llvm-abcd has become llvm-bcanalyzer
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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   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
7 </head>
8
9 <body>
10
11 <div class="doc_title"> LLVM Language Reference Manual </div>
12 <ol>
13   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
14   <li><a href="#introduction">Introduction</a></li>
15   <li><a href="#identifiers">Identifiers</a></li>
16   <li><a href="#typesystem">Type System</a>
17     <ol>
18       <li><a href="#t_primitive">Primitive Types</a>    
19         <ol>
20           <li><a href="#t_classifications">Type Classifications</a></li>
21         </ol>
22       </li>
23       <li><a href="#t_derived">Derived Types</a>
24         <ol>
25           <li><a href="#t_array">Array Type</a></li>
26           <li><a href="#t_function">Function Type</a></li>
27           <li><a href="#t_pointer">Pointer Type</a></li>
28           <li><a href="#t_struct">Structure Type</a></li>
29 <!-- <li><a href="#t_packed" >Packed Type</a> -->
30         </ol>
31       </li>
32     </ol>
33   </li>
34   <li><a href="#highlevel">High Level Structure</a>
35     <ol>
36       <li><a href="#modulestructure">Module Structure</a></li>
37       <li><a href="#globalvars">Global Variables</a></li>
38       <li><a href="#functionstructure">Function Structure</a></li>
39     </ol>
40   </li>
41   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
42     <ol>
43       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
44         <ol>
45           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
46           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
47           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
48           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
49           <li><a href="#i_unwind">'<tt>unwind</tt>'  Instruction</a></li>
50         </ol>
51       </li>
52       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
53         <ol>
54           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
55           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
56           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
57           <li><a href="#i_div">'<tt>div</tt>' Instruction</a></li>
58           <li><a href="#i_rem">'<tt>rem</tt>' Instruction</a></li>
59           <li><a href="#i_setcc">'<tt>set<i>cc</i></tt>' Instructions</a></li>
60         </ol>
61       </li>
62       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
63         <ol>
64           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
65           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
66           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
67           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
68           <li><a href="#i_shr">'<tt>shr</tt>' Instruction</a></li>
69         </ol>
70       </li>
71       <li><a href="#memoryops">Memory Access Operations</a>
72         <ol>
73           <li><a href="#i_malloc">'<tt>malloc</tt>'   Instruction</a></li>
74           <li><a href="#i_free">'<tt>free</tt>'     Instruction</a></li>
75           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>'   Instruction</a></li>
76          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>'     Instruction</a></li>
77          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>'    Instruction</a></li>
78          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
79         </ol>
80       </li>
81       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
82         <ol>
83           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
84           <li><a href="#i_cast">'<tt>cast .. to</tt>' Instruction</a></li>
85           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
86           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
87           <li><a href="#i_vanext">'<tt>vanext</tt>' Instruction</a></li>
88           <li><a href="#i_vaarg">'<tt>vaarg</tt>'  Instruction</a></li>
89         </ol>
90       </li>
91     </ol>
92   </li>
93   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
94     <ol>
95       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
96         <ol>
97           <li><a href="#i_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
98           <li><a href="#i_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
99           <li><a href="#i_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
100         </ol>
101       </li>
102       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
103         <ol>
104           <li><a href="#i_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
105           <li><a href="#i_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
106           <li><a href="#i_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
107         </ol>
108       </li>
109       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
110         <ol>
111           <li><a href="#i_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
112           <li><a href="#i_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
113         </ol>
114       </li>
115       <li><a href="#int_os">Operating System Intrinsics</a>
116         <ol>
117           <li><a href="#i_readport">'<tt>llvm.readport</tt>' Intrinsic</a></li>
118           <li><a href="#i_writeport">'<tt>llvm.writeport</tt>' Intrinsic</a></li>
119           <li><a href="#i_readio">'<tt>llvm.readio</tt>'   Intrinsic</a></li>
120           <li><a href="#i_writeio">'<tt>llvm.writeio</tt>'   Intrinsic</a></li>
121         </ol>
122       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
123         <ol>
124           <li><a href="#i_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a></li>
125           <li><a href="#i_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a></li>
126           <li><a href="#i_memset">'<tt>llvm.memset</tt>' Intrinsic</a></li>
127           <li><a href="#i_isunordered">'<tt>llvm.isunordered</tt>' Intrinsic</a></li>
128         </ol>
129       </li>
130       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
131     </ol>
132   </li>
133 </ol>
134
135 <div class="doc_author">
136   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
137             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
138 </div>
139
140 <!-- *********************************************************************** -->
141 <div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract </a></div>
142 <!-- *********************************************************************** -->
143
144 <div class="doc_text">
145 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. 
146 LLVM is an SSA based representation that provides type safety,
147 low-level operations, flexibility, and the capability of representing
148 'all' high-level languages cleanly.  It is the common code
149 representation used throughout all phases of the LLVM compilation
150 strategy.</p>
151 </div>
152
153 <!-- *********************************************************************** -->
154 <div class="doc_section"> <a name="introduction">Introduction</a> </div>
155 <!-- *********************************************************************** -->
156
157 <div class="doc_text">
158
159 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three
160 different forms: as an in-memory compiler IR, as an on-disk bytecode
161 representation (suitable for fast loading by a Just-In-Time compiler),
162 and as a human readable assembly language representation.  This allows
163 LLVM to provide a powerful intermediate representation for efficient
164 compiler transformations and analysis, while providing a natural means
165 to debug and visualize the transformations.  The three different forms
166 of LLVM are all equivalent.  This document describes the human readable
167 representation and notation.</p>
168
169 <p>The LLVM representation aims to be a light-weight and low-level
170 while being expressive, typed, and extensible at the same time.  It
171 aims to be a "universal IR" of sorts, by being at a low enough level
172 that high-level ideas may be cleanly mapped to it (similar to how
173 microprocessors are "universal IR's", allowing many source languages to
174 be mapped to them).  By providing type information, LLVM can be used as
175 the target of optimizations: for example, through pointer analysis, it
176 can be proven that a C automatic variable is never accessed outside of
177 the current function... allowing it to be promoted to a simple SSA
178 value instead of a memory location.</p>
179
180 </div>
181
182 <!-- _______________________________________________________________________ -->
183 <div class="doc_subsubsection"> <a name="wellformed">Well-Formedness</a> </div>
184
185 <div class="doc_text">
186
187 <p>It is important to note that this document describes 'well formed'
188 LLVM assembly language.  There is a difference between what the parser
189 accepts and what is considered 'well formed'.  For example, the
190 following instruction is syntactically okay, but not well formed:</p>
191
192 <pre>
193   %x = <a href="#i_add">add</a> int 1, %x
194 </pre>
195
196 <p>...because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of
197 its uses. The LLVM infrastructure provides a verification pass that may
198 be used to verify that an LLVM module is well formed.  This pass is
199 automatically run by the parser after parsing input assembly, and by
200 the optimizer before it outputs bytecode.  The violations pointed out
201 by the verifier pass indicate bugs in transformation passes or input to
202 the parser.</p>
203
204 <!-- Describe the typesetting conventions here. --> </div>
205
206 <!-- *********************************************************************** -->
207 <div class="doc_section"> <a name="identifiers">Identifiers</a> </div>
208 <!-- *********************************************************************** -->
209
210 <div class="doc_text">
211
212 <p>LLVM uses three different forms of identifiers, for different
213 purposes:</p>
214
215 <ol>
216   <li>Numeric constants are represented as you would expect: 12, -3
217 123.421,   etc.  Floating point constants have an optional hexadecimal
218 notation.</li>
219   <li>Named values are represented as a string of characters with a '%'
220 prefix.   For example, %foo, %DivisionByZero,
221 %a.really.long.identifier.  The actual   regular expression used is '<tt>%[a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.
222 Identifiers which require other characters in their names can be
223 surrounded   with quotes.  In this way, anything except a <tt>"</tt>
224 character can be used   in a name.</li>
225   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with
226 a '%'   prefix.  For example, %12, %2, %44.</li>
227 </ol>
228 <p>LLVM requires that values start with a '%' sign for two reasons:
229 Compilers don't need to worry about name clashes with reserved words,
230 and the set of reserved words may be expanded in the future without
231 penalty.  Additionally, unnamed identifiers allow a compiler to quickly
232 come up with a temporary variable without having to avoid symbol table
233 conflicts.</p>
234 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
235 languages. There are keywords for different opcodes ('<tt><a
236  href="#i_add">add</a></tt>', '<tt><a href="#i_cast">cast</a></tt>', '<tt><a
237  href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names ('<tt><a
238  href="#t_void">void</a></tt>', '<tt><a href="#t_uint">uint</a></tt>',
239 etc...), and others.  These reserved words cannot conflict with
240 variable names, because none of them start with a '%' character.</p>
241 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable '<tt>%X</tt>'
242 by 8:</p>
243 <p>The easy way:</p>
244 <pre>  %result = <a href="#i_mul">mul</a> uint %X, 8<br></pre>
245 <p>After strength reduction:</p>
246 <pre>  %result = <a href="#i_shl">shl</a> uint %X, ubyte 3<br></pre>
247 <p>And the hard way:</p>
248 <pre>  <a href="#i_add">add</a> uint %X, %X           <i>; yields {uint}:%0</i>
249   <a
250  href="#i_add">add</a> uint %0, %0           <i>; yields {uint}:%1</i>
251   %result = <a
252  href="#i_add">add</a> uint %1, %1<br></pre>
253 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several
254 important lexical features of LLVM:</p>
255 <ol>
256   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end
257 of   line.</li>
258   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation
259 is not   assigned to a named value.</li>
260   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
261 </ol>
262 <p>...and it also show a convention that we follow in this document. 
