6315993fdf6e144f64907ecc0e666defa00a8d3d
[oota-llvm.git] / docs / LangRef.html
1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
3 <html>
4 <head>
5   <title>LLVM Assembly Language Reference Manual</title>
6   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
7   <meta name="author" content="Chris Lattner">
8   <meta name="description"
9   content="LLVM Assembly Language Reference Manual.">
10   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
11 </head>
12
13 <body>
14
15 <div class="doc_title"> LLVM Language Reference Manual </div>
16 <ol>
17   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
18   <li><a href="#introduction">Introduction</a></li>
19   <li><a href="#identifiers">Identifiers</a></li>
20   <li><a href="#highlevel">High Level Structure</a>
21     <ol>
22       <li><a href="#modulestructure">Module Structure</a></li>
23       <li><a href="#linkage">Linkage Types</a>
24         <ol>
25           <li><a href="#linkage_private">'<tt>private</tt>' Linkage</a></li>
26           <li><a href="#linkage_linker_private">'<tt>linker_private</tt>' Linkage</a></li>
27           <li><a href="#linkage_internal">'<tt>internal</tt>' Linkage</a></li>
28           <li><a href="#linkage_available_externally">'<tt>available_externally</tt>' Linkage</a></li>
29           <li><a href="#linkage_linkonce">'<tt>linkonce</tt>' Linkage</a></li>
30           <li><a href="#linkage_common">'<tt>common</tt>' Linkage</a></li>
31           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak</tt>' Linkage</a></li>
32           <li><a href="#linkage_appending">'<tt>appending</tt>' Linkage</a></li>
33           <li><a href="#linkage_externweak">'<tt>extern_weak</tt>' Linkage</a></li>
34           <li><a href="#linkage_linkonce_odr">'<tt>linkonce_odr</tt>' Linkage</a></li>
35           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak_odr</tt>' Linkage</a></li>
36           <li><a href="#linkage_external">'<tt>externally visible</tt>' Linkage</a></li>
37           <li><a href="#linkage_dllimport">'<tt>dllimport</tt>' Linkage</a></li>
38           <li><a href="#linkage_dllexport">'<tt>dllexport</tt>' Linkage</a></li>
39         </ol>
40       </li>
41       <li><a href="#callingconv">Calling Conventions</a></li>
42       <li><a href="#namedtypes">Named Types</a></li>
43       <li><a href="#globalvars">Global Variables</a></li>
44       <li><a href="#functionstructure">Functions</a></li>
45       <li><a href="#aliasstructure">Aliases</a></li>
46       <li><a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a></li>
47       <li><a href="#fnattrs">Function Attributes</a></li>
48       <li><a href="#gc">Garbage Collector Names</a></li>
49       <li><a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a></li>
50       <li><a href="#datalayout">Data Layout</a></li>
51       <li><a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a></li>
52     </ol>
53   </li>
54   <li><a href="#typesystem">Type System</a>
55     <ol>
56       <li><a href="#t_classifications">Type Classifications</a></li>
57       <li><a href="#t_primitive">Primitive Types</a>
58         <ol>
59           <li><a href="#t_integer">Integer Type</a></li>
60           <li><a href="#t_floating">Floating Point Types</a></li>
61           <li><a href="#t_void">Void Type</a></li>
62           <li><a href="#t_label">Label Type</a></li>
63           <li><a href="#t_metadata">Metadata Type</a></li>
64         </ol>
65       </li>
66       <li><a href="#t_derived">Derived Types</a>
67         <ol>
68           <li><a href="#t_array">Array Type</a></li>
69           <li><a href="#t_function">Function Type</a></li>
70           <li><a href="#t_pointer">Pointer Type</a></li>
71           <li><a href="#t_struct">Structure Type</a></li>
72           <li><a href="#t_pstruct">Packed Structure Type</a></li>
73           <li><a href="#t_vector">Vector Type</a></li>
74           <li><a href="#t_opaque">Opaque Type</a></li>
75         </ol>
76       </li>
77       <li><a href="#t_uprefs">Type Up-references</a></li>
78     </ol>
79   </li>
80   <li><a href="#constants">Constants</a>
81     <ol>
82       <li><a href="#simpleconstants">Simple Constants</a></li>
83       <li><a href="#complexconstants">Complex Constants</a></li>
84       <li><a href="#globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a></li>
85       <li><a href="#undefvalues">Undefined Values</a></li>
86       <li><a href="#blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a></li>
87       <li><a href="#constantexprs">Constant Expressions</a></li>
88       <li><a href="#metadata">Embedded Metadata</a></li>
89     </ol>
90   </li>
91   <li><a href="#othervalues">Other Values</a>
92     <ol>
93       <li><a href="#inlineasm">Inline Assembler Expressions</a></li>
94     </ol>
95   </li>
96   <li><a href="#intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
97     <ol>
98       <li><a href="#intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a></li>
99       <li><a href="#intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>'
100           Global Variable</a></li>
101       <li><a href="#intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>'
102          Global Variable</a></li>
103       <li><a href="#intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>'
104          Global Variable</a></li>
105     </ol>
106   </li>
107   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
108     <ol>
109       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
110         <ol>
111           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
112           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
113           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
114           <li><a href="#i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a></li>
115           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
116           <li><a href="#i_unwind">'<tt>unwind</tt>'  Instruction</a></li>
117           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
118         </ol>
119       </li>
120       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
121         <ol>
122           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
123           <li><a href="#i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a></li>
124           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
125           <li><a href="#i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a></li>
126           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
127           <li><a href="#i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a></li>
128           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
129           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
130           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
131           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
132           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
133           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
134         </ol>
135       </li>
136       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
137         <ol>
138           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
139           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
140           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
141           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
142           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
143           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
144         </ol>
145       </li>
146       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
147         <ol>
148           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
149           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
150           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
151         </ol>
152       </li>
153       <li><a href="#aggregateops">Aggregate Operations</a>
154         <ol>
155           <li><a href="#i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a></li>
156           <li><a href="#i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a></li>
157         </ol>
158       </li>
159       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
160         <ol>
161           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>'   Instruction</a></li>
162          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>'     Instruction</a></li>
163          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>'    Instruction</a></li>
164          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
165         </ol>
166       </li>
167       <li><a href="#convertops">Conversion Operations</a>
168         <ol>
169           <li><a href="#i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
170           <li><a href="#i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a></li>
171           <li><a href="#i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a></li>
172           <li><a href="#i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
173           <li><a href="#i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a></li>
174           <li><a href="#i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a></li>
175           <li><a href="#i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a></li>
176           <li><a href="#i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
177           <li><a href="#i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
178           <li><a href="#i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a></li>
179           <li><a href="#i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a></li>
180           <li><a href="#i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a></li>
181         </ol>
182       </li>
183       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
184         <ol>
185           <li><a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a></li>
186           <li><a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a></li>
187           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
188           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
189           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
190           <li><a href="#i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>'  Instruction</a></li>
191         </ol>
192       </li>
193     </ol>
194   </li>
195   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
196     <ol>
197       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
198         <ol>
199           <li><a href="#int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
200           <li><a href="#int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
201           <li><a href="#int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
202         </ol>
203       </li>
204       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
205         <ol>
206           <li><a href="#int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
207           <li><a href="#int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
208           <li><a href="#int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
209         </ol>
210       </li>
211       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
212         <ol>
213           <li><a href="#int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
214           <li><a href="#int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
215           <li><a href="#int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a></li>
216           <li><a href="#int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a></li>
217           <li><a href="#int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
218           <li><a href="#int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
219           <li><a href="#int_readcyclecounter"><tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a></li>
220         </ol>
221       </li>
222       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
223         <ol>
224           <li><a href="#int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy.*</tt>' Intrinsic</a></li>
225           <li><a href="#int_memmove">'<tt>llvm.memmove.*</tt>' Intrinsic</a></li>
226           <li><a href="#int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsic</a></li>
227           <li><a href="#int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a></li>
228           <li><a href="#int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a></li>
229           <li><a href="#int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a></li>
230           <li><a href="#int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a></li>
231           <li><a href="#int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a></li>
232         </ol>
233       </li>
234       <li><a href="#int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
235         <ol>
236           <li><a href="#int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a></li>
237           <li><a href="#int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic </a></li>
238           <li><a href="#int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
239           <li><a href="#int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
240         </ol>
241       </li>
242       <li><a href="#int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
243         <ol>
244           <li><a href="#int_sadd_overflow">'<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
245           <li><a href="#int_uadd_overflow">'<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
246           <li><a href="#int_ssub_overflow">'<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
247           <li><a href="#int_usub_overflow">'<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
248           <li><a href="#int_smul_overflow">'<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
249           <li><a href="#int_umul_overflow">'<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
250         </ol>
251       </li>
252       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
253       <li><a href="#int_eh">Exception Handling intrinsics</a></li>
254       <li><a href="#int_trampoline">Trampoline Intrinsic</a>
255         <ol>
256           <li><a href="#int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
257         </ol>
258       </li>
259       <li><a href="#int_atomics">Atomic intrinsics</a>
260         <ol>
261           <li><a href="#int_memory_barrier"><tt>llvm.memory_barrier</tt></a></li>
262           <li><a href="#int_atomic_cmp_swap"><tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt></a></li>
263           <li><a href="#int_atomic_swap"><tt>llvm.atomic.swap</tt></a></li>
264           <li><a href="#int_atomic_load_add"><tt>llvm.atomic.load.add</tt></a></li>
265           <li><a href="#int_atomic_load_sub"><tt>llvm.atomic.load.sub</tt></a></li>
266           <li><a href="#int_atomic_load_and"><tt>llvm.atomic.load.and</tt></a></li>
267           <li><a href="#int_atomic_load_nand"><tt>llvm.atomic.load.nand</tt></a></li>
268           <li><a href="#int_atomic_load_or"><tt>llvm.atomic.load.or</tt></a></li>
269           <li><a href="#int_atomic_load_xor"><tt>llvm.atomic.load.xor</tt></a></li>
270           <li><a href="#int_atomic_load_max"><tt>llvm.atomic.load.max</tt></a></li>
271           <li><a href="#int_atomic_load_min"><tt>llvm.atomic.load.min</tt></a></li>
272           <li><a href="#int_atomic_load_umax"><tt>llvm.atomic.load.umax</tt></a></li>
273           <li><a href="#int_atomic_load_umin"><tt>llvm.atomic.load.umin</tt></a></li>
274         </ol>
275       </li>
276       <li><a href="#int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
277         <ol>
278           <li><a href="#int_lifetime_start"><tt>llvm.lifetime.start</tt></a></li>
279           <li><a href="#int_lifetime_end"><tt>llvm.lifetime.end</tt></a></li>
280           <li><a href="#int_invariant_start"><tt>llvm.invariant.start</tt></a></li>
281           <li><a href="#int_invariant_end"><tt>llvm.invariant.end</tt></a></li>
282         </ol>
283       </li>
284       <li><a href="#int_general">General intrinsics</a>
285         <ol>
286           <li><a href="#int_var_annotation">
287             '<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a></li>
288           <li><a href="#int_annotation">
289             '<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a></li>
290           <li><a href="#int_trap">
291             '<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a></li>
292           <li><a href="#int_stackprotector">
293             '<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a></li>
294           <li><a href="#int_objectsize">
295             '<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a></li>
296         </ol>
297       </li>
298     </ol>
299   </li>
300 </ol>
301
302 <div class="doc_author">
303   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
304             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
305 </div>
306
307 <!-- *********************************************************************** -->
308 <div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract </a></div>
309 <!-- *********************************************************************** -->
310
311 <div class="doc_text">
312
313 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. LLVM is
314    a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides type
315    safety, low-level operations, flexibility, and the capability of representing
316    'all' high-level languages cleanly.  It is the common code representation
317    used throughout all phases of the LLVM compilation strategy.</p>
318
319 </div>
320
321 <!-- *********************************************************************** -->
322 <div class="doc_section"> <a name="introduction">Introduction</a> </div>
323 <!-- *********************************************************************** -->
324
325 <div class="doc_text">
326
327 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three different forms:
328    as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode representation (suitable
329    for fast loading by a Just-In-Time compiler), and as a human readable
330    assembly language representation.  This allows LLVM to provide a powerful
331    intermediate representation for efficient compiler transformations and
332    analysis, while providing a natural means to debug and visualize the
333    transformations.  The three different forms of LLVM are all equivalent.  This
334    document describes the human readable representation and notation.</p>
335
336 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level while being
337    expressive, typed, and extensible at the same time.  It aims to be a
338    "universal IR" of sorts, by being at a low enough level that high-level ideas
339    may be cleanly mapped to it (similar to how microprocessors are "universal
340    IR's", allowing many source languages to be mapped to them).  By providing
341    type information, LLVM can be used as the target of optimizations: for
342    example, through pointer analysis, it can be proven that a C automatic
343    variable is never accessed outside of the current function, allowing it to
344    be promoted to a simple SSA value instead of a memory location.</p>
345
346 </div>
347
348 <!-- _______________________________________________________________________ -->
349 <div class="doc_subsubsection"> <a name="wellformed">Well-Formedness</a> </div>
350
351 <div class="doc_text">
352
353 <p>It is important to note that this document describes 'well formed' LLVM
354    assembly language.  There is a difference between what the parser accepts and
355    what is considered 'well formed'.  For example, the following instruction is
356    syntactically okay, but not well formed:</p>
357
358 <div class="doc_code">
359 <pre>
360 %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
361 </pre>
362 </div>
363
364 <p>because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of its uses. The
365    LLVM infrastructure provides a verification pass that may be used to verify
366    that an LLVM module is well formed.  This pass is automatically run by the
367    parser after parsing input assembly and by the optimizer before it outputs
368    bitcode.  The violations pointed out by the verifier pass indicate bugs in
369    transformation passes or input to the parser.</p>
370
371 </div>
372
373 <!-- Describe the typesetting conventions here. -->
374
375 <!-- *********************************************************************** -->
376 <div class="doc_section"> <a name="identifiers">Identifiers</a> </div>
377 <!-- *********************************************************************** -->
378
379 <div class="doc_text">
380
381 <p>LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
382    identifiers (functions, global variables) begin with the <tt>'@'</tt>
383    character. Local identifiers (register names, types) begin with
384    the <tt>'%'</tt> character. Additionally, there are three different formats
385    for identifiers, for different purposes:</p>
386
387 <ol>
388   <li>Named values are represented as a string of characters with their prefix.
389       For example, <tt>%foo</tt>, <tt>@DivisionByZero</tt>,
390       <tt>%a.really.long.identifier</tt>. The actual regular expression used is
391       '<tt>[%@][a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.  Identifiers which require
392       other characters in their names can be surrounded with quotes. Special
393       characters may be escaped using <tt>"\xx"</tt> where <tt>xx</tt> is the
394       ASCII code for the character in hexadecimal.  In this way, any character
395       can be used in a name value, even quotes themselves.</li>
396
397   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with their
398       prefix.  For example, <tt>%12</tt>, <tt>@2</tt>, <tt>%44</tt>.</li>
399
400   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
401       constants</a>, below.</li>
402 </ol>
403
404 <p>LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
405    don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
406    reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
407    unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
408    variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
409
410 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
411    languages. There are keywords for different opcodes
412    ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>',
413    '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>',
414    '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names
415    ('<tt><a href="#t_void">void</a></tt>',
416    '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...), and others.  These
417    reserved words cannot conflict with variable names, because none of them
418    start with a prefix character (<tt>'%'</tt> or <tt>'@'</tt>).</p>
419
420 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
421    '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
422
423 <p>The easy way:</p>
424
425 <div class="doc_code">
426 <pre>
427 %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
428 </pre>
429 </div>
430
431 <p>After strength reduction:</p>
432
433 <div class="doc_code">
434 <pre>
435 %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
436 </pre>
437 </div>
438
439 <p>And the hard way:</p>
440
441 <div class="doc_code">
442 <pre>
443 %0 = <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
444 %1 = <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
445 %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
446 </pre>
447 </div>
448
449 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several important
450    lexical features of LLVM:</p>
451
452 <ol>
453   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
454       line.</li>
455
456   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
457       assigned to a named value.</li>
458
459   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
460 </ol>
461
462 <p>It also shows a convention that we follow in this document.  When
463    demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
464    defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
465    text.</p>
466
467 </div>
468
469 <!-- *********************************************************************** -->
470 <div class="doc_section"> <a name="highlevel">High Level Structure</a> </div>
471 <!-- *********************************************************************** -->
472
473 <!-- ======================================================================= -->
474 <div class="doc_subsection"> <a name="modulestructure">Module Structure</a>
475 </div>
476
477 <div class="doc_text">
478
479 <p>LLVM programs are composed of "Module"s, each of which is a translation unit
480    of the input programs.  Each module consists of functions, global variables,
481    and symbol table entries.  Modules may be combined together with the LLVM
482    linker, which merges function (and global variable) definitions, resolves
483    forward declarations, and merges symbol table entries. Here is an example of
484    the "hello world" module:</p>
485
486 <div class="doc_code">
487 <pre>
488 <i>; Declare the string constant as a global constant.</i>
489 <a href="#identifiers">@.LC0</a> = <a href="#linkage_internal">internal</a> <a href="#globalvars">constant</a> <a href="#t_array">[13 x i8]</a> c"hello world\0A\00"    <i>; [13 x i8]*</i>
490
491 <i>; External declaration of the puts function</i>
492 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 @puts(i8 *)                                     <i>; i32(i8 *)* </i>
493
494 <i>; Definition of main function</i>
495 define i32 @main() {                                        <i>; i32()* </i>
496   <i>; Convert [13 x i8]* to i8  *...</i>
497   %cast210 = <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8]* @.LC0, i64 0, i64 0   <i>; i8 *</i>
498
499   <i>; Call puts function to write out the string to stdout.</i>
500   <a href="#i_call">call</a> i32 @puts(i8 * %cast210)                             <i>; i32</i>
501   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0<br>}<br>
502 </pre>
503 </div>
504
505 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a> named
506    "<tt>.LC0</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>" function, and
507    a <a href="#functionstructure">function definition</a> for
508    "<tt>main</tt>".</p>
509
510 <p>In general, a module is made up of a list of global values, where both
511    functions and global variables are global values.  Global values are
512    represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
513    array of char, and a pointer to a function), and have one of the
514    following <a href="#linkage">linkage types</a>.</p>
515
516 </div>
517
518 <!-- ======================================================================= -->
519 <div class="doc_subsection">
520   <a name="linkage">Linkage Types</a>
521 </div>
522
523 <div class="doc_text">
524
525 <p>All Global Variables and Functions have one of the following types of
526    linkage:</p>
527
528 <dl>
529   <dt><tt><b><a name="linkage_private">private</a></b></tt></dt>
530   <dd>Global values with private linkage are only directly accessible by objects
531       in the current module.  In particular, linking code into a module with an
532       private global value may cause the private to be renamed as necessary to
533       avoid collisions.  Because the symbol is private to the module, all
534       references can be updated. This doesn't show up in any symbol table in the
535       object file.</dd>
536
537   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private">linker_private</a></b></tt></dt>
538   <dd>Similar to private, but the symbol is passed through the assembler and
539       removed by the linker after evaluation.  Note that (unlike private
540       symbols) linker_private symbols are subject to coalescing by the linker:
541       weak symbols get merged and redefinitions are rejected.  However, unlike
542       normal strong symbols, they are removed by the linker from the final
543       linked image (executable or dynamic library).</dd>
544
545   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt></dt>
546   <dd>Similar to private, but the value shows as a local symbol
547       (<tt>STB_LOCAL</tt> in the case of ELF) in the object file. This
548       corresponds to the notion of the '<tt>static</tt>' keyword in C.</dd>
549
550   <dt><tt><b><a name="linkage_available_externally">available_externally</a></b></tt></dt>
551   <dd>Globals with "<tt>available_externally</tt>" linkage are never emitted
552       into the object file corresponding to the LLVM module.  They exist to
553       allow inlining and other optimizations to take place given knowledge of
554       the definition of the global, which is known to be somewhere outside the
555       module.  Globals with <tt>available_externally</tt> linkage are allowed to
556       be discarded at will, and are otherwise the same as <tt>linkonce_odr</tt>.
557       This linkage type is only allowed on definitions, not declarations.</dd>
558
559   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt></dt>
560   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
561       the same name when linkage occurs.  This can be used to implement
562       some forms of inline functions, templates, or other code which must be
563       generated in each translation unit that uses it, but where the body may
564       be overridden with a more definitive definition later.  Unreferenced
565       <tt>linkonce</tt> globals are allowed to be discarded.  Note that
566       <tt>linkonce</tt> linkage does not actually allow the optimizer to
567       inline the body of this function into callers because it doesn't know if
568       this definition of the function is the definitive definition within the
569       program or whether it will be overridden by a stronger definition.
570       To enable inlining and other optimizations, use "<tt>linkonce_odr</tt>"
571       linkage.</dd>
572
573   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt></dt>
574   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage has the same merging semantics as
575       <tt>linkonce</tt> linkage, except that unreferenced globals with
576       <tt>weak</tt> linkage may not be discarded.  This is used for globals that
577       are declared "weak" in C source code.</dd>
578
579   <dt><tt><b><a name="linkage_common">common</a></b></tt></dt>
580   <dd>"<tt>common</tt>" linkage is most similar to "<tt>weak</tt>" linkage, but
581       they are used for tentative definitions in C, such as "<tt>int X;</tt>" at
582       global scope.
583       Symbols with "<tt>common</tt>" linkage are merged in the same way as
584       <tt>weak symbols</tt>, and they may not be deleted if unreferenced.
