depend on
2577     their operands.</li>
2578
2579 <li><a href="#i_phi"><tt>Phi</tt></a> nodes depend on the operand corresponding
2580     to their dynamic predecessor basic block.</li>
2581
2582 <li>Function arguments depend on the corresponding actual argument values in
2583     the dynamic callers of their functions.</li>
2584
2585 <li><a href="#i_call"><tt>Call</tt></a> instructions depend on the
2586     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instructions that dynamically transfer
2587     control back to them.</li>
2588
2589 <li><a href="#i_invoke"><tt>Invoke</tt></a> instructions depend on the
2590     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>, <a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>,
2591     or exception-throwing call instructions that dynamically transfer control
2592     back to them.</li>
2593
2594 <li>Non-volatile loads and stores depend on the most recent stores to all of the
2595     referenced memory addresses, following the order in the IR
2596     (including loads and stores implied by intrinsics such as
2597     <a href="#int_memcpy"><tt>@llvm.memcpy</tt></a>.)</li>
2598
2599 <!-- TODO: In the case of multiple threads, this only applies if the store
2600      "happens-before" the load or store. -->
2601
2602 <!-- TODO: floating-point exception state -->
2603
2604 <li>An instruction with externally visible side effects depends on the most
2605     recent preceding instruction with externally visible side effects, following
2606     the order in the IR. (This includes
2607     <a href="#volatile">volatile operations</a>.)</li>
2608
2609 <li>An instruction <i>control-depends</i> on a
2610     <a href="#terminators">terminator instruction</a>
2611     if the terminator instruction has multiple successors and the instruction
2612     is always executed when control transfers to one of the successors, and
2613     may not be executed when control is transferred to another.</li>
2614
2615 <li>Additionally, an instruction also <i>control-depends</i> on a terminator
2616     instruction if the set of instructions it otherwise depends on would be
2617     different if the terminator had transferred control to a different
2618     successor.</li>
2619
2620 <li>Dependence is transitive.</li>
2621
2622 </ul>
2623
2624 <p>Poison Values have the same behavior as <a href="#undefvalues">undef values</a>,
2625    with the additional affect that any instruction which has a <i>dependence</i>
2626    on a poison value has undefined behavior.</p>
2627
2628 <p>Here are some examples:</p>
2629
2630 <pre class="doc_code">
2631 entry:
2632   %poison = sub nuw i32 0, 1           ; Results in a poison value.
2633   %still_poison = and i32 %poison, 0   ; 0, but also poison.
2634   %poison_yet_again = getelementptr i32* @h, i32 %still_poison
2635   store i32 0, i32* %poison_yet_again  ; memory at @h[0] is poisoned
2636
2637   store i32 %poison, i32* @g           ; Poison value stored to memory.
2638   %poison2 = load i32* @g              ; Poison value loaded back from memory.
2639
2640   store volatile i32 %poison, i32* @g  ; External observation; undefined behavior.
2641
2642   %narrowaddr = bitcast i32* @g to i16*
2643   %wideaddr = bitcast i32* @g to i64*
2644   %poison3 = load i16* %narrowaddr     ; Returns a poison value.
2645   %poison4 = load i64* %wideaddr       ; Returns a poison value.
2646
2647   %cmp = icmp slt i32 %poison, 0       ; Returns a poison value.
2648   br i1 %cmp, label %true, label %end  ; Branch to either destination.
2649
2650 true:
2651   store volatile i32 0, i32* @g        ; This is control-dependent on %cmp, so
2652                                        ; it has undefined behavior.
2653   br label %end
2654
2655 end:
2656   %p = phi i32 [ 0, %entry ], [ 1, %true ]
2657                                        ; Both edges into this PHI are
2658                                        ; control-dependent on %cmp, so this
2659                                        ; always results in a poison value.
2660
2661   store volatile i32 0, i32* @g        ; This would depend on the store in %true
2662                                        ; if %cmp is true, or the store in %entry
2663                                        ; otherwise, so this is undefined behavior.
2664
2665   br i1 %cmp, label %second_true, label %second_end
2666                                        ; The same branch again, but this time the
2667                                        ; true block doesn't have side effects.
2668
2669 second_true:
2670   ; No side effects!
2671   ret void
2672
2673 second_end:
2674   store volatile i32 0, i32* @g        ; This time, the instruction always depends
2675                                        ; on the store in %end. Also, it is
2676                                        ; control-equivalent to %end, so this is
2677                                        ; well-defined (ignoring earlier undefined
2678                                        ; behavior in this example).
2679 </pre>
2680
2681 </div>
2682
2683 <!-- ======================================================================= -->
2684 <h3>
2685   <a name="blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a>
2686 </h3>
2687
2688 <div>
2689
2690 <p><b><tt>blockaddress(@function, %block)</tt></b></p>
2691
2692 <p>The '<tt>blockaddress</tt>' constant computes the address of the specified
2693    basic block in the specified function, and always has an i8* type.  Taking
2694    the address of the entry block is illegal.</p>
2695
2696 <p>This value only has defined behavior when used as an operand to the
2697    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>' instruction, or for
2698    comparisons against null. Pointer equality tests between labels addresses
2699    results in undefined behavior &mdash; though, again, comparison against null
2700    is ok, and no label is equal to the null pointer. This may be passed around
2701    as an opaque pointer sized value as long as the bits are not inspected. This
2702    allows <tt>ptrtoint</tt> and arithmetic to be performed on these values so
2703    long as the original value is reconstituted before the <tt>indirectbr</tt>
2704    instruction.</p>
2705
2706 <p>Finally, some targets may provide defined semantics when using the value as
2707    the operand to an inline assembly, but that is target specific.</p>
2708
2709 </div>
2710
2711
2712 <!-- ======================================================================= -->
2713 <h3>
2714   <a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
2715 </h3>
2716
2717 <div>
2718
2719 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
2720    to be used as constants.  Constant expressions may be of
2721    any <a href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM
2722    operation that does not have side effects (e.g. load and call are not
2723    supported). The following is the syntax for constant expressions:</p>
2724
2725 <dl>
2726   <dt><b><tt>trunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2727   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger
2728       than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
2729
2730   <dt><b><tt>zext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2731   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2732       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2733
2734   <dt><b><tt>sext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2735   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2736       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2737
2738   <dt><b><tt>fptrunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2739   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The
2740       size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be
2741       floating point.</dd>
2742
2743   <dt><b><tt>fpext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2744   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be
2745       smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating
2746       point.</dd>
2747
2748   <dt><b><tt>fptoui (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2749   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
2750       constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2751       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2752       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2753       integer type, the results are undefined.</dd>
2754
2755   <dt><b><tt>fptosi (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2756   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
2757       constant.  TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2758       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2759       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2760       integer type, the results are undefined.</dd>
2761
2762   <dt><b><tt>uitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2763   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
2764       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2765       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2766       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2767       floating point type, the results are undefined.</dd>
2768
2769   <dt><b><tt>sitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2770   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
2771       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2772       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2773       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2774       floating point type, the results are undefined.</dd>
2775
2776   <dt><b><tt>ptrtoint (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2777   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
2778       <tt>TYPE</tt> must be an integer type. <tt>CST</tt> must be of pointer
2779       type. The <tt>CST</tt> value is zero extended, truncated, or unchanged to
2780       make it fit in <tt>TYPE</tt>.</dd>
2781
2782   <dt><b><tt>inttoptr (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2783   <dd>Convert an integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a pointer
2784       type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended,
2785       truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is
2786       <i>really</i> dangerous!</dd>
2787
2788   <dt><b><tt>bitcast (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2789   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The constraints of the operands
2790       are the same as those for the <a href="#i_bitcast">bitcast
2791       instruction</a>.</dd>
2792
2793   <dt><b><tt>getelementptr (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2794   <dt><b><tt>getelementptr inbounds (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2795   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
2796       constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
2797       instruction, the index list may have zero or more indexes, which are
2798       required to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
2799
2800   <dt><b><tt>select (COND, VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2801   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on constants.</dd>
2802
2803   <dt><b><tt>icmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2804   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
2805
2806   <dt><b><tt>fcmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2807   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
2808
2809   <dt><b><tt>extractelement (VAL, IDX)</tt></b></dt>
2810   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement operation</a> on
2811       constants.</dd>
2812
2813   <dt><b><tt>insertelement (VAL, ELT, IDX)</tt></b></dt>
2814   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement operation</a> on
2815     constants.</dd>
2816
2817   <dt><b><tt>shufflevector (VEC1, VEC2, IDXMASK)</tt></b></dt>
2818   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector operation</a> on
2819       constants.</dd>
2820
2821   <dt><b><tt>extractvalue (VAL, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2822   <dd>Perform the <a href="#i_extractvalue">extractvalue operation</a> on
2823     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2824     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2825     index value must be specified.</dd>
2826
2827   <dt><b><tt>insertvalue (VAL, ELT, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2828   <dd>Perform the <a href="#i_insertvalue">insertvalue operation</a> on
2829     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2830     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2831     index value must be specified.</dd>
2832
2833   <dt><b><tt>OPCODE (LHS, RHS)</tt></b></dt>
2834   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may
2835       be any of the <a href="#binaryops">binary</a>
2836       or <a href="#bitwiseops">bitwise binary</a> operations.  The constraints
2837       on operands are the same as those for the corresponding instruction
2838       (e.g. no bitwise operations on floating point values are allowed).</dd>
2839 </dl>
2840
2841 </div>
2842
2843 </div>
2844
2845 <!-- *********************************************************************** -->
2846 <h2><a name="othervalues">Other Values</a></h2>
2847 <!-- *********************************************************************** -->
2848 <div>
2849 <!-- ======================================================================= -->
2850 <h3>
2851 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
2852 </h3>
2853
2854 <div>
2855
2856 <p>LLVM supports inline assembler expressions (as opposed
2857    to <a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of
2858    a special value.  This value represents the inline assembler as a string
2859    (containing the instructions to emit), a list of operand constraints (stored
2860    as a string), a flag that indicates whether or not the inline asm
2861    expression has side effects, and a flag indicating whether the function
2862    containing the asm needs to align its stack conservatively.  An example
2863    inline assembler expression is:</p>
2864
2865 <pre class="doc_code">
2866 i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
2867 </pre>
2868
2869 <p>Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
2870    a <a href="#i_call"><tt>call</tt></a> or an
2871    <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction.
2872    Thus, typically we have:</p>
2873
2874 <pre class="doc_code">
2875 %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
2876 </pre>
2877
2878 <p>Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be
2879    marked as having side effects.  This is done through the use of the
2880    '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:</p>
2881
2882 <pre class="doc_code">
2883 call void asm sideeffect "eieio", ""()
2884 </pre>
2885
2886 <p>In some cases inline asms will contain code that will not work unless the
2887    stack is aligned in some way, such as calls or SSE instructions on x86,
2888    yet will not contain code that does that alignment within the asm.
2889    The compiler should make conservative assumptions about what the asm might
2890    contain and should generate its usual stack alignment code in the prologue
2891    if the '<tt>alignstack</tt>' keyword is present:</p>
2892
2893 <pre class="doc_code">
2894 call void asm alignstack "eieio", ""()
2895 </pre>
2896
2897 <p>Inline asms also support using non-standard assembly dialects.  The standard
2898    dialect is ATT, which is assumed when the '<tt>nsdialect</tt>' keyword is not
2899    present.  When the '<tt>nsdialect</tt>' keyword is present, the dialect is
2900    assumed to be Intel.  Currently, ATT and Intel are the only supported
2901    dialects.  An example is:</p>
2902
2903 <pre class="doc_code">
2904 call void asm nsdialect "eieio", ""()
2905 </pre>
2906
2907 <p>If multiple keywords appear the '<tt>sideeffect</tt>' keyword must come
2908    first, the '<tt>alignstack</tt>' keyword second and the
2909    '<tt>nsdialect</tt>' keyword last.</p>
2910
2911 <!--
2912 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
2913    documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving,
2914    etc need to be documented).  This is probably best done by reference to
2915    another document that covers inline asm from a holistic perspective.</p>
2916   -->
2917
2918 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2919 <h4>
2920   <a name="inlineasm_md">Inline Asm Metadata</a>
2921 </h4>
2922
2923 <div>
2924
2925 <p>The call instructions that wrap inline asm nodes may have a
2926    "<tt>!srcloc</tt>" MDNode attached to it that contains a list of constant
2927    integers.  If present, the code generator will use the integer as the
2928    location cookie value when report errors through the <tt>LLVMContext</tt>
2929    error reporting mechanisms.  This allows a front-end to correlate backend
2930    errors that occur with inline asm back to the source code that produced it.
2931    For example:</p>
2932
2933 <pre class="doc_code">
2934 call void asm sideeffect "something bad", ""()<b>, !srcloc !42</b>
2935 ...
2936 !42 = !{ i32 1234567 }
2937 </pre>
2938
2939 <p>It is up to the front-end to make sense of the magic numbers it places in the
2940    IR. If the MDNode contains multiple constants, the code generator will use
2941    the one that corresponds to the line of the asm that the error occurs on.</p>
2942
2943 </div>
2944
2945 </div>
2946
2947 <!-- ======================================================================= -->
2948 <h3>
2949   <a name="metadata">Metadata Nodes and Metadata Strings</a>
2950 </h3>
2951
2952 <div>
2953
2954 <p>LLVM IR allows metadata to be attached to instructions in the program that
2955    can convey extra information about the code to the optimizers and code
2956    generator.  One example application of metadata is source-level debug
2957    information.  There are two metadata primitives: strings and nodes. All
2958    metadata has the <tt>metadata</tt> type and is identified in syntax by a
2959    preceding exclamation point ('<tt>!</tt>').</p>
2960
2961 <p>A metadata string is a string surrounded by double quotes.  It can contain
2962    any character by escaping non-printable characters with "<tt>\xx</tt>" where
2963    "<tt>xx</tt>" is the two digit hex code.  For example:
2964    "<tt>!"test\00"</tt>".</p>
2965
2966 <p>Metadata nodes are represented with notation similar to structure constants
2967    (a comma separated list of elements, surrounded by braces and preceded by an
2968    exclamation point). Metadata nodes can have any values as their operand. For
2969    example:</p>
2970
2971 <div class="doc_code">
2972 <pre>
2973 !{ metadata !"test\00", i32 10}
2974 </pre>
2975 </div>
2976
2977 <p>A <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> is a collection of 
2978    metadata nodes, which can be looked up in the module symbol table. For
2979    example:</p>
2980
2981 <div class="doc_code">
2982 <pre>
2983 !foo =  metadata !{!4, !3}
2984 </pre>
2985 </div>
2986
2987 <p>Metadata can be used as function arguments. Here <tt>llvm.dbg.value</tt> 
2988    function is using two metadata arguments:</p>
2989
2990 <div class="doc_code">
2991 <pre>
2992 call void @llvm.dbg.value(metadata !24, i64 0, metadata !25)
2993 </pre>
2994 </div>
2995
2996 <p>Metadata can be attached with an instruction. Here metadata <tt>!21</tt> is
2997    attached to the <tt>add</tt> instruction using the <tt>!dbg</tt>
2998    identifier:</p>
2999
3000 <div class="doc_code">
3001 <pre>
3002 %indvar.next = add i64 %indvar, 1, !dbg !21
3003 </pre>
3004 </div>
3005
3006 <p>More information about specific metadata nodes recognized by the optimizers
3007    and code generator is found below.</p>
3008
3009 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3010 <h4>
3011   <a name="tbaa">'<tt>tbaa</tt>' Metadata</a>
3012 </h4>
3013
3014 <div>
3015
3016 <p>In LLVM IR, memory does not have types, so LLVM's own type system is not
3017    suitable for doing TBAA. Instead, metadata is added to the IR to describe
3018    a type system of a higher level language. This can be used to implement
3019    typical C/C++ TBAA, but it can also be used to implement custom alias
3020    analysis behavior for other languages.</p>
3021
3022 <p>The current metadata format is very simple. TBAA metadata nodes have up to
3023    three fields, e.g.:</p>
3024
3025 <div class="doc_code">
3026 <pre>
3027 !0 = metadata !{ metadata !"an example type tree" }
3028 !1 = metadata !{ metadata !"int", metadata !0 }
3029 !2 = metadata !{ metadata !"float", metadata !0 }
3030 !3 = metadata !{ metadata !"const float", metadata !2, i64 1 }
3031 </pre>
3032 </div>
3033
3034 <p>The first field is an identity field. It can be any value, usually
3035    a metadata string, which uniquely identifies the type. The most important
3036    name in the tree is the name of the root node. Two trees with
3037    different root node names are entirely disjoint, even if they
3038    have leaves with common names.</p>
3039
3040 <p>The second field identifies the type's parent node in the tree, or
3041    is null or omitted for a root node. A type is considered to alias
3042    all of its descendants and all of its ancestors in the tree. Also,
3043    a type is considered to alias all types in other trees, so that
3044    bitcode produced from multiple front-ends is handled conservatively.</p>
3045
3046 <p>If the third field is present, it's an integer which if equal to 1
3047    indicates that the type is "constant" (meaning
3048    <tt>pointsToConstantMemory</tt> should return true; see
3049    <a href="AliasAnalysis.html#OtherItfs">other useful
3050    <tt>AliasAnalysis</tt> methods</a>).</p>
3051
3052 </div>
3053
3054 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3055 <h4>
3056   <a name="fpmath">'<tt>fpmath</tt>' Metadata</a>
3057 </h4>
3058  
3059 <div>
3060
3061 <p><tt>fpmath</tt> metadata may be attached to any instruction of floating point
3062   type.  It can be used to express the maximum acceptable error in the result of
3063   that instruction, in ULPs, thus potentially allowing the compiler to use a
3064   more efficient but less accurate method of computing it.  ULP is defined as
3065   follows:</p>
3066
3067 <blockquote>
3068
3069 <p>If <tt>x</tt> is a real number that lies between two finite consecutive
3070    floating-point numbers <tt>a</tt> and <tt>b</tt>, without being equal to one
3071    of them, then <tt>ulp(x) = |b - a|</tt>, otherwise <tt>ulp(x)</tt> is the
3072    distance between the two non-equal finite floating-point numbers nearest
3073    <tt>x</tt>. Moreover, <tt>ulp(NaN)</tt> is <tt>NaN</tt>.</p>
3074
3075 </blockquote>
3076
3077 <p>The metadata node shall consist of a single positive floating point number
3078    representing the maximum relative error, for example:</p>
3079
3080 <div class="doc_code">
3081 <pre>
3082 !0 = metadata !{ float 2.5 } ; maximum acceptable inaccuracy is 2.5 ULPs
3083 </pre>
3084 </div>
3085
3086 </div>
3087
3088 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3089 <h4>
3090   <a name="range">'<tt>range</tt>' Metadata</a>
3091 </h4>
3092
3093 <div>
3094 <p><tt>range</tt> metadata may be attached only to loads of integer types. It
3095    expresses the possible ranges the loaded value is in. The ranges are
3096    represented with a flattened list of integers. The loaded value is known to
3097    be in the union of the ranges defined by each consecutive pair. Each pair
3098    has the following properties:</p>
3099 <ul>
3100    <li>The type must match the type loaded by the instruction.</li>
3101    <li>The pair <tt>a,b</tt> represents the range <tt>[a,b)</tt>.</li>
3102    <li>Both <tt>a</tt> and <tt>b</tt> are constants.</li>
3103    <li>The range is allowed to wrap.</li>
3104    <li>The range should not represent the full or empty set. That is,
3105        <tt>a!=b</tt>. </li>
3106 </ul>
3107 <p> In addition, the pairs must be in signed order of the lower bound and
3108   they must be non-contiguous.</p>
3109
3110 <p>Examples:</p>
3111 <div class="doc_code">
3112 <pre>
3113   %a = load i8* %x, align 1, !range !0 ; Can only be 0 or 1
3114   %b = load i8* %y, align 1, !range !1 ; Can only be 255 (-1), 0 or 1
3115   %c = load i8* %z, align 1, !range !2 ; Can only be 0, 1, 3, 4 or 5
3116   %d = load i8* %z, align 1, !range !3 ; Can only be -2, -1, 3, 4 or 5
3117 ...