263 When demonstrating instructions, we will follow an instruction with a
264 comment that defines the type and name of value produced.  Comments are
265 shown in italic text.</p>
266 <p>The one non-intuitive notation for constants is the optional
267 hexidecimal form of floating point constants.  For example, the form '<tt>double
268 0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than) '<tt>double
269 4.5e+15</tt>' which is also supported by the parser.  The only time
270 hexadecimal floating point constants are useful (and the only time that
271 they are generated by the disassembler) is when an FP constant has to
272 be emitted that is not representable as a decimal floating point number
273 exactly.  For example, NaN's, infinities, and other special cases are
274 represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly and
275 disassembly do not cause any bits to change in the constants.</p>
276 </div>
277 <!-- *********************************************************************** -->
278 <div class="doc_section"> <a name="typesystem">Type System</a> </div>
279 <!-- *********************************************************************** -->
280 <div class="doc_text">
281 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
282 intermediate representation.  Being typed enables a number of
283 optimizations to be performed on the IR directly, without having to do
284 extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
285 system makes it easier to read the generated code and enables novel
286 analyses and transformations that are not feasible to perform on normal
287 three address code representations.</p>
288 <!-- The written form for the type system was heavily influenced by the
289 syntactic problems with types in the C language<sup><a
290 href="#rw_stroustrup">1</a></sup>.<p> --> </div>
291 <!-- ======================================================================= -->
292 <div class="doc_subsection"> <a name="t_primitive">Primitive Types</a> </div>
293 <div class="doc_text">
294 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
295 system. The current set of primitive types are as follows:</p>
296
297 <table border="0" style="align: center">
298   <tbody>
299     <tr>
300       <td>
301       <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4" style="align: center">
302         <tbody>
303           <tr>
304             <td><tt>void</tt></td>
305             <td>No value</td>
306           </tr>
307           <tr>
308             <td><tt>ubyte</tt></td>
309             <td>Unsigned 8 bit value</td>
310           </tr>
311           <tr>
312             <td><tt>ushort</tt></td>
313             <td>Unsigned 16 bit value</td>
314           </tr>
315           <tr>
316             <td><tt>uint</tt></td>
317             <td>Unsigned 32 bit value</td>
318           </tr>
319           <tr>
320             <td><tt>ulong</tt></td>
321             <td>Unsigned 64 bit value</td>
322           </tr>
323           <tr>
324             <td><tt>float</tt></td>
325             <td>32 bit floating point value</td>
326           </tr>
327           <tr>
328             <td><tt>label</tt></td>
329             <td>Branch destination</td>
330           </tr>
331         </tbody>
332       </table>
333       </td>
334       <td valign="top">
335       <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
336         <tbody>
337           <tr>
338             <td><tt>bool</tt></td>
339             <td>True or False value</td>
340           </tr>
341           <tr>
342             <td><tt>sbyte</tt></td>
343             <td>Signed 8 bit value</td>
344           </tr>
345           <tr>
346             <td><tt>short</tt></td>
347             <td>Signed 16 bit value</td>
348           </tr>
349           <tr>
350             <td><tt>int</tt></td>
351             <td>Signed 32 bit value</td>
352           </tr>
353           <tr>
354             <td><tt>long</tt></td>
355             <td>Signed 64 bit value</td>
356           </tr>
357           <tr>
358             <td><tt>double</tt></td>
359             <td>64 bit floating point value</td>
360           </tr>
361         </tbody>
362       </table>
363       </td>
364     </tr>
365   </tbody>
366 </table>
367
368 </div>
369 <!-- _______________________________________________________________________ -->
370 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_classifications">Type
371 Classifications</a> </div>
372 <div class="doc_text">
373 <p>These different primitive types fall into a few useful
374 classifications:</p>
375
376 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
377   <tbody>
378     <tr>
379       <td><a name="t_signed">signed</a></td>
380       <td><tt>sbyte, short, int, long, float, double</tt></td>
381     </tr>
382     <tr>
383       <td><a name="t_unsigned">unsigned</a></td>
384       <td><tt>ubyte, ushort, uint, ulong</tt></td>
385     </tr>
386     <tr>
387       <td><a name="t_integer">integer</a></td>
388       <td><tt>ubyte, sbyte, ushort, short, uint, int, ulong, long</tt></td>
389     </tr>
390     <tr>
391       <td><a name="t_integral">integral</a></td>
392       <td><tt>bool, ubyte, sbyte, ushort, short, uint, int, ulong, long</tt></td>
393     </tr>
394     <tr>
395       <td><a name="t_floating">floating point</a></td>
396       <td><tt>float, double</tt></td>
397     </tr>
398     <tr>
399       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
400       <td><tt>bool, ubyte, sbyte, ushort, short,<br>
401 uint, int, ulong, long, float, double, <a href="#t_pointer">pointer</a></tt></td>
402     </tr>
403   </tbody>
404 </table>
405
406 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the
407 most important.  Values of these types are the only ones which can be
408 produced by instructions, passed as arguments, or used as operands to
409 instructions.  This means that all structures and arrays must be
410 manipulated either by pointer or by component.</p>
411 </div>
412 <!-- ======================================================================= -->
413 <div class="doc_subsection"> <a name="t_derived">Derived Types</a> </div>
414 <div class="doc_text">
415 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system. 
416 This is what allows a programmer to represent arrays, functions,
417 pointers, and other useful types.  Note that these derived types may be
418 recursive: For example, it is possible to have a two dimensional array.</p>
419 </div>
420 <!-- _______________________________________________________________________ -->
421 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_array">Array Type</a> </div>
422 <div class="doc_text">
423 <h5>Overview:</h5>
424 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
425 sequentially in memory.  The array type requires a size (number of
426 elements) and an underlying data type.</p>
427 <h5>Syntax:</h5>
428 <pre>  [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]<br></pre>
429 <p>The number of elements is a constant integer value, elementtype may
430 be any type with a size.</p>
431 <h5>Examples:</h5>
432 <p> <tt>[40 x int ]</tt>: Array of 40 integer values.<br>
433 <tt>[41 x int ]</tt>: Array of 41 integer values.<br>
434 <tt>[40 x uint]</tt>: Array of 40 unsigned integer values.</p>
435 <p> </p>
436 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
437
438 <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
439   <tbody>
440     <tr>
441       <td><tt>[3 x [4 x int]]</tt></td>
442       <td>: 3x4 array integer values.</td>
443     </tr>
444     <tr>
445       <td><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
446       <td>: 12x10 array of single precision floating point values.</td>
447     </tr>
448     <tr>
449       <td><tt>[2 x [3 x [4 x uint]]]</tt></td>
450       <td>: 2x3x4 array of unsigned integer values.</td>
451     </tr>
452   </tbody>
453 </table>
454
455 </div>
456 <!-- _______________________________________________________________________ -->
457 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_function">Function Type</a> </div>
458 <div class="doc_text">
459 <h5>Overview:</h5>
460 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It
461 consists of a return type and a list of formal parameter types. 
462 Function types are usually used to build virtual function tables
463 (which are structures of pointers to functions), for indirect function
464 calls, and when defining a function.</p>
465 <p>
466 The return type of a function type cannot be an aggregate type.
467 </p>
468 <h5>Syntax:</h5>
469 <pre>  &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)<br></pre>
470 <p>Where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of
471 type specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
472 which indicates that the function takes a variable number of arguments.
473 Variable argument functions can access their arguments with the <a
474  href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a> functions.</p>
475 <h5>Examples:</h5>
476
477 <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
478   <tbody>
479     <tr>
480       <td><tt>int (int)</tt></td>
481       <td>: function taking an <tt>int</tt>, returning an <tt>int</tt></td>
482     </tr>
483     <tr>
484       <td><tt>float (int, int *) *</tt></td>
485       <td>: <a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
486 an <tt>int</tt> and a <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>int</tt>,
487 returning <tt>float</tt>.</td>
488     </tr>
489     <tr>
490       <td><tt>int (sbyte *, ...)</tt></td>
491       <td>: A vararg function that takes at least one <a
492  href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>sbyte</tt> (signed char in C),
493 which       returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt>
494 in LLVM.</td>
495     </tr>
496   </tbody>
497 </table>
498
499 </div>
500 <!-- _______________________________________________________________________ -->
501 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_struct">Structure Type</a> </div>
502 <div class="doc_text">
503 <h5>Overview:</h5>
504 <p>The structure type is used to represent a collection of data members
505 together in memory.  The packing of the field types is defined to match
506 the ABI of the underlying processor.  The elements of a structure may
507 be any type that has a size.</p>
508 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>
509 and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a
510 field with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>'
511 instruction.</p>
512 <h5>Syntax:</h5>
513 <pre>  { &lt;type list&gt; }<br></pre>
514 <h5>Examples:</h5>
515
516 <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
517   <tbody>
518     <tr>
519       <td><tt>{ int, int, int }</tt></td>
520       <td>: a triple of three <tt>int</tt> values</td>
521     </tr>
522     <tr>
523       <td><tt>{ float, int (int) * }</tt></td>
524       <td>: A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
525 second       element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
526  href="#t_function">function</a> that takes an <tt>int</tt>, returning
527 an <tt>int</tt>.</td>
528     </tr>
529   </tbody>
530 </table>
531
532 </div>
533 <!-- _______________________________________________________________________ -->
534 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pointer">Pointer Type</a> </div>
535 <div class="doc_text">
536 <h5>Overview:</h5>
537 <p>As in many languages, the pointer type represents a pointer or
538 reference to another object, which must live in memory.</p>
539 <h5>Syntax:</h5>
540 <pre>  &lt;type&gt; *<br></pre>
541 <h5>Examples:</h5>
542
543 <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
544   <tbody>
545     <tr>
546       <td><tt>[4x int]*</tt></td>
547       <td>: <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a href="#t_array">array</a>
548 of four <tt>int</tt> values</td>
549     </tr>
550     <tr>
551       <td><tt>int (int *) *</tt></td>
552       <td>: A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
553  href="#t_function">function</a> that takes an <tt>int</tt>, returning
554 an <tt>int</tt>.</td>
555     </tr>
556   </tbody>
557 </table>
558
559 </div>
560 <!-- _______________________________________________________________________ --><!--
561 <div class="doc_subsubsection">
562   <a name="t_packed">Packed Type</a>
563 </div>
564
565 <div class="doc_text">
566
567 Mention/decide that packed types work with saturation or not. Maybe have a packed+saturated type in addition to just a packed type.<p>
568
569 Packed types should be 'nonsaturated' because standard data types are not saturated.  Maybe have a saturated packed type?<p>
570
571 </div>
572
573 --><!-- *********************************************************************** -->
574 <div class="doc_section"> <a name="highlevel">High Level Structure</a> </div>
575 <!-- *********************************************************************** --><!-- ======================================================================= -->
576 <div class="doc_subsection"> <a name="modulestructure">Module Structure</a> </div>
577 <div class="doc_text">
578 <p>LLVM programs are composed of "Module"s, each of which is a
579 translation unit of the input programs.  Each module consists of
580 functions, global variables, and symbol table entries.  Modules may be
581 combined together with the LLVM linker, which merges function (and
582 global variable) definitions, resolves forward declarations, and merges
583 symbol table entries. Here is an example of the "hello world" module:</p>
584 <pre><i>; Declare the string constant as a global constant...</i>
585 <a href="#identifiers">%.LC0</a> = <a href="#linkage_internal">internal</a> <a
586  href="#globalvars">constant</a> <a href="#t_array">[13 x sbyte]</a> c"hello world\0A\00"          <i>; [13 x sbyte]*</i>
587
588 <i>; External declaration of the puts function</i>
589 <a href="#functionstructure">declare</a> int %puts(sbyte*)                                            <i>; int(sbyte*)* </i>
590
591 <i>; Definition of main function</i>
592 int %main() {                                                        <i>; int()* </i>
593         <i>; Convert [13x sbyte]* to sbyte *...</i>
594         %cast210 = <a
595  href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x sbyte]* %.LC0, long 0, long 0 <i>; sbyte*</i>
596
597         <i>; Call puts function to write out the string to stdout...</i>
598         <a
599  href="#i_call">call</a> int %puts(sbyte* %cast210)                              <i>; int</i>
600         <a
601  href="#i_ret">ret</a> int 0<br>}<br></pre>
602 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a>
603 named "<tt>.LC0</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>"
604 function, and a <a href="#functionstructure">function definition</a>
605 for "<tt>main</tt>".</p>
606 <a name="linkage"> In general, a module is made up of a list of global
607 values, where both functions and global variables are global values. 
608 Global values are represented by a pointer to a memory location (in
609 this case, a pointer to an array of char, and a pointer to a function),
610 and have one of the following linkage types:</a>
611 <p> </p>
612 <dl>
613   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt> </dt>
614   <dd>Global values with internal linkage are only directly accessible
615 by objects in the current module.  In particular, linking code into a
616 module with an internal global value may cause the internal to be
617 renamed as necessary to avoid collisions.  Because the symbol is
618 internal to the module, all references can be updated.  This
619 corresponds to the notion of the '<tt>static</tt>' keyword in C, or the
620 idea of "anonymous namespaces" in C++.
621     <p> </p>
622   </dd>
623   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt>: </dt>
624   <dd>"<tt>linkonce</tt>" linkage is similar to <tt>internal</tt>
625 linkage, with the twist that linking together two modules defining the
626 same <tt>linkonce</tt> globals will cause one of the globals to be
627 discarded.  This is typically used to implement inline functions. 