585       <tt>common</tt> symbols may not have an explicit section,
586       must have a zero initializer, and may not be marked '<a
587       href="#globalvars"><tt>constant</tt></a>'.  Functions and aliases may not
588       have common linkage.</dd>
589
590
591   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt></dt>
592   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
593       pointer to array type.  When two global variables with appending linkage
594       are linked together, the two global arrays are appended together.  This is
595       the LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
596       "sections" with identical names when .o files are linked.</dd>
597
598   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt></dt>
599   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the symbol
600       is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null instead of
601       being an undefined reference.</dd>
602
603   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr">linkonce_odr</a></b></tt></dt>
604   <dt><tt><b><a name="linkage_weak_odr">weak_odr</a></b></tt></dt>
605   <dd>Some languages allow differing globals to be merged, such as two functions
606       with different semantics.  Other languages, such as <tt>C++</tt>, ensure
607       that only equivalent globals are ever merged (the "one definition rule" -
608       "ODR").  Such languages can use the <tt>linkonce_odr</tt>
609       and <tt>weak_odr</tt> linkage types to indicate that the global will only
610       be merged with equivalent globals.  These linkage types are otherwise the
611       same as their non-<tt>odr</tt> versions.</dd>
612
613   <dt><tt><b><a name="linkage_external">externally visible</a></b></tt>:</dt>
614   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
615       visible, meaning that it participates in linkage and can be used to
616       resolve external symbol references.</dd>
617 </dl>
618
619 <p>The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
620    only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
621    DLLs (Dynamic Link Libraries).</p>
622
623 <dl>
624   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt></dt>
625   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
626       or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
627       exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
628       formed by combining <code>__imp_</code> and the function or variable
629       name.</dd>
630
631   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt></dt>
632   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
633       pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
634       <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
635       name is formed by combining <code>__imp_</code> and the function or
636       variable name.</dd>
637 </dl>
638
639 <p>For example, since the "<tt>.LC0</tt>" variable is defined to be internal, if
640    another module defined a "<tt>.LC0</tt>" variable and was linked with this
641    one, one of the two would be renamed, preventing a collision.  Since
642    "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are external (i.e., lacking any linkage
643    declarations), they are accessible outside of the current module.</p>
644
645 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i> to have any linkage type
646    other than "externally visible", <tt>dllimport</tt>
647    or <tt>extern_weak</tt>.</p>
648
649 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt>, <tt>weak</tt>
650    or <tt>weak_odr</tt> linkages.</p>
651
652 </div>
653
654 <!-- ======================================================================= -->
655 <div class="doc_subsection">
656   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
657 </div>
658
659 <div class="doc_text">
660
661 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
662    and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling
663    convention specified for the call.  The calling convention of any pair of
664    dynamic caller/callee must match, or the behavior of the program is
665    undefined.  The following calling conventions are supported by LLVM, and more
666    may be added in the future:</p>
667
668 <dl>
669   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
670   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
671       specified) matches the target C calling conventions.  This calling
672       convention supports varargs function calls and tolerates some mismatch in
673       the declared prototype and implemented declaration of the function (as
674       does normal C).</dd>
675
676   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
677   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
678       (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
679       target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the
680       target, without having to conform to an externally specified ABI
681       (Application Binary Interface).  Implementations of this convention should
682       allow arbitrary <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">tail call
683       optimization</a> to be supported.  This calling convention does not
684       support varargs and requires the prototype of all callees to exactly match
685       the prototype of the function definition.</dd>
686
687   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
688   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
689       as possible under the assumption that the call is not commonly executed.
690       As such, these calls often preserve all registers so that the call does
691       not break any live ranges in the caller side.  This calling convention
692       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
693       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
694
695   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
696   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
697       target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
698       conventions start at 64.</dd>
699 </dl>
700
701 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
702    support Pascal conventions or any other well-known target-independent
703    convention.</p>
704
705 </div>
706
707 <!-- ======================================================================= -->
708 <div class="doc_subsection">
709   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
710 </div>
711
712 <div class="doc_text">
713
714 <p>All Global Variables and Functions have one of the following visibility
715    styles:</p>
716
717 <dl>
718   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
719   <dd>On targets that use the ELF object file format, default visibility means
720       that the declaration is visible to other modules and, in shared libraries,
721       means that the declared entity may be overridden. On Darwin, default
722       visibility means that the declaration is visible to other modules. Default
723       visibility corresponds to "external linkage" in the language.</dd>
724
725   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
726   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
727       object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
728       indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol
729       table, so no other module (executable or shared library) can reference it
730       directly.</dd>
731
732   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
733   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
734       the dynamic symbol table, but that references within the defining module
735       will bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by
736       another module.</dd>
737 </dl>
738
739 </div>
740
741 <!-- ======================================================================= -->
742 <div class="doc_subsection">
743   <a name="namedtypes">Named Types</a>
744 </div>
745
746 <div class="doc_text">
747
748 <p>LLVM IR allows you to specify name aliases for certain types.  This can make
749    it easier to read the IR and make the IR more condensed (particularly when
750    recursive types are involved).  An example of a name specification is:</p>
751
752 <div class="doc_code">
753 <pre>
754 %mytype = type { %mytype*, i32 }
755 </pre>
756 </div>
757
758 <p>You may give a name to any <a href="#typesystem">type</a> except
759    "<a href="t_void">void</a>".  Type name aliases may be used anywhere a type
760    is expected with the syntax "%mytype".</p>
761
762 <p>Note that type names are aliases for the structural type that they indicate,
763    and that you can therefore specify multiple names for the same type.  This
764    often leads to confusing behavior when dumping out a .ll file.  Since LLVM IR
765    uses structural typing, the name is not part of the type.  When printing out
766    LLVM IR, the printer will pick <em>one name</em> to render all types of a
767    particular shape.  This means that if you have code where two different
768    source types end up having the same LLVM type, that the dumper will sometimes
769    print the "wrong" or unexpected type.  This is an important design point and
770    isn't going to change.</p>
771
772 </div>
773
774 <!-- ======================================================================= -->
775 <div class="doc_subsection">
776   <a name="globalvars">Global Variables</a>
777 </div>
778
779 <div class="doc_text">
780
781 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
782    instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may
783    have an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit
784    alignment specified.  A variable may be defined as "thread_local", which
785    means that it will not be shared by threads (each thread will have a
786    separated copy of the variable).  A variable may be defined as a global
787    "constant," which indicates that the contents of the variable
788    will <b>never</b> be modified (enabling better optimization, allowing the
789    global data to be placed in the read-only section of an executable, etc).
790    Note that variables that need runtime initialization cannot be marked
791    "constant" as there is a store to the variable.</p>
792
793 <p>LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
794    constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
795    can be used to enable slightly better optimization of the program, but
796    requires the language definition to guarantee that optimizations based on the
797    'constantness' are valid for the translation units that do not include the
798    definition.</p>
799
800 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in scope
801    (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global variables
802    always define a pointer to their "content" type because they describe a
803    region of memory, and all memory objects in LLVM are accessed through
804    pointers.</p>
805
806 <p>A global variable may be declared to reside in a target-specific numbered
807    address space. For targets that support them, address spaces may affect how
808    optimizations are performed and/or what target instructions are used to
809    access the variable. The default address space is zero. The address space
810    qualifier must precede any other attributes.</p>
811
812 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
813    supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
814
815 <p>An explicit alignment may be specified for a global.  If not present, or if
816    the alignment is set to zero, the alignment of the global is set by the
817    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
818    specified, the global is forced to have at least that much alignment.  All
819    alignments must be a power of 2.</p>
820
821 <p>For example, the following defines a global in a numbered address space with
822    an initializer, section, and alignment:</p>
823
824 <div class="doc_code">
825 <pre>
826 @G = addrspace(5) constant float 1.0, section "foo", align 4
827 </pre>
828 </div>
829
830 </div>
831
832
833 <!-- ======================================================================= -->
834 <div class="doc_subsection">
835   <a name="functionstructure">Functions</a>
836 </div>
837
838 <div class="doc_text">
839
840 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyord, an
841    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
842    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
843    <a href="#callingconv">calling convention</a>, a return type, an optional
844    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
845    name, a (possibly empty) argument list (each with optional
846    <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), optional
847    <a href="#fnattrs">function attributes</a>, an optional section, an optional
848    alignment, an optional <a href="#gc">garbage collector name</a>, an opening
849    curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.</p>
850
851 <p>LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
852    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
853    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
854    <a href="#callingconv">calling convention</a>, a return type, an optional
855    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
856    name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an
857    optional <a href="#gc">garbage collector name</a>.</p>
858
859 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
860    (Control Flow Graph) for the function.  Each basic block may optionally start
861    with a label (giving the basic block a symbol table entry), contains a list
862    of instructions, and ends with a <a href="#terminators">terminator</a>
863    instruction (such as a branch or function return).</p>
864
865 <p>The first basic block in a function is special in two ways: it is immediately
866    executed on entrance to the function, and it is not allowed to have
867    predecessor basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry
868    block of a function).  Because the block can have no predecessors, it also
869    cannot have any <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
870
871 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
872    supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
873
874 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
875    the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the
876    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
877    specified, the function is forced to have at least that much alignment.  All
878    alignments must be a power of 2.</p>
879
880 <h5>Syntax:</h5>
881 <div class="doc_code">
882 <pre>
883 define [<a href="#linkage">linkage</a>] [<a href="#visibility">visibility</a>]
884        [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>]
885        &lt;ResultType&gt; @&lt;FunctionName&gt; ([argument list])
886        [<a href="#fnattrs">fn Attrs</a>] [section "name"] [align N]
887        [<a href="#gc">gc</a>] { ... }
888 </pre>
889 </div>
890
891 </div>
892
893 <!-- ======================================================================= -->
894 <div class="doc_subsection">
895   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
896 </div>
897
898 <div class="doc_text">
899
900 <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
901    function, global variable, another alias or bitcast of global value). Aliases
902    may have an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
903    optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
904
905 <h5>Syntax:</h5>
906 <div class="doc_code">
907 <pre>
908 @&lt;Name&gt; = alias [Linkage] [Visibility] &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
909 </pre>
910 </div>
911
912 </div>
913
914 <!-- ======================================================================= -->
915 <div class="doc_subsection"><a name="paramattrs">Parameter Attributes</a></div>
916
917 <div class="doc_text">
918
919 <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
920    <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
921    used to communicate additional information about the result or parameters of
922    a function. Parameter attributes are considered to be part of the function,
923    not of the function type, so functions with different parameter attributes
924    can have the same function type.</p>
925
926 <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
927    multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For
928    example:</p>
929
930 <div class="doc_code">
931 <pre>
932 declare i32 @printf(i8* noalias nocapture, ...)
933 declare i32 @atoi(i8 zeroext)
934 declare signext i8 @returns_signed_char()
935 </pre>
936 </div>
937
938 <p>Note that any attributes for the function result (<tt>nounwind</tt>,
939    <tt>readonly</tt>) come immediately after the argument list.</p>
940
941 <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
942
943 <dl>
944   <dt><tt><b>zeroext</b></tt></dt>
945   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
946       should be zero-extended to a 32-bit value by the caller (for a parameter)
947       or the callee (for a return value).</dd>
948
949   <dt><tt><b>signext</b></tt></dt>
950   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
951       should be sign-extended to a 32-bit value by the caller (for a parameter)
952       or the callee (for a return value).</dd>
953
954   <dt><tt><b>inreg</b></tt></dt>
955   <dd>This indicates that this parameter or return value should be treated in a
956       special target-dependent fashion during while emitting code for a function
957       call or return (usually, by putting it in a register as opposed to memory,
958       though some targets use it to distinguish between two different kinds of
959       registers).  Use of this attribute is target-specific.</dd>
960
961   <dt><tt><b><a name="byval">byval</a></b></tt></dt>
962   <dd>This indicates that the pointer parameter should really be passed by value
963       to the function.  The attribute implies that a hidden copy of the pointee
964       is made between the caller and the callee, so the callee is unable to
965       modify the value in the callee.  This attribute is only valid on LLVM
966       pointer arguments.  It is generally used to pass structs and arrays by
967       value, but is also valid on pointers to scalars.  The copy is considered
968       to belong to the caller not the callee (for example,
969       <tt><a href="#readonly">readonly</a></tt> functions should not write to
970       <tt>byval</tt> parameters). This is not a valid attribute for return
971       values.  The byval attribute also supports specifying an alignment with
972       the align attribute.  This has a target-specific effect on the code
973       generator that usually indicates a desired alignment for the synthesized
974       stack slot.</dd>
975
976   <dt><tt><b>sret</b></tt></dt>
977   <dd>This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
978       structure that is the return value of the function in the source program.
979       This pointer must be guaranteed by the caller to be valid: loads and
980       stores to the structure may be assumed by the callee to not to trap.  This
981       may only be applied to the first parameter. This is not a valid attribute
982       for return values. </dd>
983
984   <dt><tt><b>noalias</b></tt></dt>
985   <dd>This indicates that the pointer does not alias any global or any other
986       parameter.  The caller is responsible for ensuring that this is the
987       case. On a function return value, <tt>noalias</tt> additionally indicates
988       that the pointer does not alias any other pointers visible to the
989       caller. For further details, please see the discussion of the NoAlias
990       response in
991       <a href="http://llvm.org/docs/AliasAnalysis.html#MustMayNo">alias
992       analysis</a>.</dd>
993
994   <dt><tt><b>nocapture</b></tt></dt>
995   <dd>This indicates that the callee does not make any copies of the pointer
996       that outlive the callee itself. This is not a valid attribute for return
997       values.</dd>
998
999   <dt><tt><b>nest</b></tt></dt>
1000   <dd>This indicates that the pointer parameter can be excised using the
1001       <a href="#int_trampoline">trampoline intrinsics</a>. This is not a valid
1002       attribute for return values.</dd>
1003 </dl>
1004
1005 </div>
1006
1007 <!-- ======================================================================= -->
1008 <div class="doc_subsection">
1009   <a name="gc">Garbage Collector Names</a>
1010 </div>
1011
1012 <div class="doc_text">
1013
1014 <p>Each function may specify a garbage collector name, which is simply a
1015    string:</p>
1016
1017 <div class="doc_code">
1018 <pre>
1019 define void @f() gc "name" { ... }
1020 </pre>
1021 </div>
1022
1023 <p>The compiler declares the supported values of <i>name</i>. Specifying a
1024    collector which will cause the compiler to alter its output in order to
1025    support the named garbage collection algorithm.</p>
1026
1027 </div>
1028
1029 <!-- ======================================================================= -->
1030 <div class="doc_subsection">
1031   <a name="fnattrs">Function Attributes</a>
1032 </div>
1033
1034 <div class="doc_text">
1035
1036 <p>Function attributes are set to communicate additional information about a
1037    function. Function attributes are considered to be part of the function, not
1038    of the function type, so functions with different parameter attributes can
1039    have the same function type.</p>
1040
1041 <p>Function attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1042    multiple attributes are needed, they are space separated. For example:</p>
1043
1044 <div class="doc_code">
1045 <pre>
1046 define void @f() noinline { ... }
1047 define void @f() alwaysinline { ... }
1048 define void @f() alwaysinline optsize { ... }
1049 define void @f() optsize { ... }
1050 </pre>
1051 </div>
1052
1053 <dl>
1054   <dt><tt><b>alwaysinline</b></tt></dt>
1055   <dd>This attribute indicates that the inliner should attempt to inline this
1056       function into callers whenever possible, ignoring any active inlining size
1057       threshold for this caller.</dd>
1058
1059   <dt><tt><b>inlinehint</b></tt></dt>
1060   <dd>This attribute indicates that the source code contained a hint that inlining
1061       this function is desirable (such as the "inline" keyword in C/C++).  It
1062       is just a hint; it imposes no requirements on the inliner.</dd>
1063
1064   <dt><tt><b>noinline</b></tt></dt>
1065   <dd>This attribute indicates that the inliner should never inline this
1066       function in any situation. This attribute may not be used together with
1067       the <tt>alwaysinline</tt> attribute.</dd>
1068
1069   <dt><tt><b>optsize</b></tt></dt>
1070   <dd>This attribute suggests that optimization passes and code generator passes
1071       make choices that keep the code size of this function low, and otherwise
1072       do optimizations specifically to reduce code size.</dd>
1073
1074   <dt><tt><b>noreturn</b></tt></dt>
1075   <dd>This function attribute indicates that the function never returns
1076       normally.  This produces undefined behavior at runtime if the function
1077       ever does dynamically return.</dd>
1078
1079   <dt><tt><b>nounwind</b></tt></dt>
1080   <dd>This function attribute indicates that the function never returns with an
1081       unwind or exceptional control flow.  If the function does unwind, its
1082       runtime behavior is undefined.</dd>
1083
1084   <dt><tt><b>readnone</b></tt></dt>
1085   <dd>This attribute indicates that the function computes its result (or decides
1086       to unwind an exception) based strictly on its arguments, without
1087       dereferencing any pointer arguments or otherwise accessing any mutable
1088       state (e.g. memory, control registers, etc) visible to caller functions.
1089       It does not write through any pointer arguments
1090       (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments) and never
1091       changes any state visible to callers.  This means that it cannot unwind
1092       exceptions by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods, but
1093       could use the <tt>unwind</tt> instruction.</dd>
1094
1095   <dt><tt><b><a name="readonly">readonly</a></b></tt></dt>
1096   <dd>This attribute indicates that the function does not write through any
1097       pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt>
1098       arguments) or otherwise modify any state (e.g. memory, control registers,
1099       etc) visible to caller functions.  It may dereference pointer arguments
1100       and read state that may be set in the caller.  A readonly function always
1101       returns the same value (or unwinds an exception identically) when called
1102       with the same set of arguments and global state.  It cannot unwind an
1103       exception by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods, but may
1104       use the <tt>unwind</tt> instruction.</dd>
1105
1106   <dt><tt><b><a name="ssp">ssp</a></b></tt></dt>
1107   <dd>This attribute indicates that the function should emit a stack smashing
1108       protector. It is in the form of a "canary"&mdash;a random value placed on
1109       the stack before the local variables that's checked upon return from the
1110       function to see if it has been overwritten. A heuristic is used to
1111       determine if a function needs stack protectors or not.<br>
1112 <br>
1113       If a function that has an <tt>ssp</tt> attribute is inlined into a
1114       function that doesn't have an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting
1115       function will have an <tt>ssp</tt> attribute.</dd>
1116
1117   <dt><tt><b>sspreq</b></tt></dt>
1118   <dd>This attribute indicates that the function should <em>always</em> emit a
1119       stack smashing protector. This overrides
1120       the <tt><a href="#ssp">ssp</a></tt> function attribute.<br>
1121 <br>
1122       If a function that has an <tt>sspreq</tt> attribute is inlined into a
1123       function that doesn't have an <tt>sspreq</tt> attribute or which has
1124       an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting function will have
1125       an <tt>sspreq</tt> attribute.</dd>
1126
1127   <dt><tt><b>noredzone</b></tt></dt>
1128   <dd>This attribute indicates that the code generator should not use a red
1129       zone, even if the target-specific ABI normally permits it.</dd>
1130
1131   <dt><tt><b>noimplicitfloat</b></tt></dt>
1132   <dd>This attributes disables implicit floating point instructions.</dd>
1133
1134   <dt><tt><b>naked</b></tt></dt>
1135   <dd>This attribute disables prologue / epilogue emission for the function.
1136       This can have very system-specific consequences.</dd>
1137 </dl>
1138
1139 </div>
1140
1141 <!-- ======================================================================= -->
1142 <div class="doc_subsection">
1143   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
1144 </div>
1145
1146 <div class="doc_text">
1147
1148 <p>Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to
1149    the GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally
1150    concatenated by LLVM and treated as a single unit, but may be separated in
1151    the <tt>.ll</tt> file if desired.  The syntax is very simple:</p>
1152
1153 <div class="doc_code">
1154 <pre>
1155 module asm "inline asm code goes here"
1156 module asm "more can go here"
1157 </pre>
1158 </div>
1159
1160 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
1161    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
1162    for the number.</p>
1163
1164 <p>The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
1165    assembly code is generated.</p>
1166
1167 </div>
1168
1169 <!-- ======================================================================= -->
1170 <div class="doc_subsection">
1171   <a name="datalayout">Data Layout</a>
1172 </div>
1173
1174 <div class="doc_text">
1175
1176 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
1177    data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is
1178    simply:</p>
1179
1180 <div class="doc_code">
1181 <pre>
1182 target datalayout = "<i>layout specification</i>"
1183 </pre>
1184 </div>
1185
1186 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications
1187    separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with
1188    a letter and may include other information after the letter to define some
1189    aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows:</p>
1190
1191 <dl>
1192   <dt><tt>E</tt></dt>
1193   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
1194       bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
1195
1196   <dt><tt>e</tt></dt>
1197   <dd>Specifies that the target lays out data in little-endian form. That is,
1198       the bits with the least significance have the lowest address
1199       location.</dd>
1200
1201   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1202   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and
1203       <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying
1204       the <i>pref</i> alignment is optional. If omitted, the
1205       preceding <tt>:</tt> should be omitted too.</dd>
1206
1207   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1208   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
1209       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
1210
1211   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1212   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit
1213       <i>size</i>.</dd>
1214
1215   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1216   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit
1217       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be either 32 (float) or 64
1218       (double).</dd>
1219
1220   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1221   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
1222       <i>size</i>.</dd>
1223
1224   <dt><tt>s<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1225   <dd>This specifies the alignment for a stack object of a given bit
1226       <i>size</i>.</dd>
1227
1228   <dt><tt>n<i>size1</i>:<i>size2</i>:<i>size3</i>...</tt></dt>
1229   <dd>This specifies a set of native integer widths for the target CPU
1230       in bits.  For example, it might contain "n32" for 32-bit PowerPC,
1231       "n32:64" for PowerPC 64, or "n8:16:32:64" for X86-64.  Elements of
1232       this set are considered to support most general arithmetic
1233       operations efficiently.</dd>
1234 </dl>
1235
1236 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
1237    default set of specifications which are then (possibly) overriden by the
1238    specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
1239    are given in this list:</p>
1240
1241 <ul>
1242   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
1243   <li><tt>p:32:64:64</tt> - 32-bit pointers with 64-bit alignment</li>
1244   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
1245   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
1246   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
1247   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
1248   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
1249   alignment of 64-bits</li>
1250   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
1251   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
1252   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
1253   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
1254   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
1255   <li><tt>s0:64:64</tt> - stack objects are 64-bit aligned</li>
1256 </ul>
1257
1258 <p>When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the
1259    following rules:</p>
1260
1261 <ol>
1262   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
1263       specification is used.</li>
1264
1265   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
1266       smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type
1267       is used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then
1268       the the largest integer type is used. For example, given the default
1269       specifications above, the i7 type will use the alignment of i8 (next
1270       largest) while both i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest
1271       specified).</li>
1272
1273   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
1274       largest vector type that is smaller than the sought vector type will be
1275       used as a fall back.  This happens because &lt;128 x double&gt; can be
1276       implemented in terms of 64 &lt;2 x double&gt;, for example.</li>
1277 </ol>
1278
1279 </div>
1280
1281 <!-- ======================================================================= -->
1282 <div class="doc_subsection">
1283   <a name="pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
1284 </div>
1285
1286 <div class="doc_text">
1287
1288 <p>Any memory access must be done through a pointer value associated
1289 with an address range of the memory access, otherwise the behavior
1290 is undefined. Pointer values are associated with address ranges
1291 according to the following rules:</p>
1292
1293 <ul>
1294   <li>A pointer value formed from a
1295       <tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt> instruction
1296       is associated with the addresses associated with the first operand
1297       of the <tt>getelementptr</tt>.</li>
1298   <li>An address of a global variable is associated with the address
1299       range of the variable's storage.</li>
1300   <li>The result value of an allocation instruction is associated with
1301       the address range of the allocated storage.</li>
1302   <li>A null pointer in the default address-space is associated with
1303       no address.</li>
1304   <li>A pointer value formed by an
1305       <tt><a href="#i_inttoptr">inttoptr</a></tt> is associated with all
1306       address ranges of all pointer values that contribute (directly or
1307       indirectly) to the computation of the pointer's value.</li>
1308   <li>The result value of a
1309       <tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt> is associated with all
1310       addresses associated with the operand of the <tt>bitcast</tt>.</li>
1311   <li>An integer constant other than zero or a pointer value returned
1312       from a function not defined within LLVM may be associated with address
1313       ranges allocated through mechanisms other than those provided by
1314       LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses
1315       allocated by mechanisms provided by LLVM.</li>
1316   </ul>
1317
1318 <p>LLVM IR does not associate types with memory. The result type of a
1319 <tt><a href="#i_load">load</a></tt> merely indicates the size and
1320 alignment of the memory from which to load, as well as the
1321 interpretation of the value. The first operand of a
1322 <tt><a href="#i_store">store</a></tt> similarly only indicates the size
1323 and alignment of the store.</p>
1324
1325 <p>Consequently, type-based alias analysis, aka TBAA, aka
1326 <tt>-fstrict-aliasing</tt>, is not applicable to general unadorned
1327 LLVM IR. <a href="#metadata">Metadata</a> may be used to encode
1328 additional information which specialized optimization passes may use
1329 to implement type-based alias analysis.</p>
1330
1331 </div>
1332
1333 <!-- *********************************************************************** -->
1334 <div class="doc_section"> <a name="typesystem">Type System</a> </div>
1335 <!-- *********************************************************************** -->
1336
1337 <div class="doc_text">
1338
1339 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
1340    intermediate representation.  Being typed enables a number of optimizations
1341    to be performed on the intermediate representation directly, without having
1342    to do extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
1343    system makes it easier to read the generated code and enables novel analyses
1344    and transformations that are not feasible to perform on normal three address
1345    code representations.</p>
1346
1347 </div>
1348
1349 <!-- ======================================================================= -->
1350 <div class="doc_subsection"> <a name="t_classifications">Type
1351 Classifications</a> </div>
1352
1353 <div class="doc_text">
1354
1355 <p>The types fall into a few useful classifications:</p>
1356
1357 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1358   <tbody>
1359     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
1360     <tr>
1361       <td><a href="#t_integer">integer</a></td>
1362       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
1363     </tr>
1364     <tr>
1365       <td><a href="#t_floating">floating point</a></td>
1366       <td><tt>float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128</tt></td>
1367     </tr>
1368     <tr>
1369       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
1370       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1371           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1372           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1373           <a href="#t_vector">vector</a>,
1374           <a href="#t_struct">structure</a>,
1375           <a href="#t_array">array</a>,
1376           <a href="#t_label">label</a>,
1377           <a href="#t_metadata">metadata</a>.