3118 !0 = metadata !{ i8 0, i8 2 }
3119 !1 = metadata !{ i8 255, i8 2 }
3120 !2 = metadata !{ i8 0, i8 2, i8 3, i8 6 }
3121 !3 = metadata !{ i8 -2, i8 0, i8 3, i8 6 }
3122 </pre>
3123 </div>
3124 </div>
3125 </div>
3126
3127 </div>
3128
3129 <!-- *********************************************************************** -->
3130 <h2>
3131   <a name="module_flags">Module Flags Metadata</a>
3132 </h2>
3133 <!-- *********************************************************************** -->
3134
3135 <div>
3136
3137 <p>Information about the module as a whole is difficult to convey to LLVM's
3138    subsystems. The LLVM IR isn't sufficient to transmit this
3139    information. The <tt>llvm.module.flags</tt> named metadata exists in order to
3140    facilitate this. These flags are in the form of key / value pairs &mdash;
3141    much like a dictionary &mdash; making it easy for any subsystem who cares
3142    about a flag to look it up.</p>
3143
3144 <p>The <tt>llvm.module.flags</tt> metadata contains a list of metadata
3145    triplets. Each triplet has the following form:</p>
3146
3147 <ul>
3148   <li>The first element is a <i>behavior</i> flag, which specifies the behavior
3149       when two (or more) modules are merged together, and it encounters two (or
3150       more) metadata with the same ID. The supported behaviors are described
3151       below.</li>
3152
3153   <li>The second element is a metadata string that is a unique ID for the
3154       metadata. How each ID is interpreted is documented below.</li>
3155
3156   <li>The third element is the value of the flag.</li>
3157 </ul>
3158
3159 <p>When two (or more) modules are merged together, the resulting
3160    <tt>llvm.module.flags</tt> metadata is the union of the
3161    modules' <tt>llvm.module.flags</tt> metadata. The only exception being a flag
3162    with the <i>Override</i> behavior, which may override another flag's value
3163    (see below).</p>
3164
3165 <p>The following behaviors are supported:</p>
3166
3167 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3168   <tbody>
3169     <tr>
3170       <th>Value</th>
3171       <th>Behavior</th>
3172     </tr>
3173     <tr>
3174       <td>1</td>
3175       <td align="left">
3176         <dl>
3177           <dt><b>Error</b></dt>
3178           <dd>Emits an error if two values disagree. It is an error to have an ID
3179               with both an Error and a Warning behavior.</dd>
3180         </dl>
3181       </td>
3182     </tr>
3183     <tr>
3184       <td>2</td>
3185       <td align="left">
3186         <dl>
3187           <dt><b>Warning</b></dt>
3188           <dd>Emits a warning if two values disagree.</dd>
3189         </dl>
3190       </td>
3191     </tr>
3192     <tr>
3193       <td>3</td>
3194       <td align="left">
3195         <dl>
3196           <dt><b>Require</b></dt>
3197           <dd>Emits an error when the specified value is not present or doesn't
3198               have the specified value. It is an error for two (or more)
3199               <tt>llvm.module.flags</tt> with the same ID to have the Require
3200               behavior but different values. There may be multiple Require flags
3201               per ID.</dd>
3202         </dl>
3203       </td>
3204     </tr>
3205     <tr>
3206       <td>4</td>
3207       <td align="left">
3208         <dl>
3209           <dt><b>Override</b></dt>
3210           <dd>Uses the specified value if the two values disagree. It is an
3211               error for two (or more) <tt>llvm.module.flags</tt> with the same
3212               ID to have the Override behavior but different values.</dd>
3213         </dl>
3214       </td>
3215     </tr>
3216   </tbody>
3217 </table>
3218
3219 <p>An example of module flags:</p>
3220
3221 <pre class="doc_code">
3222 !0 = metadata !{ i32 1, metadata !"foo", i32 1 }
3223 !1 = metadata !{ i32 4, metadata !"bar", i32 37 }
3224 !2 = metadata !{ i32 2, metadata !"qux", i32 42 }
3225 !3 = metadata !{ i32 3, metadata !"qux",
3226   metadata !{
3227     metadata !"foo", i32 1
3228   }
3229 }
3230 !llvm.module.flags = !{ !0, !1, !2, !3 }
3231 </pre>
3232
3233 <ul>
3234   <li><p>Metadata <tt>!0</tt> has the ID <tt>!"foo"</tt> and the value '1'. The
3235          behavior if two or more <tt>!"foo"</tt> flags are seen is to emit an
3236          error if their values are not equal.</p></li>
3237
3238   <li><p>Metadata <tt>!1</tt> has the ID <tt>!"bar"</tt> and the value '37'. The
3239          behavior if two or more <tt>!"bar"</tt> flags are seen is to use the
3240          value '37' if their values are not equal.</p></li>
3241
3242   <li><p>Metadata <tt>!2</tt> has the ID <tt>!"qux"</tt> and the value '42'. The
3243          behavior if two or more <tt>!"qux"</tt> flags are seen is to emit a
3244          warning if their values are not equal.</p></li>
3245
3246   <li><p>Metadata <tt>!3</tt> has the ID <tt>!"qux"</tt> and the value:</p>
3247
3248 <pre class="doc_code">
3249 metadata !{ metadata !"foo", i32 1 }
3250 </pre>
3251
3252       <p>The behavior is to emit an error if the <tt>llvm.module.flags</tt> does
3253          not contain a flag with the ID <tt>!"foo"</tt> that has the value
3254          '1'. If two or more <tt>!"qux"</tt> flags exist, then they must have
3255          the same value or an error will be issued.</p></li>
3256 </ul>
3257
3258
3259 <!-- ======================================================================= -->
3260 <h3>
3261 <a name="objc_gc_flags">Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata</a>
3262 </h3>
3263
3264 <div>
3265
3266 <p>On the Mach-O platform, Objective-C stores metadata about garbage collection
3267    in a special section called "image info". The metadata consists of a version
3268    number and a bitmask specifying what types of garbage collection are
3269    supported (if any) by the file. If two or more modules are linked together
3270    their garbage collection metadata needs to be merged rather than appended
3271    together.</p>
3272
3273 <p>The Objective-C garbage collection module flags metadata consists of the
3274    following key-value pairs:</p>
3275
3276 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3277   <col width="30%">
3278   <tbody>
3279     <tr>
3280       <th>Key</th>
3281       <th>Value</th>
3282     </tr>
3283     <tr>
3284       <td><tt>Objective-C&nbsp;Version</tt></td>
3285       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The Objective-C ABI
3286          version. Valid values are 1 and 2.</td>
3287     </tr>
3288     <tr>
3289       <td><tt>Objective-C&nbsp;Image&nbsp;Info&nbsp;Version</tt></td>
3290       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The version of the image info
3291          section. Currently always 0.</td>
3292     </tr>
3293     <tr>
3294       <td><tt>Objective-C&nbsp;Image&nbsp;Info&nbsp;Section</tt></td>
3295       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The section to place the
3296          metadata. Valid values are <tt>"__OBJC, __image_info, regular"</tt> for
3297          Objective-C ABI version 1, and <tt>"__DATA,__objc_imageinfo, regular,
3298          no_dead_strip"</tt> for Objective-C ABI version 2.</td>
3299     </tr>
3300     <tr>
3301       <td><tt>Objective-C&nbsp;Garbage&nbsp;Collection</tt></td>
3302       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; Specifies whether garbage
3303           collection is supported or not. Valid values are 0, for no garbage
3304           collection, and 2, for garbage collection supported.</td>
3305     </tr>
3306     <tr>
3307       <td><tt>Objective-C&nbsp;GC&nbsp;Only</tt></td>
3308       <td align="left"><b>[Optional]</b> &mdash; Specifies that only garbage
3309          collection is supported. If present, its value must be 6. This flag
3310          requires that the <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> flag have the
3311          value 2.</td>
3312     </tr>
3313   </tbody>
3314 </table>
3315
3316 <p>Some important flag interactions:</p>
3317
3318 <ul>
3319   <li>If a module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to 0 is
3320       merged with a module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to
3321       2, then the resulting module has the <tt>Objective-C Garbage
3322       Collection</tt> flag set to 0.</li>
3323
3324   <li>A module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to 0 cannot be
3325       merged with a module with <tt>Objective-C GC Only</tt> set to 6.</li>
3326 </ul>
3327
3328 </div>
3329
3330 </div>
3331
3332 <!-- *********************************************************************** -->
3333 <h2>
3334   <a name="intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
3335 </h2>
3336 <!-- *********************************************************************** -->
3337 <div>
3338 <p>LLVM has a number of "magic" global variables that contain data that affect
3339 code generation or other IR semantics.  These are documented here.  All globals
3340 of this sort should have a section specified as "<tt>llvm.metadata</tt>".  This
3341 section and all globals that start with "<tt>llvm.</tt>" are reserved for use
3342 by LLVM.</p>
3343
3344 <!-- ======================================================================= -->
3345 <h3>
3346 <a name="intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a>
3347 </h3>
3348
3349 <div>
3350
3351 <p>The <tt>@llvm.used</tt> global is an array with i8* element type which has <a
3352 href="#linkage_appending">appending linkage</a>.  This array contains a list of
3353 pointers to global variables and functions which may optionally have a pointer
3354 cast formed of bitcast or getelementptr.  For example, a legal use of it is:</p>
3355
3356 <div class="doc_code">
3357 <pre>
3358 @X = global i8 4
3359 @Y = global i32 123
3360
3361 @llvm.used = appending global [2 x i8*] [
3362    i8* @X,
3363    i8* bitcast (i32* @Y to i8*)
3364 ], section "llvm.metadata"
3365 </pre>
3366 </div>
3367
3368 <p>If a global variable appears in the <tt>@llvm.used</tt> list, then the
3369    compiler, assembler, and linker are required to treat the symbol as if there
3370    is a reference to the global that it cannot see.  For example, if a variable
3371    has internal linkage and no references other than that from
3372    the <tt>@llvm.used</tt> list, it cannot be deleted.  This is commonly used to
3373    represent references from inline asms and other things the compiler cannot
3374    "see", and corresponds to "<tt>attribute((used))</tt>" in GNU C.</p>
3375
3376 <p>On some targets, the code generator must emit a directive to the assembler or
3377    object file to prevent the assembler and linker from molesting the
3378    symbol.</p>
3379
3380 </div>
3381
3382 <!-- ======================================================================= -->
3383 <h3>
3384   <a name="intg_compiler_used">
3385     The '<tt>llvm.compiler.used</tt>' Global Variable
3386   </a>
3387 </h3>
3388
3389 <div>
3390
3391 <p>The <tt>@llvm.compiler.used</tt> directive is the same as the
3392    <tt>@llvm.used</tt> directive, except that it only prevents the compiler from
3393    touching the symbol.  On targets that support it, this allows an intelligent
3394    linker to optimize references to the symbol without being impeded as it would
3395    be by <tt>@llvm.used</tt>.</p>
3396
3397 <p>This is a rare construct that should only be used in rare circumstances, and
3398    should not be exposed to source languages.</p>
3399
3400 </div>
3401
3402 <!-- ======================================================================= -->
3403 <h3>
3404 <a name="intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>' Global Variable</a>
3405 </h3>
3406
3407 <div>
3408
3409 <div class="doc_code">
3410 <pre>
3411 %0 = type { i32, void ()* }
3412 @llvm.global_ctors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @ctor }]
3413 </pre>
3414 </div>
3415
3416 <p>The <tt>@llvm.global_ctors</tt> array contains a list of constructor
3417    functions and associated priorities.  The functions referenced by this array
3418    will be called in ascending order of priority (i.e. lowest first) when the
3419    module is loaded.  The order of functions with the same priority is not
3420    defined.</p>
3421
3422 </div>
3423
3424 <!-- ======================================================================= -->
3425 <h3>
3426 <a name="intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>' Global Variable</a>
3427 </h3>
3428
3429 <div>
3430
3431 <div class="doc_code">
3432 <pre>
3433 %0 = type { i32, void ()* }
3434 @llvm.global_dtors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @dtor }]
3435 </pre>
3436 </div>
3437
3438 <p>The <tt>@llvm.global_dtors</tt> array contains a list of destructor functions
3439    and associated priorities.  The functions referenced by this array will be
3440    called in descending order of priority (i.e. highest first) when the module
3441    is loaded.  The order of functions with the same priority is not defined.</p>
3442
3443 </div>
3444
3445 </div>
3446
3447 <!-- *********************************************************************** -->
3448 <h2><a name="instref">Instruction Reference</a></h2>
3449 <!-- *********************************************************************** -->
3450
3451 <div>
3452
3453 <p>The LLVM instruction set consists of several different classifications of
3454    instructions: <a href="#terminators">terminator
3455    instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
3456    <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>,
3457    <a href="#memoryops">memory instructions</a>, and
3458    <a href="#otherops">other instructions</a>.</p>
3459
3460 <!-- ======================================================================= -->
3461 <h3>
3462   <a name="terminators">Terminator Instructions</a>
3463 </h3>
3464
3465 <div>
3466
3467 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every basic block
3468    in a program ends with a "Terminator" instruction, which indicates which
3469    block should be executed after the current block is finished. These
3470    terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>' value: they produce
3471    control flow, not values (the one exception being the
3472    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
3473
3474 <p>The terminator instructions are: 
3475    '<a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>', 
3476    '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>',
3477    '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>', 
3478    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>',
3479    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>', 
3480    '<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>', and 
3481    '<a href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>'.</p>
3482
3483 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3484 <h4>
3485   <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a>
3486 </h4>
3487
3488 <div>
3489
3490 <h5>Syntax:</h5>
3491 <pre>
3492   ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
3493   ret void                 <i>; Return from void function</i>
3494 </pre>
3495
3496 <h5>Overview:</h5>
3497 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and optionally
3498    a value) from a function back to the caller.</p>
3499
3500 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that returns a
3501    value and then causes control flow, and one that just causes control flow to
3502    occur.</p>
3503
3504 <h5>Arguments:</h5>
3505 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction optionally accepts a single argument, the
3506    return value. The type of the return value must be a
3507    '<a href="#t_firstclass">first class</a>' type.</p>
3508
3509 <p>A function is not <a href="#wellformed">well formed</a> if it it has a
3510    non-void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with no return
3511    value or a return value with a type that does not match its type, or if it
3512    has a void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with a
3513    return value.</p>
3514
3515 <h5>Semantics:</h5>
3516 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow returns back to
3517    the calling function's context.  If the caller is a
3518    "<a href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at the
3519    instruction after the call.  If the caller was an
3520    "<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues at
3521    the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction returns
3522    a value, that value shall set the call or invoke instruction's return
3523    value.</p>
3524
3525 <h5>Example:</h5>
3526 <pre>
3527   ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
3528   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
3529   ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } <i>; Return a struct of values 4 and 2</i>
3530 </pre>
3531
3532 </div>
3533 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3534 <h4>
3535   <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a>
3536 </h4>
3537
3538 <div>
3539
3540 <h5>Syntax:</h5>
3541 <pre>
3542   br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;
3543   br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
3544 </pre>
3545
3546 <h5>Overview:</h5>
3547 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to a
3548    different basic block in the current function.  There are two forms of this
3549    instruction, corresponding to a conditional branch and an unconditional
3550    branch.</p>
3551
3552 <h5>Arguments:</h5>
3553 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single
3554    '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The unconditional form
3555    of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>' value as a
3556    target.</p>
3557
3558 <h5>Semantics:</h5>
3559 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
3560    argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows to the
3561    '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
3562    control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
3563
3564 <h5>Example:</h5>
3565 <pre>
3566 Test:
3567   %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %a, %b
3568   br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal
3569 IfEqual:
3570   <a href="#i_ret">ret</a> i32 1
3571 IfUnequal:
3572   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0
3573 </pre>
3574
3575 </div>
3576
3577 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3578 <h4>
3579    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
3580 </h4>
3581
3582 <div>
3583
3584 <h5>Syntax:</h5>
3585 <pre>
3586   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
3587 </pre>
3588
3589 <h5>Overview:</h5>
3590 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
3591    several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
3592    instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
3593    destinations.</p>
3594
3595 <h5>Arguments:</h5>
3596 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
3597    comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination,
3598    and an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.
3599    The table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
3600
3601 <h5>Semantics:</h5>
3602 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
3603    destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this table
3604    is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
3605    transferred to the corresponding destination; otherwise, control flow is
3606    transferred to the default destination.</p>
3607
3608 <h5>Implementation:</h5>
3609 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
3610    <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in
3611    different ways.  For example, it could be generated as a series of chained
3612    conditional branches or with a lookup table.</p>
3613
3614 <h5>Example:</h5>
3615 <pre>
3616  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
3617  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
3618  switch i32 %Val, label %truedest [ i32 0, label %falsedest ]
3619
3620  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
3621  switch i32 0, label %dest [ ]
3622
3623  <i>; Implement a jump table:</i>
3624  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
3625                                      i32 1, label %onone
3626                                      i32 2, label %ontwo ]
3627 </pre>
3628
3629 </div>
3630
3631
3632 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3633 <h4>
3634    <a name="i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a>
3635 </h4>
3636
3637 <div>
3638
3639 <h5>Syntax:</h5>
3640 <pre>
3641   indirectbr &lt;somety&gt;* &lt;address&gt;, [ label &lt;dest1&gt;, label &lt;dest2&gt;, ... ]
3642 </pre>
3643
3644 <h5>Overview:</h5>
3645
3646 <p>The '<tt>indirectbr</tt>' instruction implements an indirect branch to a label
3647    within the current function, whose address is specified by
3648    "<tt>address</tt>".  Address must be derived from a <a
3649    href="#blockaddress">blockaddress</a> constant.</p>
3650
3651 <h5>Arguments:</h5>
3652
3653 <p>The '<tt>address</tt>' argument is the address of the label to jump to.  The
3654    rest of the arguments indicate the full set of possible destinations that the
3655    address may point to.  Blocks are allowed to occur multiple times in the
3656    destination list, though this isn't particularly useful.</p>
3657
3658 <p>This destination list is required so that dataflow analysis has an accurate
3659    understanding of the CFG.</p>
3660
3661 <h5>Semantics:</h5>
3662
3663 <p>Control transfers to the block specified in the address argument.  All
3664    possible destination blocks must be listed in the label list, otherwise this
3665    instruction has undefined behavior.  This implies that jumps to labels
3666    defined in other functions have undefined behavior as well.</p>
3667
3668 <h5>Implementation:</h5>
3669
3670 <p>This is typically implemented with a jump through a register.</p>
3671
3672 <h5>Example:</h5>
3673 <pre>
3674  indirectbr i8* %Addr, [ label %bb1, label %bb2, label %bb3 ]
3675 </pre>
3676
3677 </div>
3678
3679
3680 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3681 <h4>
3682   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
3683 </h4>
3684
3685 <div>
3686
3687 <h5>Syntax:</h5>
3688 <pre>
3689   &lt;result&gt; = invoke [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>] &lt;ptr to function ty&gt; &lt;function ptr val&gt;(&lt;function args&gt;) [<a href="#fnattrs">fn attrs</a>]
3690                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
3691 </pre>
3692
3693 <h5>Overview:</h5>
3694 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
3695    function, with the possibility of control flow transfer to either the
3696    '<tt>normal</tt>' label or the '<tt>exception</tt>' label.  If the callee
3697    function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction,
3698    control flow will return to the "normal" label.  If the callee (or any
3699    indirect callees) returns via the "<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>"
3700    instruction or other exception handling mechanism, control is interrupted and
3701    continued at the dynamically nearest "exception" label.</p>
3702
3703 <p>The '<tt>exception</tt>' label is a
3704    <i><a href="ExceptionHandling.html#overview">landing pad</a></i> for the
3705    exception. As such, '<tt>exception</tt>' label is required to have the
3706    "<a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a>" instruction, which contains
3707    the information about the behavior of the program after unwinding
3708    happens, as its first non-PHI instruction. The restrictions on the
3709    "<tt>landingpad</tt>" instruction's tightly couples it to the
3710    "<tt>invoke</tt>" instruction, so that the important information contained
3711    within the "<tt>landingpad</tt>" instruction can't be lost through normal
3712    code motion.</p>
3713
3714 <h5>Arguments:</h5>
3715 <p>This instruction requires several arguments:</p>
3716
3717 <ol>
3718   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
3719       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
3720       defaults to using C calling conventions.</li>
3721
3722   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
3723       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
3724       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
3725
3726   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
3727       function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
3728       invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching
3729       off an arbitrary pointer to function value.</li>
3730
3731   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
3732       function to be invoked. </li>
3733
3734   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
3735       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
3736       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
3737       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
3738       the extra arguments can be specified.</li>
3739
3740   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
3741       executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
3742
3743   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns via
3744       the <a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a> instruction or other exception
3745       handling mechanism.</li>
3746
3747   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
3748       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
3749       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
3750 </ol>
3751
3752 <h5>Semantics:</h5>
3753 <p>This instruction is designed to operate as a standard
3754    '<tt><a href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
3755    primary difference is that it establishes an association with a label, which
3756    is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
3757
3758 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
3759    cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
3760    exception.  Additionally, this is important for implementation of
3761    '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
3762
3763 <p>For the purposes of the SSA form, the definition of the value returned by the
3764    '<tt>invoke</tt>' instruction is deemed to occur on the edge from the current
3765    block to the "normal" label. If the callee unwinds then no return value is
3766    available.</p>
3767
3768 <h5>Example:</h5>
3769 <pre>
3770   %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
3771               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3772   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
3773               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3774 </pre>
3775
3776 </div>
3777
3778  <!-- _______________________________________________________________________ -->
3779  
3780 <h4>
3781   <a name="i_resume">'<tt>resume</tt>' Instruction</a>
3782 </h4>
3783
3784 <div>
3785
3786 <h5>Syntax:</h5>
3787 <pre>
3788   resume &lt;type&gt; &lt;value&gt;
3789 </pre>
3790
3791 <h5>Overview:</h5>
3792 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction is a terminator instruction that has no
3793    successors.</p>
3794
3795 <h5>Arguments:</h5>
3796 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction requires one argument, which must have the
3797    same type as the result of any '<tt>landingpad</tt>' instruction in the same
3798    function.</p>
3799
3800 <h5>Semantics:</h5>
3801 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction resumes propagation of an existing
3802    (in-flight) exception whose unwinding was interrupted with
3803    a <a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a> instruction.</p>
3804
3805 <h5>Example:</h5>
3806 <pre>
3807   resume { i8*, i32 } %exn
3808 </pre>
3809
3810 </div>
3811
3812 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3813
3814 <h4>
3815   <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a>
3816 </h4>
3817
3818 <div>
3819
3820 <h5>Syntax:</h5>
3821 <pre>
3822   unreachable
3823 </pre>
3824
3825 <h5>Overview:</h5>
3826 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
3827    instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
3828    code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
3829    no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
3830
3831 <h5>Semantics:</h5>
3832 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
3833
3834 </div>
3835
3836 </div>
3837
3838 <!-- ======================================================================= -->
3839 <h3>
3840   <a name="binaryops">Binary Operations</a>
3841 </h3>
3842
3843 <div>
3844
3845 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a program.  They
3846    require two operands of the same type, execute an operation on them, and
3847    produce a single value.  The operands might represent multiple data, as is
3848    the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type.  The result value
3849    has the same type as its operands.</p>
3850
3851 <p>There are several different binary operators:</p>
3852
3853 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3854 <h4>
3855   <a name="i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a>
3856 </h4>
3857
3858 <div>
3859
3860 <h5>Syntax:</h5>
3861 <pre>
3862   &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3863   &lt;result&gt; = add nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3864   &lt;result&gt; = add nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3865   &lt;result&gt; = add nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3866 </pre>
3867
3868 <h5>Overview:</h5>
3869 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3870
3871 <h5>Arguments:</h5>
3872 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must
3873    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3874    integer values. Both arguments must have identical types.</p>
3875
3876 <h5>Semantics:</h5>
3877 <p>The value produced is the integer sum of the two operands.</p>
3878
3879 <p>If the sum has unsigned overflow, the result returned is the mathematical
3880    result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the result.</p>
3881
3882 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3883    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3884
3885 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3886    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3887    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>add</tt>
3888    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3889    respectively, occurs.</p>
3890
3891 <h5>Example:</h5>
3892 <pre>
3893   &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
3894 </pre>
3895
3896 </div>
3897
3898 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3899 <h4>
3900   <a name="i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a>
3901 </h4>
3902
3903 <div>
3904
3905 <h5>Syntax:</h5>
3906 <pre>