628 Unreferenced <tt>linkonce</tt> globals are allowed to be discarded.
629     <p> </p>
630   </dd>
631   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt>: </dt>
632   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage is exactly the same as <tt>linkonce</tt>
633 linkage, except that unreferenced <tt>weak</tt> globals may not be
634 discarded.  This is used to implement constructs in C such as "<tt>int
635 X;</tt>" at global scope.
636     <p> </p>
637   </dd>
638   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt>: </dt>
639   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global
640 variables of pointer to array type.  When two global variables with
641 appending linkage are linked together, the two global arrays are
642 appended together.  This is the LLVM, typesafe, equivalent of having
643 the system linker append together "sections" with identical names when
644 .o files are linked.
645     <p> </p>
646   </dd>
647   <dt><tt><b><a name="linkage_external">externally visible</a></b></tt>:</dt>
648   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is
649 externally visible, meaning that it participates in linkage and can be
650 used to resolve external symbol references.
651     <p> </p>
652   </dd>
653 </dl>
654 <p> </p>
655 <p><a name="linkage_external">For example, since the "<tt>.LC0</tt>"
656 variable is defined to be internal, if another module defined a "<tt>.LC0</tt>"
657 variable and was linked with this one, one of the two would be renamed,
658 preventing a collision.  Since "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are
659 external (i.e., lacking any linkage declarations), they are accessible
660 outside of the current module.  It is illegal for a function <i>declaration</i>
661 to have any linkage type other than "externally visible".</a></p>
662 </div>
663
664 <!-- ======================================================================= -->
665 <div class="doc_subsection">
666   <a name="globalvars">Global Variables</a>
667 </div>
668
669 <div class="doc_text">
670
671 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation
672 time instead of run-time.  Global variables may optionally be
673 initialized.  A variable may be defined as a global "constant", which
674 indicates that the contents of the variable will never be modified
675 (opening options for optimization).</p>
676
677 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in
678 scope (i.e. they dominate) for all basic blocks in the program.  Global
679 variables always define a pointer to their "content" type because they
680 describe a region of memory, and all memory objects in LLVM are
681 accessed through pointers.</p>
682
683 </div>
684
685
686 <!-- ======================================================================= -->
687 <div class="doc_subsection">
688   <a name="functionstructure">Functions</a>
689 </div>
690
691 <div class="doc_text">
692
693 <p>LLVM function definitions are composed of a (possibly empty) argument list,
694 an opening curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.  LLVM
695 function declarations are defined with the "<tt>declare</tt>" keyword, a
696 function name, and a function signature.</p>
697
698 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG for
699 the function.  Each basic block may optionally start with a label (giving the
700 basic block a symbol table entry), contains a list of instructions, and ends
701 with a <a href="#terminators">terminator</a> instruction (such as a branch or
702 function return).</p>
703
704 <p>The first basic block in program is special in two ways: it is immediately
705 executed on entrance to the function, and it is not allowed to have predecessor
706 basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry block of a
707 function).  Because the block can have no predecessors, it also cannot have any
708 <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
709
710 <p>LLVM functions are identified by their name and type signature.  Hence, two
711 functions with the same name but different parameter lists or return values are
712 considered different functions, and LLVM will resolves references to each
713 appropriately.</p>
714
715 </div>
716
717
718 <!-- *********************************************************************** -->
719 <div class="doc_section"> <a name="instref">Instruction Reference</a> </div>
720 <!-- *********************************************************************** -->
721 <div class="doc_text">
722 <p>The LLVM instruction set consists of several different
723 classifications of instructions: <a href="#terminators">terminator
724 instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>, <a
725  href="#memoryops">memory instructions</a>, and <a href="#otherops">other
726 instructions</a>.</p>
727 </div>
728 <!-- ======================================================================= -->
729 <div class="doc_subsection"> <a name="terminators">Terminator
730 Instructions</a> </div>
731 <div class="doc_text">
732 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every
733 basic block in a program ends with a "Terminator" instruction, which
734 indicates which block should be executed after the current block is
735 finished. These terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>'
736 value: they produce control flow, not values (the one exception being
737 the '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
738 <p>There are five different terminator instructions: the '<a
739  href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>' instruction, the '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>'
740 instruction, the '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>' instruction,
741 the '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction, and the '<a
742  href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>' instruction.</p>
743 </div>
744 <!-- _______________________________________________________________________ -->
745 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>'
746 Instruction</a> </div>
747 <div class="doc_text">
748 <h5>Syntax:</h5>
749 <pre>  ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
750   ret void                 <i>; Return from void function</i>
751 </pre>
752 <h5>Overview:</h5>
753 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and a
754 value) from a function, back to the caller.</p>
755 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that
756 returns a value and then causes control flow, and one that just causes
757 control flow to occur.</p>
758 <h5>Arguments:</h5>
759 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction may return any '<a
760  href="#t_firstclass">first class</a>' type.  Notice that a function is
761 not <a href="#wellformed">well formed</a> if there exists a '<tt>ret</tt>'
762 instruction inside of the function that returns a value that does not
763 match the return type of the function.</p>
764 <h5>Semantics:</h5>
765 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow
766 returns back to the calling function's context.  If the caller is a "<a
767  href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at
768 the instruction after the call.  If the caller was an "<a
769  href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues
770 at the beginning "normal" of the destination block.  If the instruction
771 returns a value, that value shall set the call or invoke instruction's
772 return value.</p>
773 <h5>Example:</h5>
774 <pre>  ret int 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
775   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
776 </pre>
777 </div>
778 <!-- _______________________________________________________________________ -->
779 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a> </div>
780 <div class="doc_text">
781 <h5>Syntax:</h5>
782 <pre>  br bool &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;<br>  br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
783 </pre>
784 <h5>Overview:</h5>
785 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to
786 transfer to a different basic block in the current function.  There are
787 two forms of this instruction, corresponding to a conditional branch
788 and an unconditional branch.</p>
789 <h5>Arguments:</h5>
790 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a
791 single '<tt>bool</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The
792 unconditional form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>'
793 value as a target.</p>
794 <h5>Semantics:</h5>
795 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>bool</tt>'
796 argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows
797 to the '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
798 control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
799 <h5>Example:</h5>
800 <pre>Test:<br>  %cond = <a href="#i_setcc">seteq</a> int %a, %b<br>  br bool %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal<br>IfEqual:<br>  <a
801  href="#i_ret">ret</a> int 1<br>IfUnequal:<br>  <a href="#i_ret">ret</a> int 0<br></pre>
802 </div>
803 <!-- _______________________________________________________________________ -->
804 <div class="doc_subsubsection">
805    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
806 </div>
807
808 <div class="doc_text">
809 <h5>Syntax:</h5>
810
811 <pre>
812   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
813 </pre>
814
815 <h5>Overview:</h5>
816
817 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
818 several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
819 instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
820 destinations.</p>
821
822
823 <h5>Arguments:</h5>
824
825 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
826 comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination, and
827 an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.  The
828 table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
829
830 <h5>Semantics:</h5>
831
832 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
833 destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this
834 table is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
835 transfered to the corresponding destination; otherwise, control flow is
836 transfered to the default destination.</p>
837
838 <h5>Implementation:</h5>
839
840 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
841 <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in different
842 ways.  For example, it could be generated as a series of chained conditional
843 branches or with a lookup table.</p>
844
845 <h5>Example:</h5>
846
847 <pre>
848  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
849  %Val = <a href="#i_cast">cast</a> bool %value to int
850  switch int %Val, label %truedest [int 0, label %falsedest ]
851
852  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
853  switch uint 0, label %dest [ ]
854
855  <i>; Implement a jump table:</i>
856  switch uint %val, label %otherwise [ uint 0, label %onzero 
857                                       uint 1, label %onone 
858                                       uint 2, label %ontwo ]
859 </pre>
860 </div>
861 <!-- _______________________________________________________________________ -->
862 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>'
863 Instruction</a> </div>
864 <div class="doc_text">
865 <h5>Syntax:</h5>
866 <pre>  &lt;result&gt; = invoke &lt;ptr to function ty&gt; %&lt;function ptr val&gt;(&lt;function args&gt;)<br>                 to label &lt;normal label&gt; except label &lt;exception label&gt;<br></pre>
867 <h5>Overview:</h5>
868 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a
869 specified function, with the possibility of control flow transfer to
870 either the '<tt>normal</tt>' <tt>label</tt> label or the '<tt>exception</tt>'<tt>label</tt>.
871 If the callee function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>"
872 instruction, control flow will return to the "normal" label.  If the
873 callee (or any indirect callees) returns with the "<a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>"
874 instruction, control is interrupted, and continued at the dynamically
875 nearest "except" label.</p>
876 <h5>Arguments:</h5>
877 <p>This instruction requires several arguments:</p>
878 <ol>
879   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the
880 pointer to function value being invoked.  In most cases, this is a
881 direct function invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as
882 possible, branching off an arbitrary pointer to function value. </li>
883   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer
884 to a function to be invoked. </li>
885   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the
886 function signature argument types.  If the function signature indicates
887 the function accepts a variable number of arguments, the extra
888 arguments can be specified. </li>
889   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called
890 function executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
891   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee
892 returns with the <a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a> instruction. </li>
893 </ol>
894 <h5>Semantics:</h5>
895 <p>This instruction is designed to operate as a standard '<tt><a
896  href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
897 primary difference is that it establishes an association with a label,
898 which is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
899 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure
900 that proper cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt>
901 or a thrown exception.  Additionally, this is important for
902 implementation of '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that
903 support them.</p>
904 <h5>Example:</h5>
905 <pre>  %retval = invoke int %Test(int 15)<br>              to label %Continue<br>              except label %TestCleanup     <i>; {int}:retval set</i>
906 </pre>
907 </div>
908 <!-- _______________________________________________________________________ -->
909 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unwind">'<tt>unwind</tt>'
910 Instruction</a> </div>
911 <div class="doc_text">
912 <h5>Syntax:</h5>
913 <pre>  unwind<br></pre>
914 <h5>Overview:</h5>
915 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction unwinds the stack, continuing
916 control flow at the first callee in the dynamic call stack which used
917 an <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction to perform the
918 call.  This is primarily used to implement exception handling.</p>
919 <h5>Semantics:</h5>
920 <p>The '<tt>unwind</tt>' intrinsic causes execution of the current
921 function to immediately halt.  The dynamic call stack is then searched
922 for the first <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction on
923 the call stack.  Once found, execution continues at the "exceptional"
924 destination block specified by the <tt>invoke</tt> instruction.  If
925 there is no <tt>invoke</tt> instruction in the dynamic call chain,
926 undefined behavior results.</p>
927 </div>
928 <!-- ======================================================================= -->
929 <div class="doc_subsection"> <a name="binaryops">Binary Operations</a> </div>
930 <div class="doc_text">
931 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a
932 program.  They require two operands, execute an operation on them, and
933 produce a single value. The result value of a binary operator is not