1378       </td>
1379     </tr>
1380     <tr>
1381       <td><a href="#t_primitive">primitive</a></td>
1382       <td><a href="#t_label">label</a>,
1383           <a href="#t_void">void</a>,
1384           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1385           <a href="#t_metadata">metadata</a>.</td>
1386     </tr>
1387     <tr>
1388       <td><a href="#t_derived">derived</a></td>
1389       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1390           <a href="#t_array">array</a>,
1391           <a href="#t_function">function</a>,
1392           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1393           <a href="#t_struct">structure</a>,
1394           <a href="#t_pstruct">packed structure</a>,
1395           <a href="#t_vector">vector</a>,
1396           <a href="#t_opaque">opaque</a>.
1397       </td>
1398     </tr>
1399   </tbody>
1400 </table>
1401
1402 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the most
1403    important.  Values of these types are the only ones which can be produced by
1404    instructions.</p>
1405
1406 </div>
1407
1408 <!-- ======================================================================= -->
1409 <div class="doc_subsection"> <a name="t_primitive">Primitive Types</a> </div>
1410
1411 <div class="doc_text">
1412
1413 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
1414    system.</p>
1415
1416 </div>
1417
1418 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1419 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_integer">Integer Type</a> </div>
1420
1421 <div class="doc_text">
1422
1423 <h5>Overview:</h5>
1424 <p>The integer type is a very simple type that simply specifies an arbitrary
1425    bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
1426    2<sup>23</sup>-1 (about 8 million) can be specified.</p>
1427
1428 <h5>Syntax:</h5>
1429 <pre>
1430   iN
1431 </pre>
1432
1433 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
1434    value.</p>
1435
1436 <h5>Examples:</h5>
1437 <table class="layout">
1438   <tr class="layout">
1439     <td class="left"><tt>i1</tt></td>
1440     <td class="left">a single-bit integer.</td>
1441   </tr>
1442   <tr class="layout">
1443     <td class="left"><tt>i32</tt></td>
1444     <td class="left">a 32-bit integer.</td>
1445   </tr>
1446   <tr class="layout">
1447     <td class="left"><tt>i1942652</tt></td>
1448     <td class="left">a really big integer of over 1 million bits.</td>
1449   </tr>
1450 </table>
1451
1452 </div>
1453
1454 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1455 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_floating">Floating Point Types</a> </div>
1456
1457 <div class="doc_text">
1458
1459 <table>
1460   <tbody>
1461     <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
1462     <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
1463     <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
1464     <tr><td><tt>fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (112-bit mantissa)</td></tr>
1465     <tr><td><tt>x86_fp80</tt></td><td>80-bit floating point value (X87)</td></tr>
1466     <tr><td><tt>ppc_fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (two 64-bits)</td></tr>
1467   </tbody>
1468 </table>
1469
1470 </div>
1471
1472 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1473 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_void">Void Type</a> </div>
1474
1475 <div class="doc_text">
1476
1477 <h5>Overview:</h5>
1478 <p>The void type does not represent any value and has no size.</p>
1479
1480 <h5>Syntax:</h5>
1481 <pre>
1482   void
1483 </pre>
1484
1485 </div>
1486
1487 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1488 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_label">Label Type</a> </div>
1489
1490 <div class="doc_text">
1491
1492 <h5>Overview:</h5>
1493 <p>The label type represents code labels.</p>
1494
1495 <h5>Syntax:</h5>
1496 <pre>
1497   label
1498 </pre>
1499
1500 </div>
1501
1502 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1503 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_metadata">Metadata Type</a> </div>
1504
1505 <div class="doc_text">
1506
1507 <h5>Overview:</h5>
1508 <p>The metadata type represents embedded metadata. No derived types may be
1509    created from metadata except for <a href="#t_function">function</a>
1510    arguments.
1511
1512 <h5>Syntax:</h5>
1513 <pre>
1514   metadata
1515 </pre>
1516
1517 </div>
1518
1519
1520 <!-- ======================================================================= -->
1521 <div class="doc_subsection"> <a name="t_derived">Derived Types</a> </div>
1522
1523 <div class="doc_text">
1524
1525 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system.  This is
1526    what allows a programmer to represent arrays, functions, pointers, and other
1527    useful types.  Each of these types contain one or more element types which
1528    may be a primitive type, or another derived type.  For example, it is
1529    possible to have a two dimensional array, using an array as the element type
1530    of another array.</p>
1531
1532 </div>
1533
1534 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1535 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_array">Array Type</a> </div>
1536
1537 <div class="doc_text">
1538
1539 <h5>Overview:</h5>
1540 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1541    sequentially in memory.  The array type requires a size (number of elements)
1542    and an underlying data type.</p>
1543
1544 <h5>Syntax:</h5>
1545 <pre>
1546   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1547 </pre>
1548
1549 <p>The number of elements is a constant integer value; <tt>elementtype</tt> may
1550    be any type with a size.</p>
1551
1552 <h5>Examples:</h5>
1553 <table class="layout">
1554   <tr class="layout">
1555     <td class="left"><tt>[40 x i32]</tt></td>
1556     <td class="left">Array of 40 32-bit integer values.</td>
1557   </tr>
1558   <tr class="layout">
1559     <td class="left"><tt>[41 x i32]</tt></td>
1560     <td class="left">Array of 41 32-bit integer values.</td>
1561   </tr>
1562   <tr class="layout">
1563     <td class="left"><tt>[4 x i8]</tt></td>
1564     <td class="left">Array of 4 8-bit integer values.</td>
1565   </tr>
1566 </table>
1567 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
1568 <table class="layout">
1569   <tr class="layout">
1570     <td class="left"><tt>[3 x [4 x i32]]</tt></td>
1571     <td class="left">3x4 array of 32-bit integer values.</td>
1572   </tr>
1573   <tr class="layout">
1574     <td class="left"><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
1575     <td class="left">12x10 array of single precision floating point values.</td>
1576   </tr>
1577   <tr class="layout">
1578     <td class="left"><tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt></td>
1579     <td class="left">2x3x4 array of 16-bit integer  values.</td>
1580   </tr>
1581 </table>
1582
1583 <p>There is no restriction on indexing beyond the end of the array implied by
1584    a static type (though there are restrictions on indexing beyond the bounds
1585    of an allocated object in some cases). This means that single-dimension
1586    'variable sized array' addressing can be implemented in LLVM with a zero
1587    length array type. An implementation of 'pascal style arrays' in LLVM could
1588    use the type "<tt>{ i32, [0 x float]}</tt>", for example.</p>
1589
1590 </div>
1591
1592 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1593 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_function">Function Type</a> </div>
1594
1595 <div class="doc_text">
1596
1597 <h5>Overview:</h5>
1598 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It consists of
1599    a return type and a list of formal parameter types. The return type of a
1600    function type is a scalar type, a void type, or a struct type.  If the return
1601    type is a struct type then all struct elements must be of first class types,
1602    and the struct must have at least one element.</p>
1603
1604 <h5>Syntax:</h5>
1605 <pre>
1606   &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)
1607 </pre>
1608
1609 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
1610    specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
1611    which indicates that the function takes a variable number of arguments.
1612    Variable argument functions can access their arguments with
1613    the <a href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a>
1614    functions.  '<tt>&lt;returntype&gt;</tt>' is a any type except
1615    <a href="#t_label">label</a>.</p>
1616
1617 <h5>Examples:</h5>
1618 <table class="layout">
1619   <tr class="layout">
1620     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
1621     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
1622     </td>
1623   </tr><tr class="layout">
1624     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16&nbsp;signext,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
1625     </tt></td>
1626     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
1627       an <tt>i16</tt> that should be sign extended and a
1628       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>, returning
1629       <tt>float</tt>.
1630     </td>
1631   </tr><tr class="layout">
1632     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
1633     <td class="left">A vararg function that takes at least one
1634       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C),
1635       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in
1636       LLVM.
1637     </td>
1638   </tr><tr class="layout">
1639     <td class="left"><tt>{i32, i32} (i32)</tt></td>
1640     <td class="left">A function taking an <tt>i32</tt>, returning a
1641         <a href="#t_struct">structure</a> containing two <tt>i32</tt> values
1642     </td>
1643   </tr>
1644 </table>
1645
1646 </div>
1647
1648 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1649 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_struct">Structure Type</a> </div>
1650
1651 <div class="doc_text">
1652
1653 <h5>Overview:</h5>
1654 <p>The structure type is used to represent a collection of data members together
1655    in memory.  The packing of the field types is defined to match the ABI of the
1656    underlying processor.  The elements of a structure may be any type that has a
1657    size.</p>
1658
1659 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt> and
1660    '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field with
1661    the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
1662
1663 <h5>Syntax:</h5>
1664 <pre>
1665   { &lt;type list&gt; }
1666 </pre>
1667
1668 <h5>Examples:</h5>
1669 <table class="layout">
1670   <tr class="layout">
1671     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
1672     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
1673   </tr><tr class="layout">
1674     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
1675     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
1676       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
1677       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
1678       an <tt>i32</tt>.</td>
1679   </tr>
1680 </table>
1681
1682 </div>
1683
1684 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1685 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pstruct">Packed Structure Type</a>
1686 </div>
1687
1688 <div class="doc_text">
1689
1690 <h5>Overview:</h5>
1691 <p>The packed structure type is used to represent a collection of data members
1692    together in memory.  There is no padding between fields.  Further, the
1693    alignment of a packed structure is 1 byte.  The elements of a packed
1694    structure may be any type that has a size.</p>
1695
1696 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt> and
1697    '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field with
1698    the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
1699
1700 <h5>Syntax:</h5>
1701 <pre>
1702   &lt; { &lt;type list&gt; } &gt;
1703 </pre>
1704
1705 <h5>Examples:</h5>
1706 <table class="layout">
1707   <tr class="layout">
1708     <td class="left"><tt>&lt; { i32, i32, i32 } &gt;</tt></td>
1709     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
1710   </tr><tr class="layout">
1711   <td class="left">
1712 <tt>&lt;&nbsp;{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)*&nbsp;}&nbsp;&gt;</tt></td>
1713     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
1714       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
1715       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
1716       an <tt>i32</tt>.</td>
1717   </tr>
1718 </table>
1719
1720 </div>
1721
1722 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1723 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pointer">Pointer Type</a> </div>
1724
1725 <div class="doc_text">
1726
1727 <h5>Overview:</h5>
1728 <p>As in many languages, the pointer type represents a pointer or reference to
1729    another object, which must live in memory. Pointer types may have an optional
1730    address space attribute defining the target-specific numbered address space
1731    where the pointed-to object resides. The default address space is zero.</p>
1732
1733 <p>Note that LLVM does not permit pointers to void (<tt>void*</tt>) nor does it
1734    permit pointers to labels (<tt>label*</tt>).  Use <tt>i8*</tt> instead.</p>
1735
1736 <h5>Syntax:</h5>
1737 <pre>
1738   &lt;type&gt; *
1739 </pre>
1740
1741 <h5>Examples:</h5>
1742 <table class="layout">
1743   <tr class="layout">
1744     <td class="left"><tt>[4 x i32]*</tt></td>
1745     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a
1746                     href="#t_array">array</a> of four <tt>i32</tt> values.</td>
1747   </tr>
1748   <tr class="layout">
1749     <td class="left"><tt>i32 (i32 *) *</tt></td>
1750     <td class="left"> A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
1751       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
1752       <tt>i32</tt>.</td>
1753   </tr>
1754   <tr class="layout">
1755     <td class="left"><tt>i32 addrspace(5)*</tt></td>
1756     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to an <tt>i32</tt> value
1757      that resides in address space #5.</td>
1758   </tr>
1759 </table>
1760
1761 </div>
1762
1763 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1764 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_vector">Vector Type</a> </div>
1765
1766 <div class="doc_text">
1767
1768 <h5>Overview:</h5>
1769 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector of elements.
1770    Vector types are used when multiple primitive data are operated in parallel
1771    using a single instruction (SIMD).  A vector type requires a size (number of
1772    elements) and an underlying primitive data type.  Vector types are considered
1773    <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
1774
1775 <h5>Syntax:</h5>
1776 <pre>
1777   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
1778 </pre>
1779
1780 <p>The number of elements is a constant integer value; elementtype may be any
1781    integer or floating point type.</p>
1782
1783 <h5>Examples:</h5>
1784 <table class="layout">
1785   <tr class="layout">
1786     <td class="left"><tt>&lt;4 x i32&gt;</tt></td>
1787     <td class="left">Vector of 4 32-bit integer values.</td>
1788   </tr>
1789   <tr class="layout">
1790     <td class="left"><tt>&lt;8 x float&gt;</tt></td>
1791     <td class="left">Vector of 8 32-bit floating-point values.</td>
1792   </tr>
1793   <tr class="layout">
1794     <td class="left"><tt>&lt;2 x i64&gt;</tt></td>
1795     <td class="left">Vector of 2 64-bit integer values.</td>
1796   </tr>
1797 </table>
1798
1799 </div>
1800
1801 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1802 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_opaque">Opaque Type</a> </div>
1803 <div class="doc_text">
1804
1805 <h5>Overview:</h5>
1806 <p>Opaque types are used to represent unknown types in the system.  This
1807    corresponds (for example) to the C notion of a forward declared structure
1808    type.  In LLVM, opaque types can eventually be resolved to any type (not just
1809    a structure type).</p>
1810
1811 <h5>Syntax:</h5>
1812 <pre>
1813   opaque
1814 </pre>
1815
1816 <h5>Examples:</h5>
1817 <table class="layout">
1818   <tr class="layout">
1819     <td class="left"><tt>opaque</tt></td>
1820     <td class="left">An opaque type.</td>
1821   </tr>
1822 </table>
1823
1824 </div>
1825
1826 <!-- ======================================================================= -->
1827 <div class="doc_subsection">
1828   <a name="t_uprefs">Type Up-references</a>
1829 </div>
1830
1831 <div class="doc_text">
1832
1833 <h5>Overview:</h5>
1834 <p>An "up reference" allows you to refer to a lexically enclosing type without
1835    requiring it to have a name. For instance, a structure declaration may
1836    contain a pointer to any of the types it is lexically a member of.  Example
1837    of up references (with their equivalent as named type declarations)
1838    include:</p>
1839
1840 <pre>
1841    { \2 * }                %x = type { %x* }
1842    { \2 }*                 %y = type { %y }*
1843    \1*                     %z = type %z*
1844 </pre>
1845
1846 <p>An up reference is needed by the asmprinter for printing out cyclic types
1847    when there is no declared name for a type in the cycle.  Because the
1848    asmprinter does not want to print out an infinite type string, it needs a
1849    syntax to handle recursive types that have no names (all names are optional
1850    in llvm IR).</p>
1851
1852 <h5>Syntax:</h5>
1853 <pre>
1854    \&lt;level&gt;
1855 </pre>
1856
1857 <p>The level is the count of the lexical type that is being referred to.</p>
1858
1859 <h5>Examples:</h5>
1860 <table class="layout">
1861   <tr class="layout">
1862     <td class="left"><tt>\1*</tt></td>
1863     <td class="left">Self-referential pointer.</td>
1864   </tr>
1865   <tr class="layout">
1866     <td class="left"><tt>{ { \3*, i8 }, i32 }</tt></td>
1867     <td class="left">Recursive structure where the upref refers to the out-most
1868                      structure.</td>
1869   </tr>
1870 </table>
1871
1872 </div>
1873
1874 <!-- *********************************************************************** -->
1875 <div class="doc_section"> <a name="constants">Constants</a> </div>
1876 <!-- *********************************************************************** -->
1877
1878 <div class="doc_text">
1879
1880 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
1881    them all and their syntax.</p>
1882
1883 </div>
1884
1885 <!-- ======================================================================= -->
1886 <div class="doc_subsection"><a name="simpleconstants">Simple Constants</a></div>
1887
1888 <div class="doc_text">
1889
1890 <dl>
1891   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
1892   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
1893       constants of the <tt><a href="#t_integer">i1</a></tt> type.</dd>
1894
1895   <dt><b>Integer constants</b></dt>
1896   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of
1897       the <a href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used
1898       with integer types.</dd>
1899
1900   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
1901   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
1902       exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
1903       notation (see below).  The assembler requires the exact decimal value of a
1904       floating-point constant.  For example, the assembler accepts 1.25 but
1905       rejects 1.3 because 1.3 is a repeating decimal in binary.  Floating point
1906       constants must have a <a href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
1907
1908   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
1909   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
1910       and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
1911 </dl>
1912
1913 <p>The one non-intuitive notation for constants is the hexadecimal form of
1914    floating point constants.  For example, the form '<tt>double
1915    0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than)
1916    '<tt>double 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point
1917    constants are required (and the only time that they are generated by the
1918    disassembler) is when a floating point constant must be emitted but it cannot
1919    be represented as a decimal floating point number in a reasonable number of
1920    digits.  For example, NaN's, infinities, and other special values are
1921    represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly and disassembly
1922    do not cause any bits to change in the constants.</p>
1923
1924 <p>When using the hexadecimal form, constants of types float and double are
1925    represented using the 16-digit form shown above (which matches the IEEE754
1926    representation for double); float values must, however, be exactly
1927    representable as IEE754 single precision.  Hexadecimal format is always used
1928    for long double, and there are three forms of long double.  The 80-bit format
1929    used by x86 is represented as <tt>0xK</tt> followed by 20 hexadecimal digits.
1930    The 128-bit format used by PowerPC (two adjacent doubles) is represented
1931    by <tt>0xM</tt> followed by 32 hexadecimal digits.  The IEEE 128-bit format
1932    is represented by <tt>0xL</tt> followed by 32 hexadecimal digits; no
1933    currently supported target uses this format.  Long doubles will only work if
1934    they match the long double format on your target.  All hexadecimal formats
1935    are big-endian (sign bit at the left).</p>
1936
1937 </div>
1938
1939 <!-- ======================================================================= -->
1940 <div class="doc_subsection">
1941 <a name="aggregateconstants"></a> <!-- old anchor -->
1942 <a name="complexconstants">Complex Constants</a>
1943 </div>
1944
1945 <div class="doc_text">
1946
1947 <p>Complex constants are a (potentially recursive) combination of simple
1948    constants and smaller complex constants.</p>
1949
1950 <dl>
1951   <dt><b>Structure constants</b></dt>
1952   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
1953       type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
1954       (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* @G }</tt>",
1955       where "<tt>@G</tt>" is declared as "<tt>@G = external global i32</tt>".
1956       Structure constants must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and
1957       the number and types of elements must match those specified by the
1958       type.</dd>
1959
1960   <dt><b>Array constants</b></dt>
1961   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
1962      definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square
1963      brackets (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74
1964      ]</tt>".  Array constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and
1965      the number and types of elements must match those specified by the
1966      type.</dd>
1967
1968   <dt><b>Vector constants</b></dt>
1969   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
1970       definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
1971       less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32
1972       42, i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must
1973       have <a href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of
1974       elements must match those specified by the type.</dd>
1975
1976   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
1977   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
1978       value to zero of <em>any</em> type, including scalar and aggregate types.