3907   &lt;result&gt; = fadd &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3908 </pre>
3909
3910 <h5>Overview:</h5>
3911 <p>The '<tt>fadd</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3912
3913 <h5>Arguments:</h5>
3914 <p>The two arguments to the '<tt>fadd</tt>' instruction must be
3915    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3916    floating point values. Both arguments must have identical types.</p>
3917
3918 <h5>Semantics:</h5>
3919 <p>The value produced is the floating point sum of the two operands.</p>
3920
3921 <h5>Example:</h5>
3922 <pre>
3923   &lt;result&gt; = fadd float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 + %var</i>
3924 </pre>
3925
3926 </div>
3927
3928 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3929 <h4>
3930    <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a>
3931 </h4>
3932
3933 <div>
3934
3935 <h5>Syntax:</h5>
3936 <pre>
3937   &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3938   &lt;result&gt; = sub nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3939   &lt;result&gt; = sub nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3940   &lt;result&gt; = sub nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3941 </pre>
3942
3943 <h5>Overview:</h5>
3944 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
3945    operands.</p>
3946
3947 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the
3948    '<tt>neg</tt>' instruction present in most other intermediate
3949    representations.</p>
3950
3951 <h5>Arguments:</h5>
3952 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must
3953    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3954    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
3955
3956 <h5>Semantics:</h5>
3957 <p>The value produced is the integer difference of the two operands.</p>
3958
3959 <p>If the difference has unsigned overflow, the result returned is the
3960    mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the
3961    result.</p>
3962
3963 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3964    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3965
3966 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3967    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3968    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>sub</tt>
3969    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3970    respectively, occurs.</p>
3971
3972 <h5>Example:</h5>
3973 <pre>
3974   &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
3975   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
3976 </pre>
3977
3978 </div>
3979
3980 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3981 <h4>
3982    <a name="i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a>
3983 </h4>
3984
3985 <div>
3986
3987 <h5>Syntax:</h5>
3988 <pre>
3989   &lt;result&gt; = fsub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3990 </pre>
3991
3992 <h5>Overview:</h5>
3993 <p>The '<tt>fsub</tt>' instruction returns the difference of its two
3994    operands.</p>
3995
3996 <p>Note that the '<tt>fsub</tt>' instruction is used to represent the
3997    '<tt>fneg</tt>' instruction present in most other intermediate
3998    representations.</p>
3999
4000 <h5>Arguments:</h5>
4001 <p>The two arguments to the '<tt>fsub</tt>' instruction must be
4002    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4003    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4004
4005 <h5>Semantics:</h5>
4006 <p>The value produced is the floating point difference of the two operands.</p>
4007
4008 <h5>Example:</h5>
4009 <pre>
4010   &lt;result&gt; = fsub float 4.0, %var           <i>; yields {float}:result = 4.0 - %var</i>
4011   &lt;result&gt; = fsub float -0.0, %val          <i>; yields {float}:result = -%var</i>
4012 </pre>
4013
4014 </div>
4015
4016 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4017 <h4>
4018   <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a>
4019 </h4>
4020
4021 <div>
4022
4023 <h5>Syntax:</h5>
4024 <pre>
4025   &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
4026   &lt;result&gt; = mul nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
4027   &lt;result&gt; = mul nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
4028   &lt;result&gt; = mul nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
4029 </pre>
4030
4031 <h5>Overview:</h5>
4032 <p>The '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
4033
4034 <h5>Arguments:</h5>
4035 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must
4036    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4037    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
4038
4039 <h5>Semantics:</h5>
4040 <p>The value produced is the integer product of the two operands.</p>
4041
4042 <p>If the result of the multiplication has unsigned overflow, the result
4043    returned is the mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit
4044    width of the result.</p>
4045
4046 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, and the result
4047    is the same width as the operands, this instruction returns the correct
4048    result for both signed and unsigned integers.  If a full product
4049    (e.g. <tt>i32</tt>x<tt>i32</tt>-><tt>i64</tt>) is needed, the operands should
4050    be sign-extended or zero-extended as appropriate to the width of the full
4051    product.</p>
4052
4053 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
4054    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
4055    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>mul</tt>
4056    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
4057    respectively, occurs.</p>
4058
4059 <h5>Example:</h5>
4060 <pre>
4061   &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
4062 </pre>
4063
4064 </div>
4065
4066 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4067 <h4>
4068   <a name="i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a>
4069 </h4>
4070
4071 <div>
4072
4073 <h5>Syntax:</h5>
4074 <pre>
4075   &lt;result&gt; = fmul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4076 </pre>
4077
4078 <h5>Overview:</h5>
4079 <p>The '<tt>fmul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
4080
4081 <h5>Arguments:</h5>
4082 <p>The two arguments to the '<tt>fmul</tt>' instruction must be
4083    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4084    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4085
4086 <h5>Semantics:</h5>
4087 <p>The value produced is the floating point product of the two operands.</p>
4088
4089 <h5>Example:</h5>
4090 <pre>
4091   &lt;result&gt; = fmul float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 * %var</i>
4092 </pre>
4093
4094 </div>
4095
4096 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4097 <h4>
4098   <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a>
4099 </h4>
4100
4101 <div>
4102
4103 <h5>Syntax:</h5>
4104 <pre>
4105   &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4106   &lt;result&gt; = udiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4107 </pre>
4108
4109 <h5>Overview:</h5>
4110 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4111
4112 <h5>Arguments:</h5>
4113 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be
4114    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4115    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4116
4117 <h5>Semantics:</h5>
4118 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.</p>
4119
4120 <p>Note that unsigned integer division and signed integer division are distinct
4121    operations; for signed integer division, use '<tt>sdiv</tt>'.</p>
4122
4123 <p>Division by zero leads to undefined behavior.</p>
4124
4125 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4126    <tt>udiv</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if %op1 is not a
4127   multiple of %op2 (as such, "((a udiv exact b) mul b) == a").</p>
4128
4129
4130 <h5>Example:</h5>
4131 <pre>
4132   &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
4133 </pre>
4134
4135 </div>
4136
4137 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4138 <h4>
4139   <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a>
4140 </h4>
4141
4142 <div>
4143
4144 <h5>Syntax:</h5>
4145 <pre>
4146   &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4147   &lt;result&gt; = sdiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4148 </pre>
4149
4150 <h5>Overview:</h5>
4151 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4152
4153 <h5>Arguments:</h5>
4154 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be
4155    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4156    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4157
4158 <h5>Semantics:</h5>
4159 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands rounded
4160    towards zero.</p>
4161
4162 <p>Note that signed integer division and unsigned integer division are distinct
4163    operations; for unsigned integer division, use '<tt>udiv</tt>'.</p>
4164
4165 <p>Division by zero leads to undefined behavior. Overflow also leads to
4166    undefined behavior; this is a rare case, but can occur, for example, by doing
4167    a 32-bit division of -2147483648 by -1.</p>
4168
4169 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4170    <tt>sdiv</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if the result would
4171    be rounded.</p>
4172
4173 <h5>Example:</h5>
4174 <pre>
4175   &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
4176 </pre>
4177
4178 </div>
4179
4180 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4181 <h4>
4182   <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a>
4183 </h4>
4184
4185 <div>
4186
4187 <h5>Syntax:</h5>
4188 <pre>
4189   &lt;result&gt; = fdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4190 </pre>
4191
4192 <h5>Overview:</h5>
4193 <p>The '<tt>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4194
4195 <h5>Arguments:</h5>
4196 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
4197    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4198    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4199
4200 <h5>Semantics:</h5>
4201 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
4202
4203 <h5>Example:</h5>
4204 <pre>
4205   &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
4206 </pre>
4207
4208 </div>
4209
4210 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4211 <h4>
4212   <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
4213 </h4>
4214
4215 <div>
4216
4217 <h5>Syntax:</h5>
4218 <pre>
4219   &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4220 </pre>
4221
4222 <h5>Overview:</h5>
4223 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the unsigned
4224    division of its two arguments.</p>
4225
4226 <h5>Arguments:</h5>
4227 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be
4228    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4229    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4230
4231 <h5>Semantics:</h5>
4232 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
4233    This instruction always performs an unsigned division to get the
4234    remainder.</p>
4235
4236 <p>Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
4237    distinct operations; for signed integer remainder, use '<tt>srem</tt>'.</p>
4238
4239 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.</p>
4240
4241 <h5>Example:</h5>
4242 <pre>
4243   &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
4244 </pre>
4245
4246 </div>
4247
4248 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4249 <h4>
4250   <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a>
4251 </h4>
4252
4253 <div>
4254
4255 <h5>Syntax:</h5>
4256 <pre>
4257   &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4258 </pre>
4259
4260 <h5>Overview:</h5>
4261 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the signed
4262    division of its two operands. This instruction can also take
4263    <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values in which case the
4264    elements must be integers.</p>
4265
4266 <h5>Arguments:</h5>
4267 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be
4268    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4269    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4270
4271 <h5>Semantics:</h5>
4272 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
4273    is either zero or has the same sign as the dividend, <tt>op1</tt>), not the
4274    <i>modulo</i> operator (where the result is either zero or has the same sign
4275    as the divisor, <tt>op2</tt>) of a value.
4276    For more information about the difference,
4277    see <a href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
4278    Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
4279    please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
4280    Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
4281
4282 <p>Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
4283    distinct operations; for unsigned integer remainder, use '<tt>urem</tt>'.</p>
4284
4285 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.
4286    Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
4287    occur, for example, by taking the remainder of a 32-bit division of
4288    -2147483648 by -1.  (The remainder doesn't actually overflow, but this rule
4289    lets srem be implemented using instructions that return both the result of
4290    the division and the remainder.)</p>
4291
4292 <h5>Example:</h5>
4293 <pre>
4294   &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
4295 </pre>
4296
4297 </div>
4298
4299 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4300 <h4>
4301   <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a>
4302 </h4>
4303
4304 <div>
4305
4306 <h5>Syntax:</h5>
4307 <pre>
4308   &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4309 </pre>
4310
4311 <h5>Overview:</h5>
4312 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the division of
4313    its two operands.</p>
4314
4315 <h5>Arguments:</h5>
4316 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
4317    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4318    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4319
4320 <h5>Semantics:</h5>
4321 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.  The remainder
4322    has the same sign as the dividend.</p>
4323
4324 <h5>Example:</h5>
4325 <pre>
4326   &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
4327 </pre>
4328
4329 </div>
4330
4331 </div>
4332
4333 <!-- ======================================================================= -->
4334 <h3>
4335   <a name="bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
4336 </h3>
4337
4338 <div>
4339
4340 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of bit-twiddling in a
4341    program.  They are generally very efficient instructions and can commonly be
4342    strength reduced from other instructions.  They require two operands of the
4343    same type, execute an operation on them, and produce a single value.  The
4344    resulting value is the same type as its operands.</p>
4345
4346 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4347 <h4>
4348   <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a>
4349 </h4>
4350
4351 <div>
4352
4353 <h5>Syntax:</h5>
4354 <pre>
4355   &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;           <i>; yields {ty}:result</i>
4356   &lt;result&gt; = shl nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
4357   &lt;result&gt; = shl nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
4358   &lt;result&gt; = shl nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4359 </pre>
4360
4361 <h5>Overview:</h5>
4362 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to the left
4363    a specified number of bits.</p>
4364
4365 <h5>Arguments:</h5>
4366 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the
4367     same <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4368     integer type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4369
4370 <h5>Semantics:</h5>
4371 <p>The value produced is <tt>op1</tt> * 2<sup><tt>op2</tt></sup> mod
4372    2<sup>n</sup>, where <tt>n</tt> is the width of the result.  If <tt>op2</tt>
4373    is (statically or dynamically) negative or equal to or larger than the number
4374    of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.  If the arguments are
4375    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4376    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4377
4378 <p>If the <tt>nuw</tt> keyword is present, then the shift produces a 
4379    <a href="#poisonvalues">poison value</a> if it shifts out any non-zero bits.  If
4380    the <tt>nsw</tt> keyword is present, then the shift produces a
4381    <a href="#poisonvalues">poison value</a> if it shifts out any bits that disagree
4382    with the resultant sign bit.  As such, NUW/NSW have the same semantics as
4383    they would if the shift were expressed as a mul instruction with the same
4384    nsw/nuw bits in (mul %op1, (shl 1, %op2)).</p>
4385
4386 <h5>Example:</h5>
4387 <pre>
4388   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
4389   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
4390   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
4391   &lt;result&gt; = shl i32 1, 32     <i>; undefined</i>
4392   &lt;result&gt; = shl &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 1, i32 1&gt;, &lt; i32 1, i32 2&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 2, i32 4&gt;</i>
4393 </pre>
4394
4395 </div>
4396
4397 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4398 <h4>
4399   <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a>
4400 </h4>
4401
4402 <div>
4403
4404 <h5>Syntax:</h5>
4405 <pre>
4406   &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4407   &lt;result&gt; = lshr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4408 </pre>
4409
4410 <h5>Overview:</h5>
4411 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first
4412    operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
4413
4414 <h5>Arguments:</h5>
4415 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same
4416    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4417    type. '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4418
4419 <h5>Semantics:</h5>
4420 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
4421    significant bits of the result will be filled with zero bits after the shift.
4422    If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or larger than the
4423    number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If the arguments are
4424    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4425    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4426
4427 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4428    <tt>lshr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if any of the bits
4429    shifted out are non-zero.</p>
4430
4431
4432 <h5>Example:</h5>
4433 <pre>
4434   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4435   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4436   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4437   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
4438   &lt;result&gt; = lshr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4439   &lt;result&gt; = lshr &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -2, i32 4&gt;, &lt; i32 1, i32 2&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 0x7FFFFFFF, i32 1&gt;</i>
4440 </pre>
4441
4442 </div>
4443
4444 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4445 <h4>
4446   <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a>
4447 </h4>
4448
4449 <div>
4450
4451 <h5>Syntax:</h5>
4452 <pre>
4453   &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4454   &lt;result&gt; = ashr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4455 </pre>
4456
4457 <h5>Overview:</h5>
4458 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first
4459    operand shifted to the right a specified number of bits with sign
4460    extension.</p>
4461
4462 <h5>Arguments:</h5>
4463 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same
4464    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4465    type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4466
4467 <h5>Semantics:</h5>
4468 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation, The
4469    most significant bits of the result will be filled with the sign bit
4470    of <tt>op1</tt>.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or
4471    larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If
4472    the arguments are vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by
4473    the corresponding shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4474
4475 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4476    <tt>ashr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if any of the bits
4477    shifted out are non-zero.</p>
4478
4479 <h5>Example:</h5>
4480 <pre>
4481   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4482   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4483   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4484   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
4485   &lt;result&gt; = ashr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4486   &lt;result&gt; = ashr &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -2, i32 4&gt;, &lt; i32 1, i32 3&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -1, i32 0&gt;</i>
4487 </pre>
4488
4489 </div>
4490
4491 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4492 <h4>
4493   <a name="i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a>
4494 </h4>
4495
4496 <div>
4497
4498 <h5>Syntax:</h5>
4499 <pre>
4500   &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4501 </pre>
4502
4503 <h5>Overview:</h5>
4504 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of its two
4505    operands.</p>
4506
4507 <h5>Arguments:</h5>
4508 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be
4509    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4510    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4511
4512 <h5>Semantics:</h5>
4513 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
4514
4515 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4516   <tbody>
4517     <tr>
4518       <th>In0</th>
4519       <th>In1</th>
4520       <th>Out</th>
4521     </tr>
4522     <tr>
4523       <td>0</td>
4524       <td>0</td>
4525       <td>0</td>
4526     </tr>
4527     <tr>
4528       <td>0</td>
4529       <td>1</td>
4530       <td>0</td>
4531     </tr>
4532     <tr>
4533       <td>1</td>
4534       <td>0</td>
4535       <td>0</td>
4536     </tr>
4537     <tr>
4538       <td>1</td>
4539       <td>1</td>
4540       <td>1</td>
4541     </tr>
4542   </tbody>
4543 </table>
4544
4545 <h5>Example:</h5>
4546 <pre>
4547   &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
4548   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
4549   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
4550 </pre>
4551 </div>
4552 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4553 <h4>
4554   <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a>
4555 </h4>
4556
4557 <div>
4558
4559 <h5>Syntax:</h5>
4560 <pre>
4561   &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4562 </pre>
4563
4564 <h5>Overview:</h5>
4565 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive or of its
4566    two operands.</p>
4567
4568 <h5>Arguments:</h5>
4569 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be
4570    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4571    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4572
4573 <h5>Semantics:</h5>
4574 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
4575
4576 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4577   <tbody>
4578     <tr>
4579       <th>In0</th>
4580       <th>In1</th>
4581       <th>Out</th>
4582     </tr>
4583     <tr>
4584       <td>0</td>
4585       <td>0</td>
4586       <td>0</td>
4587     </tr>
4588     <tr>
4589       <td>0</td>
4590       <td>1</td>
4591       <td>1</td>
4592     </tr>
4593     <tr>
4594       <td>1</td>
4595       <td>0</td>
4596       <td>1</td>
4597     </tr>
4598     <tr>
4599       <td>1</td>
4600       <td>1</td>
4601       <td>1</td>
4602     </tr>
4603   </tbody>
4604 </table>
4605
4606 <h5>Example:</h5>
4607 <pre>
4608   &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
4609   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
4610   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4611 </pre>
4612
4613 </div>
4614
4615 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4616 <h4>
4617   <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a>
4618 </h4>
4619
4620 <div>
4621
4622 <h5>Syntax:</h5>
4623 <pre>
4624   &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4625 </pre>
4626
4627 <h5>Overview:</h5>
4628 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive or of
4629    its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the "one's
4630    complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
4631
4632 <h5>Arguments:</h5>
4633 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be
4634    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4635    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4636
4637 <h5>Semantics:</h5>
4638 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
4639
4640 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4641   <tbody>
4642     <tr>
4643       <th>In0</th>
4644       <th>In1</th>
4645       <th>Out</th>
4646     </tr>
4647     <tr>
4648       <td>0</td>
4649       <td>0</td>
4650       <td>0</td>
4651     </tr>
4652     <tr>
4653       <td>0</td>
4654       <td>1</td>
4655       <td>1</td>
4656     </tr>
4657     <tr>
4658       <td>1</td>
4659       <td>0</td>
4660       <td>1</td>
4661     </tr>
4662     <tr>
4663       <td>1</td>
4664       <td>1</td>
4665       <td>0</td>
4666     </tr>
4667   </tbody>
4668 </table>
4669
4670 <h5>Example:</h5>
4671 <pre>
4672   &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
4673   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
4674   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4675   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
4676 </pre>
4677
4678 </div>
4679
4680 </div>
4681
4682 <!-- ======================================================================= -->
4683 <h3>
4684   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
4685 </h3>
4686
4687 <div>
4688
4689 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
4690    target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
4691    vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
4692    does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
4693    will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a
4694    specific target.</p>
4695
4696 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4697 <h4>
4698    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
4699 </h4>
4700
4701 <div>
4702
4703 <h5>Syntax:</h5>
4704 <pre>
4705   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
4706 </pre>
4707
4708 <h5>Overview:</h5>
4709 <p>The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar element
4710    from a vector at a specified index.</p>
4711
4712
4713 <h5>Arguments:</h5>
4714 <p>The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a value
4715    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is an index
4716    indicating the position from which to extract the element.  The index may be
4717    a variable.</p>
4718
4719 <h5>Semantics:</h5>
4720 <p>The result is a scalar of the same type as the element type of
4721    <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
4722    <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4723    results are undefined.</p>
4724
4725 <h5>Example:</h5>
4726 <pre>
4727   &lt;result&gt; = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
4728 </pre>
4729
4730 </div>
4731
4732 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4733 <h4>
4734    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
4735 </h4>
4736
4737 <div>
4738
4739 <h5>Syntax:</h5>
4740 <pre>
4741   &lt;result&gt; = insertelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, &lt;ty&gt; &lt;elt&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;n x &lt;ty&gt;&gt;</i>
4742 </pre>
4743
4744 <h5>Overview:</h5>
4745 <p>The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar element into a
4746    vector at a specified index.</p>
4747
4748 <h5>Arguments:</h5>
4749 <p>The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a value
4750    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a scalar value
4751    whose type must equal the element type of the first operand.  The third
4752    operand is an index indicating the position at which to insert the value.
4753    The index may be a variable.</p>
4754
4755 <h5>Semantics:</h5>
4756 <p>The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its element values
4757    are those of <tt>val</tt> except at position <tt>idx</tt>, where it gets the
4758    value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4759    results are undefined.</p>
4760
4761 <h5>Example:</h5>
4762 <pre>
4763   &lt;result&gt; = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4764 </pre>
4765
4766 </div>
4767
4768 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4769 <h4>
4770    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
4771 </h4>
4772
4773 <div>
4774
4775 <h5>Syntax:</h5>
4776 <pre>
4777   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v1&gt;, &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v2&gt;, &lt;m x i32&gt; &lt;mask&gt;    <i>; yields &lt;m x &lt;ty&gt;&gt;</i>
4778 </pre>
4779
4780 <h5>Overview:</h5>
4781 <p>The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
4782    from two input vectors, returning a vector with the same element type as the
4783    input and length that is the same as the shuffle mask.</p>
4784
4785 <h5>Arguments:</h5>
4786 <p>The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
4787    with the same type.  The third argument is a shuffle mask whose
4788    element type is always 'i32'.  The result of the instruction is a vector
4789    whose length is the same as the shuffle mask and whose element type is the
4790    same as the element type of the first two operands.</p>
4791
4792 <p>The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
4793    constant integer or undef values.</p>
4794
4795 <h5>Semantics:</h5>
4796 <p>The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
4797    both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
4798    the result vector, which element of the two input vectors the result element
4799    gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the
4800    second operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.</p>
4801
4802 <h5>Example:</h5>
4803 <pre>
4804   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4805                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4806   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef,
4807                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i> - Identity shuffle.