934 necessarily the same type as its operands.</p>
935 <p>There are several different binary operators:</p>
936 </div>
937 <!-- _______________________________________________________________________ -->
938 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_add">'<tt>add</tt>'
939 Instruction</a> </div>
940 <div class="doc_text">
941 <h5>Syntax:</h5>
942 <pre>  &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
943 </pre>
944 <h5>Overview:</h5>
945 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
946 <h5>Arguments:</h5>
947 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must be either <a
948  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
949 values. Both arguments must have identical types.</p>
950 <h5>Semantics:</h5>
951 <p>The value produced is the integer or floating point sum of the two
952 operands.</p>
953 <h5>Example:</h5>
954 <pre>  &lt;result&gt; = add int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 + %var</i>
955 </pre>
956 </div>
957 <!-- _______________________________________________________________________ -->
958 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>'
959 Instruction</a> </div>
960 <div class="doc_text">
961 <h5>Syntax:</h5>
962 <pre>  &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
963 </pre>
964 <h5>Overview:</h5>
965 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
966 operands.</p>
967 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the '<tt>neg</tt>'
968 instruction present in most other intermediate representations.</p>
969 <h5>Arguments:</h5>
970 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must be either <a
971  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
972 values. Both arguments must have identical types.</p>
973 <h5>Semantics:</h5>
974 <p>The value produced is the integer or floating point difference of
975 the two operands.</p>
976 <h5>Example:</h5>
977 <pre>  &lt;result&gt; = sub int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 - %var</i>
978   &lt;result&gt; = sub int 0, %val          <i>; yields {int}:result = -%var</i>
979 </pre>
980 </div>
981 <!-- _______________________________________________________________________ -->
982 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>'
983 Instruction</a> </div>
984 <div class="doc_text">
985 <h5>Syntax:</h5>
986 <pre>  &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
987 </pre>
988 <h5>Overview:</h5>
989 <p>The  '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two
990 operands.</p>
991 <h5>Arguments:</h5>
992 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must be either <a
993  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
994 values. Both arguments must have identical types.</p>
995 <h5>Semantics:</h5>
996 <p>The value produced is the integer or floating point product of the
997 two operands.</p>
998 <p>There is no signed vs unsigned multiplication.  The appropriate
999 action is taken based on the type of the operand.</p>
1000 <h5>Example:</h5>
1001 <pre>  &lt;result&gt; = mul int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 * %var</i>
1002 </pre>
1003 </div>
1004 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1005 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_div">'<tt>div</tt>'
1006 Instruction</a> </div>
1007 <div class="doc_text">
1008 <h5>Syntax:</h5>
1009 <pre>  &lt;result&gt; = div &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1010 </pre>
1011 <h5>Overview:</h5>
1012 <p>The '<tt>div</tt>' instruction returns the quotient of its two
1013 operands.</p>
1014 <h5>Arguments:</h5>
1015 <p>The two arguments to the '<tt>div</tt>' instruction must be either <a
1016  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
1017 values. Both arguments must have identical types.</p>
1018 <h5>Semantics:</h5>
1019 <p>The value produced is the integer or floating point quotient of the
1020 two operands.</p>
1021 <h5>Example:</h5>
1022 <pre>  &lt;result&gt; = div int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 / %var</i>
1023 </pre>
1024 </div>
1025 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1026 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_rem">'<tt>rem</tt>'
1027 Instruction</a> </div>
1028 <div class="doc_text">
1029 <h5>Syntax:</h5>
1030 <pre>  &lt;result&gt; = rem &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1031 </pre>
1032 <h5>Overview:</h5>
1033 <p>The '<tt>rem</tt>' instruction returns the remainder from the
1034 division of its two operands.</p>
1035 <h5>Arguments:</h5>
1036 <p>The two arguments to the '<tt>rem</tt>' instruction must be either <a
1037  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
1038 values. Both arguments must have identical types.</p>
1039 <h5>Semantics:</h5>
1040 <p>This returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
1041 has the same sign as the divisor), not the <i>modulus</i> (where the
1042 result has the same sign as the dividend) of a value.  For more
1043 information about the difference, see: <a
1044  href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
1045 Math Forum</a>.</p>
1046 <h5>Example:</h5>
1047 <pre>  &lt;result&gt; = rem int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 % %var</i>
1048 </pre>
1049 </div>
1050 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1051 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_setcc">'<tt>set<i>cc</i></tt>'
1052 Instructions</a> </div>
1053 <div class="doc_text">
1054 <h5>Syntax:</h5>
1055 <pre>  &lt;result&gt; = seteq &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1056   &lt;result&gt; = setne &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1057   &lt;result&gt; = setlt &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1058   &lt;result&gt; = setgt &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1059   &lt;result&gt; = setle &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1060   &lt;result&gt; = setge &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1061 </pre>
1062 <h5>Overview:</h5>
1063 <p>The '<tt>set<i>cc</i></tt>' family of instructions returns a boolean
1064 value based on a comparison of their two operands.</p>
1065 <h5>Arguments:</h5>
1066 <p>The two arguments to the '<tt>set<i>cc</i></tt>' instructions must
1067 be of <a href="#t_firstclass">first class</a> type (it is not possible
1068 to compare '<tt>label</tt>'s, '<tt>array</tt>'s, '<tt>structure</tt>'
1069 or '<tt>void</tt>' values, etc...).  Both arguments must have identical
1070 types.</p>
1071 <h5>Semantics:</h5>
1072 <p>The '<tt>seteq</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1073 value if both operands are equal.<br>
1074 The '<tt>setne</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1075 value if both operands are unequal.<br>
1076 The '<tt>setlt</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1077 value if the first operand is less than the second operand.<br>
1078 The '<tt>setgt</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1079 value if the first operand is greater than the second operand.<br>
1080 The '<tt>setle</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1081 value if the first operand is less than or equal to the second operand.<br>
1082 The '<tt>setge</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1083 value if the first operand is greater than or equal to the second
1084 operand.</p>
1085 <h5>Example:</h5>
1086 <pre>  &lt;result&gt; = seteq int   4, 5        <i>; yields {bool}:result = false</i>
1087   &lt;result&gt; = setne float 4, 5        <i>; yields {bool}:result = true</i>
1088   &lt;result&gt; = setlt uint  4, 5        <i>; yields {bool}:result = true</i>
1089   &lt;result&gt; = setgt sbyte 4, 5        <i>; yields {bool}:result = false</i>
1090   &lt;result&gt; = setle sbyte 4, 5        <i>; yields {bool}:result = true</i>
1091   &lt;result&gt; = setge sbyte 4, 5        <i>; yields {bool}:result = false</i>
1092 </pre>
1093 </div>
1094 <!-- ======================================================================= -->
1095 <div class="doc_subsection"> <a name="bitwiseops">Bitwise Binary
1096 Operations</a> </div>
1097 <div class="doc_text">
1098 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of
1099 bit-twiddling in a program.  They are generally very efficient
1100 instructions, and can commonly be strength reduced from other
1101 instructions.  They require two operands, execute an operation on them,
1102 and produce a single value.  The resulting value of the bitwise binary
1103 operators is always the same type as its first operand.</p>
1104 </div>
1105 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1106 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_and">'<tt>and</tt>'
1107 Instruction</a> </div>
1108 <div class="doc_text">
1109 <h5>Syntax:</h5>
1110 <pre>  &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1111 </pre>
1112 <h5>Overview:</h5>
1113 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of
1114 its two operands.</p>
1115 <h5>Arguments:</h5>
1116 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be <a
1117  href="#t_integral">integral</a> values.  Both arguments must have
1118 identical types.</p>
1119 <h5>Semantics:</h5>
1120 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
1121 <p> </p>
1122 <div style="align: center">
1123 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1124   <tbody>
1125     <tr>
1126       <td>In0</td>
1127       <td>In1</td>
1128       <td>Out</td>
1129     </tr>
1130     <tr>
1131       <td>0</td>
1132       <td>0</td>
1133       <td>0</td>
1134     </tr>
1135     <tr>
1136       <td>0</td>
1137       <td>1</td>
1138       <td>0</td>
1139     </tr>
1140     <tr>
1141       <td>1</td>
1142       <td>0</td>
1143       <td>0</td>
1144     </tr>
1145     <tr>
1146       <td>1</td>
1147       <td>1</td>
1148       <td>1</td>
1149     </tr>
1150   </tbody>
1151 </table>
1152 </div>
1153 <h5>Example:</h5>
1154 <pre>  &lt;result&gt; = and int 4, %var         <i>; yields {int}:result = 4 &amp; %var</i>
1155   &lt;result&gt; = and int 15, 40          <i>; yields {int}:result = 8</i>
1156   &lt;result&gt; = and int 4, 8            <i>; yields {int}:result = 0</i>
1157 </pre>
1158 </div>
1159 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1160 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a> </div>
1161 <div class="doc_text">
1162 <h5>Syntax:</h5>
1163 <pre>  &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1164 </pre>
1165 <h5>Overview:</h5>
1166 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive
1167 or of its two operands.</p>
1168 <h5>Arguments:</h5>
1169 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be <a
1170  href="#t_integral">integral</a> values.  Both arguments must have
1171 identical types.</p>
1172 <h5>Semantics:</h5>
1173 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
1174 <p> </p>
1175 <div style="align: center">
1176 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1177   <tbody>
1178     <tr>
1179       <td>In0</td>
1180       <td>In1</td>
1181       <td>Out</td>
1182     </tr>
1183     <tr>
1184       <td>0</td>
1185       <td>0</td>
1186       <td>0</td>
1187     </tr>
1188     <tr>
1189       <td>0</td>
1190       <td>1</td>
1191       <td>1</td>
1192     </tr>
1193     <tr>
1194       <td>1</td>
1195       <td>0</td>
1196       <td>1</td>
1197     </tr>
1198     <tr>
1199       <td>1</td>
1200       <td>1</td>
1201       <td>1</td>
1202     </tr>
1203   </tbody>
1204 </table>
1205 </div>
1206 <h5>Example:</h5>
1207 <pre>  &lt;result&gt; = or int 4, %var         <i>; yields {int}:result = 4 | %var</i>
1208   &lt;result&gt; = or int 15, 40          <i>; yields {int}:result = 47</i>
1209   &lt;result&gt; = or int 4, 8            <i>; yields {int}:result = 12</i>
1210 </pre>
1211 </div>
1212 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1213 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>'
1214 Instruction</a> </div>
1215 <div class="doc_text">
1216 <h5>Syntax:</h5>
1217 <pre>  &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1218 </pre>
1219 <h5>Overview:</h5>
1220 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive
1221 or of its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the
1222 "one's complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
1223 <h5>Arguments:</h5>
1224 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be <a
1225  href="#t_integral">integral</a> values.  Both arguments must have
1226 identical types.</p>
1227 <h5>Semantics:</h5>
1228 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
1229 <p> </p>
1230 <div style="align: center">
1231 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1232   <tbody>
1233     <tr>
1234       <td>In0</td>
1235       <td>In1</td>
1236       <td>Out</td>
1237     </tr>
1238     <tr>
1239       <td>0</td>
1240       <td>0</td>
1241       <td>0</td>
1242     </tr>
1243     <tr>
1244       <td>0</td>
1245       <td>1</td>
1246       <td>1</td>
1247     </tr>
1248     <tr>
1249       <td>1</td>
1250       <td>0</td>
1251       <td>1</td>
1252     </tr>
1253     <tr>
1254       <td>1</td>
1255       <td>1</td>
1256       <td>0</td>
1257     </tr>
1258   </tbody>
1259 </table>
1260 </div>
1261 <p> </p>
1262 <h5>Example:</h5>
1263 <pre>  &lt;result&gt; = xor int 4, %var         <i>; yields {int}:result = 4 ^ %var</i>
1264   &lt;result&gt; = xor int 15, 40          <i>; yields {int}:result = 39</i>
1265   &lt;result&gt; = xor int 4, 8            <i>; yields {int}:result = 12</i>
1266   &lt;result&gt; = xor int %V, -1          <i>; yields {int}:result = ~%V</i>
1267 </pre>
1268 </div>
1269 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1270 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>'
1271 Instruction</a> </div>
1272 <div class="doc_text">
1273 <h5>Syntax:</h5>
1274 <pre>  &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, ubyte &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1275 </pre>
1276 <h5>Overview:</h5>
1277 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to
1278 the left a specified number of bits.</p>
1279 <h5>Arguments:</h5>
1280 <p>The first argument to the '<tt>shl</tt>' instruction must be an <a
1281  href="#t_integer">integer</a> type.  The second argument must be an '<tt>ubyte</tt>'
1282 type.</p>
1283 <h5>Semantics:</h5>
1284 <p>The value produced is <tt>var1</tt> * 2<sup><tt>var2</tt></sup>.</p>
1285 <h5>Example:</h5>
1286 <pre>  &lt;result&gt; = shl int 4, ubyte %var   <i>; yields {int}:result = 4 &lt;&lt; %var</i>
1287   &lt;result&gt; = shl int 4, ubyte 2      <i>; yields {int}:result = 16</i>
1288   &lt;result&gt; = shl int 1, ubyte 10     <i>; yields {int}:result = 1024</i>
1289 </pre>
1290 </div>
1291 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1292 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_shr">'<tt>shr</tt>'
1293 Instruction</a> </div>
1294 <div class="doc_text">
1295 <h5>Syntax:</h5>
1296 <pre>  &lt;result&gt; = shr &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, ubyte &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1297 </pre>
1298 <h5>Overview:</h5>
1299 <p>The '<tt>shr</tt>' instruction returns the first operand shifted to
1300 the right a specified number of bits.</p>
1301 <h5>Arguments:</h5>
1302 <p>The first argument to the '<tt>shr</tt>' instruction must be an <a
1303  href="#t_integer">integer</a> type.  The second argument must be an '<tt>ubyte</tt>'
1304 type.</p>
1305 <h5>Semantics:</h5>
1306 <p>If the first argument is a <a href="#t_signed">signed</a> type, the
1307 most significant bit is duplicated in the newly free'd bit positions. 