1979       This is often used to avoid having to print large zero initializers
1980       (e.g. for large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit
1981       zero initializers.</dd>
1982
1983   <dt><b>Metadata node</b></dt>
1984   <dd>A metadata node is a structure-like constant with
1985       <a href="#t_metadata">metadata type</a>.  For example: "<tt>metadata !{
1986       i32 0, metadata !"test" }</tt>".  Unlike other constants that are meant to
1987       be interpreted as part of the instruction stream, metadata is a place to
1988       attach additional information such as debug info.</dd>
1989 </dl>
1990
1991 </div>
1992
1993 <!-- ======================================================================= -->
1994 <div class="doc_subsection">
1995   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
1996 </div>
1997
1998 <div class="doc_text">
1999
2000 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a>
2001    and <a href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid
2002    (link-time) constants.  These constants are explicitly referenced when
2003    the <a href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always
2004    have <a href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a
2005    legal LLVM file:</p>
2006
2007 <div class="doc_code">
2008 <pre>
2009 @X = global i32 17
2010 @Y = global i32 42
2011 @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
2012 </pre>
2013 </div>
2014
2015 </div>
2016
2017 <!-- ======================================================================= -->
2018 <div class="doc_subsection"><a name="undefvalues">Undefined Values</a></div>
2019 <div class="doc_text">
2020
2021 <p>The string '<tt>undef</tt>' can be used anywhere a constant is expected, and
2022    indicates that the user of the value may receive an unspecified bit-pattern.
2023    Undefined values may be of any type (other than label or void) and be used
2024    anywhere a constant is permitted.</p>
2025
2026 <p>Undefined values are useful because they indicate to the compiler that the
2027    program is well defined no matter what value is used.  This gives the
2028    compiler more freedom to optimize.  Here are some examples of (potentially
2029    surprising) transformations that are valid (in pseudo IR):</p>
2030
2031
2032 <div class="doc_code">
2033 <pre>
2034   %A = add %X, undef
2035   %B = sub %X, undef
2036   %C = xor %X, undef
2037 Safe:
2038   %A = undef
2039   %B = undef
2040   %C = undef
2041 </pre>
2042 </div>
2043
2044 <p>This is safe because all of the output bits are affected by the undef bits.
2045 Any output bit can have a zero or one depending on the input bits.</p>
2046
2047 <div class="doc_code">
2048 <pre>
2049   %A = or %X, undef
2050   %B = and %X, undef
2051 Safe:
2052   %A = -1
2053   %B = 0
2054 Unsafe:
2055   %A = undef
2056   %B = undef
2057 </pre>
2058 </div>
2059
2060 <p>These logical operations have bits that are not always affected by the input.
2061 For example, if "%X" has a zero bit, then the output of the 'and' operation will
2062 always be a zero, no matter what the corresponding bit from the undef is.  As
2063 such, it is unsafe to optimize or assume that the result of the and is undef.
2064 However, it is safe to assume that all bits of the undef could be 0, and
2065 optimize the and to 0.  Likewise, it is safe to assume that all the bits of
2066 the undef operand to the or could be set, allowing the or to be folded to
2067 -1.</p>
2068
2069 <div class="doc_code">
2070 <pre>
2071   %A = select undef, %X, %Y
2072   %B = select undef, 42, %Y
2073   %C = select %X, %Y, undef
2074 Safe:
2075   %A = %X     (or %Y)
2076   %B = 42     (or %Y)
2077   %C = %Y
2078 Unsafe:
2079   %A = undef
2080   %B = undef
2081   %C = undef
2082 </pre>
2083 </div>
2084
2085 <p>This set of examples show that undefined select (and conditional branch)
2086 conditions can go "either way" but they have to come from one of the two
2087 operands.  In the %A example, if %X and %Y were both known to have a clear low
2088 bit, then %A would have to have a cleared low bit.  However, in the %C example,
2089 the optimizer is allowed to assume that the undef operand could be the same as
2090 %Y, allowing the whole select to be eliminated.</p>
2091
2092
2093 <div class="doc_code">
2094 <pre>
2095   %A = xor undef, undef
2096
2097   %B = undef
2098   %C = xor %B, %B
2099
2100   %D = undef
2101   %E = icmp lt %D, 4
2102   %F = icmp gte %D, 4
2103
2104 Safe:
2105   %A = undef
2106   %B = undef
2107   %C = undef
2108   %D = undef
2109   %E = undef
2110   %F = undef
2111 </pre>
2112 </div>
2113
2114 <p>This example points out that two undef operands are not necessarily the same.
2115 This can be surprising to people (and also matches C semantics) where they
2116 assume that "X^X" is always zero, even if X is undef.  This isn't true for a
2117 number of reasons, but the short answer is that an undef "variable" can
2118 arbitrarily change its value over its "live range".  This is true because the
2119 "variable" doesn't actually <em>have a live range</em>.  Instead, the value is
2120 logically read from arbitrary registers that happen to be around when needed,
2121 so the value is not necessarily consistent over time.  In fact, %A and %C need
2122 to have the same semantics or the core LLVM "replace all uses with" concept
2123 would not hold.</p>
2124
2125 <div class="doc_code">
2126 <pre>
2127   %A = fdiv undef, %X
2128   %B = fdiv %X, undef
2129 Safe:
2130   %A = undef
2131 b: unreachable
2132 </pre>
2133 </div>
2134
2135 <p>These examples show the crucial difference between an <em>undefined
2136 value</em> and <em>undefined behavior</em>.  An undefined value (like undef) is
2137 allowed to have an arbitrary bit-pattern.  This means that the %A operation
2138 can be constant folded to undef because the undef could be an SNaN, and fdiv is
2139 not (currently) defined on SNaN's.  However, in the second example, we can make
2140 a more aggressive assumption: because the undef is allowed to be an arbitrary
2141 value, we are allowed to assume that it could be zero.  Since a divide by zero
2142 has <em>undefined behavior</em>, we are allowed to assume that the operation
2143 does not execute at all.  This allows us to delete the divide and all code after
2144 it: since the undefined operation "can't happen", the optimizer can assume that
2145 it occurs in dead code.
2146 </p>
2147
2148 <div class="doc_code">
2149 <pre>
2150 a:  store undef -> %X
2151 b:  store %X -> undef
2152 Safe:
2153 a: &lt;deleted&gt;
2154 b: unreachable
2155 </pre>
2156 </div>
2157
2158 <p>These examples reiterate the fdiv example: a store "of" an undefined value
2159 can be assumed to not have any effect: we can assume that the value is
2160 overwritten with bits that happen to match what was already there.  However, a
2161 store "to" an undefined location could clobber arbitrary memory, therefore, it
2162 has undefined behavior.</p>
2163
2164 </div>
2165
2166 <!-- ======================================================================= -->
2167 <div class="doc_subsection"><a name="blockaddress">Addresses of Basic
2168     Blocks</a></div>
2169 <div class="doc_text">
2170
2171 <p><b><tt>blockaddress(@function, %block)</tt></b></p>
2172
2173 <p>The '<tt>blockaddress</tt>' constant computes the address of the specified
2174    basic block in the specified function, and always has an i8* type.  Taking
2175    the address of the entry block is illegal.</p>
2176
2177 <p>This value only has defined behavior when used as an operand to the
2178    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>' instruction or for comparisons
2179    against null.  Pointer equality tests between labels addresses is undefined
2180    behavior - though, again, comparison against null is ok, and no label is
2181    equal to the null pointer.  This may also be passed around as an opaque
2182    pointer sized value as long as the bits are not inspected.  This allows
2183    <tt>ptrtoint</tt> and arithmetic to be performed on these values so long as
2184    the original value is reconstituted before the <tt>indirectbr</tt>.</p>
2185
2186 <p>Finally, some targets may provide defined semantics when
2187    using the value as the operand to an inline assembly, but that is target
2188    specific.
2189    </p>
2190
2191 </div>
2192
2193
2194 <!-- ======================================================================= -->
2195 <div class="doc_subsection"><a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
2196 </div>
2197
2198 <div class="doc_text">
2199
2200 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
2201    to be used as constants.  Constant expressions may be of
2202    any <a href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM
2203    operation that does not have side effects (e.g. load and call are not
2204    supported).  The following is the syntax for constant expressions:</p>
2205
2206 <dl>
2207   <dt><b><tt>trunc ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2208   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger
2209       than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
2210
2211   <dt><b><tt>zext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2212   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2213       smaller or equal to the bit size of TYPE.  Both types must be
2214       integers.</dd>
2215
2216   <dt><b><tt>sext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2217   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2218       smaller or equal to the bit size of TYPE.  Both types must be
2219       integers.</dd>
2220
2221   <dt><b><tt>fptrunc ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2222   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The
2223       size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be
2224       floating point.</dd>
2225
2226   <dt><b><tt>fpext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2227   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be
2228       smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating
2229       point.</dd>
2230
2231   <dt><b><tt>fptoui ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2232   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
2233       constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2234       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2235       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2236       integer type, the results are undefined.</dd>
2237
2238   <dt><b><tt>fptosi ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2239   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
2240       constant.  TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2241       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2242       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2243       integer type, the results are undefined.</dd>
2244
2245   <dt><b><tt>uitofp ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2246   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
2247       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2248       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2249       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2250       floating point type, the results are undefined.</dd>
2251
2252   <dt><b><tt>sitofp ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2253   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
2254       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2255       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2256       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2257       floating point type, the results are undefined.</dd>
2258
2259   <dt><b><tt>ptrtoint ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2260   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
2261       <tt>TYPE</tt> must be an integer type. <tt>CST</tt> must be of pointer
2262       type. The <tt>CST</tt> value is zero extended, truncated, or unchanged to
2263       make it fit in <tt>TYPE</tt>.</dd>
2264
2265   <dt><b><tt>inttoptr ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2266   <dd>Convert a integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a pointer
2267       type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended,
2268       truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is
2269       <i>really</i> dangerous!</dd>
2270
2271   <dt><b><tt>bitcast ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2272   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The constraints of the operands
2273       are the same as those for the <a href="#i_bitcast">bitcast
2274       instruction</a>.</dd>
2275
2276   <dt><b><tt>getelementptr ( CSTPTR, IDX0, IDX1, ... )</tt></b></dt>
2277   <dt><b><tt>getelementptr inbounds ( CSTPTR, IDX0, IDX1, ... )</tt></b></dt>
2278   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
2279       constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
2280       instruction, the index list may have zero or more indexes, which are
2281       required to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
2282
2283   <dt><b><tt>select ( COND, VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
2284   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on constants.</dd>
2285
2286   <dt><b><tt>icmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
2287   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
2288
2289   <dt><b><tt>fcmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
2290   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
2291
2292   <dt><b><tt>extractelement ( VAL, IDX )</tt></b></dt>
2293   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement operation</a> on
2294       constants.</dd>
2295
2296   <dt><b><tt>insertelement ( VAL, ELT, IDX )</tt></b></dt>
2297   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement operation</a> on
2298     constants.</dd>
2299
2300   <dt><b><tt>shufflevector ( VEC1, VEC2, IDXMASK )</tt></b></dt>
2301   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector operation</a> on
2302       constants.</dd>
2303
2304   <dt><b><tt>OPCODE ( LHS, RHS )</tt></b></dt>
2305   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may
2306       be any of the <a href="#binaryops">binary</a>
2307       or <a href="#bitwiseops">bitwise binary</a> operations.  The constraints
2308       on operands are the same as those for the corresponding instruction
2309       (e.g. no bitwise operations on floating point values are allowed).</dd>
2310 </dl>
2311
2312 </div>
2313
2314 <!-- ======================================================================= -->
2315 <div class="doc_subsection"><a name="metadata">Embedded Metadata</a>
2316 </div>
2317
2318 <div class="doc_text">
2319
2320 <p>Embedded metadata provides a way to attach arbitrary data to the instruction
2321    stream without affecting the behaviour of the program.  There are two
2322    metadata primitives, strings and nodes. All metadata has the
2323    <tt>metadata</tt> type and is identified in syntax by a preceding exclamation
2324    point ('<tt>!</tt>').</p>
2325
2326 <p>A metadata string is a string surrounded by double quotes.  It can contain
2327    any character by escaping non-printable characters with "\xx" where "xx" is
2328    the two digit hex code.  For example: "<tt>!"test\00"</tt>".</p>
2329
2330 <p>Metadata nodes are represented with notation similar to structure constants
2331    (a comma separated list of elements, surrounded by braces and preceded by an
2332    exclamation point).  For example: "<tt>!{ metadata !"test\00", i32
2333    10}</tt>".</p>
2334
2335 <p>A metadata node will attempt to track changes to the values it holds. In the
2336    event that a value is deleted, it will be replaced with a typeless
2337    "<tt>null</tt>", such as "<tt>metadata !{null, i32 10}</tt>".</p>
2338
2339 <p>A named metadata is a collection of metadata nodes. For example: "<tt>!foo =
2340    metadata !{!4, !3}</tt>".
2341
2342 <p>Optimizations may rely on metadata to provide additional information about
2343    the program that isn't available in the instructions, or that isn't easily
2344    computable. Similarly, the code generator may expect a certain metadata
2345    format to be used to express debugging information.</p>
2346
2347 </div>
2348
2349 <!-- *********************************************************************** -->
2350 <div class="doc_section"> <a name="othervalues">Other Values</a> </div>
2351 <!-- *********************************************************************** -->
2352
2353 <!-- ======================================================================= -->
2354 <div class="doc_subsection">
2355 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
2356 </div>
2357
2358 <div class="doc_text">
2359
2360 <p>LLVM supports inline assembler expressions (as opposed
2361    to <a href="#moduleasm"> Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of
2362    a special value.  This value represents the inline assembler as a string
2363    (containing the instructions to emit), a list of operand constraints (stored
2364    as a string), a flag that indicates whether or not the inline asm
2365    expression has side effects, and a flag indicating whether the function
2366    containing the asm needs to align its stack conservatively.  An example
2367    inline assembler expression is:</p>
2368
2369 <div class="doc_code">
2370 <pre>
2371 i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
2372 </pre>
2373 </div>
2374
2375 <p>Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
2376    a <a href="#i_call"><tt>call</tt> instruction</a>.  Thus, typically we
2377    have:</p>
2378
2379 <div class="doc_code">
2380 <pre>
2381 %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
2382 </pre>
2383 </div>
2384
2385 <p>Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be
2386    marked as having side effects.  This is done through the use of the
2387    '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:</p>
2388
2389 <div class="doc_code">
2390 <pre>
2391 call void asm sideeffect "eieio", ""()
2392 </pre>
2393 </div>
2394
2395 <p>In some cases inline asms will contain code that will not work unless the
2396    stack is aligned in some way, such as calls or SSE instructions on x86,
2397    yet will not contain code that does that alignment within the asm.
2398    The compiler should make conservative assumptions about what the asm might
2399    contain and should generate its usual stack alignment code in the prologue
2400    if the '<tt>alignstack</tt>' keyword is present:</p>
2401
2402 <div class="doc_code">
2403 <pre>
2404 call void asm alignstack "eieio", ""()
2405 </pre>
2406 </div>
2407
2408 <p>If both keywords appear the '<tt>sideeffect</tt>' keyword must come
2409    first.</p>
2410
2411 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
2412    documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving,
2413    etc need to be documented).  This is probably best done by reference to
2414    another document that covers inline asm from a holistic perspective.</p>
2415
2416 </div>
2417
2418
2419 <!-- *********************************************************************** -->
2420 <div class="doc_section">
2421   <a name="intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
2422 </div>
2423 <!-- *********************************************************************** -->
2424
2425 <p>LLVM has a number of "magic" global variables that contain data that affect
2426 code generation or other IR semantics.  These are documented here.  All globals
2427 of this sort should have a section specified as "<tt>llvm.metadata</tt>".  This
2428 section and all globals that start with "<tt>llvm.</tt>" are reserved for use
2429 by LLVM.</p>
2430
2431 <!-- ======================================================================= -->
2432 <div class="doc_subsection">
2433 <a name="intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a>
2434 </div>
2435
2436 <div class="doc_text">
2437
2438 <p>The <tt>@llvm.used</tt> global is an array with i8* element type which has <a
2439 href="#linkage_appending">appending linkage</a>.  This array contains a list of
2440 pointers to global variables and functions which may optionally have a pointer
2441 cast formed of bitcast or getelementptr.  For example, a legal use of it is:</p>
2442
2443 <pre>
2444   @X = global i8 4
2445   @Y = global i32 123
2446
2447   @llvm.used = appending global [2 x i8*] [
2448      i8* @X,
2449      i8* bitcast (i32* @Y to i8*)
2450   ], section "llvm.metadata"
2451 </pre>
2452
2453 <p>If a global variable appears in the <tt>@llvm.used</tt> list, then the
2454 compiler, assembler, and linker are required to treat the symbol as if there is
2455 a reference to the global that it cannot see.  For example, if a variable has
2456 internal linkage and no references other than that from the <tt>@llvm.used</tt>
2457 list, it cannot be deleted.  This is commonly used to represent references from
2458 inline asms and other things the compiler cannot "see", and corresponds to
2459 "attribute((used))" in GNU C.</p>
2460
2461 <p>On some targets, the code generator must emit a directive to the assembler or
2462 object file to prevent the assembler and linker from molesting the symbol.</p>
2463
2464 </div>
2465
2466 <!-- ======================================================================= -->
2467 <div class="doc_subsection">
2468 <a name="intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>' Global Variable</a>
2469 </div>
2470
2471 <div class="doc_text">
2472
2473 <p>The <tt>@llvm.compiler.used</tt> directive is the same as the
2474 <tt>@llvm.used</tt> directive, except that it only prevents the compiler from
2475 touching the symbol.  On targets that support it, this allows an intelligent
2476 linker to optimize references to the symbol without being impeded as it would be
2477 by <tt>@llvm.used</tt>.</p>
2478
2479 <p>This is a rare construct that should only be used in rare circumstances, and
2480 should not be exposed to source languages.</p>
2481
2482 </div>
2483
2484 <!-- ======================================================================= -->
2485 <div class="doc_subsection">
2486 <a name="intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>' Global Variable</a>
2487 </div>
2488
2489 <div class="doc_text">
2490
2491 <p>TODO: Describe this.</p>
2492
2493 </div>
2494
2495 <!-- ======================================================================= -->
2496 <div class="doc_subsection">
2497 <a name="intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>' Global Variable</a>
2498 </div>
2499
2500 <div class="doc_text">
2501
2502 <p>TODO: Describe this.</p>
2503
2504 </div>
2505
2506
2507 <!-- *********************************************************************** -->
2508 <div class="doc_section"> <a name="instref">Instruction Reference</a> </div>
2509 <!-- *********************************************************************** -->
2510
2511 <div class="doc_text">
2512
2513 <p>The LLVM instruction set consists of several different classifications of
2514    instructions: <a href="#terminators">terminator
2515    instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
2516    <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>,
2517    <a href="#memoryops">memory instructions</a>, and
2518    <a href="#otherops">other instructions</a>.</p>
2519
2520 </div>
2521
2522 <!-- ======================================================================= -->
2523 <div class="doc_subsection"> <a name="terminators">Terminator
2524 Instructions</a> </div>
2525
2526 <div class="doc_text">
2527
2528 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every basic block
2529    in a program ends with a "Terminator" instruction, which indicates which
2530    block should be executed after the current block is finished. These
2531    terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>' value: they produce
2532    control flow, not values (the one exception being the
2533    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
2534
2535 <p>There are six different terminator instructions: the
2536    '<a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>' instruction, the
2537    '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>' instruction, the
2538    '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>' instruction, the
2539    '<a href="#i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt></a>' Instruction, the
2540    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction, the
2541    '<a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>' instruction, and the
2542    '<a href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>' instruction.</p>
2543
2544 </div>
2545
2546 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2547 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>'
2548 Instruction</a> </div>
2549
2550 <div class="doc_text">
2551
2552 <h5>Syntax:</h5>
2553 <pre>
2554   ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
2555   ret void                 <i>; Return from void function</i>
2556 </pre>
2557
2558 <h5>Overview:</h5>
2559 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and optionally
2560    a value) from a function back to the caller.</p>
2561
2562 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that returns a
2563    value and then causes control flow, and one that just causes control flow to
2564    occur.</p>
2565
2566 <h5>Arguments:</h5>
2567 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction optionally accepts a single argument, the
2568    return value. The type of the return value must be a
2569    '<a href="#t_firstclass">first class</a>' type.</p>
2570
2571 <p>A function is not <a href="#wellformed">well formed</a> if it it has a
2572    non-void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with no return
2573    value or a return value with a type that does not match its type, or if it
2574    has a void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with a
2575    return value.</p>
2576
2577 <h5>Semantics:</h5>
2578 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow returns back to
2579    the calling function's context.  If the caller is a
2580    "<a href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at the
2581    instruction after the call.  If the caller was an
2582    "<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues at
2583    the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction returns
2584    a value, that value shall set the call or invoke instruction's return
2585    value.</p>
2586
2587 <h5>Example:</h5>
2588 <pre>
2589   ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
2590   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
2591   ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } <i>; Return a struct of values 4 and 2</i>
2592 </pre>
2593
2594 </div>
2595 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2596 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a> </div>
2597
2598 <div class="doc_text">
2599
2600 <h5>Syntax:</h5>
2601 <pre>
2602   br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;<br>  br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
2603 </pre>
2604
2605 <h5>Overview:</h5>
2606 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to a
2607    different basic block in the current function.  There are two forms of this
2608    instruction, corresponding to a conditional branch and an unconditional
2609    branch.</p>
2610
2611 <h5>Arguments:</h5>
2612 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single
2613    '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The unconditional form
2614    of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>' value as a
2615    target.</p>
2616
2617 <h5>Semantics:</h5>
2618 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
2619    argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows to the
2620    '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
2621    control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
2622
2623 <h5>Example:</h5>
2624 <pre>
2625 Test:
2626   %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %a, %b
2627   br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal
2628 IfEqual:
2629   <a href="#i_ret">ret</a> i32 1
2630 IfUnequal:
2631   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0
2632 </pre>
2633
2634 </div>
2635
2636 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2637 <div class="doc_subsubsection">
2638    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
2639 </div>
2640
2641 <div class="doc_text">
2642
2643 <h5>Syntax:</h5>
2644 <pre>
2645   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
2646 </pre>
2647
2648 <h5>Overview:</h5>
2649 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
2650    several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
2651    instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
2652    destinations.</p>
2653
2654 <h5>Arguments:</h5>
2655 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
2656    comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination,
2657    and an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.