4808   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;8 x i32&gt; %v1, &lt;8 x i32&gt; undef,
4809                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4810   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4811                           &lt;8 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7 &gt;  <i>; yields &lt;8 x i32&gt;</i>
4812 </pre>
4813
4814 </div>
4815
4816 </div>
4817
4818 <!-- ======================================================================= -->
4819 <h3>
4820   <a name="aggregateops">Aggregate Operations</a>
4821 </h3>
4822
4823 <div>
4824
4825 <p>LLVM supports several instructions for working with
4826   <a href="#t_aggregate">aggregate</a> values.</p>
4827
4828 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4829 <h4>
4830    <a name="i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a>
4831 </h4>
4832
4833 <div>
4834
4835 <h5>Syntax:</h5>
4836 <pre>
4837   &lt;result&gt; = extractvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*
4838 </pre>
4839
4840 <h5>Overview:</h5>
4841 <p>The '<tt>extractvalue</tt>' instruction extracts the value of a member field
4842    from an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4843
4844 <h5>Arguments:</h5>
4845 <p>The first operand of an '<tt>extractvalue</tt>' instruction is a value
4846    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4847    <a href="#t_array">array</a> type.  The operands are constant indices to
4848    specify which value to extract in a similar manner as indices in a
4849    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
4850    <p>The major differences to <tt>getelementptr</tt> indexing are:</p>
4851      <ul>
4852        <li>Since the value being indexed is not a pointer, the first index is
4853            omitted and assumed to be zero.</li>
4854        <li>At least one index must be specified.</li>
4855        <li>Not only struct indices but also array indices must be in
4856            bounds.</li>
4857      </ul>
4858
4859 <h5>Semantics:</h5>
4860 <p>The result is the value at the position in the aggregate specified by the
4861    index operands.</p>
4862
4863 <h5>Example:</h5>
4864 <pre>
4865   &lt;result&gt; = extractvalue {i32, float} %agg, 0    <i>; yields i32</i>
4866 </pre>
4867
4868 </div>
4869
4870 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4871 <h4>
4872    <a name="i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a>
4873 </h4>
4874
4875 <div>
4876
4877 <h5>Syntax:</h5>
4878 <pre>
4879   &lt;result&gt; = insertvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;ty&gt; &lt;elt&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*    <i>; yields &lt;aggregate type&gt;</i>
4880 </pre>
4881
4882 <h5>Overview:</h5>
4883 <p>The '<tt>insertvalue</tt>' instruction inserts a value into a member field
4884    in an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4885
4886 <h5>Arguments:</h5>
4887 <p>The first operand of an '<tt>insertvalue</tt>' instruction is a value
4888    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4889    <a href="#t_array">array</a> type.  The second operand is a first-class
4890    value to insert.  The following operands are constant indices indicating
4891    the position at which to insert the value in a similar manner as indices in a
4892    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' instruction.  The
4893    value to insert must have the same type as the value identified by the
4894    indices.</p>
4895
4896 <h5>Semantics:</h5>
4897 <p>The result is an aggregate of the same type as <tt>val</tt>.  Its value is
4898    that of <tt>val</tt> except that the value at the position specified by the
4899    indices is that of <tt>elt</tt>.</p>
4900
4901 <h5>Example:</h5>
4902 <pre>
4903   %agg1 = insertvalue {i32, float} undef, i32 1, 0              <i>; yields {i32 1, float undef}</i>
4904   %agg2 = insertvalue {i32, float} %agg1, float %val, 1         <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4905   %agg3 = insertvalue {i32, {float}} %agg1, float %val, 1, 0    <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4906 </pre>
4907
4908 </div>
4909
4910 </div>
4911
4912 <!-- ======================================================================= -->
4913 <h3>
4914   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
4915 </h3>
4916
4917 <div>
4918
4919 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it represents
4920    memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which makes things
4921    very simple.  This section describes how to read, write, and allocate
4922    memory in LLVM.</p>
4923
4924 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4925 <h4>
4926   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
4927 </h4>
4928
4929 <div>
4930
4931 <h5>Syntax:</h5>
4932 <pre>
4933   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, &lt;ty&gt; &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
4934 </pre>
4935
4936 <h5>Overview:</h5>
4937 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
4938    currently executing function, to be automatically released when this function
4939    returns to its caller. The object is always allocated in the generic address
4940    space (address space zero).</p>
4941
4942 <h5>Arguments:</h5>
4943 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction
4944    allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt> bytes of memory on the
4945    runtime stack, returning a pointer of the appropriate type to the program.
4946    If "NumElements" is specified, it is the number of elements allocated,
4947    otherwise "NumElements" is defaulted to be one.  If a constant alignment is
4948    specified, the value result of the allocation is guaranteed to be aligned to
4949    at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target can choose
4950    to align the allocation on any convenient boundary compatible with the
4951    type.</p>
4952
4953 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
4954
4955 <h5>Semantics:</h5>
4956 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  The operation is undefined if
4957    there is insufficient stack space for the allocation.  '<tt>alloca</tt>'d
4958    memory is automatically released when the function returns.  The
4959    '<tt>alloca</tt>' instruction is commonly used to represent automatic
4960    variables that must have an address available.  When the function returns
4961    (either with the <tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>
4962    or <tt><a href="#i_resume">resume</a></tt> instructions), the memory is
4963    reclaimed.  Allocating zero bytes is legal, but the result is undefined.
4964    The order in which memory is allocated (ie., which way the stack grows) is
4965    not specified.</p>
4966
4967 <p>
4968
4969 <h5>Example:</h5>
4970 <pre>
4971   %ptr = alloca i32                             <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4972   %ptr = alloca i32, i32 4                      <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4973   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4974   %ptr = alloca i32, align 1024                 <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4975 </pre>
4976
4977 </div>
4978
4979 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4980 <h4>
4981   <a name="i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a>
4982 </h4>
4983
4984 <div>
4985
4986 <h5>Syntax:</h5>
4987 <pre>
4988   &lt;result&gt; = load [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;][, !nontemporal !&lt;index&gt;][, !invariant.load !&lt;index&gt;]
4989   &lt;result&gt; = load atomic [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;, align &lt;alignment&gt;
4990   !&lt;index&gt; = !{ i32 1 }
4991 </pre>
4992
4993 <h5>Overview:</h5>
4994 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
4995
4996 <h5>Arguments:</h5>
4997 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory address
4998    from which to load.  The pointer must point to
4999    a <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
5000    marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the
5001    number or order of execution of this <tt>load</tt> with other <a
5002    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
5003
5004 <p>If the <code>load</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
5005    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
5006    argument.  The <code>release</code> and <code>acq_rel</code> orderings are
5007    not valid on <code>load</code> instructions.  Atomic loads produce <a
5008    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
5009    stores.  The type of the pointee must be an integer type whose bit width
5010    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
5011    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
5012    specified on atomic loads, and the load has undefined behavior if the
5013    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
5014    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
5015    for atomic loads.</p>
5016
5017 <p>The optional constant <tt>align</tt> argument specifies the alignment of the
5018    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
5019    omitted <tt>align</tt> argument means that the operation has the preferential
5020    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
5021    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
5022    alignment results in undefined behavior. Underestimating the alignment may
5023    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
5024
5025 <p>The optional <tt>!nontemporal</tt> metadata must reference a single
5026    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with
5027    one <tt>i32</tt> entry of value 1.  The existence of
5028    the <tt>!nontemporal</tt> metatadata on the instruction tells the optimizer
5029    and code generator that this load is not expected to be reused in the cache.
5030    The code generator may select special instructions to save cache bandwidth,
5031    such as the <tt>MOVNT</tt> instruction on x86.</p>
5032
5033 <p>The optional <tt>!invariant.load</tt> metadata must reference a single
5034    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with no
5035    entries.  The existence of the <tt>!invariant.load</tt> metatadata on the
5036    instruction tells the optimizer and code generator that this load address
5037    points to memory which does not change value during program execution.
5038    The optimizer may then move this load around, for example, by hoisting it
5039    out of loops using loop invariant code motion.</p>
5040
5041 <h5>Semantics:</h5>
5042 <p>The location of memory pointed to is loaded.  If the value being loaded is of
5043    scalar type then the number of bytes read does not exceed the minimum number
5044    of bytes needed to hold all bits of the type.  For example, loading an
5045    <tt>i24</tt> reads at most three bytes.  When loading a value of a type like
5046    <tt>i20</tt> with a size that is not an integral number of bytes, the result
5047    is undefined if the value was not originally written using a store of the
5048    same type.</p>
5049
5050 <h5>Examples:</h5>
5051 <pre>
5052   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5053   <a href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
5054   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
5055 </pre>
5056
5057 </div>
5058
5059 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5060 <h4>
5061   <a name="i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a>
5062 </h4>
5063
5064 <div>
5065
5066 <h5>Syntax:</h5>
5067 <pre>
5068   store [volatile] &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;][, !nontemporal !&lt;index&gt;]        <i>; yields {void}</i>
5069   store atomic [volatile] &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;, align &lt;alignment&gt;  <i>; yields {void}</i>
5070 </pre>
5071
5072 <h5>Overview:</h5>
5073 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
5074
5075 <h5>Arguments:</h5>
5076 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value to store
5077    and an address at which to store it.  The type of the
5078    '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand must be a pointer to
5079    the <a href="#t_firstclass">first class</a> type of the
5080    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' operand. If the <tt>store</tt> is marked as
5081    <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the number or
5082    order of execution of this <tt>store</tt> with other <a
5083    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
5084
5085 <p>If the <code>store</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
5086    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
5087    argument.  The <code>acquire</code> and <code>acq_rel</code> orderings aren't
5088    valid on <code>store</code> instructions.  Atomic loads produce <a
5089    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
5090    stores. The type of the pointee must be an integer type whose bit width
5091    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
5092    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
5093    specified on atomic stores, and the store has undefined behavior if the
5094    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
5095    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
5096    for atomic stores.</p>
5097
5098 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
5099    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
5100    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
5101    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
5102    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
5103    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
5104    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
5105
5106 <p>The optional !nontemporal metadata must reference a single metatadata
5107    name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with one i32 entry of
5108    value 1.  The existence of the !nontemporal metatadata on the
5109    instruction tells the optimizer and code generator that this load is
5110    not expected to be reused in the cache.  The code generator may
5111    select special instructions to save cache bandwidth, such as the
5112    MOVNT instruction on x86.</p>
5113
5114
5115 <h5>Semantics:</h5>
5116 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>' at the
5117    location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.  If
5118    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' is of scalar type then the number of bytes written
5119    does not exceed the minimum number of bytes needed to hold all bits of the
5120    type.  For example, storing an <tt>i24</tt> writes at most three bytes.  When
5121    writing a value of a type like <tt>i20</tt> with a size that is not an
5122    integral number of bytes, it is unspecified what happens to the extra bits
5123    that do not belong to the type, but they will typically be overwritten.</p>
5124
5125 <h5>Example:</h5>
5126 <pre>
5127   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5128   store i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
5129   %val = <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
5130 </pre>
5131
5132 </div>
5133
5134 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5135 <h4>
5136 <a name="i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a>
5137 </h4>
5138
5139 <div>
5140
5141 <h5>Syntax:</h5>
5142 <pre>
5143   fence [singlethread] &lt;ordering&gt;                   <i>; yields {void}</i>
5144 </pre>
5145
5146 <h5>Overview:</h5>
5147 <p>The '<tt>fence</tt>' instruction is used to introduce happens-before edges
5148 between operations.</p>
5149
5150 <h5>Arguments:</h5> <p>'<code>fence</code>' instructions take an <a
5151 href="#ordering">ordering</a> argument which defines what
5152 <i>synchronizes-with</i> edges they add.  They can only be given
5153 <code>acquire</code>, <code>release</code>, <code>acq_rel</code>, and
5154 <code>seq_cst</code> orderings.</p>
5155
5156 <h5>Semantics:</h5>
5157 <p>A fence <var>A</var> which has (at least) <code>release</code> ordering
5158 semantics <i>synchronizes with</i> a fence <var>B</var> with (at least)
5159 <code>acquire</code> ordering semantics if and only if there exist atomic
5160 operations <var>X</var> and <var>Y</var>, both operating on some atomic object
5161 <var>M</var>, such that <var>A</var> is sequenced before <var>X</var>,
5162 <var>X</var> modifies <var>M</var> (either directly or through some side effect
5163 of a sequence headed by <var>X</var>), <var>Y</var> is sequenced before
5164 <var>B</var>, and <var>Y</var> observes <var>M</var>. This provides a
5165 <i>happens-before</i> dependency between <var>A</var> and <var>B</var>. Rather
5166 than an explicit <code>fence</code>, one (but not both) of the atomic operations
5167 <var>X</var> or <var>Y</var> might provide a <code>release</code> or
5168 <code>acquire</code> (resp.) ordering constraint and still
5169 <i>synchronize-with</i> the explicit <code>fence</code> and establish the
5170 <i>happens-before</i> edge.</p>
5171
5172 <p>A <code>fence</code> which has <code>seq_cst</code> ordering, in addition to
5173 having both <code>acquire</code> and <code>release</code> semantics specified
5174 above, participates in the global program order of other <code>seq_cst</code>
5175 operations and/or fences.</p>
5176
5177 <p>The optional "<a href="#singlethread"><code>singlethread</code></a>" argument
5178 specifies that the fence only synchronizes with other fences in the same
5179 thread.  (This is useful for interacting with signal handlers.)</p>
5180
5181 <h5>Example:</h5>
5182 <pre>
5183   fence acquire                          <i>; yields {void}</i>
5184   fence singlethread seq_cst             <i>; yields {void}</i>
5185 </pre>
5186
5187 </div>
5188
5189 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5190 <h4>
5191 <a name="i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a>
5192 </h4>
5193
5194 <div>
5195
5196 <h5>Syntax:</h5>
5197 <pre>
5198   cmpxchg [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;, &lt;ty&gt; &lt;cmp&gt;, &lt;ty&gt; &lt;new&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;  <i>; yields {ty}</i>
5199 </pre>
5200
5201 <h5>Overview:</h5>
5202 <p>The '<tt>cmpxchg</tt>' instruction is used to atomically modify memory.
5203 It loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
5204 equal, it stores a new value into the memory.</p>
5205
5206 <h5>Arguments:</h5>
5207 <p>There are three arguments to the '<code>cmpxchg</code>' instruction: an
5208 address to operate on, a value to compare to the value currently be at that
5209 address, and a new value to place at that address if the compared values are
5210 equal.  The type of '<var>&lt;cmp&gt;</var>' must be an integer type whose
5211 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
5212 or equal to a target-specific size limit. '<var>&lt;cmp&gt;</var>' and
5213 '<var>&lt;new&gt;</var>' must have the same type, and the type of
5214 '<var>&lt;pointer&gt;</var>' must be a pointer to that type. If the
5215 <code>cmpxchg</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
5216 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution
5217 of this <code>cmpxchg</code> with other <a href="#volatile">volatile
5218 operations</a>.</p>
5219
5220 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
5221
5222 <p>The <a href="#ordering"><var>ordering</var></a> argument specifies how this
5223 <code>cmpxchg</code> synchronizes with other atomic operations.</p>
5224
5225 <p>The optional "<code>singlethread</code>" argument declares that the
5226 <code>cmpxchg</code> is only atomic with respect to code (usually signal
5227 handlers) running in the same thread as the <code>cmpxchg</code>.  Otherwise the
5228 cmpxchg is atomic with respect to all other code in the system.</p>
5229
5230 <p>The pointer passed into cmpxchg must have alignment greater than or equal to
5231 the size in memory of the operand.
5232
5233 <h5>Semantics:</h5>
5234 <p>The contents of memory at the location specified by the
5235 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand is read and compared to
5236 '<tt>&lt;cmp&gt;</tt>'; if the read value is the equal,
5237 '<tt>&lt;new&gt;</tt>' is written.  The original value at the location
5238 is returned.
5239
5240 <p>A successful <code>cmpxchg</code> is a read-modify-write instruction for the
5241 purpose of identifying <a href="#release_sequence">release sequences</a>.  A
5242 failed <code>cmpxchg</code> is equivalent to an atomic load with an ordering
5243 parameter determined by dropping any <code>release</code> part of the
5244 <code>cmpxchg</code>'s ordering.</p>
5245
5246 <!--
5247 FIXME: Is compare_exchange_weak() necessary?  (Consider after we've done
5248 optimization work on ARM.)
5249
5250 FIXME: Is a weaker ordering constraint on failure helpful in practice?
5251 -->
5252
5253 <h5>Example:</h5>
5254 <pre>
5255 entry:
5256   %orig = atomic <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr unordered                   <i>; yields {i32}</i>
5257   <a href="#i_br">br</a> label %loop
5258
5259 loop:
5260   %cmp = <a href="#i_phi">phi</a> i32 [ %orig, %entry ], [%old, %loop]
5261   %squared = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %cmp, %cmp
5262   %old = cmpxchg i32* %ptr, i32 %cmp, i32 %squared          <i>; yields {i32}</i>
5263   %success = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %cmp, %old
5264   <a href="#i_br">br</a> i1 %success, label %done, label %loop
5265
5266 done:
5267   ...
5268 </pre>
5269
5270 </div>
5271
5272 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5273 <h4>
5274 <a name="i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a>
5275 </h4>
5276
5277 <div>
5278
5279 <h5>Syntax:</h5>
5280 <pre>
5281   atomicrmw [volatile] &lt;operation&gt; &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;, &lt;ty&gt; &lt;value&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;                   <i>; yields {ty}</i>
5282 </pre>
5283
5284 <h5>Overview:</h5>
5285 <p>The '<tt>atomicrmw</tt>' instruction is used to atomically modify memory.</p>
5286
5287 <h5>Arguments:</h5>
5288 <p>There are three arguments to the '<code>atomicrmw</code>' instruction: an
5289 operation to apply, an address whose value to modify, an argument to the
5290 operation.  The operation must be one of the following keywords:</p>
5291 <ul>
5292   <li>xchg</li>
5293   <li>add</li>
5294   <li>sub</li>
5295   <li>and</li>
5296   <li>nand</li>
5297   <li>or</li>
5298   <li>xor</li>
5299   <li>max</li>
5300   <li>min</li>
5301   <li>umax</li>
5302   <li>umin</li>
5303 </ul>
5304
5305 <p>The type of '<var>&lt;value&gt;</var>' must be an integer type whose
5306 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
5307 or equal to a target-specific size limit.  The type of the
5308 '<code>&lt;pointer&gt;</code>' operand must be a pointer to that type.
5309 If the <code>atomicrmw</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
5310 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of this
5311 <code>atomicrmw</code> with other <a href="#volatile">volatile
5312   operations</a>.</p>
5313
5314 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
5315
5316 <h5>Semantics:</h5>
5317 <p>The contents of memory at the location specified by the
5318 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand are atomically read, modified, and written
5319 back.  The original value at the location is returned.  The modification is
5320 specified by the <var>operation</var> argument:</p>
5321
5322 <ul>
5323   <li>xchg: <code>*ptr = val</code></li>
5324   <li>add: <code>*ptr = *ptr + val</code></li>
5325   <li>sub: <code>*ptr = *ptr - val</code></li>
5326   <li>and: <code>*ptr = *ptr &amp; val</code></li>
5327   <li>nand: <code>*ptr = ~(*ptr &amp; val)</code></li>
5328   <li>or: <code>*ptr = *ptr | val</code></li>
5329   <li>xor: <code>*ptr = *ptr ^ val</code></li>
5330   <li>max: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
5331   <li>min: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
5332   <li>umax: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
5333   <li>umin: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
5334 </ul>
5335
5336 <h5>Example:</h5>
5337 <pre>
5338   %old = atomicrmw add i32* %ptr, i32 1 acquire                        <i>; yields {i32}</i>
5339 </pre>
5340
5341 </div>
5342
5343 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5344 <h4>
5345    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
5346 </h4>
5347
5348 <div>
5349
5350 <h5>Syntax:</h5>
5351 <pre>
5352   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
5353   &lt;result&gt; = getelementptr inbounds &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
5354   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;ptr vector&gt; ptrval, &lt;vector index type&gt; idx 
5355 </pre>
5356
5357 <h5>Overview:</h5>
5358 <p>The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
5359    subelement of an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> data structure.
5360    It performs address calculation only and does not access memory.</p>
5361
5362 <h5>Arguments:</h5>
5363 <p>The first argument is always a pointer or a vector of pointers,
5364    and forms the basis of the
5365    calculation. The remaining arguments are indices that indicate which of the
5366    elements of the aggregate object are indexed. The interpretation of each
5367    index is dependent on the type being indexed into. The first index always
5368    indexes the pointer value given as the first argument, the second index
5369    indexes a value of the type pointed to (not necessarily the value directly
5370    pointed to, since the first index can be non-zero), etc. The first type
5371    indexed into must be a pointer value, subsequent types can be arrays,
5372    vectors, and structs. Note that subsequent types being indexed into
5373    can never be pointers, since that would require loading the pointer before
5374    continuing calculation.</p>
5375
5376 <p>The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
5377    When indexing into a (optionally packed) structure, only <tt>i32</tt>
5378    integer <b>constants</b> are allowed.  When indexing into an array, pointer
5379    or vector, integers of any width are allowed, and they are not required to be
5380    constant.  These integers are treated as signed values where relevant.</p>
5381
5382 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets compiled to
5383    LLVM:</p>
5384
5385 <pre class="doc_code">
5386 struct RT {
5387   char A;
5388   int B[10][20];
5389   char C;
5390 };
5391 struct ST {
5392   int X;
5393   double Y;
5394   struct RT Z;
5395 };
5396
5397 int *foo(struct ST *s) {
5398   return &amp;s[1].Z.B[5][13];
5399 }
5400 </pre>
5401
5402 <p>The LLVM code generated by Clang is:</p>
5403
5404 <pre class="doc_code">
5405 %struct.RT = <a href="#namedtypes">type</a> { i8, [10 x [20 x i32]], i8 }
5406 %struct.ST = <a href="#namedtypes">type</a> { i32, double, %struct.RT }
5407
5408 define i32* @foo(%struct.ST* %s) nounwind uwtable readnone optsize ssp {
5409 entry:
5410   %arrayidx = getelementptr inbounds %struct.ST* %s, i64 1, i32 2, i32 1, i64 5, i64 13
5411   ret i32* %arrayidx
5412 }
5413 </pre>
5414
5415 <h5>Semantics:</h5>
5416 <p>In the example above, the first index is indexing into the
5417    '<tt>%struct.ST*</tt>' type, which is a pointer, yielding a
5418    '<tt>%struct.ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %struct.RT }</tt>' type, a
5419    structure. The second index indexes into the third element of the structure,
5420    yielding a '<tt>%struct.RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]], i8 }</tt>'
5421    type, another structure. The third index indexes into the second element of
5422    the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an array. The
5423    two dimensions of the array are subscripted into, yielding an '<tt>i32</tt>'
5424    type. The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a pointer to this
5425    element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
5426
5427 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a structure,
5428    returning a pointer to an inner element.  Because of this, the LLVM code for
5429    the given testcase is equivalent to:</p>
5430
5431 <pre class="doc_code">
5432 define i32* @foo(%struct.ST* %s) {
5433   %t1 = getelementptr %struct.ST* %s, i32 1                 <i>; yields %struct.ST*:%t1</i>
5434   %t2 = getelementptr %struct.ST* %t1, i32 0, i32 2         <i>; yields %struct.RT*:%t2</i>
5435   %t3 = getelementptr %struct.RT* %t2, i32 0, i32 1         <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
5436   %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
5437   %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
5438   ret i32* %t5
5439 }
5440 </pre>
5441
5442 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is present, the result value of the
5443    <tt>getelementptr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if the
5444    base pointer is not an <i>in bounds</i> address of an allocated object,
5445    or if any of the addresses that would be formed by successive addition of
5446    the offsets implied by the indices to the base address with infinitely
5447    precise signed arithmetic are not an <i>in bounds</i> address of that
5448    allocated object. The <i>in bounds</i> addresses for an allocated object
5449    are all the addresses that point into the object, plus the address one
5450    byte past the end.