1308 If the first argument is unsigned, zero bits shall fill the empty
1309 positions.</p>
1310 <h5>Example:</h5>
1311 <pre>  &lt;result&gt; = shr int 4, ubyte %var   <i>; yields {int}:result = 4 &gt;&gt; %var</i>
1312   &lt;result&gt; = shr uint 4, ubyte 1     <i>; yields {uint}:result = 2</i>
1313   &lt;result&gt; = shr int 4, ubyte 2      <i>; yields {int}:result = 1</i>
1314   &lt;result&gt; = shr sbyte 4, ubyte 3    <i>; yields {sbyte}:result = 0</i>
1315   &lt;result&gt; = shr sbyte -2, ubyte 1   <i>; yields {sbyte}:result = -1</i>
1316 </pre>
1317 </div>
1318 <!-- ======================================================================= -->
1319 <div class="doc_subsection"> <a name="memoryops">Memory Access
1320 Operations</a></div>
1321 <div class="doc_text">
1322 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it
1323 represents memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which
1324 makes things very simple.  This section describes how to read, write,
1325 allocate and free memory in LLVM.</p>
1326 </div>
1327 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1328 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_malloc">'<tt>malloc</tt>'
1329 Instruction</a> </div>
1330 <div class="doc_text">
1331 <h5>Syntax:</h5>
1332 <pre>  &lt;result&gt; = malloc &lt;type&gt;, uint &lt;NumElements&gt;     <i>; yields {type*}:result</i>
1333   &lt;result&gt; = malloc &lt;type&gt;                         <i>; yields {type*}:result</i>
1334 </pre>
1335 <h5>Overview:</h5>
1336 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates memory from the system
1337 heap and returns a pointer to it.</p>
1338 <h5>Arguments:</h5>
1339 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt>
1340 bytes of memory from the operating system and returns a pointer of the
1341 appropriate type to the program.  The second form of the instruction is
1342 a shorter version of the first instruction that defaults to allocating
1343 one element.</p>
1344 <p>'<tt>type</tt>' must be a sized type.</p>
1345 <h5>Semantics:</h5>
1346 <p>Memory is allocated using the system "<tt>malloc</tt>" function, and
1347 a pointer is returned.</p>
1348 <h5>Example:</h5>
1349 <pre>  %array  = malloc [4 x ubyte ]                    <i>; yields {[%4 x ubyte]*}:array</i>
1350
1351   %size   = <a
1352  href="#i_add">add</a> uint 2, 2                          <i>; yields {uint}:size = uint 4</i>
1353   %array1 = malloc ubyte, uint 4                   <i>; yields {ubyte*}:array1</i>
1354   %array2 = malloc [12 x ubyte], uint %size        <i>; yields {[12 x ubyte]*}:array2</i>
1355 </pre>
1356 </div>
1357 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1358 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_free">'<tt>free</tt>'
1359 Instruction</a> </div>
1360 <div class="doc_text">
1361 <h5>Syntax:</h5>
1362 <pre>  free &lt;type&gt; &lt;value&gt;                              <i>; yields {void}</i>
1363 </pre>
1364 <h5>Overview:</h5>
1365 <p>The '<tt>free</tt>' instruction returns memory back to the unused
1366 memory heap, to be reallocated in the future.</p>
1367 <p> </p>
1368 <h5>Arguments:</h5>
1369 <p>'<tt>value</tt>' shall be a pointer value that points to a value
1370 that was allocated with the '<tt><a href="#i_malloc">malloc</a></tt>'
1371 instruction.</p>
1372 <h5>Semantics:</h5>
1373 <p>Access to the memory pointed to by the pointer is not longer defined
1374 after this instruction executes.</p>
1375 <h5>Example:</h5>
1376 <pre>  %array  = <a href="#i_malloc">malloc</a> [4 x ubyte]                    <i>; yields {[4 x ubyte]*}:array</i>
1377             free   [4 x ubyte]* %array
1378 </pre>
1379 </div>
1380 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1381 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>'
1382 Instruction</a> </div>
1383 <div class="doc_text">
1384 <h5>Syntax:</h5>
1385 <pre>  &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;, uint &lt;NumElements&gt;  <i>; yields {type*}:result</i>
1386   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;                      <i>; yields {type*}:result</i>
1387 </pre>
1388 <h5>Overview:</h5>
1389 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the current
1390 stack frame of the procedure that is live until the current function
1391 returns to its caller.</p>
1392 <h5>Arguments:</h5>
1393 <p>The the '<tt>alloca</tt>' instruction allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt>
1394 bytes of memory on the runtime stack, returning a pointer of the
1395 appropriate type to the program.  The second form of the instruction is
1396 a shorter version of the first that defaults to allocating one element.</p>
1397 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
1398 <h5>Semantics:</h5>
1399 <p>Memory is allocated, a pointer is returned.  '<tt>alloca</tt>'d
1400 memory is automatically released when the function returns.  The '<tt>alloca</tt>'
1401 instruction is commonly used to represent automatic variables that must
1402 have an address available.  When the function returns (either with the <tt><a
1403  href="#i_ret">ret</a></tt> or <tt><a href="#i_invoke">invoke</a></tt>
1404 instructions), the memory is reclaimed.</p>
1405 <h5>Example:</h5>
1406 <pre>  %ptr = alloca int                              <i>; yields {int*}:ptr</i>
1407   %ptr = alloca int, uint 4                      <i>; yields {int*}:ptr</i>
1408 </pre>
1409 </div>
1410 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1411 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_load">'<tt>load</tt>'
1412 Instruction</a> </div>
1413 <div class="doc_text">
1414 <h5>Syntax:</h5>
1415 <pre>  &lt;result&gt; = load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;<br>  &lt;result&gt; = volatile load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;<br></pre>
1416 <h5>Overview:</h5>
1417 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
1418 <h5>Arguments:</h5>
1419 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory
1420 address to load from.  The pointer must point to a <a
1421  href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
1422 marked as <tt>volatile</tt> then the optimizer is not allowed to modify
1423 the number or order of execution of this <tt>load</tt> with other
1424 volatile <tt>load</tt> and <tt><a href="#i_store">store</a></tt>
1425 instructions. </p>
1426 <h5>Semantics:</h5>
1427 <p>The location of memory pointed to is loaded.</p>
1428 <h5>Examples:</h5>
1429 <pre>  %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> int                               <i>; yields {int*}:ptr</i>
1430   <a
1431  href="#i_store">store</a> int 3, int* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
1432   %val = load int* %ptr                           <i>; yields {int}:val = int 3</i>
1433 </pre>
1434 </div>
1435 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1436 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_store">'<tt>store</tt>'
1437 Instruction</a> </div>
1438 <h5>Syntax:</h5>
1439 <pre>  store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;                   <i>; yields {void}</i>
1440   volatile store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;                   <i>; yields {void}</i>
1441 </pre>
1442 <h5>Overview:</h5>
1443 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
1444 <h5>Arguments:</h5>
1445 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value
1446 to store and an address to store it into.  The type of the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>'
1447 operand must be a pointer to the type of the '<tt>&lt;value&gt;</tt>'
1448 operand. If the <tt>store</tt> is marked as <tt>volatile</tt> then the
1449 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of
1450 this <tt>store</tt> with other volatile <tt>load</tt> and <tt><a
1451  href="#i_store">store</a></tt> instructions.</p>
1452 <h5>Semantics:</h5>
1453 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>'
1454 at the location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.</p>
1455 <h5>Example:</h5>
1456 <pre>  %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> int                               <i>; yields {int*}:ptr</i>
1457   <a
1458  href="#i_store">store</a> int 3, int* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
1459   %val = load int* %ptr                           <i>; yields {int}:val = int 3</i>
1460 </pre>
1461 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1462 <div class="doc_subsubsection">
1463    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
1464 </div>
1465
1466 <div class="doc_text">
1467 <h5>Syntax:</h5>
1468 <pre>
1469   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;ty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
1470 </pre>
1471
1472 <h5>Overview:</h5>
1473
1474 <p>
1475 The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
1476 subelement of an aggregate data structure.</p>
1477
1478 <h5>Arguments:</h5>
1479
1480 <p>This instruction takes a list of integer constants that indicate what
1481 elements of the aggregate object to index to.  The actual types of the arguments
1482 provided depend on the type of the first pointer argument.  The
1483 '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to index down through the type
1484 levels of a structure.  When indexing into a structure, only <tt>uint</tt>
1485 integer constants are allowed.  When indexing into an array or pointer
1486 <tt>int</tt> and <tt>long</tt> indexes are allowed of any sign.</p>
1487
1488 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets
1489 compiled to LLVM:</p>
1490
1491 <pre>
1492   struct RT {
1493     char A;
1494     int B[10][20];
1495     char C;
1496   };
1497   struct ST {
1498     int X;
1499     double Y;
1500     struct RT Z;
1501   };
1502
1503   int *foo(struct ST *s) {
1504     return &amp;s[1].Z.B[5][13];
1505   }
1506 </pre>
1507
1508 <p>The LLVM code generated by the GCC frontend is:</p>
1509
1510 <pre>
1511   %RT = type { sbyte, [10 x [20 x int]], sbyte }
1512   %ST = type { int, double, %RT }
1513
1514   int* "foo"(%ST* %s) {
1515     %reg = getelementptr %ST* %s, int 1, uint 2, uint 1, int 5, int 13<br>
1516     ret int* %reg
1517   }
1518 </pre>
1519
1520 <h5>Semantics:</h5>
1521
1522 <p>The index types specified for the '<tt>getelementptr</tt>' instruction depend
1523 on the pointer type that is being index into. <a href="#t_pointer">Pointer</a>
1524 and <a href="#t_array">array</a> types require <tt>uint</tt>, <tt>int</tt>,
1525 <tt>ulong</tt>, or <tt>long</tt> values, and <a href="#t_struct">structure</a>
1526 types require <tt>uint</tt> <b>constants</b>.</p>
1527
1528 <p>In the example above, the first index is indexing into the '<tt>%ST*</tt>'
1529 type, which is a pointer, yielding a '<tt>%ST</tt>' = '<tt>{ int, double, %RT
1530 }</tt>' type, a structure.  The second index indexes into the third element of
1531 the structure, yielding a '<tt>%RT</tt>' = '<tt>{ sbyte, [10 x [20 x int]],
1532 sbyte }</tt>' type, another structure.  The third index indexes into the second
1533 element of the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x int]]</tt>' type, an
1534 array.  The two dimensions of the array are subscripted into, yielding an
1535 '<tt>int</tt>' type.  The '<tt>getelementptr</tt>' instruction return a pointer
1536 to this element, thus computing a value of '<tt>int*</tt>' type.</p>
1537
1538 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a
1539 structure, returning a pointer to an inner element.  Because of this,
1540 the LLVM code for the given testcase is equivalent to:</p>
1541
1542 <pre>
1543   int* "foo"(%ST* %s) {
1544     %t1 = getelementptr %ST* %s, int 1                        <i>; yields %ST*:%t1</i>
1545     %t2 = getelementptr %ST* %t1, int 0, uint 2               <i>; yields %RT*:%t2</i>
1546     %t3 = getelementptr %RT* %t2, int 0, uint 1               <i>; yields [10 x [20 x int]]*:%t3</i>
1547     %t4 = getelementptr [10 x [20 x int]]* %t3, int 0, int 5  <i>; yields [20 x int]*:%t4</i>
1548     %t5 = getelementptr [20 x int]* %t4, int 0, int 13        <i>; yields int*:%t5</i>
1549     ret int* %t5
1550   }
1551 </pre>
1552 <h5>Example:</h5>
1553 <pre>
1554     <i>; yields [12 x ubyte]*:aptr</i>
1555     %aptr = getelementptr {int, [12 x ubyte]}* %sptr, long 0, uint 1
1556 </pre>
1557
1558 </div>
1559 <!-- ======================================================================= -->
1560 <div class="doc_subsection"> <a name="otherops">Other Operations</a> </div>
1561 <div class="doc_text">
1562 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous"
1563 instructions, which defy better classification.</p>
1564 </div>
1565 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1566 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>'
1567 Instruction</a> </div>
1568 <div class="doc_text">
1569 <h5>Syntax:</h5>
1570 <pre>  &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...<br></pre>
1571 <h5>Overview:</h5>
1572 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in
1573 the SSA graph representing the function.</p>
1574 <h5>Arguments:</h5>
1575 <p>The type of the incoming values are specified with the first type
1576 field. After this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs
1577 as arguments, with one pair for each predecessor basic block of the
1578 current block.  Only values of <a href="#t_firstclass">first class</a>
1579 type may be used as the value arguments to the PHI node.  Only labels
1580 may be used as the label arguments.</p>
1581 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic
1582 block and the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in
1583 a basic block.</p>
1584 <h5>Semantics:</h5>
1585 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the
1586 value specified by the parameter, depending on which basic block we
1587 came from in the last <a href="#terminators">terminator</a> instruction.</p>
1588 <h5>Example:</h5>
1589 <pre>Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...<br>  %indvar = phi uint [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]<br>  %nextindvar = add uint %indvar, 1<br>  br label %Loop<br></pre>
1590 </div>
1591
1592 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1593 <div class="doc_subsubsection">
1594    <a name="i_cast">'<tt>cast .. to</tt>' Instruction</a>
1595 </div>
1596
1597 <div class="doc_text">
1598
1599 <h5>Syntax:</h5>
1600
1601 <pre>
1602   &lt;result&gt; = cast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
1603 </pre>
1604
1605 <h5>Overview:</h5>
1606
1607 <p>
1608 The '<tt>cast</tt>' instruction is used as the primitive means to convert
1609 integers to floating point, change data type sizes, and break type safety (by
1610 casting pointers).