2658    The table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
2659
2660 <h5>Semantics:</h5>
2661 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
2662    destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this table
2663    is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
2664    transferred to the corresponding destination; otherwise, control flow is
2665    transferred to the default destination.</p>
2666
2667 <h5>Implementation:</h5>
2668 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
2669    <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in
2670    different ways.  For example, it could be generated as a series of chained
2671    conditional branches or with a lookup table.</p>
2672
2673 <h5>Example:</h5>
2674 <pre>
2675  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
2676  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
2677  switch i32 %Val, label %truedest [ i32 0, label %falsedest ]
2678
2679  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
2680  switch i32 0, label %dest [ ]
2681
2682  <i>; Implement a jump table:</i>
2683  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
2684                                      i32 1, label %onone
2685                                      i32 2, label %ontwo ]
2686 </pre>
2687
2688 </div>
2689
2690
2691 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2692 <div class="doc_subsubsection">
2693    <a name="i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a>
2694 </div>
2695
2696 <div class="doc_text">
2697
2698 <h5>Syntax:</h5>
2699 <pre>
2700   indirectbr &lt;somety&gt;* &lt;address&gt;, [ label &lt;dest1&gt;, label &lt;dest2&gt;, ... ]
2701 </pre>
2702
2703 <h5>Overview:</h5>
2704
2705 <p>The '<tt>indirectbr</tt>' instruction implements an indirect branch to a label
2706    within the current function, whose address is specified by
2707    "<tt>address</tt>".  Address must be derived from a <a
2708    href="#blockaddress">blockaddress</a> constant.</p>
2709
2710 <h5>Arguments:</h5>
2711
2712 <p>The '<tt>address</tt>' argument is the address of the label to jump to.  The
2713    rest of the arguments indicate the full set of possible destinations that the
2714    address may point to.  Blocks are allowed to occur multiple times in the
2715    destination list, though this isn't particularly useful.</p>
2716
2717 <p>This destination list is required so that dataflow analysis has an accurate
2718    understanding of the CFG.</p>
2719
2720 <h5>Semantics:</h5>
2721
2722 <p>Control transfers to the block specified in the address argument.  All
2723    possible destination blocks must be listed in the label list, otherwise this
2724    instruction has undefined behavior.  This implies that jumps to labels
2725    defined in other functions have undefined behavior as well.</p>
2726
2727 <h5>Implementation:</h5>
2728
2729 <p>This is typically implemented with a jump through a register.</p>
2730
2731 <h5>Example:</h5>
2732 <pre>
2733  indirectbr i8* %Addr, [ label %bb1, label %bb2, label %bb3 ]
2734 </pre>
2735
2736 </div>
2737
2738
2739 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2740 <div class="doc_subsubsection">
2741   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
2742 </div>
2743
2744 <div class="doc_text">
2745
2746 <h5>Syntax:</h5>
2747 <pre>
2748   &lt;result&gt; = invoke [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>] &lt;ptr to function ty&gt; &lt;function ptr val&gt;(&lt;function args&gt;) [<a href="#fnattrs">fn attrs</a>]
2749                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
2750 </pre>
2751
2752 <h5>Overview:</h5>
2753 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
2754    function, with the possibility of control flow transfer to either the
2755    '<tt>normal</tt>' label or the '<tt>exception</tt>' label.  If the callee
2756    function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction,
2757    control flow will return to the "normal" label.  If the callee (or any
2758    indirect callees) returns with the "<a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>"
2759    instruction, control is interrupted and continued at the dynamically nearest
2760    "exception" label.</p>
2761
2762 <h5>Arguments:</h5>
2763 <p>This instruction requires several arguments:</p>
2764
2765 <ol>
2766   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
2767       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
2768       defaults to using C calling conventions.</li>
2769
2770   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
2771       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
2772       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
2773
2774   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
2775       function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
2776       invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching
2777       off an arbitrary pointer to function value.</li>
2778
2779   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
2780       function to be invoked. </li>
2781
2782   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
2783       signature argument types.  If the function signature indicates the
2784       function accepts a variable number of arguments, the extra arguments can
2785       be specified.</li>
2786
2787   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
2788       executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
2789
2790   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns with
2791       the <a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a> instruction. </li>
2792
2793   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
2794       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
2795       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
2796 </ol>
2797
2798 <h5>Semantics:</h5>
2799 <p>This instruction is designed to operate as a standard
2800    '<tt><a href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
2801    primary difference is that it establishes an association with a label, which
2802    is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
2803
2804 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
2805    cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
2806    exception.  Additionally, this is important for implementation of
2807    '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
2808
2809 <p>For the purposes of the SSA form, the definition of the value returned by the
2810    '<tt>invoke</tt>' instruction is deemed to occur on the edge from the current
2811    block to the "normal" label. If the callee unwinds then no return value is
2812    available.</p>
2813
2814 <h5>Example:</h5>
2815 <pre>
2816   %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
2817               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
2818   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
2819               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
2820 </pre>
2821
2822 </div>
2823
2824 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2825
2826 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unwind">'<tt>unwind</tt>'
2827 Instruction</a> </div>
2828
2829 <div class="doc_text">
2830
2831 <h5>Syntax:</h5>
2832 <pre>
2833   unwind
2834 </pre>
2835
2836 <h5>Overview:</h5>
2837 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction unwinds the stack, continuing control flow
2838    at the first callee in the dynamic call stack which used
2839    an <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction to perform the call.
2840    This is primarily used to implement exception handling.</p>
2841
2842 <h5>Semantics:</h5>
2843 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction causes execution of the current function to
2844    immediately halt.  The dynamic call stack is then searched for the
2845    first <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction on the call stack.
2846    Once found, execution continues at the "exceptional" destination block
2847    specified by the <tt>invoke</tt> instruction.  If there is no <tt>invoke</tt>
2848    instruction in the dynamic call chain, undefined behavior results.</p>
2849
2850 </div>
2851
2852 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2853
2854 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>'
2855 Instruction</a> </div>
2856
2857 <div class="doc_text">
2858
2859 <h5>Syntax:</h5>
2860 <pre>
2861   unreachable
2862 </pre>
2863
2864 <h5>Overview:</h5>
2865 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
2866    instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
2867    code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
2868    no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
2869
2870 <h5>Semantics:</h5>
2871 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
2872
2873 </div>
2874
2875 <!-- ======================================================================= -->
2876 <div class="doc_subsection"> <a name="binaryops">Binary Operations</a> </div>
2877
2878 <div class="doc_text">
2879
2880 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a program.  They
2881    require two operands of the same type, execute an operation on them, and
2882    produce a single value.  The operands might represent multiple data, as is
2883    the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type.  The result value
2884    has the same type as its operands.</p>
2885
2886 <p>There are several different binary operators:</p>
2887
2888 </div>
2889
2890 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2891 <div class="doc_subsubsection">
2892   <a name="i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a>
2893 </div>
2894
2895 <div class="doc_text">
2896
2897 <h5>Syntax:</h5>
2898 <pre>
2899   &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
2900   &lt;result&gt; = add nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2901   &lt;result&gt; = add nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2902   &lt;result&gt; = add nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
2903 </pre>
2904
2905 <h5>Overview:</h5>
2906 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
2907
2908 <h5>Arguments:</h5>
2909 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must
2910    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
2911    integer values. Both arguments must have identical types.</p>
2912
2913 <h5>Semantics:</h5>
2914 <p>The value produced is the integer sum of the two operands.</p>
2915
2916 <p>If the sum has unsigned overflow, the result returned is the mathematical
2917    result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the result.</p>
2918
2919 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
2920    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
2921
2922 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
2923    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
2924    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>add</tt>
2925    is undefined if unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.</p>
2926
2927 <h5>Example:</h5>
2928 <pre>
2929   &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
2930 </pre>
2931
2932 </div>
2933
2934 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2935 <div class="doc_subsubsection">
2936   <a name="i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a>
2937 </div>
2938
2939 <div class="doc_text">
2940
2941 <h5>Syntax:</h5>
2942 <pre>
2943   &lt;result&gt; = fadd &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2944 </pre>
2945
2946 <h5>Overview:</h5>
2947 <p>The '<tt>fadd</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
2948
2949 <h5>Arguments:</h5>
2950 <p>The two arguments to the '<tt>fadd</tt>' instruction must be
2951    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
2952    floating point values. Both arguments must have identical types.</p>
2953
2954 <h5>Semantics:</h5>
2955 <p>The value produced is the floating point sum of the two operands.</p>
2956
2957 <h5>Example:</h5>
2958 <pre>
2959   &lt;result&gt; = fadd float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 + %var</i>
2960 </pre>
2961
2962 </div>
2963
2964 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2965 <div class="doc_subsubsection">
2966    <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a>
2967 </div>
2968
2969 <div class="doc_text">
2970
2971 <h5>Syntax:</h5>
2972 <pre>
2973   &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
2974   &lt;result&gt; = sub nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2975   &lt;result&gt; = sub nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2976   &lt;result&gt; = sub nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
2977 </pre>
2978
2979 <h5>Overview:</h5>
2980 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
2981    operands.</p>
2982
2983 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the
2984    '<tt>neg</tt>' instruction present in most other intermediate
2985    representations.</p>
2986
2987 <h5>Arguments:</h5>
2988 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must
2989    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
2990    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
2991
2992 <h5>Semantics:</h5>
2993 <p>The value produced is the integer difference of the two operands.</p>
2994
2995 <p>If the difference has unsigned overflow, the result returned is the
2996    mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the
2997    result.</p>
2998
2999 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3000    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3001
3002 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3003    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3004    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>sub</tt>
3005    is undefined if unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.</p>
3006
3007 <h5>Example:</h5>
3008 <pre>
3009   &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
3010   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
3011 </pre>
3012
3013 </div>
3014
3015 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3016 <div class="doc_subsubsection">
3017    <a name="i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a>
3018 </div>
3019
3020 <div class="doc_text">
3021
3022 <h5>Syntax:</h5>
3023 <pre>
3024   &lt;result&gt; = fsub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3025 </pre>
3026
3027 <h5>Overview:</h5>
3028 <p>The '<tt>fsub</tt>' instruction returns the difference of its two
3029    operands.</p>
3030
3031 <p>Note that the '<tt>fsub</tt>' instruction is used to represent the
3032    '<tt>fneg</tt>' instruction present in most other intermediate
3033    representations.</p>
3034
3035 <h5>Arguments:</h5>
3036 <p>The two arguments to the '<tt>fsub</tt>' instruction must be
3037    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3038    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3039
3040 <h5>Semantics:</h5>
3041 <p>The value produced is the floating point difference of the two operands.</p>
3042
3043 <h5>Example:</h5>
3044 <pre>
3045   &lt;result&gt; = fsub float 4.0, %var           <i>; yields {float}:result = 4.0 - %var</i>
3046   &lt;result&gt; = fsub float -0.0, %val          <i>; yields {float}:result = -%var</i>
3047 </pre>
3048
3049 </div>
3050
3051 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3052 <div class="doc_subsubsection">
3053   <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a>
3054 </div>
3055
3056 <div class="doc_text">
3057
3058 <h5>Syntax:</h5>
3059 <pre>
3060   &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3061   &lt;result&gt; = mul nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3062   &lt;result&gt; = mul nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3063   &lt;result&gt; = mul nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3064 </pre>
3065
3066 <h5>Overview:</h5>
3067 <p>The '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
3068
3069 <h5>Arguments:</h5>
3070 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must
3071    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3072    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
3073
3074 <h5>Semantics:</h5>
3075 <p>The value produced is the integer product of the two operands.</p>
3076
3077 <p>If the result of the multiplication has unsigned overflow, the result
3078    returned is the mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit
3079    width of the result.</p>
3080
3081 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, and the result
3082    is the same width as the operands, this instruction returns the correct
3083    result for both signed and unsigned integers.  If a full product
3084    (e.g. <tt>i32</tt>x<tt>i32</tt>-><tt>i64</tt>) is needed, the operands should
3085    be sign-extended or zero-extended as appropriate to the width of the full
3086    product.</p>
3087
3088 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3089    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3090    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>mul</tt>
3091    is undefined if unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.</p>
3092
3093 <h5>Example:</h5>
3094 <pre>
3095   &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
3096 </pre>
3097
3098 </div>
3099
3100 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3101 <div class="doc_subsubsection">
3102   <a name="i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a>
3103 </div>
3104
3105 <div class="doc_text">
3106
3107 <h5>Syntax:</h5>
3108 <pre>
3109   &lt;result&gt; = fmul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3110 </pre>
3111
3112 <h5>Overview:</h5>
3113 <p>The '<tt>fmul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
3114
3115 <h5>Arguments:</h5>
3116 <p>The two arguments to the '<tt>fmul</tt>' instruction must be
3117    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3118    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3119
3120 <h5>Semantics:</h5>
3121 <p>The value produced is the floating point product of the two operands.</p>
3122
3123 <h5>Example:</h5>
3124 <pre>
3125   &lt;result&gt; = fmul float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 * %var</i>
3126 </pre>
3127
3128 </div>
3129
3130 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3131 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction
3132 </a></div>
3133
3134 <div class="doc_text">
3135
3136 <h5>Syntax:</h5>
3137 <pre>
3138   &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3139 </pre>
3140
3141 <h5>Overview:</h5>
3142 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3143
3144 <h5>Arguments:</h5>
3145 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be
3146    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3147    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3148
3149 <h5>Semantics:</h5>
3150 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.</p>
3151
3152 <p>Note that unsigned integer division and signed integer division are distinct
3153    operations; for signed integer division, use '<tt>sdiv</tt>'.</p>
3154
3155 <p>Division by zero leads to undefined behavior.</p>
3156
3157 <h5>Example:</h5>
3158 <pre>
3159   &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
3160 </pre>
3161
3162 </div>
3163
3164 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3165 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction
3166 </a> </div>
3167
3168 <div class="doc_text">
3169
3170 <h5>Syntax:</h5>
3171 <pre>
3172   &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
3173   &lt;result&gt; = sdiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3174 </pre>
3175
3176 <h5>Overview:</h5>
3177 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3178
3179 <h5>Arguments:</h5>
3180 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be
3181    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3182    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3183
3184 <h5>Semantics:</h5>
3185 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands rounded
3186    towards zero.</p>
3187
3188 <p>Note that signed integer division and unsigned integer division are distinct
3189    operations; for unsigned integer division, use '<tt>udiv</tt>'.</p>
3190
3191 <p>Division by zero leads to undefined behavior. Overflow also leads to
3192    undefined behavior; this is a rare case, but can occur, for example, by doing
3193    a 32-bit division of -2147483648 by -1.</p>
3194
3195 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
3196    <tt>sdiv</tt> is undefined if the result would be rounded or if overflow
3197    would occur.</p>
3198
3199 <h5>Example:</h5>
3200 <pre>
3201   &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
3202 </pre>
3203
3204 </div>
3205
3206 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3207 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>'
3208 Instruction</a> </div>
3209
3210 <div class="doc_text">
3211
3212 <h5>Syntax:</h5>
3213 <pre>
3214   &lt;result&gt; = fdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3215 </pre>
3216
3217 <h5>Overview:</h5>
3218 <p>The '<tt>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3219
3220 <h5>Arguments:</h5>
3221 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
3222    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3223    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3224
3225 <h5>Semantics:</h5>
3226 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
3227
3228 <h5>Example:</h5>
3229 <pre>
3230   &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
3231 </pre>
3232
3233 </div>
3234
3235 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3236 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
3237 </div>
3238
3239 <div class="doc_text">
3240
3241 <h5>Syntax:</h5>
3242 <pre>
3243   &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3244 </pre>
3245
3246 <h5>Overview:</h5>
3247 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the unsigned
3248    division of its two arguments.</p>
3249
3250 <h5>Arguments:</h5>
3251 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be
3252    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3253    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3254
3255 <h5>Semantics:</h5>
3256 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
3257    This instruction always performs an unsigned division to get the
3258    remainder.</p>
3259
3260 <p>Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
3261    distinct operations; for signed integer remainder, use '<tt>srem</tt>'.</p>
3262
3263 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.</p>
3264
3265 <h5>Example:</h5>
3266 <pre>
3267   &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
3268 </pre>
3269
3270 </div>
3271
3272 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3273 <div class="doc_subsubsection">
3274   <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a>
3275 </div>
3276
3277 <div class="doc_text">
3278
3279 <h5>Syntax:</h5>
3280 <pre>
3281   &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3282 </pre>
3283
3284 <h5>Overview:</h5>
3285 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the signed
3286    division of its two operands. This instruction can also take
3287    <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values in which case the
3288    elements must be integers.</p>
3289
3290 <h5>Arguments:</h5>
3291 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be
3292    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3293    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3294
3295 <h5>Semantics:</h5>
3296 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
3297    has the same sign as the dividend, <tt>op1</tt>), not the <i>modulo</i>
3298    operator (where the result has the same sign as the divisor, <tt>op2</tt>) of
3299    a value.  For more information about the difference,
3300    see <a href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
3301    Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
3302    please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
3303    Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
3304
3305 <p>Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
3306    distinct operations; for unsigned integer remainder, use '<tt>urem</tt>'.</p>
3307
3308 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.
3309    Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
3310    occur, for example, by taking the remainder of a 32-bit division of
3311    -2147483648 by -1.  (The remainder doesn't actually overflow, but this rule
3312    lets srem be implemented using instructions that return both the result of
3313    the division and the remainder.)</p>
3314
3315 <h5>Example:</h5>
3316 <pre>
3317   &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
3318 </pre>
3319
3320 </div>
3321
3322 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3323 <div class="doc_subsubsection">
3324   <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a> </div>
3325
3326 <div class="doc_text">
3327
3328 <h5>Syntax:</h5>
3329 <pre>
3330   &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3331 </pre>
3332
3333 <h5>Overview:</h5>
3334 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the division of
3335    its two operands.</p>
3336
3337 <h5>Arguments:</h5>
3338 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
3339    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3340    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3341
3342 <h5>Semantics:</h5>
3343 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.  The remainder
3344    has the same sign as the dividend.</p>
3345
3346 <h5>Example:</h5>
3347 <pre>
3348   &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
3349 </pre>
3350
3351 </div>
3352
3353 <!-- ======================================================================= -->
3354 <div class="doc_subsection"> <a name="bitwiseops">Bitwise Binary
3355 Operations</a> </div>
3356
3357 <div class="doc_text">
3358
3359 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of bit-twiddling in a
3360    program.  They are generally very efficient instructions and can commonly be
3361    strength reduced from other instructions.  They require two operands of the
3362    same type, execute an operation on them, and produce a single value.  The
3363    resulting value is the same type as its operands.</p>
3364
3365 </div>
3366
3367 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3368 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>'
3369 Instruction</a> </div>
3370
3371 <div class="doc_text">
3372
3373 <h5>Syntax:</h5>
3374 <pre>
3375   &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3376 </pre>
3377
3378 <h5>Overview:</h5>
3379 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to the left
3380    a specified number of bits.</p>
3381
3382 <h5>Arguments:</h5>
3383 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the
3384     same <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3385     integer type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
3386
3387 <h5>Semantics:</h5>
3388 <p>The value produced is <tt>op1</tt> * 2<sup><tt>op2</tt></sup> mod
3389    2<sup>n</sup>, where <tt>n</tt> is the width of the result.  If <tt>op2</tt>
3390    is (statically or dynamically) negative or equal to or larger than the number
3391    of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.  If the arguments are
3392    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
3393    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
3394
3395 <h5>Example:</h5>
3396 <pre>
3397   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
3398   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
3399   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
3400   &lt;result&gt; = shl i32 1, 32     <i>; undefined</i>
3401   &lt;result&gt; = shl &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 1, i32 1&gt;, &lt; i32 1, i32 2&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 2, i32 4&gt;</i>
3402 </pre>
3403
3404 </div>
3405
3406 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3407 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>'
3408 Instruction</a> </div>
3409
3410 <div class="doc_text">
3411
3412 <h5>Syntax:</h5>
3413 <pre>
3414   &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3415 </pre>
3416
3417 <h5>Overview:</h5>
3418 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first
3419    operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
3420
3421 <h5>Arguments:</h5>
3422 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same
3423    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3424    type. '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
3425
3426 <h5>Semantics:</h5>
3427 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
3428    significant bits of the result will be filled with zero bits after the shift.