5451    In cases where the base is a vector of pointers the <tt>inbounds</tt> keyword
5452    applies to each of the computations element-wise. </p>
5453
5454 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is not present, the offsets are added to
5455    the base address with silently-wrapping two's complement arithmetic. If the
5456    offsets have a different width from the pointer, they are sign-extended or
5457    truncated to the width of the pointer. The result value of the
5458    <tt>getelementptr</tt> may be outside the object pointed to by the base
5459    pointer. The result value may not necessarily be used to access memory
5460    though, even if it happens to point into allocated storage. See the
5461    <a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a> section for more
5462    information.</p>
5463
5464 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight into
5465    how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr FAQ</a>.</p>
5466
5467 <h5>Example:</h5>
5468 <pre>
5469     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
5470     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
5471     <i>; yields i8*:vptr</i>
5472     %vptr = getelementptr {i32, &lt;2 x i8&gt;}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
5473     <i>; yields i8*:eptr</i>
5474     %eptr = getelementptr [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
5475     <i>; yields i32*:iptr</i>
5476     %iptr = getelementptr [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
5477 </pre>
5478
5479 <p>In cases where the pointer argument is a vector of pointers, only a
5480    single index may be used, and the number of vector elements has to be
5481    the same.  For example: </p>
5482 <pre class="doc_code">
5483  %A = getelementptr <4 x i8*> %ptrs, <4 x i64> %offsets,
5484 </pre>
5485
5486 </div>
5487
5488 </div>
5489
5490 <!-- ======================================================================= -->
5491 <h3>
5492   <a name="convertops">Conversion Operations</a>
5493 </h3>
5494
5495 <div>
5496
5497 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
5498    which all take a single operand and a type. They perform various bit
5499    conversions on the operand.</p>
5500
5501 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5502 <h4>
5503    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
5504 </h4>
5505
5506 <div>
5507
5508 <h5>Syntax:</h5>
5509 <pre>
5510   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5511 </pre>
5512
5513 <h5>Overview:</h5>
5514 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the
5515    type <tt>ty2</tt>.</p>
5516
5517 <h5>Arguments:</h5>
5518 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a value to trunc, and a type to trunc it to.
5519    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5520    of the same number of integers.
5521    The bit size of the <tt>value</tt> must be larger than
5522    the bit size of the destination type, <tt>ty2</tt>.
5523    Equal sized types are not allowed.</p>
5524
5525 <h5>Semantics:</h5>
5526 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits
5527    in <tt>value</tt> and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the
5528    source size must be larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot
5529    be a <i>no-op cast</i>.  It will always truncate bits.</p>
5530
5531 <h5>Example:</h5>
5532 <pre>
5533   %X = trunc i32 257 to i8                        <i>; yields i8:1</i>
5534   %Y = trunc i32 123 to i1                        <i>; yields i1:true</i>
5535   %Z = trunc i32 122 to i1                        <i>; yields i1:false</i>
5536   %W = trunc &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i8&gt; <i>; yields &lt;i8 8, i8 7&gt;</i>
5537 </pre>
5538
5539 </div>
5540
5541 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5542 <h4>
5543    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
5544 </h4>
5545
5546 <div>
5547
5548 <h5>Syntax:</h5>
5549 <pre>
5550   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5551 </pre>
5552
5553 <h5>Overview:</h5>
5554 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type
5555    <tt>ty2</tt>.</p>
5556
5557
5558 <h5>Arguments:</h5>
5559 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5560    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5561    of the same number of integers.
5562    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5563    the bit size of the destination type,
5564    <tt>ty2</tt>.</p>
5565
5566 <h5>Semantics:</h5>
5567 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
5568    bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>.</p>
5569
5570 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
5571
5572 <h5>Example:</h5>
5573 <pre>
5574   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
5575   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
5576   %Z = zext &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i32&gt; <i>; yields &lt;i32 8, i32 7&gt;</i>
5577 </pre>
5578
5579 </div>
5580
5581 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5582 <h4>
5583    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
5584 </h4>
5585
5586 <div>
5587
5588 <h5>Syntax:</h5>
5589 <pre>
5590   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5591 </pre>
5592
5593 <h5>Overview:</h5>
5594 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
5595
5596 <h5>Arguments:</h5>
5597 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5598    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5599    of the same number of integers.
5600    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5601    the bit size of the destination type,
5602    <tt>ty2</tt>.</p>
5603
5604 <h5>Semantics:</h5>
5605 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
5606    bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size
5607    of the type <tt>ty2</tt>.</p>
5608
5609 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
5610
5611 <h5>Example:</h5>
5612 <pre>
5613   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
5614   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
5615   %Z = sext &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i32&gt; <i>; yields &lt;i32 8, i32 7&gt;</i>
5616 </pre>
5617
5618 </div>
5619
5620 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5621 <h4>
5622    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
5623 </h4>
5624
5625 <div>
5626
5627 <h5>Syntax:</h5>
5628 <pre>
5629   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5630 </pre>
5631
5632 <h5>Overview:</h5>
5633 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
5634    <tt>ty2</tt>.</p>
5635
5636 <h5>Arguments:</h5>
5637 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
5638    point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type
5639    to cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
5640    <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a
5641    <i>no-op cast</i>.</p>
5642
5643 <h5>Semantics:</h5>
5644 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
5645    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller
5646    <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit
5647    within the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are
5648    undefined.</p>
5649
5650 <h5>Example:</h5>
5651 <pre>
5652   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
5653   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
5654 </pre>
5655
5656 </div>
5657
5658 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5659 <h4>
5660    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
5661 </h4>
5662
5663 <div>
5664
5665 <h5>Syntax:</h5>
5666 <pre>
5667   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5668 </pre>
5669
5670 <h5>Overview:</h5>
5671 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
5672    floating point value.</p>
5673
5674 <h5>Arguments:</h5>
5675 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a
5676    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast, and
5677    a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
5678    type must be smaller than the destination type.</p>
5679
5680 <h5>Semantics:</h5>
5681 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
5682    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger
5683    <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be
5684    used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use
5685    <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
5686
5687 <h5>Example:</h5>
5688 <pre>
5689   %X = fpext float 3.125 to double         <i>; yields double:3.125000e+00</i>
5690   %Y = fpext double %X to fp128            <i>; yields fp128:0xL00000000000000004000900000000000</i>
5691 </pre>
5692
5693 </div>
5694
5695 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5696 <h4>
5697    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
5698 </h4>
5699
5700 <div>
5701
5702 <h5>Syntax:</h5>
5703 <pre>
5704   &lt;result&gt; = fptoui &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5705 </pre>
5706
5707 <h5>Overview:</h5>
5708 <p>The '<tt>fptoui</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
5709    unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.</p>
5710
5711 <h5>Arguments:</h5>
5712 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5713    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5714    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5715    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5716    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5717
5718 <h5>Semantics:</h5>
5719 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction converts its
5720    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5721    towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit
5722    in <tt>ty2</tt>, the results are undefined.</p>
5723
5724 <h5>Example:</h5>
5725 <pre>
5726   %X = fptoui double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
5727   %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     <i>; yields undefined:1</i>
5728   %Z = fptoui float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
5729 </pre>
5730
5731 </div>
5732
5733 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5734 <h4>
5735    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
5736 </h4>
5737
5738 <div>
5739
5740 <h5>Syntax:</h5>
5741 <pre>
5742   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5743 </pre>
5744
5745 <h5>Overview:</h5>
5746 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts
5747    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to
5748    type <tt>ty2</tt>.</p>
5749
5750 <h5>Arguments:</h5>
5751 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5752    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5753    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5754    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5755    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5756
5757 <h5>Semantics:</h5>
5758 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its
5759    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5760    towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
5761    the results are undefined.</p>
5762
5763 <h5>Example:</h5>
5764 <pre>
5765   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
5766   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields undefined:1</i>
5767   %Z = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
5768 </pre>
5769
5770 </div>
5771
5772 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5773 <h4>
5774    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5775 </h4>
5776
5777 <div>
5778
5779 <h5>Syntax:</h5>
5780 <pre>
5781   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5782 </pre>
5783
5784 <h5>Overview:</h5>
5785 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
5786    integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5787
5788 <h5>Arguments:</h5>
5789 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5790    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5791    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5792    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5793    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5794
5795 <h5>Semantics:</h5>
5796 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
5797    integer quantity and converts it to the corresponding floating point
5798    value. If the value cannot fit in the floating point value, the results are
5799    undefined.</p>
5800
5801 <h5>Example:</h5>
5802 <pre>
5803   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5804   %Y = uitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:255.0</i>
5805 </pre>
5806
5807 </div>
5808
5809 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5810 <h4>
5811    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5812 </h4>
5813
5814 <div>
5815
5816 <h5>Syntax:</h5>
5817 <pre>
5818   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5819 </pre>
5820
5821 <h5>Overview:</h5>
5822 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed integer
5823    and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5824
5825 <h5>Arguments:</h5>
5826 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5827    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5828    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5829    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5830    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5831
5832 <h5>Semantics:</h5>
5833 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed integer
5834    quantity and converts it to the corresponding floating point value. If the
5835    value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
5836
5837 <h5>Example:</h5>
5838 <pre>
5839   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5840   %Y = sitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:-1.0</i>
5841 </pre>
5842
5843 </div>
5844
5845 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5846 <h4>
5847    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
5848 </h4>
5849
5850 <div>
5851
5852 <h5>Syntax:</h5>
5853 <pre>
5854   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5855 </pre>
5856
5857 <h5>Overview:</h5>
5858 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer or a vector of
5859    pointers <tt>value</tt> to
5860    the integer (or vector of integers) type <tt>ty2</tt>.</p>
5861
5862 <h5>Arguments:</h5>
5863 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which
5864    must be a a value of type <a href="#t_pointer">pointer</a> or a vector of
5865     pointers, and a type to cast it to
5866    <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> or a vector
5867    of integers type.</p>
5868
5869 <h5>Semantics:</h5>
5870 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
5871    <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either
5872    truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
5873    <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
5874    <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
5875    are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
5876    change.</p>
5877
5878 <h5>Example:</h5>
5879 <pre>
5880   %X = ptrtoint i32* %P to i8                         <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5881   %Y = ptrtoint i32* %P to i64                        <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
5882   %Z = ptrtoint &lt;4 x i32*&gt; %P to &lt;4 x i64&gt;<i>; yields vector zero extension for a vector of addresses on 32-bit architecture</i>
5883 </pre>
5884
5885 </div>
5886
5887 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5888 <h4>
5889    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
5890 </h4>
5891
5892 <div>
5893
5894 <h5>Syntax:</h5>
5895 <pre>
5896   &lt;result&gt; = inttoptr &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5897 </pre>
5898
5899 <h5>Overview:</h5>
5900 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to a
5901    pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
5902
5903 <h5>Arguments:</h5>
5904 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
5905    value to cast, and a type to cast it to, which must be a
5906    <a href="#t_pointer">pointer</a> type.</p>
5907
5908 <h5>Semantics:</h5>
5909 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5910    <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
5911    the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
5912    size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller
5913    than the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the
5914    same size, nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
5915
5916 <h5>Example:</h5>
5917 <pre>
5918   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
5919   %Y = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
5920   %Z = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5921   %Z = inttoptr &lt;4 x i32&gt; %G to &lt;4 x i8*&gt;<i>; yields truncation of vector G to four pointers</i>
5922 </pre>
5923
5924 </div>
5925
5926 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5927 <h4>
5928    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
5929 </h4>
5930
5931 <div>
5932
5933 <h5>Syntax:</h5>
5934 <pre>
5935   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5936 </pre>
5937
5938 <h5>Overview:</h5>
5939 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5940    <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
5941
5942 <h5>Arguments:</h5>
5943 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5944    non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must also be
5945    a non-aggregate <a href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes
5946    of <tt>value</tt> and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be
5947    identical. If the source type is a pointer, the destination type must also be
5948    a pointer.  This instruction supports bitwise conversion of vectors to
5949    integers and to vectors of other types (as long as they have the same
5950    size).</p>
5951
5952 <h5>Semantics:</h5>
5953 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5954    <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with
5955    this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been
5956    stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>.
5957    Pointer (or vector of pointers) types may only be converted to other pointer
5958    (or vector of pointers) types with this instruction. To convert
5959    pointers to other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or
5960    <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
5961
5962 <h5>Example:</h5>
5963 <pre>
5964   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
5965   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
5966   %Z = bitcast &lt;2 x int&gt; %V to i64;        <i>; yields i64: %V</i>
5967   %Z = bitcast &lt;2 x i32*&gt; %V to &lt;2 x i64*&gt; <i>; yields &lt;2 x i64*&gt;</i>
5968 </pre>
5969
5970 </div>
5971
5972 </div>
5973
5974 <!-- ======================================================================= -->
5975 <h3>
5976   <a name="otherops">Other Operations</a>
5977 </h3>
5978
5979 <div>
5980
5981 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous" instructions, which
5982    defy better classification.</p>
5983
5984 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5985 <h4>
5986   <a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
5987 </h4>
5988
5989 <div>
5990
5991 <h5>Syntax:</h5>
5992 <pre>
5993   &lt;result&gt; = icmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {i1} or {&lt;N x i1&gt;}:result</i>
5994 </pre>
5995
5996 <h5>Overview:</h5>
5997 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value or a vector of
5998    boolean values based on comparison of its two integer, integer vector,
5999    pointer, or pointer vector operands.</p>
6000
6001 <h5>Arguments:</h5>
6002 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
6003    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
6004    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
6005
6006 <ol>
6007   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
6008   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
6009   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
6010   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
6011   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
6012   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
6013   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
6014   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
6015   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
6016   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
6017 </ol>
6018
6019 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
6020    <a href="#t_pointer">pointer</a> or integer <a href="#t_vector">vector</a>
6021    typed.  They must also be identical types.</p>
6022
6023 <h5>Semantics:</h5>
6024 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt> according to the
6025    condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always yields
6026    either an <a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a> or vector of <tt>i1</tt>
6027    result, as follows:</p>
6028
6029 <ol>
6030   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal,
6031       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
6032       performed.</li>
6033
6034   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal,
6035       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
6036       performed.</li>
6037
6038   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6039       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6040
6041   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6042       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
6043       to <tt>op2</tt>.</li>
6044
6045   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6046       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6047
6048   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6049       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6050
6051   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6052       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6053
6054   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6055       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
6056       to <tt>op2</tt>.</li>
6057
6058   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6059       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6060
6061   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6062       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6063 </ol>
6064
6065 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
6066    values are compared as if they were integers.</p>
6067
6068 <p>If the operands are integer vectors, then they are compared element by
6069    element. The result is an <tt>i1</tt> vector with the same number of elements
6070    as the values being compared.  Otherwise, the result is an <tt>i1</tt>.</p>
6071
6072 <h5>Example:</h5>
6073 <pre>
6074   &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
6075   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
6076   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
6077   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6078   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6079   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6080 </pre>
6081
6082 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
6083    the <tt>icmp</tt> instruction.</p>
6084
6085 </div>
6086
6087 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6088 <h4>
6089   <a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
6090 </h4>
6091
6092 <div>
6093
6094 <h5>Syntax:</h5>
6095 <pre>
6096   &lt;result&gt; = fcmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;     <i>; yields {i1} or {&lt;N x i1&gt;}:result</i>
6097 </pre>
6098
6099 <h5>Overview:</h5>
6100 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value or vector of boolean
6101    values based on comparison of its operands.</p>
6102
6103 <p>If the operands are floating point scalars, then the result type is a boolean
6104 (<a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a>).</p>
6105
6106 <p>If the operands are floating point vectors, then the result type is a vector
6107    of boolean with the same number of elements as the operands being
6108    compared.</p>
6109
6110 <h5>Arguments:</h5>
6111 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
6112    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
6113    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
6114
6115 <ol>
6116   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
6117   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
6118   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
6119   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
6120   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
6121   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
6122   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
6123   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
6124   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
6125   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
6126   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
6127   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
6128   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
6129   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
6130   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
6131   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
6132 </ol>
6133
6134 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
6135    <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
6136
6137 <p>Each of <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be either
6138    a <a href="#t_floating">floating point</a> type or
6139    a <a href="#t_vector">vector</a> of floating point type.  They must have
6140    identical types.</p>
6141
6142 <h5>Semantics:</h5>
6143 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
6144    according to the condition code given as <tt>cond</tt>.  If the operands are
6145    vectors, then the vectors are compared element by element.  Each comparison
6146    performed always yields an <a href="#t_integer">i1</a> result, as
6147    follows:</p>
6148
6149 <ol>
6150   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
6151
6152   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6153       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
6154
6155   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6156       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6157
6158   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6159       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6160
6161   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6162       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6163
6164   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6165       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6166
6167   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6168       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
6169
6170   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
6171
6172   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6173       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
6174
6175   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6176       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6177
6178   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6179       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6180
6181   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6182       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6183
6184   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6185       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6186
6187   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6188       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
6189
6190   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
6191
6192   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
6193 </ol>
6194
6195 <h5>Example:</h5>
6196 <pre>
6197   &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
6198   &lt;result&gt; = fcmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
6199   &lt;result&gt; = fcmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
6200   &lt;result&gt; = fcmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
6201 </pre>
6202
6203 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
6204    the <tt>fcmp</tt> instruction.</p>
6205
6206 </div>
6207
6208 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6209 <h4>
6210   <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>' Instruction</a>
6211 </h4>
6212
6213 <div>
6214
6215 <h5>Syntax:</h5>
6216 <pre>
6217   &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...