1611 </p>
1612
1613
1614 <h5>Arguments:</h5>
1615
1616 <p>
1617 The '<tt>cast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a first
1618 class value, and a type to cast it to, which must also be a <a
1619 href="#t_firstclass">first class</a> type.
1620 </p>
1621
1622 <h5>Semantics:</h5>
1623
1624 <p>
1625 This instruction follows the C rules for explicit casts when determining how the
1626 data being cast must change to fit in its new container.
1627 </p>
1628
1629 <p>
1630 When casting to bool, any value that would be considered true in the context of
1631 a C '<tt>if</tt>' condition is converted to the boolean '<tt>true</tt>' values,
1632 all else are '<tt>false</tt>'.
1633 </p>
1634
1635 <p>
1636 When extending an integral value from a type of one signness to another (for
1637 example '<tt>sbyte</tt>' to '<tt>ulong</tt>'), the value is sign-extended if the
1638 <b>source</b> value is signed, and zero-extended if the source value is
1639 unsigned. <tt>bool</tt> values are always zero extended into either zero or
1640 one.
1641 </p>
1642
1643 <h5>Example:</h5>
1644
1645 <pre>
1646   %X = cast int 257 to ubyte              <i>; yields ubyte:1</i>
1647   %Y = cast int 123 to bool               <i>; yields bool:true</i>
1648 </pre>
1649 </div>
1650
1651 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1652 <div class="doc_subsubsection">
1653    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
1654 </div>
1655
1656 <div class="doc_text">
1657
1658 <h5>Syntax:</h5>
1659
1660 <pre>
1661   &lt;result&gt; = select bool &lt;cond&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val1&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val2&gt;             <i>; yields ty</i>
1662 </pre>
1663
1664 <h5>Overview:</h5>
1665
1666 <p>
1667 The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
1668 condition, without branching.
1669 </p>
1670
1671
1672 <h5>Arguments:</h5>
1673
1674 <p>
1675 The '<tt>select</tt>' instruction requires a boolean value indicating the condition, and two values of the same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.
1676 </p>
1677
1678 <h5>Semantics:</h5>
1679
1680 <p>
1681 If the boolean condition evaluates to true, the instruction returns the first
1682 value argument, otherwise it returns the second value argument.
1683 </p>
1684
1685 <h5>Example:</h5>
1686
1687 <pre>
1688   %X = select bool true, ubyte 17, ubyte 42          <i>; yields ubyte:17</i>
1689 </pre>
1690 </div>
1691
1692
1693
1694
1695
1696 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1697 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_call">'<tt>call</tt>'
1698 Instruction</a> </div>
1699 <div class="doc_text">
1700 <h5>Syntax:</h5>
1701 <pre>  &lt;result&gt; = call &lt;ty&gt;* &lt;fnptrval&gt;(&lt;param list&gt;)<br></pre>
1702 <h5>Overview:</h5>
1703 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
1704 <h5>Arguments:</h5>
1705 <p>This instruction requires several arguments:</p>
1706 <ol>
1707   <li>
1708     <p>'<tt>ty</tt>': shall be the signature of the pointer to function
1709 value   being invoked.  The argument types must match the types implied
1710 by this   signature.</p>
1711   </li>
1712   <li>
1713     <p>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
1714 function   to be invoked. In most cases, this is a direct function
1715 invocation, but   indirect <tt>call</tt>s are just as possible,
1716 calling an arbitrary pointer to   function values.</p>
1717   </li>
1718   <li>
1719     <p>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the
1720 function   signature argument types.  If the function signature
1721 indicates the function   accepts a variable number of arguments, the
1722 extra arguments can be   specified.</p>
1723   </li>
1724 </ol>
1725 <h5>Semantics:</h5>
1726 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to
1727 transfer to a specified function, with its incoming arguments bound to
1728 the specified values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>'
1729 instruction in the called function, control flow continues with the
1730 instruction after the function call, and the return value of the
1731 function is bound to the result argument.  This is a simpler case of
1732 the <a href="#i_invoke">invoke</a> instruction.</p>
1733 <h5>Example:</h5>
1734 <pre>  %retval = call int %test(int %argc)<br>  call int(sbyte*, ...) *%printf(sbyte* %msg, int 12, sbyte 42);<br></pre>
1735 </div>
1736 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1737 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_vanext">'<tt>vanext</tt>'
1738 Instruction</a> </div>
1739 <div class="doc_text">
1740 <h5>Syntax:</h5>
1741 <pre>  &lt;resultarglist&gt; = vanext &lt;va_list&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;<br></pre>
1742 <h5>Overview:</h5>
1743 <p>The '<tt>vanext</tt>' instruction is used to access arguments passed
1744 through the "variable argument" area of a function call.  It is used to
1745 implement the <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
1746 <h5>Arguments:</h5>
1747 <p>This instruction takes a <tt>valist</tt> value and the type of the
1748 argument. It returns another <tt>valist</tt>.</p>
1749 <h5>Semantics:</h5>
1750 <p>The '<tt>vanext</tt>' instruction advances the specified <tt>valist</tt>
1751 past an argument of the specified type.  In conjunction with the <a
1752  href="#i_vaarg"><tt>vaarg</tt></a> instruction, it is used to implement
1753 the <tt>va_arg</tt> macro available in C.  For more information, see
1754 the variable argument handling <a href="#int_varargs">Intrinsic
1755 Functions</a>.</p>
1756 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which
1757 does not take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
1758 function.</p>
1759 <p><tt>vanext</tt> is an LLVM instruction instead of an <a
1760  href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes an type as
1761 an argument.</p>
1762 <h5>Example:</h5>
1763 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a>
1764 section.</p>
1765 </div>
1766 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1767 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_vaarg">'<tt>vaarg</tt>'
1768 Instruction</a> </div>
1769 <div class="doc_text">
1770 <h5>Syntax:</h5>
1771 <pre>  &lt;resultval&gt; = vaarg &lt;va_list&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;<br></pre>
1772 <h5>Overview:</h5>
1773 <p>The '<tt>vaarg</tt>' instruction is used to access arguments passed
1774 through the "variable argument" area of a function call.  It is used to
1775 implement the <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
1776 <h5>Arguments:</h5>
1777 <p>This instruction takes a <tt>valist</tt> value and the type of the
1778 argument. It returns a value of the specified argument type.</p>
1779 <h5>Semantics:</h5>
1780 <p>The '<tt>vaarg</tt>' instruction loads an argument of the specified
1781 type from the specified <tt>va_list</tt>.  In conjunction with the <a
1782  href="#i_vanext"><tt>vanext</tt></a> instruction, it is used to
1783 implement the <tt>va_arg</tt> macro available in C.  For more
1784 information, see the variable argument handling <a href="#int_varargs">Intrinsic
1785 Functions</a>.</p>
1786 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which
1787 does not take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
1788 function.</p>
1789 <p><tt>vaarg</tt> is an LLVM instruction instead of an <a
1790  href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes an type as
1791 an argument.</p>
1792 <h5>Example:</h5>
1793 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a>
1794 section.</p>
1795 </div>
1796
1797 <!-- *********************************************************************** -->
1798 <div class="doc_section"> <a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a> </div>
1799 <!-- *********************************************************************** -->
1800
1801 <div class="doc_text">
1802
1803 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
1804 well known names and semantics, and are required to follow certain
1805 restrictions. Overall, these instructions represent an extension mechanism for
1806 the LLVM language that does not require changing all of the transformations in
1807 LLVM to add to the language (or the bytecode reader/writer, the parser,
1808 etc...).</p>
1809
1810 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix, this
1811 prefix is reserved in LLVM for intrinsic names, thus functions may not be named
1812 this.  Intrinsic functions must always be external functions: you cannot define
1813 the body of intrinsic functions.  Intrinsic functions may only be used in call
1814 or invoke instructions: it is illegal to take the address of an intrinsic
1815 function.  Additionally, because intrinsic functions are part of the LLVM
1816 language, it is required that they all be documented here if any are added.</p>
1817
1818
1819 <p>
1820 Adding an intrinsic to LLVM is straight-forward if it is possible to express the
1821 concept in LLVM directly (ie, code generator support is not _required_).  To do
1822 this, extend the default implementation of the IntrinsicLowering class to handle
1823 the intrinsic.  Code generators use this class to lower intrinsics they do not
1824 understand to raw LLVM instructions that they do.