3429    If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or larger than the
3430    number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If the arguments are
3431    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
3432    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
3433
3434 <h5>Example:</h5>
3435 <pre>
3436   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
3437   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
3438   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
3439   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
3440   &lt;result&gt; = lshr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
3441   &lt;result&gt; = lshr &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -2, i32 4&gt;, &lt; i32 1, i32 2&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 0x7FFFFFFF, i32 1&gt;</i>
3442 </pre>
3443
3444 </div>
3445
3446 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3447 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>'
3448 Instruction</a> </div>
3449 <div class="doc_text">
3450
3451 <h5>Syntax:</h5>
3452 <pre>
3453   &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3454 </pre>
3455
3456 <h5>Overview:</h5>
3457 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first
3458    operand shifted to the right a specified number of bits with sign
3459    extension.</p>
3460
3461 <h5>Arguments:</h5>
3462 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same
3463    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3464    type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
3465
3466 <h5>Semantics:</h5>
3467 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation, The
3468    most significant bits of the result will be filled with the sign bit
3469    of <tt>op1</tt>.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or
3470    larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If
3471    the arguments are vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by
3472    the corresponding shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
3473
3474 <h5>Example:</h5>
3475 <pre>
3476   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
3477   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
3478   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
3479   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
3480   &lt;result&gt; = ashr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
3481   &lt;result&gt; = ashr &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -2, i32 4&gt;, &lt; i32 1, i32 3&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -1, i32 0&gt;</i>
3482 </pre>
3483
3484 </div>
3485
3486 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3487 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_and">'<tt>and</tt>'
3488 Instruction</a> </div>
3489
3490 <div class="doc_text">
3491
3492 <h5>Syntax:</h5>
3493 <pre>
3494   &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3495 </pre>
3496
3497 <h5>Overview:</h5>
3498 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of its two
3499    operands.</p>
3500
3501 <h5>Arguments:</h5>
3502 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be
3503    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3504    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3505
3506 <h5>Semantics:</h5>
3507 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
3508
3509 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3510   <tbody>
3511     <tr>
3512       <td>In0</td>
3513       <td>In1</td>
3514       <td>Out</td>
3515     </tr>
3516     <tr>
3517       <td>0</td>
3518       <td>0</td>
3519       <td>0</td>
3520     </tr>
3521     <tr>
3522       <td>0</td>
3523       <td>1</td>
3524       <td>0</td>
3525     </tr>
3526     <tr>
3527       <td>1</td>
3528       <td>0</td>
3529       <td>0</td>
3530     </tr>
3531     <tr>
3532       <td>1</td>
3533       <td>1</td>
3534       <td>1</td>
3535     </tr>
3536   </tbody>
3537 </table>
3538
3539 <h5>Example:</h5>
3540 <pre>
3541   &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
3542   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
3543   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
3544 </pre>
3545 </div>
3546 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3547 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a> </div>
3548
3549 <div class="doc_text">
3550
3551 <h5>Syntax:</h5>
3552 <pre>
3553   &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3554 </pre>
3555
3556 <h5>Overview:</h5>
3557 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive or of its
3558    two operands.</p>
3559
3560 <h5>Arguments:</h5>
3561 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be
3562    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3563    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3564
3565 <h5>Semantics:</h5>
3566 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
3567
3568 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3569   <tbody>
3570     <tr>
3571       <td>In0</td>
3572       <td>In1</td>
3573       <td>Out</td>
3574     </tr>
3575     <tr>
3576       <td>0</td>
3577       <td>0</td>
3578       <td>0</td>
3579     </tr>
3580     <tr>
3581       <td>0</td>
3582       <td>1</td>
3583       <td>1</td>
3584     </tr>
3585     <tr>
3586       <td>1</td>
3587       <td>0</td>
3588       <td>1</td>
3589     </tr>
3590     <tr>
3591       <td>1</td>
3592       <td>1</td>
3593       <td>1</td>
3594     </tr>
3595   </tbody>
3596 </table>
3597
3598 <h5>Example:</h5>
3599 <pre>
3600   &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
3601   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
3602   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
3603 </pre>
3604
3605 </div>
3606
3607 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3608 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>'
3609 Instruction</a> </div>
3610
3611 <div class="doc_text">
3612
3613 <h5>Syntax:</h5>
3614 <pre>
3615   &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3616 </pre>
3617
3618 <h5>Overview:</h5>
3619 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive or of
3620    its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the "one's
3621    complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
3622
3623 <h5>Arguments:</h5>
3624 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be
3625    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3626    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3627
3628 <h5>Semantics:</h5>
3629 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
3630
3631 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3632   <tbody>
3633     <tr>
3634       <td>In0</td>
3635       <td>In1</td>
3636       <td>Out</td>
3637     </tr>
3638     <tr>
3639       <td>0</td>
3640       <td>0</td>
3641       <td>0</td>
3642     </tr>
3643     <tr>
3644       <td>0</td>
3645       <td>1</td>
3646       <td>1</td>
3647     </tr>
3648     <tr>
3649       <td>1</td>
3650       <td>0</td>
3651       <td>1</td>
3652     </tr>
3653     <tr>
3654       <td>1</td>
3655       <td>1</td>
3656       <td>0</td>
3657     </tr>
3658   </tbody>
3659 </table>
3660
3661 <h5>Example:</h5>
3662 <pre>
3663   &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
3664   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
3665   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
3666   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
3667 </pre>
3668
3669 </div>
3670
3671 <!-- ======================================================================= -->
3672 <div class="doc_subsection">
3673   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
3674 </div>
3675
3676 <div class="doc_text">
3677
3678 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
3679    target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
3680    vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
3681    does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
3682    will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a
3683    specific target.</p>
3684
3685 </div>
3686
3687 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3688 <div class="doc_subsubsection">
3689    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
3690 </div>
3691
3692 <div class="doc_text">
3693
3694 <h5>Syntax:</h5>
3695 <pre>
3696   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
3697 </pre>
3698
3699 <h5>Overview:</h5>
3700 <p>The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar element
3701    from a vector at a specified index.</p>
3702
3703
3704 <h5>Arguments:</h5>
3705 <p>The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a value
3706    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is an index
3707    indicating the position from which to extract the element.  The index may be
3708    a variable.</p>
3709
3710 <h5>Semantics:</h5>
3711 <p>The result is a scalar of the same type as the element type of
3712    <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
3713    <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
3714    results are undefined.</p>
3715
3716 <h5>Example:</h5>
3717 <pre>
3718   &lt;result&gt; = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
3719 </pre>
3720
3721 </div>
3722
3723 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3724 <div class="doc_subsubsection">
3725    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
3726 </div>
3727
3728 <div class="doc_text">
3729
3730 <h5>Syntax:</h5>
3731 <pre>
3732   &lt;result&gt; = insertelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, &lt;ty&gt; &lt;elt&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;n x &lt;ty&gt;&gt;</i>
3733 </pre>
3734
3735 <h5>Overview:</h5>
3736 <p>The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar element into a
3737    vector at a specified index.</p>
3738
3739 <h5>Arguments:</h5>
3740 <p>The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a value
3741    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a scalar value
3742    whose type must equal the element type of the first operand.  The third
3743    operand is an index indicating the position at which to insert the value.
3744    The index may be a variable.</p>
3745
3746 <h5>Semantics:</h5>
3747 <p>The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its element values
3748    are those of <tt>val</tt> except at position <tt>idx</tt>, where it gets the
3749    value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
3750    results are undefined.</p>
3751
3752 <h5>Example:</h5>
3753 <pre>
3754   &lt;result&gt; = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
3755 </pre>
3756
3757 </div>
3758
3759 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3760 <div class="doc_subsubsection">
3761    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
3762 </div>
3763
3764 <div class="doc_text">
3765
3766 <h5>Syntax:</h5>
3767 <pre>
3768   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v1&gt;, &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v2&gt;, &lt;m x i32&gt; &lt;mask&gt;    <i>; yields &lt;m x &lt;ty&gt;&gt;</i>
3769 </pre>
3770
3771 <h5>Overview:</h5>
3772 <p>The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
3773    from two input vectors, returning a vector with the same element type as the
3774    input and length that is the same as the shuffle mask.</p>
3775
3776 <h5>Arguments:</h5>
3777 <p>The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
3778    with types that match each other. The third argument is a shuffle mask whose
3779    element type is always 'i32'.  The result of the instruction is a vector
3780    whose length is the same as the shuffle mask and whose element type is the
3781    same as the element type of the first two operands.</p>
3782
3783 <p>The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
3784    constant integer or undef values.</p>
3785
3786 <h5>Semantics:</h5>
3787 <p>The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
3788    both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
3789    the result vector, which element of the two input vectors the result element
3790    gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the
3791    second operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.</p>
3792
3793 <h5>Example:</h5>
3794 <pre>
3795   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
3796                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
3797   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef,
3798                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i> - Identity shuffle.
3799   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;8 x i32&gt; %v1, &lt;8 x i32&gt; undef,
3800                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
3801   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
3802                           &lt;8 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7 &gt;  <i>; yields &lt;8 x i32&gt;</i>
3803 </pre>
3804
3805 </div>
3806
3807 <!-- ======================================================================= -->
3808 <div class="doc_subsection">
3809   <a name="aggregateops">Aggregate Operations</a>
3810 </div>
3811
3812 <div class="doc_text">
3813
3814 <p>LLVM supports several instructions for working with aggregate values.</p>
3815
3816 </div>
3817
3818 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3819 <div class="doc_subsubsection">
3820    <a name="i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a>
3821 </div>
3822
3823 <div class="doc_text">
3824
3825 <h5>Syntax:</h5>
3826 <pre>
3827   &lt;result&gt; = extractvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*
3828 </pre>
3829
3830 <h5>Overview:</h5>
3831 <p>The '<tt>extractvalue</tt>' instruction extracts the value of a struct field
3832    or array element from an aggregate value.</p>
3833
3834 <h5>Arguments:</h5>
3835 <p>The first operand of an '<tt>extractvalue</tt>' instruction is a value
3836    of <a href="#t_struct">struct</a> or <a href="#t_array">array</a> type.  The
3837    operands are constant indices to specify which value to extract in a similar
3838    manner as indices in a
3839    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
3840
3841 <h5>Semantics:</h5>
3842 <p>The result is the value at the position in the aggregate specified by the
3843    index operands.</p>
3844
3845 <h5>Example:</h5>
3846 <pre>
3847   &lt;result&gt; = extractvalue {i32, float} %agg, 0    <i>; yields i32</i>
3848 </pre>
3849
3850 </div>
3851
3852 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3853 <div class="doc_subsubsection">
3854    <a name="i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a>
3855 </div>
3856
3857 <div class="doc_text">
3858
3859 <h5>Syntax:</h5>
3860 <pre>
3861   &lt;result&gt; = insertvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;n x &lt;ty&gt;&gt;</i>
3862 </pre>
3863
3864 <h5>Overview:</h5>
3865 <p>The '<tt>insertvalue</tt>' instruction inserts a value into a struct field or
3866    array element in an aggregate.</p>
3867
3868
3869 <h5>Arguments:</h5>
3870 <p>The first operand of an '<tt>insertvalue</tt>' instruction is a value
3871    of <a href="#t_struct">struct</a> or <a href="#t_array">array</a> type.  The
3872    second operand is a first-class value to insert.  The following operands are
3873    constant indices indicating the position at which to insert the value in a
3874    similar manner as indices in a
3875    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.  The
3876    value to insert must have the same type as the value identified by the
3877    indices.</p>
3878
3879 <h5>Semantics:</h5>
3880 <p>The result is an aggregate of the same type as <tt>val</tt>.  Its value is
3881    that of <tt>val</tt> except that the value at the position specified by the
3882    indices is that of <tt>elt</tt>.</p>
3883
3884 <h5>Example:</h5>
3885 <pre>
3886   &lt;result&gt; = insertvalue {i32, float} %agg, i32 1, 0    <i>; yields {i32, float}</i>
3887 </pre>
3888
3889 </div>
3890
3891
3892 <!-- ======================================================================= -->
3893 <div class="doc_subsection">
3894   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
3895 </div>
3896
3897 <div class="doc_text">
3898
3899 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it represents
3900    memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which makes things
3901    very simple.  This section describes how to read, write, and allocate
3902    memory in LLVM.</p>
3903
3904 </div>
3905
3906 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3907 <div class="doc_subsubsection">
3908   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
3909 </div>
3910
3911 <div class="doc_text">
3912
3913 <h5>Syntax:</h5>
3914 <pre>
3915   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, i32 &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
3916 </pre>
3917
3918 <h5>Overview:</h5>
3919 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
3920    currently executing function, to be automatically released when this function
3921    returns to its caller. The object is always allocated in the generic address
3922    space (address space zero).</p>
3923
3924 <h5>Arguments:</h5>
3925 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction
3926    allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt> bytes of memory on the
3927    runtime stack, returning a pointer of the appropriate type to the program.
3928    If "NumElements" is specified, it is the number of elements allocated,
3929    otherwise "NumElements" is defaulted to be one.  If a constant alignment is
3930    specified, the value result of the allocation is guaranteed to be aligned to
3931    at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target can choose
3932    to align the allocation on any convenient boundary compatible with the
3933    type.</p>
3934
3935 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
3936
3937 <h5>Semantics:</h5>
3938 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  The operation is undefined if
3939    there is insufficient stack space for the allocation.  '<tt>alloca</tt>'d
3940    memory is automatically released when the function returns.  The
3941    '<tt>alloca</tt>' instruction is commonly used to represent automatic
3942    variables that must have an address available.  When the function returns
3943    (either with the <tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>
3944    or <tt><a href="#i_unwind">unwind</a></tt> instructions), the memory is
3945    reclaimed.  Allocating zero bytes is legal, but the result is undefined.</p>
3946
3947 <h5>Example:</h5>
3948 <pre>
3949   %ptr = alloca i32                             <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3950   %ptr = alloca i32, i32 4                      <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3951   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3952   %ptr = alloca i32, align 1024                 <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3953 </pre>
3954
3955 </div>
3956
3957 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3958 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_load">'<tt>load</tt>'
3959 Instruction</a> </div>
3960
3961 <div class="doc_text">
3962
3963 <h5>Syntax:</h5>
3964 <pre>
3965   &lt;result&gt; = load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]
3966   &lt;result&gt; = volatile load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]
3967 </pre>
3968
3969 <h5>Overview:</h5>
3970 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
3971
3972 <h5>Arguments:</h5>
3973 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory address
3974    from which to load.  The pointer must point to
3975    a <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
3976    marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the
3977    number or order of execution of this <tt>load</tt> with other
3978    volatile <tt>load</tt> and <tt><a href="#i_store">store</a></tt>
3979    instructions. </p>
3980
3981 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
3982    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
3983    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
3984    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
3985    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
3986    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
3987    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
3988
3989 <h5>Semantics:</h5>
3990 <p>The location of memory pointed to is loaded.  If the value being loaded is of
3991    scalar type then the number of bytes read does not exceed the minimum number
3992    of bytes needed to hold all bits of the type.  For example, loading an
3993    <tt>i24</tt> reads at most three bytes.  When loading a value of a type like
3994    <tt>i20</tt> with a size that is not an integral number of bytes, the result
3995    is undefined if the value was not originally written using a store of the
3996    same type.</p>
3997
3998 <h5>Examples:</h5>
3999 <pre>
4000   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4001   <a href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
4002   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
4003 </pre>
4004
4005 </div>
4006
4007 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4008 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_store">'<tt>store</tt>'
4009 Instruction</a> </div>
4010
4011 <div class="doc_text">
4012
4013 <h5>Syntax:</h5>
4014 <pre>
4015   store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]                   <i>; yields {void}</i>
4016   volatile store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]          <i>; yields {void}</i>
4017 </pre>
4018
4019 <h5>Overview:</h5>
4020 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
4021
4022 <h5>Arguments:</h5>
4023 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value to store
4024    and an address at which to store it.  The type of the
4025    '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand must be a pointer to
4026    the <a href="#t_firstclass">first class</a> type of the
4027    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' operand. If the <tt>store</tt> is marked
4028    as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the number
4029    or order of execution of this <tt>store</tt> with other
4030    volatile <tt>load</tt> and <tt><a href="#i_store">store</a></tt>
4031    instructions.</p>
4032
4033 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
4034    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
4035    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
4036    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
4037    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
4038    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
4039    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
4040
4041 <h5>Semantics:</h5>
4042 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>' at the
4043    location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.  If
4044    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' is of scalar type then the number of bytes written
4045    does not exceed the minimum number of bytes needed to hold all bits of the
4046    type.  For example, storing an <tt>i24</tt> writes at most three bytes.  When
4047    writing a value of a type like <tt>i20</tt> with a size that is not an
4048    integral number of bytes, it is unspecified what happens to the extra bits
4049    that do not belong to the type, but they will typically be overwritten.</p>
4050
4051 <h5>Example:</h5>
4052 <pre>
4053   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4054   store i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
4055   %val = <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
4056 </pre>
4057
4058 </div>
4059
4060 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4061 <div class="doc_subsubsection">
4062    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
4063 </div>
4064
4065 <div class="doc_text">
4066
4067 <h5>Syntax:</h5>
4068 <pre>
4069   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
4070   &lt;result&gt; = getelementptr inbounds &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
4071 </pre>
4072
4073 <h5>Overview:</h5>
4074 <p>The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
4075    subelement of an aggregate data structure. It performs address calculation
4076    only and does not access memory.</p>
4077
4078 <h5>Arguments:</h5>
4079 <p>The first argument is always a pointer, and forms the basis of the
4080    calculation. The remaining arguments are indices that indicate which of the
4081    elements of the aggregate object are indexed. The interpretation of each
4082    index is dependent on the type being indexed into. The first index always
4083    indexes the pointer value given as the first argument, the second index
4084    indexes a value of the type pointed to (not necessarily the value directly
4085    pointed to, since the first index can be non-zero), etc. The first type
4086    indexed into must be a pointer value, subsequent types can be arrays, vectors
4087    and structs. Note that subsequent types being indexed into can never be
4088    pointers, since that would require loading the pointer before continuing
4089    calculation.</p>
4090
4091 <p>The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
4092    When indexing into a (optionally packed) structure, only <tt>i32</tt> integer
4093    <b>constants</b> are allowed.  When indexing into an array, pointer or
4094    vector, integers of any width are allowed, and they are not required to be
4095    constant.</p>
4096
4097 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets compiled to
4098    LLVM:</p>
4099
4100 <div class="doc_code">
4101 <pre>
4102 struct RT {
4103   char A;
4104   int B[10][20];
4105   char C;
4106 };
4107 struct ST {
4108   int X;
4109   double Y;
4110   struct RT Z;
4111 };
4112
4113 int *foo(struct ST *s) {
4114   return &amp;s[1].Z.B[5][13];
4115 }
4116 </pre>
4117 </div>
4118
4119 <p>The LLVM code generated by the GCC frontend is:</p>
4120
4121 <div class="doc_code">
4122 <pre>
4123 %RT = <a href="#namedtypes">type</a> { i8 , [10 x [20 x i32]], i8  }
4124 %ST = <a href="#namedtypes">type</a> { i32, double, %RT }
4125
4126 define i32* @foo(%ST* %s) {
4127 entry:
4128   %reg = getelementptr %ST* %s, i32 1, i32 2, i32 1, i32 5, i32 13
4129   ret i32* %reg
4130 }
4131 </pre>
4132 </div>
4133
4134 <h5>Semantics:</h5>
4135 <p>In the example above, the first index is indexing into the '<tt>%ST*</tt>'
4136    type, which is a pointer, yielding a '<tt>%ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %RT
4137    }</tt>' type, a structure.  The second index indexes into the third element
4138    of the structure, yielding a '<tt>%RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]],
4139    i8 }</tt>' type, another structure.  The third index indexes into the second
4140    element of the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an
4141    array.  The two dimensions of the array are subscripted into, yielding an
4142    '<tt>i32</tt>' type.  The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a
4143    pointer to this element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
4144
4145 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a structure,
4146    returning a pointer to an inner element.  Because of this, the LLVM code for
4147    the given testcase is equivalent to:</p>
4148
4149 <pre>
4150   define i32* @foo(%ST* %s) {
4151     %t1 = getelementptr %ST* %s, i32 1                        <i>; yields %ST*:%t1</i>
4152     %t2 = getelementptr %ST* %t1, i32 0, i32 2                <i>; yields %RT*:%t2</i>
4153     %t3 = getelementptr %RT* %t2, i32 0, i32 1                <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
4154     %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
4155     %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
4156     ret i32* %t5
4157   }
4158 </pre>
4159
4160 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is present, the result value of the
4161    <tt>getelementptr</tt> is undefined if the base pointer is not an
4162    <i>in bounds</i> address of an allocated object, or if any of the addresses
4163    that would be formed by successive addition of the offsets implied by the
4164    indices to the base address with infinitely precise arithmetic are not an
4165    <i>in bounds</i> address of that allocated object.