6218 </pre>
6219
6220 <h5>Overview:</h5>
6221 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in the
6222    SSA graph representing the function.</p>
6223
6224 <h5>Arguments:</h5>
6225 <p>The type of the incoming values is specified with the first type field. After
6226    this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs as arguments, with
6227    one pair for each predecessor basic block of the current block.  Only values
6228    of <a href="#t_firstclass">first class</a> type may be used as the value
6229    arguments to the PHI node.  Only labels may be used as the label
6230    arguments.</p>
6231
6232 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic block and
6233    the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in a basic
6234    block.</p>
6235
6236 <p>For the purposes of the SSA form, the use of each incoming value is deemed to
6237    occur on the edge from the corresponding predecessor block to the current
6238    block (but after any definition of an '<tt>invoke</tt>' instruction's return
6239    value on the same edge).</p>
6240
6241 <h5>Semantics:</h5>
6242 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
6243    specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that
6244    executed just prior to the current block.</p>
6245
6246 <h5>Example:</h5>
6247 <pre>
6248 Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
6249   %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
6250   %nextindvar = add i32 %indvar, 1
6251   br label %Loop
6252 </pre>
6253
6254 </div>
6255
6256 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6257 <h4>
6258    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
6259 </h4>
6260
6261 <div>
6262
6263 <h5>Syntax:</h5>
6264 <pre>
6265   &lt;result&gt; = select <i>selty</i> &lt;cond&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val1&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val2&gt;             <i>; yields ty</i>
6266
6267   <i>selty</i> is either i1 or {&lt;N x i1&gt;}
6268 </pre>
6269
6270 <h5>Overview:</h5>
6271 <p>The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
6272    condition, without branching.</p>
6273
6274
6275 <h5>Arguments:</h5>
6276 <p>The '<tt>select</tt>' instruction requires an 'i1' value or a vector of 'i1'
6277    values indicating the condition, and two values of the
6278    same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the val1/val2 are
6279    vectors and the condition is a scalar, then entire vectors are selected, not
6280    individual elements.</p>
6281
6282 <h5>Semantics:</h5>
6283 <p>If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns the
6284    first value argument; otherwise, it returns the second value argument.</p>
6285
6286 <p>If the condition is a vector of i1, then the value arguments must be vectors
6287    of the same size, and the selection is done element by element.</p>
6288
6289 <h5>Example:</h5>
6290 <pre>
6291   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
6292 </pre>
6293
6294 </div>
6295
6296 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6297 <h4>
6298   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
6299 </h4>
6300
6301 <div>
6302
6303 <h5>Syntax:</h5>
6304 <pre>
6305   &lt;result&gt; = [tail] call [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>] &lt;ty&gt; [&lt;fnty&gt;*] &lt;fnptrval&gt;(&lt;function args&gt;) [<a href="#fnattrs">fn attrs</a>]
6306 </pre>
6307
6308 <h5>Overview:</h5>
6309 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
6310
6311 <h5>Arguments:</h5>
6312 <p>This instruction requires several arguments:</p>
6313
6314 <ol>
6315   <li>The optional "tail" marker indicates that the callee function does not
6316       access any allocas or varargs in the caller.  Note that calls may be
6317       marked "tail" even if they do not occur before
6318       a <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.  If the "tail" marker is
6319       present, the function call is eligible for tail call optimization,
6320       but <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">might not in fact be
6321       optimized into a jump</a>.  The code generator may optimize calls marked
6322       "tail" with either 1) automatic <a href="CodeGenerator.html#sibcallopt">
6323       sibling call optimization</a> when the caller and callee have
6324       matching signatures, or 2) forced tail call optimization when the
6325       following extra requirements are met:
6326       <ul>
6327         <li>Caller and callee both have the calling
6328             convention <tt>fastcc</tt>.</li>
6329         <li>The call is in tail position (ret immediately follows call and ret
6330             uses value of call or is void).</li>
6331         <li>Option <tt>-tailcallopt</tt> is enabled,
6332             or <code>llvm::GuaranteedTailCallOpt</code> is <code>true</code>.</li>
6333         <li><a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Platform specific
6334             constraints are met.</a></li>
6335       </ul>
6336   </li>
6337
6338   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
6339       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
6340       defaults to using C calling conventions.  The calling convention of the
6341       call must match the calling convention of the target function, or else the
6342       behavior is undefined.</li>
6343
6344   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
6345       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
6346       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
6347
6348   <li>'<tt>ty</tt>': the type of the call instruction itself which is also the
6349       type of the return value.  Functions that return no value are marked
6350       <tt><a href="#t_void">void</a></tt>.</li>
6351
6352   <li>'<tt>fnty</tt>': shall be the signature of the pointer to function value
6353       being invoked.  The argument types must match the types implied by this
6354       signature.  This type can be omitted if the function is not varargs and if
6355       the function type does not return a pointer to a function.</li>
6356
6357   <li>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
6358       be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
6359       indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
6360       to function value.</li>
6361
6362   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
6363       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
6364       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
6365       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
6366       the extra arguments can be specified.</li>
6367
6368   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
6369       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
6370       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
6371 </ol>
6372
6373 <h5>Semantics:</h5>
6374 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to
6375    a specified function, with its incoming arguments bound to the specified
6376    values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction in the called
6377    function, control flow continues with the instruction after the function
6378    call, and the return value of the function is bound to the result
6379    argument.</p>
6380
6381 <h5>Example:</h5>
6382 <pre>
6383   %retval = call i32 @test(i32 %argc)
6384   call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* %msg, i32 12, i8 42)        <i>; yields i32</i>
6385   %X = tail call i32 @foo()                                    <i>; yields i32</i>
6386   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 @foo()  <i>; yields i32</i>
6387   call void %foo(i8 97 signext)
6388
6389   %struct.A = type { i32, i8 }
6390   %r = call %struct.A @foo()                        <i>; yields { 32, i8 }</i>
6391   %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                <i>; yields i32</i>
6392   %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               <i>; yields i8</i>
6393   %Z = call void @foo() noreturn                    <i>; indicates that %foo never returns normally</i>
6394   %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     <i>; Return value is %zero extended</i>
6395 </pre>
6396
6397 <p>llvm treats calls to some functions with names and arguments that match the
6398 standard C99 library as being the C99 library functions, and may perform
6399 optimizations or generate code for them under that assumption.  This is
6400 something we'd like to change in the future to provide better support for
6401 freestanding environments and non-C-based languages.</p>
6402
6403 </div>
6404
6405 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6406 <h4>
6407   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
6408 </h4>
6409
6410 <div>
6411
6412 <h5>Syntax:</h5>
6413 <pre>
6414   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
6415 </pre>
6416
6417 <h5>Overview:</h5>
6418 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
6419    the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
6420    <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
6421
6422 <h5>Arguments:</h5>
6423 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of the
6424    argument. It returns a value of the specified argument type and increments
6425    the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The actual type
6426    of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
6427
6428 <h5>Semantics:</h5>
6429 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified type
6430    from the specified <tt>va_list</tt> and causes the <tt>va_list</tt> to point
6431    to the next argument.  For more information, see the variable argument
6432    handling <a href="#int_varargs">Intrinsic Functions</a>.</p>
6433
6434 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
6435    take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
6436    function.</p>
6437
6438 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of
6439    an <a href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
6440    argument.</p>
6441
6442 <h5>Example:</h5>
6443 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
6444
6445 <p>Note that the code generator does not yet fully support va_arg on many
6446    targets. Also, it does not currently support va_arg with aggregate types on
6447    any target.</p>
6448
6449 </div>
6450
6451 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6452 <h4>
6453   <a name="i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a>
6454 </h4>
6455
6456 <div>
6457
6458 <h5>Syntax:</h5>
6459 <pre>
6460   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;resultty&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; &lt;clause&gt;+
6461   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;resultty&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; cleanup &lt;clause&gt;*
6462
6463   &lt;clause&gt; := catch &lt;type&gt; &lt;value&gt;
6464   &lt;clause&gt; := filter &lt;array constant type&gt; &lt;array constant&gt;
6465 </pre>
6466
6467 <h5>Overview:</h5>
6468 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction is used by
6469    <a href="ExceptionHandling.html#overview">LLVM's exception handling
6470    system</a> to specify that a basic block is a landing pad &mdash; one where
6471    the exception lands, and corresponds to the code found in the
6472    <i><tt>catch</tt></i> portion of a <i><tt>try/catch</tt></i> sequence. It
6473    defines values supplied by the personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon
6474    re-entry to the function. The <tt>resultval</tt> has the
6475    type <tt>resultty</tt>.</p>
6476
6477 <h5>Arguments:</h5>
6478 <p>This instruction takes a <tt>pers_fn</tt> value. This is the personality
6479    function associated with the unwinding mechanism. The optional
6480    <tt>cleanup</tt> flag indicates that the landing pad block is a cleanup.</p>
6481
6482 <p>A <tt>clause</tt> begins with the clause type &mdash; <tt>catch</tt>
6483    or <tt>filter</tt> &mdash; and contains the global variable representing the
6484    "type" that may be caught or filtered respectively. Unlike the
6485    <tt>catch</tt> clause, the <tt>filter</tt> clause takes an array constant as
6486    its argument. Use "<tt>[0 x i8**] undef</tt>" for a filter which cannot
6487    throw. The '<tt>landingpad</tt>' instruction must contain <em>at least</em>
6488    one <tt>clause</tt> or the <tt>cleanup</tt> flag.</p>
6489
6490 <h5>Semantics:</h5>
6491 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction defines the values which are set by the
6492    personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon re-entry to the function, and
6493    therefore the "result type" of the <tt>landingpad</tt> instruction. As with
6494    calling conventions, how the personality function results are represented in
6495    LLVM IR is target specific.</p>
6496
6497 <p>The clauses are applied in order from top to bottom. If two
6498    <tt>landingpad</tt> instructions are merged together through inlining, the
6499    clauses from the calling function are appended to the list of clauses.
6500    When the call stack is being unwound due to an exception being thrown, the
6501    exception is compared against each <tt>clause</tt> in turn.  If it doesn't
6502    match any of the clauses, and the <tt>cleanup</tt> flag is not set, then
6503    unwinding continues further up the call stack.</p>
6504
6505 <p>The <tt>landingpad</tt> instruction has several restrictions:</p>
6506
6507 <ul>
6508   <li>A landing pad block is a basic block which is the unwind destination of an
6509       '<tt>invoke</tt>' instruction.</li>
6510   <li>A landing pad block must have a '<tt>landingpad</tt>' instruction as its
6511       first non-PHI instruction.</li>
6512   <li>There can be only one '<tt>landingpad</tt>' instruction within the landing
6513       pad block.</li>
6514   <li>A basic block that is not a landing pad block may not include a
6515       '<tt>landingpad</tt>' instruction.</li>
6516   <li>All '<tt>landingpad</tt>' instructions in a function must have the same
6517       personality function.</li>
6518 </ul>
6519
6520 <h5>Example:</h5>
6521 <pre>
6522   ;; A landing pad which can catch an integer.
6523   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6524            catch i8** @_ZTIi
6525   ;; A landing pad that is a cleanup.
6526   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6527            cleanup
6528   ;; A landing pad which can catch an integer and can only throw a double.
6529   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6530            catch i8** @_ZTIi
6531            filter [1 x i8**] [@_ZTId]
6532 </pre>
6533
6534 </div>
6535
6536 </div>
6537
6538 </div>
6539
6540 <!-- *********************************************************************** -->
6541 <h2><a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a></h2>
6542 <!-- *********************************************************************** -->
6543
6544 <div>
6545
6546 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
6547    well known names and semantics and are required to follow certain
6548    restrictions.  Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for
6549    the LLVM language that does not require changing all of the transformations
6550    in LLVM when adding to the language (or the bitcode reader/writer, the
6551    parser, etc...).</p>
6552
6553 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
6554    prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
6555    begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external
6556    functions: you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic
6557    functions may only be used in call or invoke instructions: it is illegal to
6558    take the address of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic
6559    functions are part of the LLVM language, it is required if any are added that
6560    they be documented here.</p>
6561
6562 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents a
6563    family of functions that perform the same operation but on different data
6564    types. Because LLVM can represent over 8 million different integer types,
6565    overloading is used commonly to allow an intrinsic function to operate on any
6566    integer type. One or more of the argument types or the result type can be
6567    overloaded to accept any integer type. Argument types may also be defined as
6568    exactly matching a previous argument's type or the result type. This allows
6569    an intrinsic function which accepts multiple arguments, but needs all of them
6570    to be of the same type, to only be overloaded with respect to a single
6571    argument or the result.</p>
6572
6573 <p>Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument types
6574    encoded into its function name, each preceded by a period. Only those types
6575    which are overloaded result in a name suffix. Arguments whose type is matched
6576    against another type do not. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function
6577    can take an integer of any width and returns an integer of exactly the same
6578    integer width. This leads to a family of functions such as
6579    <tt>i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i29 @llvm.ctpop.i29(i29
6580    %val)</tt>.  Only one type, the return type, is overloaded, and only one type
6581    suffix is required. Because the argument's type is matched against the return
6582    type, it does not require its own name suffix.</p>
6583
6584 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the
6585    <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.</p>
6586
6587 <!-- ======================================================================= -->
6588 <h3>
6589   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
6590 </h3>
6591
6592 <div>
6593
6594 <p>Variable argument support is defined in LLVM with
6595    the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
6596    intrinsic functions.  These functions are related to the similarly named
6597    macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
6598
6599 <p>All of these functions operate on arguments that use a target-specific value
6600    type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly language reference manual does
6601    not define what this type is, so all transformations should be prepared to
6602    handle these functions regardless of the type used.</p>
6603
6604 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
6605    instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
6606    used.</p>
6607
6608 <pre class="doc_code">
6609 define i32 @test(i32 %X, ...) {
6610   ; Initialize variable argument processing
6611   %ap = alloca i8*
6612   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
6613   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
6614
6615   ; Read a single integer argument
6616   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
6617
6618   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
6619   %aq = alloca i8*
6620   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
6621   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
6622   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
6623
6624   ; Stop processing of arguments.
6625   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
6626   ret i32 %tmp
6627 }
6628
6629 declare void @llvm.va_start(i8*)
6630 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
6631 declare void @llvm.va_end(i8*)
6632 </pre>
6633
6634 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6635 <h4>
6636   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
6637 </h4>
6638
6639
6640 <div>
6641
6642 <h5>Syntax:</h5>
6643 <pre>
6644   declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)
6645 </pre>
6646
6647 <h5>Overview:</h5>
6648 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>
6649    for subsequent use by <tt><a href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
6650
6651 <h5>Arguments:</h5>
6652 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
6653
6654 <h5>Semantics:</h5>
6655 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
6656    macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes
6657    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next
6658    call to <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to
6659    the function.  Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not
6660    need to know the last argument of the function as the compiler can figure
6661    that out.</p>
6662
6663 </div>
6664
6665 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6666 <h4>
6667  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
6668 </h4>
6669
6670 <div>
6671
6672 <h5>Syntax:</h5>
6673 <pre>
6674   declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)
6675 </pre>
6676
6677 <h5>Overview:</h5>
6678 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
6679    which has been initialized previously
6680    with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
6681    or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
6682
6683 <h5>Arguments:</h5>
6684 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
6685
6686 <h5>Semantics:</h5>
6687 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
6688    macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys
6689    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls
6690    to <a href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a>
6691    and <a href="#int_va_copy"> <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
6692    with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
6693
6694 </div>
6695
6696 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6697 <h4>
6698   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
6699 </h4>
6700
6701 <div>
6702
6703 <h5>Syntax:</h5>
6704 <pre>
6705   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
6706 </pre>
6707
6708 <h5>Overview:</h5>
6709 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
6710    from the source argument list to the destination argument list.</p>
6711
6712 <h5>Arguments:</h5>
6713 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
6714    The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy
6715    from.</p>
6716
6717 <h5>Semantics:</h5>
6718 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
6719    macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the
6720    source <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt>
6721    element.  This intrinsic is necessary because
6722    the <tt><a href="#int_va_start"> llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
6723    arbitrarily complex and require, for example, memory allocation.</p>
6724
6725 </div>
6726
6727 </div>
6728
6729 <!-- ======================================================================= -->
6730 <h3>
6731   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
6732 </h3>
6733
6734 <div>
6735
6736 <p>LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
6737 Collection</a> (GC) requires the implementation and generation of these
6738 intrinsics. These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC
6739 roots on the stack</a>, as well as garbage collector implementations that
6740 require <a href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a>
6741 barriers.  Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate
6742 these intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details,
6743 see <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with
6744 LLVM</a>.</p>
6745
6746 <p>The garbage collection intrinsics only operate on objects in the generic
6747    address space (address space zero).</p>
6748
6749 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6750 <h4>
6751   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
6752 </h4>
6753
6754 <div>
6755
6756 <h5>Syntax:</h5>
6757 <pre>
6758   declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
6759 </pre>
6760
6761 <h5>Overview:</h5>
6762 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
6763    the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
6764
6765 <h5>Arguments:</h5>
6766 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
6767    root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a
6768    global value address) contains the meta-data to be associated with the
6769    root.</p>
6770
6771 <h5>Semantics:</h5>
6772 <p>At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the "ptrloc"
6773    location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
6774    the runtime to find the pointer at GC safe points. The '<tt>llvm.gcroot</tt>'
6775    intrinsic may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6776    algorithm</a>.</p>
6777
6778 </div>
6779
6780 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6781 <h4>
6782   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
6783 </h4>
6784
6785 <div>
6786
6787 <h5>Syntax:</h5>
6788 <pre>
6789   declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
6790 </pre>
6791
6792 <h5>Overview:</h5>
6793 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
6794    locations, allowing garbage collector implementations that require read
6795    barriers.</p>
6796
6797 <h5>Arguments:</h5>
6798 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
6799    allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the
6800    start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
6801    null).</p>
6802
6803 <h5>Semantics:</h5>
6804 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
6805    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6806    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic
6807    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6808    algorithm</a>.</p>
6809
6810 </div>
6811
6812 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6813 <h4>
6814   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
6815 </h4>
6816
6817 <div>
6818
6819 <h5>Syntax:</h5>
6820 <pre>
6821   declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
6822 </pre>
6823
6824 <h5>Overview:</h5>
6825 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
6826    locations, allowing garbage collector implementations that require write
6827    barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
6828
6829 <h5>Arguments:</h5>
6830 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
6831    object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to
6832    store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may
6833    be null.</p>
6834
6835 <h5>Semantics:</h5>
6836 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
6837    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6838    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic
6839    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6840    algorithm</a>.</p>
6841
6842 </div>
6843
6844 </div>
6845
6846 <!-- ======================================================================= -->
6847 <h3>
6848   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
6849 </h3>
6850
6851 <div>
6852
6853 <p>These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may
6854    only be implemented with code generator support.</p>
6855
6856 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6857 <h4>
6858   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
6859 </h4>
6860
6861 <div>
6862
6863 <h5>Syntax:</h5>
6864 <pre>
6865   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
6866 </pre>
6867
6868 <h5>Overview:</h5>
6869 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a
6870    target-specific value indicating the return address of the current function
6871    or one of its callers.</p>
6872
6873 <h5>Arguments:</h5>
6874 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
6875    for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.
6876    The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6877
6878 <h5>Semantics:</h5>
6879 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6880    indicating the return address of the specified call frame, or zero if it
6881    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6882    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6883    debugging purposes.</p>
6884
6885 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6886    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6887    obvious source-language caller.</p>
6888
6889 </div>
6890
6891 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6892 <h4>
6893   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
6894 </h4>
6895
6896 <div>
6897
6898 <h5>Syntax:</h5>
6899 <pre>
6900   declare i8* @llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
6901 </pre>
6902
6903 <h5>Overview:</h5>
6904 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the
6905    target-specific frame pointer value for the specified stack frame.</p>
6906
6907 <h5>Arguments:</h5>
6908 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
6909    pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
6910    etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6911
6912 <h5>Semantics:</h5>
6913 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6914    indicating the frame address of the specified call frame, or zero if it
6915    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6916    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6917    debugging purposes.</p>
6918
6919 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6920    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6921    obvious source-language caller.</p>
6922
6923 </div>
6924
6925 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6926 <h4>
6927   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
6928 </h4>
6929
6930 <div>
6931
6932 <h5>Syntax:</h5>
6933 <pre>
6934   declare i8* @llvm.stacksave()
6935 </pre>
6936
6937 <h5>Overview:</h5>
6938 <p>The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state
6939    of the function stack, for use
6940    with <a href="#int_stackrestore"> <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is
6941    useful for implementing language features like scoped automatic variable
6942    sized arrays in C99.</p>
6943
6944 <h5>Semantics:</h5>
6945 <p>This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed
6946    to <a href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When
6947    an <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved
6948    from <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack
6949    to the state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.
6950    In practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the
6951    stack that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.</p>
6952
6953 </div>
6954
6955 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6956 <h4>
6957   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
6958 </h4>
6959
6960 <div>
6961
6962 <h5>Syntax:</h5>
6963 <pre>
6964   declare void @llvm.stackrestore(i8* %ptr)
6965 </pre>
6966
6967 <h5>Overview:</h5>
6968 <p>The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
6969    the function stack to the state it was in when the
6970    corresponding <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic
6971    executed.  This is useful for implementing language features like scoped
6972    automatic variable sized arrays in C99.</p>
6973
6974 <h5>Semantics:</h5>
6975 <p>See the description
6976    for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.</p>
6977
6978 </div>
6979
6980 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6981 <h4>
6982   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
6983 </h4>
6984
6985 <div>
6986
6987 <h5>Syntax:</h5>
6988 <pre>
6989   declare void @llvm.prefetch(i8* &lt;address&gt;, i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;, i32 &lt;cache type&gt;)
6990 </pre>
6991
6992 <h5>Overview:</h5>
6993 <p>The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to
6994    insert a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.
6995    Prefetches have no effect on the behavior of the program but can change its
6996    performance characteristics.</p>
6997
6998 <h5>Arguments:</h5>
6999 <p><tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the
7000    specifier determining if the fetch should be for a read (0) or write (1),
7001    and <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
7002    locality, to (3) - extremely local keep in cache. The <tt>cache type</tt>
7003    specifies whether the prefetch is performed on the data (1) or instruction (0)
7004    cache. The <tt>rw</tt>, <tt>locality</tt> and <tt>cache type</tt> arguments
7005    must be constant integers.</p>
7006
7007 <h5>Semantics:</h5>
7008 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
7009    prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support
7010    this intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for
7011    better performance.</p>
7012
7013 </div>
7014
7015 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7016 <h4>
7017   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
7018 </h4>
7019
7020 <div>
7021
7022 <h5>Syntax:</h5>
7023 <pre>
7024   declare void @llvm.pcmarker(i32 &lt;id&gt;)
7025 </pre>
7026
7027 <h5>Overview:</h5>
7028 <p>The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program
7029    Counter (PC) in a region of code to simulators and other tools.  The method
7030    is target specific, but it is expected that the marker will use exported
7031    symbols to transmit the PC of the marker.  The marker makes no guarantees
7032    that it will remain with any specific instruction after optimizations.  It is
7033    possible that the presence of a marker will inhibit optimizations.  The
7034    intended use is to be inserted after optimizations to allow correlations of
7035    simulation runs.</p>
7036
7037 <h5>Arguments:</h5>
7038 <p><tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.</p>
7039
7040 <h5>Semantics:</h5>
7041 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do
7042    not support this intrinsic may ignore it.</p>
7043
7044 </div>
7045
7046 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7047 <h4>
7048   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
7049 </h4>
7050
7051 <div>
7052
7053 <h5>Syntax:</h5>
7054 <pre>
7055   declare i64 @llvm.readcyclecounter()
7056 </pre>
7057
7058 <h5>Overview:</h5>
7059 <p>The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle
7060    counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those
7061    targets that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it
7062    should map to RPCC.  As the backing counters overflow quickly (on the order
7063    of 9 seconds on alpha), this should only be used for small timings.</p>
7064
7065 <h5>Semantics:</h5>
7066 <p>When directly supported, reading the cycle counter should not modify any
7067    memory.  Implementations are allowed to either return a application specific
7068    value or a system wide value.  On backends without support, this is lowered
7069    to a constant 0.</p>
7070
7071 </div>
7072
7073 </div>
7074
7075 <!-- ======================================================================= -->
7076 <h3>
7077   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
7078 </h3>
7079
7080 <div>
7081
7082 <p>LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
7083    These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about
7084    the alignment of the pointer arguments to the code generator, providing
7085    opportunity for more efficient code generation.</p>
7086
7087 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7088 <h4>
7089   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
7090 </h4>
7091
7092 <div>
7093
7094 <h5>Syntax:</h5>
7095 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.memcpy</tt> on any
7096    integer bit width and for different address spaces. Not all targets support
7097    all bit widths however.</p>
7098
7099 <pre>
7100   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7101                                           i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7102   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7103                                           i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7104 </pre>
7105
7106 <h5>Overview:</h5>
7107 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7108    source location to the destination location.</p>
7109
7110 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt>
7111    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
7112    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
7113
7114 <h5>Arguments:</h5>
7115
7116 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
7117    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
7118    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
7119    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
7120    volatile access.</p>
7121
7122 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7123    then the caller guarantees that both the source and destination pointers are
7124    aligned to that boundary.</p>
7125
7126 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7127    <tt>llvm.memcpy</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7128    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7129    to depend on it.</p>
7130
7131 <h5>Semantics:</h5>
7132
7133 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7134    source location to the destination location, which are not allowed to
7135    overlap.  It copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to
7136    be aligned to some boundary, this can be specified as the fourth argument,
7137    otherwise it should be set to 0 or 1.</p>
7138
7139 </div>
7140
7141 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7142 <h4>
7143   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
7144 </h4>
7145
7146 <div>
7147
7148 <h5>Syntax:</h5>
7149 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memmove on any integer bit
7150    width and for different address space. Not all targets support all bit
7151    widths however.</p>
7152
7153 <pre>
7154   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7155                                            i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7156   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7157                                            i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7158 </pre>
7159
7160 <h5>Overview:</h5>
7161 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the
7162    source location to the destination location. It is similar to the
7163    '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to
7164    overlap.</p>
7165
7166 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt>
7167    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
7168    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
7169
7170 <h5>Arguments:</h5>
7171
7172 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
7173    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
7174    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
7175    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
7176    volatile access.</p>
7177
7178 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7179    then the caller guarantees that the source and destination pointers are
7180    aligned to that boundary.</p>
7181
7182 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7183    <tt>llvm.memmove</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7184    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7185    to depend on it.</p>
7186
7187 <h5>Semantics:</h5>
7188
7189 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7190    source location to the destination location, which may overlap.  It copies
7191    "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to some
7192    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
7193    be set to 0 or 1.</p>
7194
7195 </div>
7196
7197 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7198 <h4>
7199   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
7200 </h4>
7201
7202 <div>
7203
7204 <h5>Syntax:</h5>
7205 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memset on any integer bit
7206    width and for different address spaces. However, not all targets support all
7207    bit widths.</p>
7208
7209 <pre>
7210   declare void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
7211                                      i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7212   declare void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
7213                                      i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7214 </pre>
7215
7216 <h5>Overview:</h5>
7217 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a
7218    particular byte value.</p>
7219
7220 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt>
7221    intrinsic does not return a value and takes extra alignment/volatile
7222    arguments.  Also, the destination can be in an arbitrary address space.</p>
7223
7224 <h5>Arguments:</h5>
7225 <p>The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
7226    byte value with which to fill it, the third argument is an integer argument
7227    specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the known
7228    alignment of the destination location.</p>
7229
7230 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7231    then the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that
7232    boundary.</p>
7233
7234 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7235    <tt>llvm.memset</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7236    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7237    to depend on it.</p>
7238
7239 <h5>Semantics:</h5>
7240 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting
7241    at the destination location.  If the argument is known to be aligned to some
7242    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
7243    be set to 0 or 1.</p>
7244
7245 </div>
7246
7247 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7248 <h4>
7249   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
7250 </h4>
7251
7252 <div>
7253
7254 <h5>Syntax:</h5>
7255 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sqrt</tt> on any
7256    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7257    types however.</p>
7258
7259 <pre>
7260   declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
7261   declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
7262   declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
7263   declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
7264   declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
7265 </pre>
7266
7267 <h5>Overview:</h5>
7268 <p>The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
7269    returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' functions would.