1825 </p>
1826
1827 </div>
1828
1829 <!-- ======================================================================= -->
1830 <div class="doc_subsection">
1831   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
1832 </div>
1833
1834 <div class="doc_text">
1835
1836 <p>Variable argument support is defined in LLVM with the <a
1837  href="#i_vanext"><tt>vanext</tt></a> instruction and these three
1838 intrinsic functions.  These functions are related to the similarly
1839 named macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
1840
1841 <p>All of these functions operate on arguments that use a
1842 target-specific value type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly
1843 language reference manual does not define what this type is, so all
1844 transformations should be prepared to handle intrinsics with any type
1845 used.</p>
1846
1847 <p>This example shows how the <a href="#i_vanext"><tt>vanext</tt></a>
1848 instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
1849 used.</p>
1850
1851 <pre>
1852 int %test(int %X, ...) {
1853   ; Initialize variable argument processing
1854   %ap = call sbyte* %<a href="#i_va_start">llvm.va_start</a>()
1855
1856   ; Read a single integer argument
1857   %tmp = vaarg sbyte* %ap, int
1858
1859   ; Advance to the next argument
1860   %ap2 = vanext sbyte* %ap, int
1861
1862   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
1863   %aq = call sbyte* %<a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a>(sbyte* %ap2)
1864   call void %<a href="#i_va_end">llvm.va_end</a>(sbyte* %aq)
1865
1866   ; Stop processing of arguments.
1867   call void %<a href="#i_va_end">llvm.va_end</a>(sbyte* %ap2)
1868   ret int %tmp
1869 }
1870 </pre>
1871 </div>
1872
1873 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1874 <div class="doc_subsubsection">
1875   <a name="i_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
1876 </div>
1877
1878
1879 <div class="doc_text">
1880 <h5>Syntax:</h5>
1881 <pre>  call va_list ()* %llvm.va_start()<br></pre>
1882 <h5>Overview:</h5>
1883 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic returns a new <tt>&lt;arglist&gt;</tt>
1884 for subsequent use by the variable argument intrinsics.</p>
1885 <h5>Semantics:</h5>
1886 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
1887 macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes and
1888 returns a <tt>va_list</tt> element, so that the next <tt>vaarg</tt>
1889 will produce the first variable argument passed to the function.  Unlike
1890 the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not need to know the
1891 last argument of the function, the compiler can figure that out.</p>
1892 <p>Note that this intrinsic function is only legal to be called from
1893 within the body of a variable argument function.</p>
1894 </div>
1895
1896 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1897 <div class="doc_subsubsection">
1898  <a name="i_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
1899 </div>
1900
1901 <div class="doc_text">
1902 <h5>Syntax:</h5>
1903 <pre>  call void (va_list)* %llvm.va_end(va_list &lt;arglist&gt;)<br></pre>
1904 <h5>Overview:</h5>
1905 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>&lt;arglist&gt;</tt>
1906 which has been initialized previously with <tt><a href="#i_va_start">llvm.va_start</a></tt>
1907 or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
1908 <h5>Arguments:</h5>
1909 <p>The argument is a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
1910 <h5>Semantics:</h5>
1911 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
1912 macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys the <tt>va_list</tt>.
1913 Calls to <a href="#i_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a> and <a
1914  href="#i_va_copy"><tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
1915 with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
1916 </div>
1917
1918 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1919 <div class="doc_subsubsection">
1920   <a name="i_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
1921 </div>
1922
1923 <div class="doc_text">
1924
1925 <h5>Syntax:</h5>
1926
1927 <pre>
1928   call va_list (va_list)* %llvm.va_copy(va_list &lt;destarglist&gt;)
1929 </pre>
1930
1931 <h5>Overview:</h5>
1932
1933 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
1934 from the source argument list to the destination argument list.</p>
1935
1936 <h5>Arguments:</h5>
1937
1938 <p>The argument is the <tt>va_list</tt> to copy.</p>
1939
1940 <h5>Semantics:</h5>
1941
1942 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
1943 macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the source
1944 <tt>va_list</tt> element into the returned list.  This intrinsic is necessary
1945 because the <tt><a href="#i_va_start">llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
1946 arbitrarily complex and require memory allocation, for example.</p>
1947
1948 </div>
1949
1950 <!-- ======================================================================= -->
1951 <div class="doc_subsection">
1952   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
1953 </div>
1954
1955 <div class="doc_text">
1956
1957 <p>
1958 LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
1959 Collection</a> requires the implementation and generation of these intrinsics.
1960 These intrinsics allow identification of <a href="#i_gcroot">GC roots on the
1961 stack</a>, as well as garbage collector implementations that require <a
1962 href="#i_gcread">read</a> and <a href="#i_gcwrite">write</a> barriers.
1963 Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate these
1964 intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details, see <a
1965 href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with LLVM</a>.
1966 </p>
1967 </div>
1968
1969 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1970 <div class="doc_subsubsection">
1971   <a name="i_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
1972 </div>
1973
1974 <div class="doc_text">
1975
1976 <h5>Syntax:</h5>
1977
1978 <pre>
1979   call void (&lt;ty&gt;**, &lt;ty2&gt;*)* %llvm.gcroot(&lt;ty&gt;** %ptrloc, &lt;ty2&gt;* %metadata)
1980 </pre>
1981
1982 <h5>Overview:</h5>
1983
1984 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existance of a GC root to
1985 the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
1986
1987 <h5>Arguments:</h5>
1988
1989 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
1990 root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a global
1991 value address) contains the meta-data to be associated with the root.</p>
1992
1993 <h5>Semantics:</h5>
1994
1995 <p>At runtime, a call to this intrinsics stores a null pointer into the "ptrloc"
1996 location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
1997 the runtime to find the pointer at GC safe points.
1998 </p>
1999
2000 </div>
2001
2002
2003 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2004 <div class="doc_subsubsection">
2005   <a name="i_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
2006 </div>
2007
2008 <div class="doc_text">
2009
2010 <h5>Syntax:</h5>
2011
2012 <pre>
2013   call sbyte* (sbyte**)* %llvm.gcread(sbyte** %Ptr)
2014 </pre>
2015
2016 <h5>Overview:</h5>
2017
2018 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
2019 locations, allowing garbage collector implementations that require read
2020 barriers.</p>
2021
2022 <h5>Arguments:</h5>
2023
2024 <p>The argument is the address to read from, which should be an address
2025 allocated from the garbage collector.</p>
2026
2027 <h5>Semantics:</h5>
2028
2029 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
2030 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
2031 garbage collector runtime, as needed.</p>
2032
2033 </div>
2034
2035
2036 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2037 <div class="doc_subsubsection">
2038   <a name="i_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
2039 </div>
2040
2041 <div class="doc_text">
2042
2043 <h5>Syntax:</h5>
2044
2045 <pre>
2046   call void (sbyte*, sbyte**)* %llvm.gcwrite(sbyte* %P1, sbyte** %P2)
2047 </pre>
2048
2049 <h5>Overview:</h5>
2050
2051 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
2052 locations, allowing garbage collector implementations that require write
2053 barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
2054
2055 <h5>Arguments:</h5>
2056
2057 <p>The first argument is the reference to store, and the second is the heap
2058 location to store to.</p>
2059
2060 <h5>Semantics:</h5>
2061
2062 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
2063 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
2064 garbage collector runtime, as needed.</p>
2065
2066 </div>
2067
2068
2069
2070 <!-- ======================================================================= -->
2071 <div class="doc_subsection">
2072   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
2073 </div>
2074
2075 <div class="doc_text">
2076 <p>
2077 These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may only
2078 be implemented with code generator support.
2079 </p>
2080
2081 </div>
2082
2083 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2084 <div class="doc_subsubsection">
2085   <a name="i_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
2086 </div>
2087
2088 <div class="doc_text">
2089
2090 <h5>Syntax:</h5>
2091 <pre>
2092   call void* ()* %llvm.returnaddress(uint &lt;level&gt;)
2093 </pre>
2094
2095 <h5>Overview:</h5>
2096
2097 <p>
2098 The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic returns a target-specific value
2099 indicating the return address of the current function or one of its callers.
2100 </p>
2101
2102 <h5>Arguments:</h5>
2103
2104 <p>
2105 The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
2106 for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.  The
2107 argument is <b>required</b> to be a constant integer value.
2108 </p>
2109
2110 <h5>Semantics:</h5>
2111
2112 <p>
2113 The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer indicating
2114 the return address of the specified call frame, or zero if it cannot be
2115 identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be incorrect or 0
2116 for arguments other than zero, so it should only be used for debugging purposes.
2117 </p>
2118
2119 <p>
2120 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
2121 aggressive transformations, so the value returned may not that of the obvious
2122 source-language caller.
2123 </p>
2124 </div>
2125
2126
2127 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2128 <div class="doc_subsubsection">
2129   <a name="i_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
2130 </div>
2131
2132 <div class="doc_text">
2133
2134 <h5>Syntax:</h5>
2135 <pre>
2136   call void* ()* %llvm.frameaddress(uint &lt;level&gt;)
2137 </pre>
2138
2139 <h5>Overview:</h5>
2140
2141 <p>
2142 The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic returns the target-specific frame
2143 pointer value for the specified stack frame.
2144 </p>
2145
2146 <h5>Arguments:</h5>
2147
2148 <p>
2149 The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
2150 pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
2151 etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.
2152 </p>
2153
2154 <h5>Semantics:</h5>
2155
2156 <p>
2157 The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer indicating
2158 the frame address of the specified call frame, or zero if it cannot be
2159 identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be incorrect or 0
2160 for arguments other than zero, so it should only be used for debugging purposes.
2161 </p>
2162
2163 <p>
2164 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
2165 aggressive transformations, so the value returned may not that of the obvious
2166 source-language caller.
2167 </p>
2168 </div>
2169
2170 <!-- ======================================================================= -->
2171 <div class="doc_subsection">
2172   <a name="int_os">Operating System Intrinsics</a>
2173 </div>
2174
2175 <div class="doc_text">
2176 <p>
2177 These intrinsics are provided by LLVM to support the implementation of
2178 operating system level code.
2179 </p>
2180
2181 </div>
2182
2183 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2184 <div class="doc_subsubsection">
2185   <a name="i_readport">'<tt>llvm.readport</tt>' Intrinsic</a>
2186 </div>
2187
2188 <div class="doc_text">
2189
2190 <h5>Syntax:</h5>
2191 <pre>
2192   call &lt;integer type&gt; (&lt;integer type&gt;)* %llvm.readport (&lt;integer type&gt; &lt;address&gt;)
2193 </pre>
2194
2195 <h5>Overview:</h5>
2196
2197 <p>
2198 The '<tt>llvm.readport</tt>' intrinsic reads data from the specified hardware
2199 I/O port.
2200 </p>
2201
2202 <h5>Arguments:</h5>
2203
2204 <p>
2205 The argument to this intrinsic indicates the hardware I/O address from which
2206 to read the data.  The address is in the hardware I/O address namespace (as
2207 opposed to being a memory location for memory mapped I/O).
2208 </p>
2209
2210 <h5>Semantics:</h5>
2211
2212 <p>
2213 The '<tt>llvm.readport</tt>' intrinsic reads data from the hardware I/O port
2214 specified by <i>address</i> and returns the value.  The address and return
2215 value must be integers, but the size is dependent upon the platform upon which
2216 the program is code generated.  For example, on x86, the address must be an
2217 unsigned 16 bit value, and the return value must be 8, 16, or 32 bits.