4166    The <i>in bounds</i> addresses for an allocated object are all the addresses
4167    that point into the object, plus the address one byte past the end.</p>
4168
4169 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is not present, the offsets are added to
4170    the base address with silently-wrapping two's complement arithmetic, and
4171    the result value of the <tt>getelementptr</tt> may be outside the object
4172    pointed to by the base pointer. The result value may not necessarily be
4173    used to access memory though, even if it happens to point into allocated
4174    storage. See the <a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
4175    section for more information.</p>
4176
4177 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight into
4178    how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr FAQ</a>.</p>
4179
4180 <h5>Example:</h5>
4181 <pre>
4182     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
4183     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
4184     <i>; yields i8*:vptr</i>
4185     %vptr = getelementptr {i32, &lt;2 x i8&gt;}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
4186     <i>; yields i8*:eptr</i>
4187     %eptr = getelementptr [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
4188     <i>; yields i32*:iptr</i>
4189     %iptr = getelementptr [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
4190 </pre>
4191
4192 </div>
4193
4194 <!-- ======================================================================= -->
4195 <div class="doc_subsection"> <a name="convertops">Conversion Operations</a>
4196 </div>
4197
4198 <div class="doc_text">
4199
4200 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
4201    which all take a single operand and a type. They perform various bit
4202    conversions on the operand.</p>
4203
4204 </div>
4205
4206 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4207 <div class="doc_subsubsection">
4208    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
4209 </div>
4210 <div class="doc_text">
4211
4212 <h5>Syntax:</h5>
4213 <pre>
4214   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4215 </pre>
4216
4217 <h5>Overview:</h5>
4218 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the
4219    type <tt>ty2</tt>.</p>
4220
4221 <h5>Arguments:</h5>
4222 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to trunc, which must
4223    be an <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type that specifies the
4224    size and type of the result, which must be
4225    an <a href="#t_integer">integer</a> type. The bit size of <tt>value</tt> must
4226    be larger than the bit size of <tt>ty2</tt>. Equal sized types are not
4227    allowed.</p>
4228
4229 <h5>Semantics:</h5>
4230 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits
4231    in <tt>value</tt> and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the
4232    source size must be larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot
4233    be a <i>no-op cast</i>.  It will always truncate bits.</p>
4234
4235 <h5>Example:</h5>
4236 <pre>
4237   %X = trunc i32 257 to i8              <i>; yields i8:1</i>
4238   %Y = trunc i32 123 to i1              <i>; yields i1:true</i>
4239   %Z = trunc i32 122 to i1              <i>; yields i1:false</i>
4240 </pre>
4241
4242 </div>
4243
4244 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4245 <div class="doc_subsubsection">
4246    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
4247 </div>
4248 <div class="doc_text">
4249
4250 <h5>Syntax:</h5>
4251 <pre>
4252   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4253 </pre>
4254
4255 <h5>Overview:</h5>
4256 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type
4257    <tt>ty2</tt>.</p>
4258
4259
4260 <h5>Arguments:</h5>
4261 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, which must be of
4262    <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type to cast it to, which must
4263    also be of <a href="#t_integer">integer</a> type. The bit size of the
4264    <tt>value</tt> must be smaller than the bit size of the destination type,
4265    <tt>ty2</tt>.</p>
4266
4267 <h5>Semantics:</h5>
4268 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
4269    bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>.</p>
4270
4271 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
4272
4273 <h5>Example:</h5>
4274 <pre>
4275   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
4276   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
4277 </pre>
4278
4279 </div>
4280
4281 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4282 <div class="doc_subsubsection">
4283    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
4284 </div>
4285 <div class="doc_text">
4286
4287 <h5>Syntax:</h5>
4288 <pre>
4289   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4290 </pre>
4291
4292 <h5>Overview:</h5>
4293 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
4294
4295 <h5>Arguments:</h5>
4296 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, which must be of
4297    <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type to cast it to, which must
4298    also be of <a href="#t_integer">integer</a> type.  The bit size of the
4299    <tt>value</tt> must be smaller than the bit size of the destination type,
4300    <tt>ty2</tt>.</p>
4301
4302 <h5>Semantics:</h5>
4303 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
4304    bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size
4305    of the type <tt>ty2</tt>.</p>
4306
4307 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
4308
4309 <h5>Example:</h5>
4310 <pre>
4311   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
4312   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
4313 </pre>
4314
4315 </div>
4316
4317 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4318 <div class="doc_subsubsection">
4319    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
4320 </div>
4321
4322 <div class="doc_text">
4323
4324 <h5>Syntax:</h5>
4325 <pre>
4326   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4327 </pre>
4328
4329 <h5>Overview:</h5>
4330 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
4331    <tt>ty2</tt>.</p>
4332
4333 <h5>Arguments:</h5>
4334 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
4335    point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type
4336    to cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
4337    <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a
4338    <i>no-op cast</i>.</p>
4339
4340 <h5>Semantics:</h5>
4341 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
4342    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller
4343    <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit
4344    within the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are
4345    undefined.</p>
4346
4347 <h5>Example:</h5>
4348 <pre>
4349   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
4350   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
4351 </pre>
4352
4353 </div>
4354
4355 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4356 <div class="doc_subsubsection">
4357    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
4358 </div>
4359 <div class="doc_text">
4360
4361 <h5>Syntax:</h5>
4362 <pre>
4363   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4364 </pre>
4365
4366 <h5>Overview:</h5>
4367 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
4368    floating point value.</p>
4369
4370 <h5>Arguments:</h5>
4371 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a
4372    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast, and
4373    a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
4374    type must be smaller than the destination type.</p>
4375
4376 <h5>Semantics:</h5>
4377 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
4378    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger
4379    <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be
4380    used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use
4381    <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
4382
4383 <h5>Example:</h5>
4384 <pre>
4385   %X = fpext float 3.1415 to double        <i>; yields double:3.1415</i>
4386   %Y = fpext float 1.0 to float            <i>; yields float:1.0 (no-op)</i>
4387 </pre>
4388
4389 </div>
4390
4391 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4392 <div class="doc_subsubsection">
4393    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
4394 </div>
4395 <div class="doc_text">
4396
4397 <h5>Syntax:</h5>
4398 <pre>
4399   &lt;result&gt; = fptoui &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4400 </pre>
4401
4402 <h5>Overview:</h5>
4403 <p>The '<tt>fptoui</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
4404    unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.</p>
4405
4406 <h5>Arguments:</h5>
4407 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4408    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
4409    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
4410    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
4411    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
4412
4413 <h5>Semantics:</h5>
4414 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction converts its
4415    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
4416    towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit
4417    in <tt>ty2</tt>, the results are undefined.</p>
4418
4419 <h5>Example:</h5>
4420 <pre>
4421   %X = fptoui double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
4422   %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     <i>; yields undefined:1</i>
4423   %Z = fptoui float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
4424 </pre>
4425
4426 </div>
4427
4428 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4429 <div class="doc_subsubsection">
4430    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
4431 </div>
4432 <div class="doc_text">
4433
4434 <h5>Syntax:</h5>
4435 <pre>
4436   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4437 </pre>
4438
4439 <h5>Overview:</h5>
4440 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts
4441    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to
4442    type <tt>ty2</tt>.</p>
4443
4444 <h5>Arguments:</h5>
4445 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4446    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
4447    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
4448    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
4449    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
4450
4451 <h5>Semantics:</h5>
4452 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its
4453    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
4454    towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
4455    the results are undefined.</p>
4456
4457 <h5>Example:</h5>
4458 <pre>
4459   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
4460   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields undefined:1</i>
4461   %Z = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
4462 </pre>
4463
4464 </div>
4465
4466 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4467 <div class="doc_subsubsection">
4468    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
4469 </div>
4470 <div class="doc_text">
4471
4472 <h5>Syntax:</h5>
4473 <pre>
4474   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4475 </pre>
4476
4477 <h5>Overview:</h5>
4478 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
4479    integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
4480
4481 <h5>Arguments:</h5>
4482 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4483    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
4484    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
4485    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
4486    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
4487
4488 <h5>Semantics:</h5>
4489 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
4490    integer quantity and converts it to the corresponding floating point
4491    value. If the value cannot fit in the floating point value, the results are
4492    undefined.</p>
4493
4494 <h5>Example:</h5>
4495 <pre>
4496   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
4497   %Y = uitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:255.0</i>
4498 </pre>
4499
4500 </div>
4501
4502 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4503 <div class="doc_subsubsection">
4504    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
4505 </div>
4506 <div class="doc_text">
4507
4508 <h5>Syntax:</h5>
4509 <pre>
4510   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4511 </pre>
4512
4513 <h5>Overview:</h5>
4514 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed integer
4515    and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
4516
4517 <h5>Arguments:</h5>
4518 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4519    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
4520    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
4521    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
4522    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
4523
4524 <h5>Semantics:</h5>
4525 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed integer
4526    quantity and converts it to the corresponding floating point value. If the
4527    value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
4528
4529 <h5>Example:</h5>
4530 <pre>
4531   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
4532   %Y = sitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:-1.0</i>
4533 </pre>
4534
4535 </div>
4536
4537 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4538 <div class="doc_subsubsection">
4539    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
4540 </div>
4541 <div class="doc_text">
4542
4543 <h5>Syntax:</h5>
4544 <pre>
4545   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4546 </pre>
4547
4548 <h5>Overview:</h5>
4549 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer <tt>value</tt> to
4550    the integer type <tt>ty2</tt>.</p>
4551
4552 <h5>Arguments:</h5>
4553 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which
4554    must be a <a href="#t_pointer">pointer</a> value, and a type to cast it to
4555    <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> type.</p>
4556
4557 <h5>Semantics:</h5>
4558 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
4559    <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either
4560    truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
4561    <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
4562    <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
4563    are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
4564    change.</p>
4565
4566 <h5>Example:</h5>
4567 <pre>
4568   %X = ptrtoint i32* %X to i8           <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
4569   %Y = ptrtoint i32* %x to i64          <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
4570 </pre>
4571
4572 </div>
4573
4574 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4575 <div class="doc_subsubsection">
4576    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
4577 </div>
4578 <div class="doc_text">
4579
4580 <h5>Syntax:</h5>
4581 <pre>
4582   &lt;result&gt; = inttoptr &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4583 </pre>
4584
4585 <h5>Overview:</h5>
4586 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to a
4587    pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
4588
4589 <h5>Arguments:</h5>
4590 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
4591    value to cast, and a type to cast it to, which must be a
4592    <a href="#t_pointer">pointer</a> type.</p>
4593
4594 <h5>Semantics:</h5>
4595 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
4596    <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
4597    the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
4598    size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller
4599    than the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the
4600    same size, nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
4601
4602 <h5>Example:</h5>
4603 <pre>
4604   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
4605   %Y = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
4606   %Z = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
4607 </pre>
4608
4609 </div>
4610
4611 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4612 <div class="doc_subsubsection">
4613    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
4614 </div>
4615 <div class="doc_text">
4616
4617 <h5>Syntax:</h5>
4618 <pre>
4619   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4620 </pre>
4621
4622 <h5>Overview:</h5>
4623 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
4624    <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
4625
4626 <h5>Arguments:</h5>
4627 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4628    non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must also be
4629    a non-aggregate <a href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes
4630    of <tt>value</tt> and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be
4631    identical. If the source type is a pointer, the destination type must also be
4632    a pointer.  This instruction supports bitwise conversion of vectors to
4633    integers and to vectors of other types (as long as they have the same
4634    size).</p>
4635
4636 <h5>Semantics:</h5>
4637 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
4638    <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with
4639    this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been
4640    stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>. Pointer types may only
4641    be converted to other pointer types with this instruction. To convert
4642    pointers to other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or
4643    <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
4644
4645 <h5>Example:</h5>
4646 <pre>
4647   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
4648   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
4649   %Z = bitcast &lt;2 x int&gt; %V to i64;      <i>; yields i64: %V</i>
4650 </pre>
4651
4652 </div>
4653
4654 <!-- ======================================================================= -->
4655 <div class="doc_subsection"> <a name="otherops">Other Operations</a> </div>
4656
4657 <div class="doc_text">
4658
4659 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous" instructions, which
4660    defy better classification.</p>
4661
4662 </div>
4663
4664 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4665 <div class="doc_subsubsection"><a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
4666 </div>
4667
4668 <div class="doc_text">
4669
4670 <h5>Syntax:</h5>
4671 <pre>
4672   &lt;result&gt; = icmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {i1} or {&lt;N x i1&gt;}:result</i>
4673 </pre>
4674
4675 <h5>Overview:</h5>
4676 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value or a vector of
4677    boolean values based on comparison of its two integer, integer vector, or
4678    pointer operands.</p>
4679
4680 <h5>Arguments:</h5>
4681 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
4682    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
4683    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
4684
4685 <ol>
4686   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
4687   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
4688   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
4689   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
4690   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
4691   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
4692   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
4693   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
4694   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
4695   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
4696 </ol>
4697
4698 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
4699    <a href="#t_pointer">pointer</a> or integer <a href="#t_vector">vector</a>
4700    typed.  They must also be identical types.</p>
4701
4702 <h5>Semantics:</h5>
4703 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt> according to the
4704    condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always yields
4705    either an <a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a> or vector of <tt>i1</tt>
4706    result, as follows:</p>
4707
4708 <ol>
4709   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal,
4710       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
4711       performed.</li>
4712
4713   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal,
4714       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
4715       performed.</li>
4716
4717   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
4718       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
4719
4720   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
4721       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
4722       to <tt>op2</tt>.</li>
4723
4724   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
4725       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4726
4727   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
4728       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4729
4730   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
4731       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
4732
4733   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
4734       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
4735       to <tt>op2</tt>.</li>
4736
4737   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
4738       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4739
4740   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
4741       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4742 </ol>
4743
4744 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
4745    values are compared as if they were integers.</p>
4746
4747 <p>If the operands are integer vectors, then they are compared element by
4748    element. The result is an <tt>i1</tt> vector with the same number of elements
4749    as the values being compared.  Otherwise, the result is an <tt>i1</tt>.</p>
4750
4751 <h5>Example:</h5>
4752 <pre>
4753   &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
4754   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
4755   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
4756   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
4757   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
4758   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
4759 </pre>
4760
4761 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
4762    the <tt>icmp</tt> instruction.</p>
4763
4764 </div>
4765
4766 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4767 <div class="doc_subsubsection"><a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
4768 </div>
4769
4770 <div class="doc_text">
4771
4772 <h5>Syntax:</h5>
4773 <pre>
4774   &lt;result&gt; = fcmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;     <i>; yields {i1} or {&lt;N x i1&gt;}:result</i>
4775 </pre>
4776
4777 <h5>Overview:</h5>
4778 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value or vector of boolean
4779    values based on comparison of its operands.</p>
4780
4781 <p>If the operands are floating point scalars, then the result type is a boolean
4782 (<a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a>).</p>
4783
4784 <p>If the operands are floating point vectors, then the result type is a vector
4785    of boolean with the same number of elements as the operands being
4786    compared.</p>
4787
4788 <h5>Arguments:</h5>
4789 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
4790    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
4791    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
4792
4793 <ol>
4794   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
4795   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
4796   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
4797   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
4798   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
4799   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
4800   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
4801   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
4802   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
4803   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
4804   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
4805   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
4806   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
4807   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
4808   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
4809   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
4810 </ol>
4811
4812 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
4813    <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
4814
4815 <p>Each of <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be either
4816    a <a href="#t_floating">floating point</a> type or
4817    a <a href="#t_vector">vector</a> of floating point type.  They must have
4818    identical types.</p>
4819
4820 <h5>Semantics:</h5>
4821 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
4822    according to the condition code given as <tt>cond</tt>.  If the operands are
4823    vectors, then the vectors are compared element by element.  Each comparison
4824    performed always yields an <a href="#t_integer">i1</a> result, as
4825    follows:</p>
4826
4827 <ol>
4828   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
4829
4830   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4831       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
4832
4833   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4834       <tt>op1</tt> is greather than <tt>op2</tt>.</li>
4835
4836   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4837       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4838
4839   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4840       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4841
4842   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4843       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4844
4845   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4846       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
4847
4848   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
4849
4850   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4851       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
4852
4853   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4854       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
4855
4856   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4857       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4858
4859   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4860       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4861
4862   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4863       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4864
4865   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4866       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
4867
4868   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
4869
4870   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
4871 </ol>
4872
4873 <h5>Example:</h5>
4874 <pre>
4875   &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
4876   &lt;result&gt; = fcmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
4877   &lt;result&gt; = fcmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
4878   &lt;result&gt; = fcmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
4879 </pre>
4880
4881 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
4882    the <tt>fcmp</tt> instruction.</p>
4883
4884 </div>
4885
4886 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4887 <div class="doc_subsubsection">
4888   <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>' Instruction</a>
4889 </div>
4890
4891 <div class="doc_text">
4892
4893 <h5>Syntax:</h5>
4894 <pre>
4895   &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...
4896 </pre>
4897
4898 <h5>Overview:</h5>
4899 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in the
4900    SSA graph representing the function.</p>
4901
4902 <h5>Arguments:</h5>
4903 <p>The type of the incoming values is specified with the first type field. After
4904    this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs as arguments, with
4905    one pair for each predecessor basic block of the current block.  Only values
4906    of <a href="#t_firstclass">first class</a> type may be used as the value
4907    arguments to the PHI node.  Only labels may be used as the label
4908    arguments.</p>
4909
4910 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic block and
4911    the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in a basic
4912    block.</p>
4913
4914 <p>For the purposes of the SSA form, the use of each incoming value is deemed to
4915    occur on the edge from the corresponding predecessor block to the current
4916    block (but after any definition of an '<tt>invoke</tt>' instruction's return
4917    value on the same edge).</p>
4918
4919 <h5>Semantics:</h5>
4920 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
4921    specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that
4922    executed just prior to the current block.</p>
4923
4924 <h5>Example:</h5>
4925 <pre>
4926 Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
4927   %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
4928   %nextindvar = add i32 %indvar, 1
4929   br label %Loop
4930 </pre>
4931
4932 </div>
4933
4934 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4935 <div class="doc_subsubsection">
4936    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
4937 </div>
4938
4939 <div class="doc_text">
4940
4941 <h5>Syntax:</h5>
4942 <pre>
4943   &lt;result&gt; = select <i>selty</i> &lt;cond&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val1&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val2&gt;             <i>; yields ty</i>
4944
4945   <i>selty</i> is either i1 or {&lt;N x i1&gt;}
4946 </pre>
4947
4948 <h5>Overview:</h5>
4949 <p>The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
4950    condition, without branching.</p>
4951
4952
4953 <h5>Arguments:</h5>
4954 <p>The '<tt>select</tt>' instruction requires an 'i1' value or a vector of 'i1'
4955    values indicating the condition, and two values of the
4956    same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the val1/val2 are
4957    vectors and the condition is a scalar, then entire vectors are selected, not
4958    individual elements.</p>
4959
4960 <h5>Semantics:</h5>
4961 <p>If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns the
4962    first value argument; otherwise, it returns the second value argument.</p>
4963
4964 <p>If the condition is a vector of i1, then the value arguments must be vectors
4965    of the same size, and the selection is done element by element.</p>
4966
4967 <h5>Example:</h5>
4968 <pre>
4969   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
4970 </pre>
4971
4972 <p>Note that the code generator does not yet support conditions
4973    with vector type.</p>
4974
4975 </div>
4976
4977 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4978 <div class="doc_subsubsection">
4979   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
4980 </div>
4981
4982 <div class="doc_text">
4983
4984 <h5>Syntax:</h5>
4985 <pre>
4986   &lt;result&gt; = [tail] call [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>] &lt;ty&gt; [&lt;fnty&gt;*] &lt;fnptrval&gt;(&lt;function args&gt;) [<a href="#fnattrs">fn attrs</a>]
4987 </pre>
4988
4989 <h5>Overview:</h5>
4990 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
4991
4992 <h5>Arguments:</h5>
4993 <p>This instruction requires several arguments:</p>
4994
4995 <ol>
4996   <li>The optional "tail" marker indicates whether the callee function accesses
4997       any allocas or varargs in the caller.  If the "tail" marker is present,
4998       the function call is eligible for tail call optimization.  Note that calls
4999       may be marked "tail" even if they do not occur before
5000       a <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.</li>
5001
5002   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
5003       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
5004       defaults to using C calling conventions.</li>
5005
5006   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
5007       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
5008       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
5009
5010   <li>'<tt>ty</tt>': the type of the call instruction itself which is also the
5011       type of the return value.  Functions that return no value are marked
5012       <tt><a href="#t_void">void</a></tt>.</li>
5013
5014   <li>'<tt>fnty</tt>': shall be the signature of the pointer to function value
5015       being invoked.  The argument types must match the types implied by this
5016       signature.  This type can be omitted if the function is not varargs and if
5017       the function type does not return a pointer to a function.</li>
5018
5019   <li>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
5020       be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
5021       indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
5022       to function value.</li>
5023
5024   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
5025       signature argument types. All arguments must be of
5026       <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function signature
5027       indicates the function accepts a variable number of arguments, the extra
5028       arguments can be specified.</li>
5029
5030   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
5031       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
5032       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
5033 </ol>
5034
5035 <h5>Semantics:</h5>
5036 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to
5037    a specified function, with its incoming arguments bound to the specified
5038    values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction in the called
5039    function, control flow continues with the instruction after the function
5040    call, and the return value of the function is bound to the result
5041    argument.</p>
5042
5043 <h5>Example:</h5>
5044 <pre>
5045   %retval = call i32 @test(i32 %argc)
5046   call i32 (i8 *, ...)* @printf(i8 * %msg, i32 12, i8 42)      <i>; yields i32</i>
5047   %X = tail call i32 @foo()                                    <i>; yields i32</i>
5048   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 @foo()  <i>; yields i32</i>
5049   call void %foo(i8 97 signext)
5050
5051   %struct.A = type { i32, i8 }
5052   %r = call %struct.A @foo()                        <i>; yields { 32, i8 }</i>
5053   %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                <i>; yields i32</i>
5054   %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               <i>; yields i8</i>
5055   %Z = call void @foo() noreturn                    <i>; indicates that %foo never returns normally</i>
5056   %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     <i>; Return value is %zero extended</i>
5057 </pre>
5058
5059 <p>llvm treats calls to some functions with names and arguments that match the
5060 standard C99 library as being the C99 library functions, and may perform
5061 optimizations or generate code for them under that assumption.  This is
5062 something we'd like to change in the future to provide better support for
5063 freestanding environments and non-C-based langauges.</p>
5064
5065 </div>
5066
5067 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5068 <div class="doc_subsubsection">
5069   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
5070 </div>
5071
5072 <div class="doc_text">
5073
5074 <h5>Syntax:</h5>
5075 <pre>
5076   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
5077 </pre>
5078
5079 <h5>Overview:</h5>
5080 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
5081    the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
5082    <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
5083
5084 <h5>Arguments:</h5>
5085 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of the
5086    argument. It returns a value of the specified argument type and increments
5087    the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The actual type
5088    of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
5089
5090 <h5>Semantics:</h5>
5091 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified type
5092    from the specified <tt>va_list</tt> and causes the <tt>va_list</tt> to point
5093    to the next argument.  For more information, see the variable argument
5094    handling <a href="#int_varargs">Intrinsic Functions</a>.</p>
5095
5096 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
5097    take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
5098    function.</p>
5099
5100 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of
5101    an <a href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
5102    argument.</p>
5103
5104 <h5>Example:</h5>
5105 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
5106
5107 <p>Note that the code generator does not yet fully support va_arg on many
5108    targets. Also, it does not currently support va_arg with aggregate types on
5109    any target.</p>
5110
5111 </div>
5112
5113 <!-- *********************************************************************** -->
5114 <div class="doc_section"> <a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a> </div>
5115 <!-- *********************************************************************** -->
5116
5117 <div class="doc_text">
5118
5119 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
5120    well known names and semantics and are required to follow certain
5121    restrictions.  Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for
5122    the LLVM language that does not require changing all of the transformations
5123    in LLVM when adding to the language (or the bitcode reader/writer, the
5124    parser, etc...).</p>
5125
5126 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
5127    prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
5128    begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external
5129    functions: you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic
5130    functions may only be used in call or invoke instructions: it is illegal to
5131    take the address of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic
5132    functions are part of the LLVM language, it is required if any are added that
5133    they be documented here.</p>
5134
5135 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents a
5136    family of functions that perform the same operation but on different data
5137    types. Because LLVM can represent over 8 million different integer types,
5138    overloading is used commonly to allow an intrinsic function to operate on any
5139    integer type. One or more of the argument types or the result type can be
5140    overloaded to accept any integer type. Argument types may also be defined as
5141    exactly matching a previous argument's type or the result type. This allows
5142    an intrinsic function which accepts multiple arguments, but needs all of them
5143    to be of the same type, to only be overloaded with respect to a single
5144    argument or the result.</p>
5145
5146 <p>Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument types
5147    encoded into its function name, each preceded by a period. Only those types
5148    which are overloaded result in a name suffix. Arguments whose type is matched
5149    against another type do not. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function
5150    can take an integer of any width and returns an integer of exactly the same
5151    integer width. This leads to a family of functions such as
5152    <tt>i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i29 @llvm.ctpop.i29(i29
5153    %val)</tt>.  Only one type, the return type, is overloaded, and only one type
5154    suffix is required. Because the argument's type is matched against the return
5155    type, it does not require its own name suffix.</p>
5156
5157 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the
5158    <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.</p>
5159
5160 </div>
5161
5162 <!-- ======================================================================= -->
5163 <div class="doc_subsection">
5164   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
5165 </div>
5166
5167 <div class="doc_text">
5168
5169 <p>Variable argument support is defined in LLVM with
5170    the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
5171    intrinsic functions.  These functions are related to the similarly named
5172    macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
5173
5174 <p>All of these functions operate on arguments that use a target-specific value
5175    type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly language reference manual does
5176    not define what this type is, so all transformations should be prepared to
5177    handle these functions regardless of the type used.</p>
5178
5179 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
5180    instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
5181    used.</p>
5182
5183 <div class="doc_code">
5184 <pre>
5185 define i32 @test(i32 %X, ...) {
5186   ; Initialize variable argument processing
5187   %ap = alloca i8*
5188   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
5189   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
5190
5191   ; Read a single integer argument
5192   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
5193
5194   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
5195   %aq = alloca i8*
5196   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
5197   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
5198   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
5199
5200   ; Stop processing of arguments.