7270    Unlike <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined
7271    behavior for negative numbers other than -0.0 (which allows for better
7272    optimization, because there is no need to worry about errno being
7273    set).  <tt>llvm.sqrt(-0.0)</tt> is defined to return -0.0 like IEEE sqrt.</p>
7274
7275 <h5>Arguments:</h5>
7276 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7277    type.</p>
7278
7279 <h5>Semantics:</h5>
7280 <p>This function returns the sqrt of the specified operand if it is a
7281    nonnegative floating point number.</p>
7282
7283 </div>
7284
7285 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7286 <h4>
7287   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
7288 </h4>
7289
7290 <div>
7291
7292 <h5>Syntax:</h5>
7293 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.powi</tt> on any
7294    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7295    types however.</p>
7296
7297 <pre>
7298   declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
7299   declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
7300   declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
7301   declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
7302   declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
7303 </pre>
7304
7305 <h5>Overview:</h5>
7306 <p>The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7307    specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
7308    multiplications is not defined.  When a vector of floating point type is
7309    used, the second argument remains a scalar integer value.</p>
7310
7311 <h5>Arguments:</h5>
7312 <p>The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
7313    that power.</p>
7314
7315 <h5>Semantics:</h5>
7316 <p>This function returns the first value raised to the second power with an
7317    unspecified sequence of rounding operations.</p>
7318
7319 </div>
7320
7321 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7322 <h4>
7323   <a name="int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a>
7324 </h4>
7325
7326 <div>
7327
7328 <h5>Syntax:</h5>
7329 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sin</tt> on any
7330    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7331    types however.</p>
7332
7333 <pre>
7334   declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
7335   declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
7336   declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
7337   declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
7338   declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7339 </pre>
7340
7341 <h5>Overview:</h5>
7342 <p>The '<tt>llvm.sin.*</tt>' intrinsics return the sine of the operand.</p>
7343
7344 <h5>Arguments:</h5>
7345 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7346    type.</p>
7347
7348 <h5>Semantics:</h5>
7349 <p>This function returns the sine of the specified operand, returning the same
7350    values as the libm <tt>sin</tt> functions would, and handles error conditions
7351    in the same way.</p>
7352
7353 </div>
7354
7355 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7356 <h4>
7357   <a name="int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a>
7358 </h4>
7359
7360 <div>
7361
7362 <h5>Syntax:</h5>
7363 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cos</tt> on any
7364    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7365    types however.</p>
7366
7367 <pre>
7368   declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
7369   declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
7370   declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
7371   declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
7372   declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7373 </pre>
7374
7375 <h5>Overview:</h5>
7376 <p>The '<tt>llvm.cos.*</tt>' intrinsics return the cosine of the operand.</p>
7377
7378 <h5>Arguments:</h5>
7379 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7380    type.</p>
7381
7382 <h5>Semantics:</h5>
7383 <p>This function returns the cosine of the specified operand, returning the same
7384    values as the libm <tt>cos</tt> functions would, and handles error conditions
7385    in the same way.</p>
7386
7387 </div>
7388
7389 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7390 <h4>
7391   <a name="int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a>
7392 </h4>
7393
7394 <div>
7395
7396 <h5>Syntax:</h5>
7397 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.pow</tt> on any
7398    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7399    types however.</p>
7400
7401 <pre>
7402   declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
7403   declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
7404   declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
7405   declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
7406   declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
7407 </pre>
7408
7409 <h5>Overview:</h5>
7410 <p>The '<tt>llvm.pow.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7411    specified (positive or negative) power.</p>
7412
7413 <h5>Arguments:</h5>
7414 <p>The second argument is a floating point power, and the first is a value to
7415    raise to that power.</p>
7416
7417 <h5>Semantics:</h5>
7418 <p>This function returns the first value raised to the second power, returning
7419    the same values as the libm <tt>pow</tt> functions would, and handles error
7420    conditions in the same way.</p>
7421
7422 </div>
7423
7424 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7425 <h4>
7426   <a name="int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a>
7427 </h4>
7428
7429 <div>
7430
7431 <h5>Syntax:</h5>
7432 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.exp</tt> on any
7433    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7434    types however.</p>
7435
7436 <pre>
7437   declare float     @llvm.exp.f32(float  %Val)
7438   declare double    @llvm.exp.f64(double %Val)
7439   declare x86_fp80  @llvm.exp.f80(x86_fp80  %Val)
7440   declare fp128     @llvm.exp.f128(fp128 %Val)
7441   declare ppc_fp128 @llvm.exp.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7442 </pre>
7443
7444 <h5>Overview:</h5>
7445 <p>The '<tt>llvm.exp.*</tt>' intrinsics perform the exp function.</p>
7446
7447 <h5>Arguments:</h5>
7448 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7449    type.</p>
7450
7451 <h5>Semantics:</h5>
7452 <p>This function returns the same values as the libm <tt>exp</tt> functions
7453    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7454
7455 </div>
7456
7457 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7458 <h4>
7459   <a name="int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a>
7460 </h4>
7461
7462 <div>
7463
7464 <h5>Syntax:</h5>
7465 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.log</tt> on any
7466    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7467    types however.</p>
7468
7469 <pre>
7470   declare float     @llvm.log.f32(float  %Val)
7471   declare double    @llvm.log.f64(double %Val)
7472   declare x86_fp80  @llvm.log.f80(x86_fp80  %Val)
7473   declare fp128     @llvm.log.f128(fp128 %Val)
7474   declare ppc_fp128 @llvm.log.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7475 </pre>
7476
7477 <h5>Overview:</h5>
7478 <p>The '<tt>llvm.log.*</tt>' intrinsics perform the log function.</p>
7479
7480 <h5>Arguments:</h5>
7481 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7482    type.</p>
7483
7484 <h5>Semantics:</h5>
7485 <p>This function returns the same values as the libm <tt>log</tt> functions
7486    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7487
7488 </div>
7489
7490 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7491 <h4>
7492   <a name="int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a>
7493 </h4>
7494
7495 <div>
7496
7497 <h5>Syntax:</h5>
7498 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fma</tt> on any
7499    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7500    types however.</p>
7501
7502 <pre>
7503   declare float     @llvm.fma.f32(float  %a, float  %b, float  %c)
7504   declare double    @llvm.fma.f64(double %a, double %b, double %c)
7505   declare x86_fp80  @llvm.fma.f80(x86_fp80 %a, x86_fp80 %b, x86_fp80 %c)
7506   declare fp128     @llvm.fma.f128(fp128 %a, fp128 %b, fp128 %c)
7507   declare ppc_fp128 @llvm.fma.ppcf128(ppc_fp128 %a, ppc_fp128 %b, ppc_fp128 %c)
7508 </pre>
7509
7510 <h5>Overview:</h5>
7511 <p>The '<tt>llvm.fma.*</tt>' intrinsics perform the fused multiply-add
7512    operation.</p>
7513
7514 <h5>Arguments:</h5>
7515 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7516    type.</p>
7517
7518 <h5>Semantics:</h5>
7519 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fma</tt> functions
7520    would.</p>
7521
7522 </div>
7523
7524 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7525 <h4>
7526   <a name="int_fabs">'<tt>llvm.fabs.*</tt>' Intrinsic</a>
7527 </h4>
7528
7529 <div>
7530
7531 <h5>Syntax:</h5>
7532 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fabs</tt> on any
7533    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7534    types however.</p>
7535
7536 <pre>
7537   declare float     @llvm.fabs.f32(float  %Val)
7538   declare double    @llvm.fabs.f64(double %Val)
7539   declare x86_fp80  @llvm.fabs.f80(x86_fp80  %Val)
7540   declare fp128     @llvm.fabs.f128(fp128 %Val)
7541   declare ppc_fp128 @llvm.fabs.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7542 </pre>
7543
7544 <h5>Overview:</h5>
7545 <p>The '<tt>llvm.fabs.*</tt>' intrinsics return the absolute value of
7546    the operand.</p>
7547
7548 <h5>Arguments:</h5>
7549 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7550    type.</p>
7551
7552 <h5>Semantics:</h5>
7553 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fabs</tt> functions
7554    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7555
7556 </div>
7557
7558 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7559 <h4>
7560   <a name="int_floor">'<tt>llvm.floor.*</tt>' Intrinsic</a>
7561 </h4>
7562
7563 <div>
7564
7565 <h5>Syntax:</h5>
7566 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.floor</tt> on any
7567    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7568    types however.</p>
7569
7570 <pre>
7571   declare float     @llvm.floor.f32(float  %Val)
7572   declare double    @llvm.floor.f64(double %Val)
7573   declare x86_fp80  @llvm.floor.f80(x86_fp80  %Val)
7574   declare fp128     @llvm.floor.f128(fp128 %Val)
7575   declare ppc_fp128 @llvm.floor.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7576 </pre>
7577
7578 <h5>Overview:</h5>
7579 <p>The '<tt>llvm.floor.*</tt>' intrinsics return the floor of
7580    the operand.</p>
7581
7582 <h5>Arguments:</h5>
7583 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7584    type.</p>
7585
7586 <h5>Semantics:</h5>
7587 <p>This function returns the same values as the libm <tt>floor</tt> functions
7588    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7589
7590 </div>
7591
7592 </div>
7593
7594 <!-- ======================================================================= -->
7595 <h3>
7596   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
7597 </h3>
7598
7599 <div>
7600
7601 <p>LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
7602    These allow efficient code generation for some algorithms.</p>
7603
7604 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7605 <h4>
7606   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
7607 </h4>
7608
7609 <div>
7610
7611 <h5>Syntax:</h5>
7612 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
7613    type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).</p>
7614
7615 <pre>
7616   declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 &lt;id&gt;)
7617   declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 &lt;id&gt;)
7618   declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 &lt;id&gt;)
7619 </pre>
7620
7621 <h5>Overview:</h5>
7622 <p>The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer
7623    values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These
7624    are useful for performing operations on data that is not in the target's
7625    native byte order.</p>
7626
7627 <h5>Semantics:</h5>
7628 <p>The <tt>llvm.bswap.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high
7629    and low byte of the input i16 swapped.  Similarly,
7630    the <tt>llvm.bswap.i32</tt> intrinsic returns an i32 value that has the four
7631    bytes of the input i32 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1,
7632    2, 3 then the returned i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.
7633    The <tt>llvm.bswap.i48</tt>, <tt>llvm.bswap.i64</tt> and other intrinsics
7634    extend this concept to additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and
7635    more, respectively).</p>
7636
7637 </div>
7638
7639 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7640 <h4>
7641   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
7642 </h4>
7643
7644 <div>
7645
7646 <h5>Syntax:</h5>
7647 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
7648    width, or on any vector with integer elements. Not all targets support all
7649   bit widths or vector types, however.</p>
7650
7651 <pre>
7652   declare i8 @llvm.ctpop.i8(i8  &lt;src&gt;)
7653   declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
7654   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
7655   declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
7656   declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
7657   declare &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctpop.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;)
7658 </pre>
7659
7660 <h5>Overview:</h5>
7661 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set
7662    in a value.</p>
7663
7664 <h5>Arguments:</h5>
7665 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
7666    integer type, or a vector with integer elements.
7667    The return type must match the argument type.</p>
7668
7669 <h5>Semantics:</h5>
7670 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable, or within each
7671    element of a vector.</p>
7672
7673 </div>
7674
7675 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7676 <h4>
7677   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
7678 </h4>
7679
7680 <div>
7681
7682 <h5>Syntax:</h5>
7683 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any
7684    integer bit width, or any vector whose elements are integers. Not all
7685    targets support all bit widths or vector types, however.</p>
7686
7687 <pre>
7688   declare i8   @llvm.ctlz.i8  (i8   &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7689   declare i16  @llvm.ctlz.i16 (i16  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7690   declare i32  @llvm.ctlz.i32 (i32  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7691   declare i64  @llvm.ctlz.i64 (i64  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7692   declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7693   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctlz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7694 </pre>
7695
7696 <h5>Overview:</h5>
7697 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7698    leading zeros in a variable.</p>
7699
7700 <h5>Arguments:</h5>
7701 <p>The first argument is the value to be counted. This argument may be of any
7702    integer type, or a vectory with integer element type. The return type
7703    must match the first argument type.</p>
7704
7705 <p>The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether the
7706    intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a defined
7707    result. Historically some architectures did not provide a defined result for
7708    zero values as efficiently, and many algorithms are now predicated on
7709    avoiding zero-value inputs.</p>
7710
7711 <h5>Semantics:</h5>
7712 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant)
7713    zeros in a variable, or within each element of the vector.
7714    If <tt>src == 0</tt> then the result is the size in bits of the type of
7715    <tt>src</tt> if <tt>is_zero_undef == 0</tt> and <tt>undef</tt> otherwise.
7716    For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.</p>
7717
7718 </div>
7719
7720 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7721 <h4>
7722   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
7723 </h4>
7724
7725 <div>
7726
7727 <h5>Syntax:</h5>
7728 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any
7729    integer bit width, or any vector of integer elements. Not all targets
7730    support all bit widths or vector types, however.</p>
7731
7732 <pre>
7733   declare i8   @llvm.cttz.i8  (i8   &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7734   declare i16  @llvm.cttz.i16 (i16  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7735   declare i32  @llvm.cttz.i32 (i32  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7736   declare i64  @llvm.cttz.i64 (i64  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7737   declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7738   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.cttz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7739 </pre>
7740
7741 <h5>Overview:</h5>
7742 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7743    trailing zeros.</p>
7744
7745 <h5>Arguments:</h5>
7746 <p>The first argument is the value to be counted. This argument may be of any
7747    integer type, or a vectory with integer element type. The return type
7748    must match the first argument type.</p>
7749
7750 <p>The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether the
7751    intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a defined
7752    result. Historically some architectures did not provide a defined result for
7753    zero values as efficiently, and many algorithms are now predicated on
7754    avoiding zero-value inputs.</p>
7755
7756 <h5>Semantics:</h5>
7757 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant)
7758    zeros in a variable, or within each element of a vector.
7759    If <tt>src == 0</tt> then the result is the size in bits of the type of
7760    <tt>src</tt> if <tt>is_zero_undef == 0</tt> and <tt>undef</tt> otherwise.
7761    For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.</p>
7762
7763 </div>
7764
7765 </div>
7766
7767 <!-- ======================================================================= -->
7768 <h3>
7769   <a name="int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
7770 </h3>
7771
7772 <div>
7773
7774 <p>LLVM provides intrinsics for some arithmetic with overflow operations.</p>
7775
7776 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7777 <h4>
7778   <a name="int_sadd_overflow">
7779     '<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7780   </a>
7781 </h4>
7782
7783 <div>
7784
7785 <h5>Syntax:</h5>
7786 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>
7787    on any integer bit width.</p>
7788
7789 <pre>
7790   declare {i16, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7791   declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7792   declare {i64, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7793 </pre>
7794
7795 <h5>Overview:</h5>
7796 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7797    a signed addition of the two arguments, and indicate whether an overflow
7798    occurred during the signed summation.</p>
7799
7800 <h5>Arguments:</h5>
7801 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7802    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7803    width. The second element of the result structure must be of
7804    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7805    undergo signed addition.</p>
7806
7807 <h5>Semantics:</h5>
7808 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7809    a signed addition of the two variables. They return a structure &mdash; the
7810    first element of which is the signed summation, and the second element of
7811    which is a bit specifying if the signed summation resulted in an
7812    overflow.</p>
7813
7814 <h5>Examples:</h5>
7815 <pre>
7816   %res = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7817   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7818   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7819   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7820 </pre>
7821
7822 </div>
7823
7824 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7825 <h4>
7826   <a name="int_uadd_overflow">
7827     '<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7828   </a>
7829 </h4>
7830
7831 <div>
7832
7833 <h5>Syntax:</h5>
7834 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>
7835    on any integer bit width.</p>
7836
7837 <pre>
7838   declare {i16, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7839   declare {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7840   declare {i64, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7841 </pre>
7842
7843 <h5>Overview:</h5>
7844 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7845    an unsigned addition of the two arguments, and indicate whether a carry
7846    occurred during the unsigned summation.</p>
7847
7848 <h5>Arguments:</h5>
7849 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7850    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7851    width. The second element of the result structure must be of
7852    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7853    undergo unsigned addition.</p>
7854
7855 <h5>Semantics:</h5>
7856 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7857    an unsigned addition of the two arguments. They return a structure &mdash;
7858    the first element of which is the sum, and the second element of which is a
7859    bit specifying if the unsigned summation resulted in a carry.</p>
7860
7861 <h5>Examples:</h5>
7862 <pre>
7863   %res = call {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7864   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7865   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7866   br i1 %obit, label %carry, label %normal
7867 </pre>
7868
7869 </div>
7870
7871 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7872 <h4>
7873   <a name="int_ssub_overflow">
7874     '<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7875   </a>
7876 </h4>
7877
7878 <div>
7879
7880 <h5>Syntax:</h5>
7881 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>
7882    on any integer bit width.</p>
7883
7884 <pre>
7885   declare {i16, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7886   declare {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7887   declare {i64, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7888 </pre>
7889
7890 <h5>Overview:</h5>
7891 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7892    a signed subtraction of the two arguments, and indicate whether an overflow
7893    occurred during the signed subtraction.</p>
7894
7895 <h5>Arguments:</h5>
7896 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7897    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7898    width. The second element of the result structure must be of
7899    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7900    undergo signed subtraction.</p>
7901
7902 <h5>Semantics:</h5>
7903 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7904    a signed subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7905    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7906    which is a bit specifying if the signed subtraction resulted in an
7907    overflow.</p>
7908
7909 <h5>Examples:</h5>
7910 <pre>
7911   %res = call {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7912   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7913   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7914   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7915 </pre>
7916
7917 </div>
7918
7919 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7920 <h4>
7921   <a name="int_usub_overflow">
7922     '<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7923   </a>
7924 </h4>
7925
7926 <div>
7927
7928 <h5>Syntax:</h5>
7929 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.usub.with.overflow</tt>
7930    on any integer bit width.</p>
7931
7932 <pre>
7933   declare {i16, i1} @llvm.usub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7934   declare {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7935   declare {i64, i1} @llvm.usub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7936 </pre>
7937
7938 <h5>Overview:</h5>
7939 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7940    an unsigned subtraction of the two arguments, and indicate whether an
7941    overflow occurred during the unsigned subtraction.</p>
7942
7943 <h5>Arguments:</h5>
7944 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7945    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7946    width. The second element of the result structure must be of
7947    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7948    undergo unsigned subtraction.</p>
7949
7950 <h5>Semantics:</h5>
7951 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7952    an unsigned subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7953    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7954    which is a bit specifying if the unsigned subtraction resulted in an
7955    overflow.</p>
7956
7957 <h5>Examples:</h5>
7958 <pre>
7959   %res = call {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7960   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7961   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7962   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7963 </pre>
7964
7965 </div>
7966
7967 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7968 <h4>
7969   <a name="int_smul_overflow">
7970     '<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7971   </a>
7972 </h4>
7973
7974 <div>
7975
7976 <h5>Syntax:</h5>
7977 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.smul.with.overflow</tt>
7978    on any integer bit width.</p>
7979
7980 <pre>
7981   declare {i16, i1} @llvm.smul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7982   declare {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7983   declare {i64, i1} @llvm.smul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7984 </pre>
7985
7986 <h5>Overview:</h5>
7987
7988 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7989    a signed multiplication of the two arguments, and indicate whether an
7990    overflow occurred during the signed multiplication.</p>
7991
7992 <h5>Arguments:</h5>
7993 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7994    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7995    width. The second element of the result structure must be of
7996    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7997    undergo signed multiplication.</p>
7998
7999 <h5>Semantics:</h5>
8000 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8001    a signed multiplication of the two arguments. They return a structure &mdash;
8002    the first element of which is the multiplication, and the second element of
8003    which is a bit specifying if the signed multiplication resulted in an
8004    overflow.</p>
8005
8006 <h5>Examples:</h5>
8007 <pre>
8008   %res = call {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8009   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
8010   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8011   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8012 </pre>
8013
8014 </div>
8015
8016 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8017 <h4>
8018   <a name="int_umul_overflow">
8019     '<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
8020   </a>
8021 </h4>
8022
8023 <div>
8024
8025 <h5>Syntax:</h5>
8026 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.umul.with.overflow</tt>
8027    on any integer bit width.</p>
8028
8029 <pre>
8030   declare {i16, i1} @llvm.umul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
8031   declare {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8032   declare {i64, i1} @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
8033 </pre>
8034
8035 <h5>Overview:</h5>
8036 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8037    a unsigned multiplication of the two arguments, and indicate whether an
8038    overflow occurred during the unsigned multiplication.</p>
8039
8040 <h5>Arguments:</h5>
8041 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
8042    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
8043    width. The second element of the result structure must be of
8044    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
8045    undergo unsigned multiplication.</p>
8046
8047 <h5>Semantics:</h5>
8048 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8049    an unsigned multiplication of the two arguments. They return a structure
8050    &mdash; the first element of which is the multiplication, and the second
8051    element of which is a bit specifying if the unsigned multiplication resulted
8052    in an overflow.</p>
8053
8054 <h5>Examples:</h5>
8055 <pre>
8056   %res = call {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8057   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
8058   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8059   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8060 </pre>
8061
8062 </div>
8063
8064 </div>
8065
8066 <!-- ======================================================================= -->
8067 <h3>
8068   <a name="spec_arithmetic">Specialised Arithmetic Intrinsics</a>
8069 </h3>
8070
8071 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8072
8073 <h4>
8074   <a name="fmuladd">'<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' Intrinsic</a>
8075 </h4>
8076
8077 <div>
8078
8079 <h5>Syntax:</h5>
8080 <pre>
8081   declare float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c)
8082   declare double @llvm.fmuladd.f64(double %a, double %b, double %c)
8083 </pre>
8084
8085 <h5>Overview:</h5>
8086 <p>The '<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' intrinsic functions represent multiply-add
8087 expressions that can be fused if the code generator determines that the fused
8088 expression would be legal and efficient.</p>
8089
8090 <h5>Arguments:</h5>
8091 <p>The '<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' intrinsics each take three arguments: two
8092 multiplicands, a and b, and an addend c.</p>
8093
8094 <h5>Semantics:</h5>
8095 <p>The expression:</p>
8096 <pre>
8097   %0 = call float @llvm.fmuladd.f32(%a, %b, %c)
8098 </pre>
8099 <p>is equivalent to the expression a * b + c, except that rounding will not be
8100 performed between the multiplication and addition steps if the code generator
8101 fuses the operations. Fusion is not guaranteed, even if the target platform
8102 supports it. If a fused multiply-add is required the corresponding llvm.fma.*
8103 intrinsic function should be used instead.</p>
8104
8105 <h5>Examples:</h5>
8106 <pre>
8107   %r2 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c) ; yields {float}:r2 = (a * b) + c
8108 </pre>
8109
8110 </div>
8111
8112 <!-- ======================================================================= -->
8113 <h3>
8114   <a name="int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
8115 </h3>
8116
8117 <div>
8118
8119 <p>For most target platforms, half precision floating point is a storage-only
8120    format. This means that it is
8121    a dense encoding (in memory) but does not support computation in the
8122    format.</p>
8123    
8124 <p>This means that code must first load the half-precision floating point
8125    value as an i16, then convert it to float with <a
8126    href="#int_convert_from_fp16"><tt>llvm.convert.from.fp16</tt></a>.