2218 </p>
2219
2220 </div>
2221
2222 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2223 <div class="doc_subsubsection">
2224   <a name="i_writeport">'<tt>llvm.writeport</tt>' Intrinsic</a>
2225 </div>
2226
2227 <div class="doc_text">
2228
2229 <h5>Syntax:</h5>
2230 <pre>
2231   call void (&lt;integer type&gt;, &lt;integer type&gt;)* %llvm.writeport (&lt;integer type&gt; &lt;value&gt;, &lt;integer type&gt; &lt;address&gt;)
2232 </pre>
2233
2234 <h5>Overview:</h5>
2235
2236 <p>
2237 The '<tt>llvm.writeport</tt>' intrinsic writes data to the specified hardware
2238 I/O port.
2239 </p>
2240
2241 <h5>Arguments:</h5>
2242
2243 <p>
2244 The first argument is the value to write to the I/O port.
2245 </p>
2246
2247 <p>
2248 The second argument indicates the hardware I/O address to which data should be
2249 written.  The address is in the hardware I/O address namespace (as opposed to
2250 being a memory location for memory mapped I/O).
2251 </p>
2252
2253 <h5>Semantics:</h5>
2254
2255 <p>
2256 The '<tt>llvm.writeport</tt>' intrinsic writes <i>value</i> to the I/O port
2257 specified by <i>address</i>.  The address and value must be integers, but the
2258 size is dependent upon the platform upon which the program is code generated.
2259 For example, on x86, the address must be an unsigned 16 bit value, and the
2260 value written must be 8, 16, or 32 bits in length.
2261 </p>
2262
2263 </div>
2264
2265 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2266 <div class="doc_subsubsection">
2267   <a name="i_readio">'<tt>llvm.readio</tt>' Intrinsic</a>
2268 </div>
2269
2270 <div class="doc_text">
2271
2272 <h5>Syntax:</h5>
2273 <pre>
2274   call &lt;result&gt; (&lt;ty&gt;*)* %llvm.readio (&lt;ty&gt; * &lt;pointer&gt;)
2275 </pre>
2276
2277 <h5>Overview:</h5>
2278
2279 <p>
2280 The '<tt>llvm.readio</tt>' intrinsic reads data from a memory mapped I/O
2281 address.
2282 </p>
2283
2284 <h5>Arguments:</h5>
2285
2286 <p>
2287 The argument to this intrinsic is a pointer indicating the memory address from
2288 which to read the data.  The data must be a
2289 <a href="#t_firstclass">first class</a> type.
2290 </p>
2291
2292 <h5>Semantics:</h5>
2293
2294 <p>
2295 The '<tt>llvm.readio</tt>' intrinsic reads data from a memory mapped I/O
2296 location specified by <i>pointer</i> and returns the value.  The argument must
2297 be a pointer, and the return value must be a
2298 <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  However, certain architectures
2299 may not support I/O on all first class types.  For example, 32 bit processors
2300 may only support I/O on data types that are 32 bits or less.
2301 </p>
2302
2303 <p>
2304 This intrinsic enforces an in-order memory model for llvm.readio and
2305 llvm.writeio calls on machines that use dynamic scheduling.  Dynamically
2306 scheduled processors may execute loads and stores out of order, re-ordering at
2307 run time accesses to memory mapped I/O registers.  Using these intrinsics
2308 ensures that accesses to memory mapped I/O registers occur in program order.
2309 </p>
2310
2311 </div>
2312
2313 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2314 <div class="doc_subsubsection">
2315   <a name="i_writeio">'<tt>llvm.writeio</tt>' Intrinsic</a>
2316 </div>
2317
2318 <div class="doc_text">
2319
2320 <h5>Syntax:</h5>
2321 <pre>
2322   call void (&lt;ty1&gt;, &lt;ty2&gt;*)* %llvm.writeio (&lt;ty1&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty2&gt; * &lt;pointer&gt;)
2323 </pre>
2324
2325 <h5>Overview:</h5>
2326
2327 <p>
2328 The '<tt>llvm.writeio</tt>' intrinsic writes data to the specified memory
2329 mapped I/O address.
2330 </p>
2331
2332 <h5>Arguments:</h5>
2333
2334 <p>
2335 The first argument is the value to write to the memory mapped I/O location.
2336 The second argument is a pointer indicating the memory address to which the
2337 data should be written.
2338 </p>
2339
2340 <h5>Semantics:</h5>
2341
2342 <p>
2343 The '<tt>llvm.writeio</tt>' intrinsic writes <i>value</i> to the memory mapped
2344 I/O address specified by <i>pointer</i>.  The value must be a
2345 <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  However, certain architectures
2346 may not support I/O on all first class types.  For example, 32 bit processors
2347 may only support I/O on data types that are 32 bits or less.
2348 </p>
2349
2350 <p>
2351 This intrinsic enforces an in-order memory model for llvm.readio and
2352 llvm.writeio calls on machines that use dynamic scheduling.  Dynamically
2353 scheduled processors may execute loads and stores out of order, re-ordering at
2354 run time accesses to memory mapped I/O registers.  Using these intrinsics
2355 ensures that accesses to memory mapped I/O registers occur in program order.
2356 </p>
2357
2358 </div>
2359
2360 <!-- ======================================================================= -->
2361 <div class="doc_subsection">
2362   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
2363 </div>
2364
2365 <div class="doc_text">
2366 <p>
2367 LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
2368 These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about the
2369 alignment of the pointer arguments to the code generator, providing opportunity
2370 for more efficient code generation.
2371 </p>
2372
2373 </div>
2374
2375 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2376 <div class="doc_subsubsection">
2377   <a name="i_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
2378 </div>
2379
2380 <div class="doc_text">
2381
2382 <h5>Syntax:</h5>
2383 <pre>
2384   call void (sbyte*, sbyte*, uint, uint)* %llvm.memcpy(sbyte* &lt;dest&gt;, sbyte* &lt;src&gt;,
2385                                                        uint &lt;len&gt;, uint &lt;align&gt;)
2386 </pre>
2387
2388 <h5>Overview:</h5>
2389
2390 <p>
2391 The '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic copies a block of memory from the source
2392 location to the destination location.
2393 </p>
2394
2395 <p>
2396 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy</tt> intrinsic
2397 does not return a value, and takes an extra alignment argument.
2398 </p>
2399
2400 <h5>Arguments:</h5>
2401
2402 <p>
2403 The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer to
2404 the source.  The third argument is an (arbitrarily sized) integer argument
2405 specifying the number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment
2406 of the source and destination locations.
2407 </p>
2408
2409 <p>
2410 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
2411 the caller guarantees that the size of the copy is a multiple of the alignment
2412 and that both the source and destination pointers are aligned to that boundary.
2413 </p>
2414
2415 <h5>Semantics:</h5>
2416
2417 <p>
2418 The '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic copies a block of memory from the source
2419 location to the destination location, which are not allowed to overlap.  It
2420 copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to
2421 some boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
2422 be set to 0 or 1.
2423 </p>
2424 </div>
2425
2426
2427 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2428 <div class="doc_subsubsection">
2429   <a name="i_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
2430 </div>
2431
2432 <div class="doc_text">
2433
2434 <h5>Syntax:</h5>
2435 <pre>
2436   call void (sbyte*, sbyte*, uint, uint)* %llvm.memmove(sbyte* &lt;dest&gt;, sbyte* &lt;src&gt;,
2437                                                        uint &lt;len&gt;, uint &lt;align&gt;)
2438 </pre>
2439
2440 <h5>Overview:</h5>
2441
2442 <p>
2443 The '<tt>llvm.memmove</tt>' intrinsic moves a block of memory from the source
2444 location to the destination location. It is similar to the '<tt>llvm.memcpy</tt>' 
2445 intrinsic but allows the two memory locations to overlap.
2446 </p>
2447
2448 <p>
2449 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove</tt> intrinsic
2450 does not return a value, and takes an extra alignment argument.
2451 </p>
2452
2453 <h5>Arguments:</h5>
2454
2455 <p>
2456 The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer to
2457 the source.  The third argument is an (arbitrarily sized) integer argument
2458 specifying the number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment
2459 of the source and destination locations.
2460 </p>
2461
2462 <p>
2463 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
2464 the caller guarantees that the size of the copy is a multiple of the alignment
2465 and that both the source and destination pointers are aligned to that boundary.
2466 </p>
2467
2468 <h5>Semantics:</h5>
2469
2470 <p>
2471 The '<tt>llvm.memmove</tt>' intrinsic copies a block of memory from the source
2472 location to the destination location, which may overlap.  It
2473 copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to
2474 some boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
2475 be set to 0 or 1.
2476 </p>
2477 </div>
2478
2479
2480 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2481 <div class="doc_subsubsection">
2482   <a name="i_memset">'<tt>llvm.memset</tt>' Intrinsic</a>
2483 </div>
2484
2485 <div class="doc_text">
2486
2487 <h5>Syntax:</h5>
2488 <pre>
2489   call void (sbyte*, ubyte, uint, uint)* %llvm.memset(sbyte* &lt;dest&gt;, ubyte &lt;val&gt;,
2490                                                       uint &lt;len&gt;, uint &lt;align&gt;)
2491 </pre>
2492
2493 <h5>Overview:</h5>
2494
2495 <p>
2496 The '<tt>llvm.memset</tt>' intrinsic fills a block of memory with a particular
2497 byte value.
2498 </p>
2499
2500 <p>
2501 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt> intrinsic
2502 does not return a value, and takes an extra alignment argument.
2503 </p>
2504
2505 <h5>Arguments:</h5>
2506
2507 <p>
2508 The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
2509 byte value to fill it with, the third argument is an (arbitrarily sized) integer
2510 argument specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the
2511 known alignment of destination location.
2512 </p>
2513
2514 <p>
2515 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
2516 the caller guarantees that the size of the copy is a multiple of the alignment
2517 and that the destination pointer is aligned to that boundary.
2518 </p>
2519
2520 <h5>Semantics:</h5>
2521
2522 <p>
2523 The '<tt>llvm.memset</tt>' intrinsic fills "len" bytes of memory starting at the
2524 destination location.  If the argument is known to be aligned to some boundary,
2525 this can be specified as the fourth argument, otherwise it should be set to 0 or
2526 1.
2527 </p>
2528 </div>
2529
2530
2531 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2532 <div class="doc_subsubsection">
2533   <a name="i_isunordered">'<tt>llvm.isunordered</tt>' Intrinsic</a>
2534 </div>
2535
2536 <div class="doc_text">
2537
2538 <h5>Syntax:</h5>
2539 <pre>
2540   call bool (&lt;float or double&gt;, &lt;float or double&gt;)* %llvm.isunordered(&lt;float or double&gt; Val1,
2541                                                                       &lt;float or double&gt; Val2)
2542 </pre>
2543
2544 <h5>Overview:</h5>
2545
2546 <p>
2547 The '<tt>llvm.isunordered</tt>' intrinsic returns true if either or both of the
2548 specified floating point values is a NAN.
2549 </p>
2550
2551 <h5>Arguments:</h5>
2552
2553 <p>
2554 The arguments are floating point numbers of the same type.
2555 </p>
2556
2557 <h5>Semantics:</h5>
2558
2559 <p>
2560 If either or both of the arguments is a SNAN or QNAN, it returns true, otherwise
2561 false.
2562 </p>
2563 </div>
2564
2565
2566
2567
2568 <!-- ======================================================================= -->
2569 <div class="doc_subsection">
2570   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
2571 </div>
2572
2573 <div class="doc_text">
2574 <p>
2575 The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt> prefix),
2576 are described in the <a
2577 href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source Level
2578 Debugging</a> document.
2579 </p>
2580 </div>
2581
2582
2583 <!-- *********************************************************************** -->
2584 <hr>
2585 <address>
2586   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
2587   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss" alt="Valid CSS!"></a>
2588   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
2589   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401" alt="Valid HTML 4.01!" /></a>
2590
2591   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
2592   <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
2593   Last modified: $Date$
2594 </address>
2595 </body>
2596 </html>