8127    Computation can then be performed on the float value (including extending to
8128    double etc).  To store the value back to memory, it is first converted to
8129    float if needed, then converted to i16 with
8130    <a href="#int_convert_to_fp16"><tt>llvm.convert.to.fp16</tt></a>, then
8131    storing as an i16 value.</p>
8132
8133 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8134 <h4>
8135   <a name="int_convert_to_fp16">
8136     '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic
8137   </a>
8138 </h4>
8139
8140 <div>
8141
8142 <h5>Syntax:</h5>
8143 <pre>
8144   declare i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
8145 </pre>
8146
8147 <h5>Overview:</h5>
8148 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
8149    a conversion from single precision floating point format to half precision
8150    floating point format.</p>
8151
8152 <h5>Arguments:</h5>
8153 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
8154    converted.</p>
8155
8156 <h5>Semantics:</h5>
8157 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
8158    a conversion from single precision floating point format to half precision
8159    floating point format. The return value is an <tt>i16</tt> which
8160    contains the converted number.</p>
8161
8162 <h5>Examples:</h5>
8163 <pre>
8164   %res = call i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
8165   store i16 %res, i16* @x, align 2
8166 </pre>
8167
8168 </div>
8169
8170 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8171 <h4>
8172   <a name="int_convert_from_fp16">
8173     '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic
8174   </a>
8175 </h4>
8176
8177 <div>
8178
8179 <h5>Syntax:</h5>
8180 <pre>
8181   declare f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
8182 </pre>
8183
8184 <h5>Overview:</h5>
8185 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs
8186    a conversion from half precision floating point format to single precision
8187    floating point format.</p>
8188
8189 <h5>Arguments:</h5>
8190 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
8191    converted.</p>
8192
8193 <h5>Semantics:</h5>
8194 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs a
8195    conversion from half single precision floating point format to single
8196    precision floating point format. The input half-float value is represented by
8197    an <tt>i16</tt> value.</p>
8198
8199 <h5>Examples:</h5>
8200 <pre>
8201   %a = load i16* @x, align 2
8202   %res = call f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
8203 </pre>
8204
8205 </div>
8206
8207 </div>
8208
8209 <!-- ======================================================================= -->
8210 <h3>
8211   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
8212 </h3>
8213
8214 <div>
8215
8216 <p>The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt>
8217    prefix), are described in
8218    the <a href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source
8219    Level Debugging</a> document.</p>
8220
8221 </div>
8222
8223 <!-- ======================================================================= -->
8224 <h3>
8225   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
8226 </h3>
8227
8228 <div>
8229
8230 <p>The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
8231    <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in
8232    the <a href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
8233    Handling</a> document.</p>
8234
8235 </div>
8236
8237 <!-- ======================================================================= -->
8238 <h3>
8239   <a name="int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
8240 </h3>
8241
8242 <div>
8243
8244 <p>These intrinsics make it possible to excise one parameter, marked with
8245    the <a href="#nest"><tt>nest</tt></a> attribute, from a function.
8246    The result is a callable
8247    function pointer lacking the nest parameter - the caller does not need to
8248    provide a value for it.  Instead, the value to use is stored in advance in a
8249    "trampoline", a block of memory usually allocated on the stack, which also
8250    contains code to splice the nest value into the argument list.  This is used
8251    to implement the GCC nested function address extension.</p>
8252
8253 <p>For example, if the function is
8254    <tt>i32 f(i8* nest %c, i32 %x, i32 %y)</tt> then the resulting function
8255    pointer has signature <tt>i32 (i32, i32)*</tt>.  It can be created as
8256    follows:</p>
8257
8258 <pre class="doc_code">
8259   %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
8260   %tramp1 = getelementptr [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
8261   call i8* @llvm.init.trampoline(i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8*, i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval)
8262   %p = call i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* %tramp1)
8263   %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
8264 </pre>
8265
8266 <p>The call <tt>%val = call i32 %fp(i32 %x, i32 %y)</tt> is then equivalent
8267    to <tt>%val = call i32 %f(i8* %nval, i32 %x, i32 %y)</tt>.</p>
8268
8269 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8270 <h4>
8271   <a name="int_it">
8272     '<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic
8273   </a>
8274 </h4>
8275
8276 <div>
8277
8278 <h5>Syntax:</h5>
8279 <pre>
8280   declare void @llvm.init.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;, i8* &lt;func&gt;, i8* &lt;nval&gt;)
8281 </pre>
8282
8283 <h5>Overview:</h5>
8284 <p>This fills the memory pointed to by <tt>tramp</tt> with executable code,
8285    turning it into a trampoline.</p>
8286
8287 <h5>Arguments:</h5>
8288 <p>The <tt>llvm.init.trampoline</tt> intrinsic takes three arguments, all
8289    pointers.  The <tt>tramp</tt> argument must point to a sufficiently large and
8290    sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
8291    intrinsic.  Note that the size and the alignment are target-specific - LLVM
8292    currently provides no portable way of determining them, so a front-end that
8293    generates this intrinsic needs to have some target-specific knowledge.
8294    The <tt>func</tt> argument must hold a function bitcast to
8295    an <tt>i8*</tt>.</p>
8296
8297 <h5>Semantics:</h5>
8298 <p>The block of memory pointed to by <tt>tramp</tt> is filled with target
8299    dependent code, turning it into a function.  Then <tt>tramp</tt> needs to be
8300    passed to <a href="#int_at">llvm.adjust.trampoline</a> to get a pointer
8301    which can be <a href="#int_trampoline">bitcast (to a new function) and
8302    called</a>.  The new function's signature is the same as that of
8303    <tt>func</tt> with any arguments marked with the <tt>nest</tt> attribute
8304    removed.  At most one such <tt>nest</tt> argument is allowed, and it must be of
8305    pointer type.  Calling the new function is equivalent to calling <tt>func</tt>
8306    with the same argument list, but with <tt>nval</tt> used for the missing
8307    <tt>nest</tt> argument.  If, after calling <tt>llvm.init.trampoline</tt>, the
8308    memory pointed to by <tt>tramp</tt> is modified, then the effect of any later call
8309    to the returned function pointer is undefined.</p>
8310 </div>
8311
8312 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8313 <h4>
8314   <a name="int_at">
8315     '<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic
8316   </a>
8317 </h4>
8318
8319 <div>
8320
8321 <h5>Syntax:</h5>
8322 <pre>
8323   declare i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;)
8324 </pre>
8325
8326 <h5>Overview:</h5>
8327 <p>This performs any required machine-specific adjustment to the address of a
8328    trampoline (passed as <tt>tramp</tt>).</p>
8329
8330 <h5>Arguments:</h5>
8331 <p><tt>tramp</tt> must point to a block of memory which already has trampoline code
8332    filled in by a previous call to <a href="#int_it"><tt>llvm.init.trampoline</tt>
8333    </a>.</p>
8334
8335 <h5>Semantics:</h5>
8336 <p>On some architectures the address of the code to be executed needs to be
8337    different to the address where the trampoline is actually stored.  This
8338    intrinsic returns the executable address corresponding to <tt>tramp</tt>
8339    after performing the required machine specific adjustments.
8340    The pointer returned can then be <a href="#int_trampoline"> bitcast and
8341    executed</a>.
8342 </p>
8343
8344 </div>
8345
8346 </div>
8347
8348 <!-- ======================================================================= -->
8349 <h3>
8350   <a name="int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
8351 </h3>
8352
8353 <div>
8354
8355 <p>This class of intrinsics exists to information about the lifetime of memory
8356    objects and ranges where variables are immutable.</p>
8357
8358 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8359 <h4>
8360   <a name="int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a>
8361 </h4>
8362
8363 <div>
8364
8365 <h5>Syntax:</h5>
8366 <pre>
8367   declare void @llvm.lifetime.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8368 </pre>
8369
8370 <h5>Overview:</h5>
8371 <p>The '<tt>llvm.lifetime.start</tt>' intrinsic specifies the start of a memory
8372    object's lifetime.</p>
8373
8374 <h5>Arguments:</h5>
8375 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8376    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8377    the object.</p>
8378
8379 <h5>Semantics:</h5>
8380 <p>This intrinsic indicates that before this point in the code, the value of the
8381    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8382    never be used and has an undefined value.  A load from the pointer that
8383    precedes this intrinsic can be replaced with
8384    <tt>'<a href="#undefvalues">undef</a>'</tt>.</p>
8385
8386 </div>
8387
8388 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8389 <h4>
8390   <a name="int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a>
8391 </h4>
8392
8393 <div>
8394
8395 <h5>Syntax:</h5>
8396 <pre>
8397   declare void @llvm.lifetime.end(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8398 </pre>
8399
8400 <h5>Overview:</h5>
8401 <p>The '<tt>llvm.lifetime.end</tt>' intrinsic specifies the end of a memory
8402    object's lifetime.</p>
8403
8404 <h5>Arguments:</h5>
8405 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8406    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8407    the object.</p>
8408
8409 <h5>Semantics:</h5>
8410 <p>This intrinsic indicates that after this point in the code, the value of the
8411    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8412    never be used and has an undefined value.  Any stores into the memory object
8413    following this intrinsic may be removed as dead.
8414
8415 </div>
8416
8417 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8418 <h4>
8419   <a name="int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a>
8420 </h4>
8421
8422 <div>
8423
8424 <h5>Syntax:</h5>
8425 <pre>
8426   declare {}* @llvm.invariant.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8427 </pre>
8428
8429 <h5>Overview:</h5>
8430 <p>The '<tt>llvm.invariant.start</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8431    a memory object will not change.</p>
8432
8433 <h5>Arguments:</h5>
8434 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8435    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8436    the object.</p>
8437
8438 <h5>Semantics:</h5>
8439 <p>This intrinsic indicates that until an <tt>llvm.invariant.end</tt> that uses
8440    the return value, the referenced memory location is constant and
8441    unchanging.</p>
8442
8443 </div>
8444
8445 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8446 <h4>
8447   <a name="int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a>
8448 </h4>
8449
8450 <div>
8451
8452 <h5>Syntax:</h5>
8453 <pre>
8454   declare void @llvm.invariant.end({}* &lt;start&gt;, i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8455 </pre>
8456
8457 <h5>Overview:</h5>
8458 <p>The '<tt>llvm.invariant.end</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8459    a memory object are mutable.</p>
8460
8461 <h5>Arguments:</h5>
8462 <p>The first argument is the matching <tt>llvm.invariant.start</tt> intrinsic.
8463    The second argument is a constant integer representing the size of the
8464    object, or -1 if it is variable sized and the third argument is a pointer
8465    to the object.</p>
8466
8467 <h5>Semantics:</h5>
8468 <p>This intrinsic indicates that the memory is mutable again.</p>
8469
8470 </div>
8471
8472 </div>
8473
8474 <!-- ======================================================================= -->
8475 <h3>
8476   <a name="int_general">General Intrinsics</a>
8477 </h3>
8478
8479 <div>
8480
8481 <p>This class of intrinsics is designed to be generic and has no specific
8482    purpose.</p>
8483
8484 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8485 <h4>
8486   <a name="int_var_annotation">'<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a>
8487 </h4>
8488
8489 <div>
8490
8491 <h5>Syntax:</h5>
8492 <pre>
8493   declare void @llvm.var.annotation(i8* &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8494 </pre>
8495
8496 <h5>Overview:</h5>
8497 <p>The '<tt>llvm.var.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8498
8499 <h5>Arguments:</h5>
8500 <p>The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a
8501    global string, the third is a pointer to a global string which is the source
8502    file name, and the last argument is the line number.</p>
8503
8504 <h5>Semantics:</h5>
8505 <p>This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary strings.
8506    This can be useful for special purpose optimizations that want to look for
8507    these annotations.  These have no other defined use; they are ignored by code
8508    generation and optimization.</p>
8509
8510 </div>
8511
8512 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8513 <h4>
8514   <a name="int_annotation">'<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a>
8515 </h4>
8516
8517 <div>
8518
8519 <h5>Syntax:</h5>
8520 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use '<tt>llvm.annotation</tt>' on
8521    any integer bit width.</p>
8522
8523 <pre>
8524   declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8525   declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8526   declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8527   declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8528   declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8529 </pre>
8530
8531 <h5>Overview:</h5>
8532 <p>The '<tt>llvm.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8533
8534 <h5>Arguments:</h5>
8535 <p>The first argument is an integer value (result of some expression), the
8536    second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a global
8537    string which is the source file name, and the last argument is the line
8538    number.  It returns the value of the first argument.</p>
8539
8540 <h5>Semantics:</h5>
8541 <p>This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions with
8542    arbitrary strings.  This can be useful for special purpose optimizations that
8543    want to look for these annotations.  These have no other defined use; they
8544    are ignored by code generation and optimization.</p>
8545
8546 </div>
8547
8548 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8549 <h4>
8550   <a name="int_trap">'<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a>
8551 </h4>
8552
8553 <div>
8554
8555 <h5>Syntax:</h5>
8556 <pre>
8557   declare void @llvm.trap() noreturn nounwind
8558 </pre>
8559
8560 <h5>Overview:</h5>
8561 <p>The '<tt>llvm.trap</tt>' intrinsic.</p>
8562
8563 <h5>Arguments:</h5>
8564 <p>None.</p>
8565
8566 <h5>Semantics:</h5>
8567 <p>This intrinsic is lowered to the target dependent trap instruction. If the
8568    target does not have a trap instruction, this intrinsic will be lowered to
8569    a call of the <tt>abort()</tt> function.</p>
8570
8571 </div>
8572
8573 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8574 <h4>
8575   <a name="int_debugtrap">'<tt>llvm.debugtrap</tt>' Intrinsic</a>
8576 </h4>
8577
8578 <div>
8579
8580 <h5>Syntax:</h5>
8581 <pre>
8582   declare void @llvm.debugtrap() nounwind
8583 </pre>
8584
8585 <h5>Overview:</h5>
8586 <p>The '<tt>llvm.debugtrap</tt>' intrinsic.</p>
8587
8588 <h5>Arguments:</h5>
8589 <p>None.</p>
8590
8591 <h5>Semantics:</h5>
8592 <p>This intrinsic is lowered to code which is intended to cause an execution
8593    trap with the intention of requesting the attention of a debugger.</p>
8594
8595 </div>
8596
8597 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8598 <h4>
8599   <a name="int_stackprotector">'<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a>
8600 </h4>
8601
8602 <div>
8603
8604 <h5>Syntax:</h5>
8605 <pre>
8606   declare void @llvm.stackprotector(i8* &lt;guard&gt;, i8** &lt;slot&gt;)
8607 </pre>
8608
8609 <h5>Overview:</h5>
8610 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic takes the <tt>guard</tt> and
8611    stores it onto the stack at <tt>slot</tt>. The stack slot is adjusted to
8612    ensure that it is placed on the stack before local variables.</p>
8613
8614 <h5>Arguments:</h5>
8615 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic requires two pointer
8616    arguments. The first argument is the value loaded from the stack
8617    guard <tt>@__stack_chk_guard</tt>. The second variable is an <tt>alloca</tt>
8618    that has enough space to hold the value of the guard.</p>
8619
8620 <h5>Semantics:</h5>
8621 <p>This intrinsic causes the prologue/epilogue inserter to force the position of
8622    the <tt>AllocaInst</tt> stack slot to be before local variables on the
8623    stack. This is to ensure that if a local variable on the stack is
8624    overwritten, it will destroy the value of the guard. When the function exits,
8625    the guard on the stack is checked against the original guard. If they are
8626    different, then the program aborts by calling the <tt>__stack_chk_fail()</tt>
8627    function.</p>
8628
8629 </div>
8630
8631 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8632 <h4>
8633   <a name="int_objectsize">'<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a>
8634 </h4>
8635
8636 <div>
8637
8638 <h5>Syntax:</h5>
8639 <pre>
8640   declare i32 @llvm.objectsize.i32(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;min&gt;)
8641   declare i64 @llvm.objectsize.i64(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;min&gt;)
8642 </pre>
8643
8644 <h5>Overview:</h5>
8645 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is designed to provide information to
8646    the optimizers to determine at compile time whether a) an operation (like
8647    memcpy) will overflow a buffer that corresponds to an object, or b) that a
8648    runtime check for overflow isn't necessary. An object in this context means
8649    an allocation of a specific class, structure, array, or other object.</p>
8650
8651 <h5>Arguments:</h5>
8652 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8653    argument is a pointer to or into the <tt>object</tt>. The second argument
8654    is a boolean and determines whether <tt>llvm.objectsize</tt> returns 0 (if
8655    true) or -1 (if false) when the object size is unknown.
8656    The second argument only accepts constants.</p>
8657    
8658 <h5>Semantics:</h5>
8659 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is lowered to a constant representing
8660    the size of the object concerned. If the size cannot be determined at compile
8661    time, <tt>llvm.objectsize</tt> returns <tt>i32/i64 -1 or 0</tt>
8662    (depending on the <tt>min</tt> argument).</p>
8663
8664 </div>
8665 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8666 <h4>
8667   <a name="int_expect">'<tt>llvm.expect</tt>' Intrinsic</a>
8668 </h4>
8669
8670 <div>
8671
8672 <h5>Syntax:</h5>
8673 <pre>
8674   declare i32 @llvm.expect.i32(i32 &lt;val&gt;, i32 &lt;expected_val&gt;)
8675   declare i64 @llvm.expect.i64(i64 &lt;val&gt;, i64 &lt;expected_val&gt;)
8676 </pre>
8677
8678 <h5>Overview:</h5>
8679 <p>The <tt>llvm.expect</tt> intrinsic provides information about expected (the
8680    most probable) value of <tt>val</tt>, which can be used by optimizers.</p>
8681
8682 <h5>Arguments:</h5>
8683 <p>The <tt>llvm.expect</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8684    argument is a value. The second argument is an expected value, this needs to
8685    be a constant value, variables are not allowed.</p>
8686
8687 <h5>Semantics:</h5>
8688 <p>This intrinsic is lowered to the <tt>val</tt>.</p>
8689 </div>
8690
8691 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8692 <h4>
8693   <a name="int_donothing">'<tt>llvm.donothing</tt>' Intrinsic</a>
8694 </h4>
8695
8696 <div>
8697
8698 <h5>Syntax:</h5>
8699 <pre>
8700   declare void @llvm.donothing() nounwind readnone
8701 </pre>
8702
8703 <h5>Overview:</h5>
8704 <p>The <tt>llvm.donothing</tt> intrinsic doesn't perform any operation. It's the
8705 only intrinsic that can be called with an invoke instruction.</p>
8706
8707 <h5>Arguments:</h5>
8708 <p>None.</p>
8709
8710 <h5>Semantics:</h5>
8711 <p>This intrinsic does nothing, and it's removed by optimizers and ignored by
8712 codegen.</p>
8713 </div>
8714
8715 </div>
8716
8717 </div>
8718 <!-- *********************************************************************** -->
8719 <hr>
8720 <address>
8721   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
8722   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
8723   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
8724   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
8725
8726   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
8727   <a href="http://llvm.org/">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
8728   Last modified: $Date$
8729 </address>
8730
8731 </body>
8732 </html>