5201   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
5202   ret i32 %tmp
5203 }
5204
5205 declare void @llvm.va_start(i8*)
5206 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
5207 declare void @llvm.va_end(i8*)
5208 </pre>
5209 </div>
5210
5211 </div>
5212
5213 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5214 <div class="doc_subsubsection">
5215   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
5216 </div>
5217
5218
5219 <div class="doc_text">
5220
5221 <h5>Syntax:</h5>
5222 <pre>
5223   declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)
5224 </pre>
5225
5226 <h5>Overview:</h5>
5227 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>
5228    for subsequent use by <tt><a href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
5229
5230 <h5>Arguments:</h5>
5231 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
5232
5233 <h5>Semantics:</h5>
5234 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
5235    macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes
5236    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next
5237    call to <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to
5238    the function.  Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not
5239    need to know the last argument of the function as the compiler can figure
5240    that out.</p>
5241
5242 </div>
5243
5244 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5245 <div class="doc_subsubsection">
5246  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
5247 </div>
5248
5249 <div class="doc_text">
5250
5251 <h5>Syntax:</h5>
5252 <pre>
5253   declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)
5254 </pre>
5255
5256 <h5>Overview:</h5>
5257 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
5258    which has been initialized previously
5259    with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
5260    or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
5261
5262 <h5>Arguments:</h5>
5263 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
5264
5265 <h5>Semantics:</h5>
5266 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
5267    macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys
5268    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls
5269    to <a href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a>
5270    and <a href="#int_va_copy"> <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
5271    with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
5272
5273 </div>
5274
5275 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5276 <div class="doc_subsubsection">
5277   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
5278 </div>
5279
5280 <div class="doc_text">
5281
5282 <h5>Syntax:</h5>
5283 <pre>
5284   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
5285 </pre>
5286
5287 <h5>Overview:</h5>
5288 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
5289    from the source argument list to the destination argument list.</p>
5290
5291 <h5>Arguments:</h5>
5292 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
5293    The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy
5294    from.</p>
5295
5296 <h5>Semantics:</h5>
5297 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
5298    macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the
5299    source <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt>
5300    element.  This intrinsic is necessary because
5301    the <tt><a href="#int_va_start"> llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
5302    arbitrarily complex and require, for example, memory allocation.</p>
5303
5304 </div>
5305
5306 <!-- ======================================================================= -->
5307 <div class="doc_subsection">
5308   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
5309 </div>
5310
5311 <div class="doc_text">
5312
5313 <p>LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
5314 Collection</a> (GC) requires the implementation and generation of these
5315 intrinsics. These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC
5316 roots on the stack</a>, as well as garbage collector implementations that
5317 require <a href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a>
5318 barriers.  Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate
5319 these intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details,
5320 see <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with
5321 LLVM</a>.</p>
5322
5323 <p>The garbage collection intrinsics only operate on objects in the generic
5324    address space (address space zero).</p>
5325
5326 </div>
5327
5328 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5329 <div class="doc_subsubsection">
5330   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
5331 </div>
5332
5333 <div class="doc_text">
5334
5335 <h5>Syntax:</h5>
5336 <pre>
5337   declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
5338 </pre>
5339
5340 <h5>Overview:</h5>
5341 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
5342    the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
5343
5344 <h5>Arguments:</h5>
5345 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
5346    root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a
5347    global value address) contains the meta-data to be associated with the
5348    root.</p>
5349
5350 <h5>Semantics:</h5>
5351 <p>At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the "ptrloc"
5352    location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
5353    the runtime to find the pointer at GC safe points. The '<tt>llvm.gcroot</tt>'
5354    intrinsic may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
5355    algorithm</a>.</p>
5356
5357 </div>
5358
5359 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5360 <div class="doc_subsubsection">
5361   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
5362 </div>
5363
5364 <div class="doc_text">
5365
5366 <h5>Syntax:</h5>
5367 <pre>
5368   declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
5369 </pre>
5370
5371 <h5>Overview:</h5>
5372 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
5373    locations, allowing garbage collector implementations that require read
5374    barriers.</p>
5375
5376 <h5>Arguments:</h5>
5377 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
5378    allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the
5379    start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
5380    null).</p>
5381
5382 <h5>Semantics:</h5>
5383 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
5384    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
5385    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic
5386    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
5387    algorithm</a>.</p>
5388
5389 </div>
5390
5391 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5392 <div class="doc_subsubsection">
5393   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
5394 </div>
5395
5396 <div class="doc_text">
5397
5398 <h5>Syntax:</h5>
5399 <pre>
5400   declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
5401 </pre>
5402
5403 <h5>Overview:</h5>
5404 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
5405    locations, allowing garbage collector implementations that require write
5406    barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
5407
5408 <h5>Arguments:</h5>
5409 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
5410    object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to
5411    store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may
5412    be null.</p>
5413
5414 <h5>Semantics:</h5>
5415 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
5416    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
5417    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic
5418    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
5419    algorithm</a>.</p>
5420
5421 </div>
5422
5423 <!-- ======================================================================= -->
5424 <div class="doc_subsection">
5425   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
5426 </div>
5427
5428 <div class="doc_text">
5429
5430 <p>These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may
5431    only be implemented with code generator support.</p>
5432
5433 </div>
5434
5435 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5436 <div class="doc_subsubsection">
5437   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
5438 </div>
5439
5440 <div class="doc_text">
5441
5442 <h5>Syntax:</h5>
5443 <pre>
5444   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
5445 </pre>
5446
5447 <h5>Overview:</h5>
5448 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a
5449    target-specific value indicating the return address of the current function
5450    or one of its callers.</p>
5451
5452 <h5>Arguments:</h5>
5453 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
5454    for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.
5455    The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
5456
5457 <h5>Semantics:</h5>
5458 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
5459    indicating the return address of the specified call frame, or zero if it
5460    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
5461    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
5462    debugging purposes.</p>
5463
5464 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
5465    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
5466    obvious source-language caller.</p>
5467
5468 </div>
5469
5470 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5471 <div class="doc_subsubsection">
5472   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
5473 </div>
5474
5475 <div class="doc_text">
5476
5477 <h5>Syntax:</h5>
5478 <pre>
5479   declare i8 *@llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
5480 </pre>
5481
5482 <h5>Overview:</h5>
5483 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the
5484    target-specific frame pointer value for the specified stack frame.</p>
5485
5486 <h5>Arguments:</h5>
5487 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
5488    pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
5489    etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
5490
5491 <h5>Semantics:</h5>
5492 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
5493    indicating the frame address of the specified call frame, or zero if it
5494    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
5495    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
5496    debugging purposes.</p>
5497
5498 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
5499    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
5500    obvious source-language caller.</p>
5501
5502 </div>
5503
5504 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5505 <div class="doc_subsubsection">
5506   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
5507 </div>
5508
5509 <div class="doc_text">
5510
5511 <h5>Syntax:</h5>
5512 <pre>
5513   declare i8 *@llvm.stacksave()
5514 </pre>
5515
5516 <h5>Overview:</h5>
5517 <p>The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state
5518    of the function stack, for use
5519    with <a href="#int_stackrestore"> <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is
5520    useful for implementing language features like scoped automatic variable
5521    sized arrays in C99.</p>
5522
5523 <h5>Semantics:</h5>
5524 <p>This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed
5525    to <a href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When
5526    an <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved
5527    from <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack
5528    to the state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.
5529    In practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the
5530    stack that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.</p>
5531
5532 </div>
5533
5534 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5535 <div class="doc_subsubsection">
5536   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
5537 </div>
5538
5539 <div class="doc_text">
5540
5541 <h5>Syntax:</h5>
5542 <pre>
5543   declare void @llvm.stackrestore(i8 * %ptr)
5544 </pre>
5545
5546 <h5>Overview:</h5>
5547 <p>The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
5548    the function stack to the state it was in when the
5549    corresponding <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic
5550    executed.  This is useful for implementing language features like scoped
5551    automatic variable sized arrays in C99.</p>
5552
5553 <h5>Semantics:</h5>
5554 <p>See the description
5555    for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.</p>
5556
5557 </div>
5558
5559 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5560 <div class="doc_subsubsection">
5561   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
5562 </div>
5563
5564 <div class="doc_text">
5565
5566 <h5>Syntax:</h5>
5567 <pre>
5568   declare void @llvm.prefetch(i8* &lt;address&gt;, i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;)
5569 </pre>
5570
5571 <h5>Overview:</h5>
5572 <p>The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to
5573    insert a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.
5574    Prefetches have no effect on the behavior of the program but can change its
5575    performance characteristics.</p>
5576
5577 <h5>Arguments:</h5>
5578 <p><tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the
5579    specifier determining if the fetch should be for a read (0) or write (1),
5580    and <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
5581    locality, to (3) - extremely local keep in cache.  The <tt>rw</tt>
5582    and <tt>locality</tt> arguments must be constant integers.</p>
5583
5584 <h5>Semantics:</h5>
5585 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
5586    prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support
5587    this intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for
5588    better performance.</p>
5589
5590 </div>
5591
5592 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5593 <div class="doc_subsubsection">
5594   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
5595 </div>
5596
5597 <div class="doc_text">
5598
5599 <h5>Syntax:</h5>
5600 <pre>
5601   declare void @llvm.pcmarker(i32 &lt;id&gt;)
5602 </pre>
5603
5604 <h5>Overview:</h5>
5605 <p>The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program
5606    Counter (PC) in a region of code to simulators and other tools.  The method
5607    is target specific, but it is expected that the marker will use exported
5608    symbols to transmit the PC of the marker.  The marker makes no guarantees
5609    that it will remain with any specific instruction after optimizations.  It is
5610    possible that the presence of a marker will inhibit optimizations.  The
5611    intended use is to be inserted after optimizations to allow correlations of
5612    simulation runs.</p>
5613
5614 <h5>Arguments:</h5>
5615 <p><tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.</p>
5616
5617 <h5>Semantics:</h5>
5618 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do
5619    not support this intrinisic may ignore it.</p>
5620
5621 </div>
5622
5623 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5624 <div class="doc_subsubsection">
5625   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
5626 </div>
5627
5628 <div class="doc_text">
5629
5630 <h5>Syntax:</h5>
5631 <pre>
5632   declare i64 @llvm.readcyclecounter( )
5633 </pre>
5634
5635 <h5>Overview:</h5>
5636 <p>The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle
5637    counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those
5638    targets that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it
5639    should map to RPCC.  As the backing counters overflow quickly (on the order
5640    of 9 seconds on alpha), this should only be used for small timings.</p>
5641
5642 <h5>Semantics:</h5>
5643 <p>When directly supported, reading the cycle counter should not modify any
5644    memory.  Implementations are allowed to either return a application specific
5645    value or a system wide value.  On backends without support, this is lowered
5646    to a constant 0.</p>
5647
5648 </div>
5649
5650 <!-- ======================================================================= -->
5651 <div class="doc_subsection">
5652   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
5653 </div>
5654
5655 <div class="doc_text">
5656
5657 <p>LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
5658    These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about
5659    the alignment of the pointer arguments to the code generator, providing
5660    opportunity for more efficient code generation.</p>
5661
5662 </div>
5663
5664 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5665 <div class="doc_subsubsection">
5666   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
5667 </div>
5668
5669 <div class="doc_text">
5670
5671 <h5>Syntax:</h5>
5672 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.memcpy</tt> on any
5673    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5674
5675 <pre>
5676   declare void @llvm.memcpy.i8(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5677                                i8 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5678   declare void @llvm.memcpy.i16(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5679                                 i16 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5680   declare void @llvm.memcpy.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5681                                 i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5682   declare void @llvm.memcpy.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5683                                 i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5684 </pre>
5685
5686 <h5>Overview:</h5>
5687 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
5688    source location to the destination location.</p>
5689
5690 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt>
5691    intrinsics do not return a value, and takes an extra alignment argument.</p>
5692
5693 <h5>Arguments:</h5>
5694 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
5695    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
5696    number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment of the
5697    source and destination locations.</p>
5698
5699 <p>If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1,
5700    then the caller guarantees that both the source and destination pointers are
5701    aligned to that boundary.</p>
5702
5703 <h5>Semantics:</h5>
5704 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
5705    source location to the destination location, which are not allowed to
5706    overlap.  It copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to
5707    be aligned to some boundary, this can be specified as the fourth argument,
5708    otherwise it should be set to 0 or 1.</p>
5709
5710 </div>
5711
5712 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5713 <div class="doc_subsubsection">
5714   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
5715 </div>
5716
5717 <div class="doc_text">
5718
5719 <h5>Syntax:</h5>
5720 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memmove on any integer bit
5721    width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5722
5723 <pre>
5724   declare void @llvm.memmove.i8(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5725                                 i8 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5726   declare void @llvm.memmove.i16(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5727                                  i16 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5728   declare void @llvm.memmove.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5729                                  i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5730   declare void @llvm.memmove.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5731                                  i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5732 </pre>
5733
5734 <h5>Overview:</h5>
5735 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the
5736    source location to the destination location. It is similar to the
5737    '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to
5738    overlap.</p>
5739
5740 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt>
5741    intrinsics do not return a value, and takes an extra alignment argument.</p>
5742
5743 <h5>Arguments:</h5>
5744 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
5745    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
5746    number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment of the
5747    source and destination locations.</p>
5748
5749 <p>If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1,
5750    then the caller guarantees that the source and destination pointers are
5751    aligned to that boundary.</p>
5752
5753 <h5>Semantics:</h5>
5754 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
5755    source location to the destination location, which may overlap.  It copies
5756    "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to some
5757    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
5758    be set to 0 or 1.</p>
5759
5760 </div>
5761
5762 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5763 <div class="doc_subsubsection">
5764   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
5765 </div>
5766
5767 <div class="doc_text">
5768
5769 <h5>Syntax:</h5>
5770 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memset on any integer bit
5771    width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5772
5773 <pre>
5774   declare void @llvm.memset.i8(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5775                                i8 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5776   declare void @llvm.memset.i16(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5777                                 i16 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5778   declare void @llvm.memset.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5779                                 i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5780   declare void @llvm.memset.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5781                                 i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5782 </pre>
5783
5784 <h5>Overview:</h5>
5785 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a
5786    particular byte value.</p>
5787
5788 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt>
5789    intrinsic does not return a value, and takes an extra alignment argument.</p>
5790
5791 <h5>Arguments:</h5>
5792 <p>The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
5793    byte value to fill it with, the third argument is an integer argument
5794    specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the known
5795    alignment of destination location.</p>
5796
5797 <p>If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1,
5798    then the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that
5799    boundary.</p>
5800
5801 <h5>Semantics:</h5>
5802 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting
5803    at the destination location.  If the argument is known to be aligned to some
5804    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
5805    be set to 0 or 1.</p>
5806
5807 </div>
5808
5809 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5810 <div class="doc_subsubsection">
5811   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
5812 </div>
5813
5814 <div class="doc_text">
5815
5816 <h5>Syntax:</h5>
5817 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sqrt</tt> on any
5818    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5819    types however.</p>
5820
5821 <pre>
5822   declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
5823   declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
5824   declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
5825   declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
5826   declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
5827 </pre>
5828
5829 <h5>Overview:</h5>
5830 <p>The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
5831    returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' functions would.
5832    Unlike <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined
5833    behavior for negative numbers other than -0.0 (which allows for better
5834    optimization, because there is no need to worry about errno being
5835    set).  <tt>llvm.sqrt(-0.0)</tt> is defined to return -0.0 like IEEE sqrt.</p>
5836
5837 <h5>Arguments:</h5>
5838 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
5839    type.</p>
5840
5841 <h5>Semantics:</h5>
5842 <p>This function returns the sqrt of the specified operand if it is a
5843    nonnegative floating point number.</p>
5844
5845 </div>
5846
5847 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5848 <div class="doc_subsubsection">
5849   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
5850 </div>
5851
5852 <div class="doc_text">
5853
5854 <h5>Syntax:</h5>
5855 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.powi</tt> on any
5856    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5857    types however.</p>
5858
5859 <pre>
5860   declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
5861   declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
5862   declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
5863   declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
5864   declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
5865 </pre>
5866
5867 <h5>Overview:</h5>
5868 <p>The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
5869    specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
5870    multiplications is not defined.  When a vector of floating point type is
5871    used, the second argument remains a scalar integer value.</p>
5872
5873 <h5>Arguments:</h5>
5874 <p>The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
5875    that power.</p>
5876
5877 <h5>Semantics:</h5>
5878 <p>This function returns the first value raised to the second power with an
5879    unspecified sequence of rounding operations.</p>
5880
5881 </div>
5882
5883 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5884 <div class="doc_subsubsection">
5885   <a name="int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a>
5886 </div>
5887
5888 <div class="doc_text">
5889
5890 <h5>Syntax:</h5>
5891 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sin</tt> on any
5892    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5893    types however.</p>
5894
5895 <pre>
5896   declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
5897   declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
5898   declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
5899   declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
5900   declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
5901 </pre>
5902
5903 <h5>Overview:</h5>
5904 <p>The '<tt>llvm.sin.*</tt>' intrinsics return the sine of the operand.</p>
5905
5906 <h5>Arguments:</h5>
5907 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
5908    type.</p>
5909
5910 <h5>Semantics:</h5>
5911 <p>This function returns the sine of the specified operand, returning the same
5912    values as the libm <tt>sin</tt> functions would, and handles error conditions
5913    in the same way.</p>
5914
5915 </div>
5916
5917 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5918 <div class="doc_subsubsection">
5919   <a name="int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a>
5920 </div>
5921
5922 <div class="doc_text">
5923
5924 <h5>Syntax:</h5>
5925 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cos</tt> on any
5926    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5927    types however.</p>
5928
5929 <pre>
5930   declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
5931   declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
5932   declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
5933   declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
5934   declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
5935 </pre>
5936
5937 <h5>Overview:</h5>
5938 <p>The '<tt>llvm.cos.*</tt>' intrinsics return the cosine of the operand.</p>
5939
5940 <h5>Arguments:</h5>
5941 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
5942    type.</p>
5943
5944 <h5>Semantics:</h5>
5945 <p>This function returns the cosine of the specified operand, returning the same
5946    values as the libm <tt>cos</tt> functions would, and handles error conditions
5947    in the same way.</p>
5948
5949 </div>
5950
5951 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5952 <div class="doc_subsubsection">
5953   <a name="int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a>
5954 </div>
5955
5956 <div class="doc_text">
5957
5958 <h5>Syntax:</h5>
5959 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.pow</tt> on any
5960    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5961    types however.</p>
5962
5963 <pre>
5964   declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
5965   declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
5966   declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
5967   declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
5968   declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
5969 </pre>
5970
5971 <h5>Overview:</h5>
5972 <p>The '<tt>llvm.pow.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
5973    specified (positive or negative) power.</p>
5974
5975 <h5>Arguments:</h5>
5976 <p>The second argument is a floating point power, and the first is a value to
5977    raise to that power.</p>
5978
5979 <h5>Semantics:</h5>
5980 <p>This function returns the first value raised to the second power, returning
5981    the same values as the libm <tt>pow</tt> functions would, and handles error
5982    conditions in the same way.</p>
5983
5984 </div>
5985
5986 <!-- ======================================================================= -->
5987 <div class="doc_subsection">
5988   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
5989 </div>
5990
5991 <div class="doc_text">
5992
5993 <p>LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
5994    These allow efficient code generation for some algorithms.</p>
5995
5996 </div>
5997
5998 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5999 <div class="doc_subsubsection">
6000   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
6001 </div>
6002
6003 <div class="doc_text">
6004
6005 <h5>Syntax:</h5>
6006 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
6007    type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).</p>
6008
6009 <pre>
6010   declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 &lt;id&gt;)
6011   declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 &lt;id&gt;)
6012   declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 &lt;id&gt;)
6013 </pre>
6014
6015 <h5>Overview:</h5>
6016 <p>The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer
6017    values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These
6018    are useful for performing operations on data that is not in the target's
6019    native byte order.</p>
6020
6021 <h5>Semantics:</h5>
6022 <p>The <tt>llvm.bswap.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high
6023    and low byte of the input i16 swapped.  Similarly,
6024    the <tt>llvm.bswap.i32</tt> intrinsic returns an i32 value that has the four
6025    bytes of the input i32 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1,
6026    2, 3 then the returned i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.
6027    The <tt>llvm.bswap.i48</tt>, <tt>llvm.bswap.i64</tt> and other intrinsics
6028    extend this concept to additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and
6029    more, respectively).</p>
6030
6031 </div>
6032
6033 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6034 <div class="doc_subsubsection">
6035   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
6036 </div>
6037
6038 <div class="doc_text">
6039
6040 <h5>Syntax:</h5>
6041 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
6042    width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6043
6044 <pre>
6045   declare i8 @llvm.ctpop.i8(i8  &lt;src&gt;)
6046   declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
6047   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
6048   declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
6049   declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
6050 </pre>
6051
6052 <h5>Overview:</h5>
6053 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set
6054    in a value.</p>
6055
6056 <h5>Arguments:</h5>
6057 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
6058    integer type.  The return type must match the argument type.</p>
6059
6060 <h5>Semantics:</h5>
6061 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable.</p>
6062
6063 </div>
6064
6065 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6066 <div class="doc_subsubsection">
6067   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
6068 </div>
6069
6070 <div class="doc_text">
6071
6072 <h5>Syntax:</h5>
6073 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any
6074    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6075
6076 <pre>
6077   declare i8 @llvm.ctlz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
6078   declare i16 @llvm.ctlz.i16(i16 &lt;src&gt;)
6079   declare i32 @llvm.ctlz.i32(i32 &lt;src&gt;)
6080   declare i64 @llvm.ctlz.i64(i64 &lt;src&gt;)
6081   declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;)
6082 </pre>
6083
6084 <h5>Overview:</h5>
6085 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
6086    leading zeros in a variable.</p>
6087
6088 <h5>Arguments:</h5>
6089 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
6090    integer type. The return type must match the argument type.</p>
6091
6092 <h5>Semantics:</h5>
6093 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant)
6094    zeros in a variable.  If the src == 0 then the result is the size in bits of
6095    the type of src. For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.</p>
6096
6097 </div>
6098
6099 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6100 <div class="doc_subsubsection">
6101   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
6102 </div>
6103
6104 <div class="doc_text">
6105
6106 <h5>Syntax:</h5>
6107 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any
6108    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6109
6110 <pre>
6111   declare i8 @llvm.cttz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
6112   declare i16 @llvm.cttz.i16(i16 &lt;src&gt;)
6113   declare i32 @llvm.cttz.i32(i32 &lt;src&gt;)
6114   declare i64 @llvm.cttz.i64(i64 &lt;src&gt;)
6115   declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;)
6116 </pre>
6117
6118 <h5>Overview:</h5>
6119 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
6120    trailing zeros.</p>
6121
6122 <h5>Arguments:</h5>
6123 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
6124    integer type.  The return type must match the argument type.</p>
6125
6126 <h5>Semantics:</h5>
6127 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant)
6128    zeros in a variable.  If the src == 0 then the result is the size in bits of
6129    the type of src.  For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.</p>
6130
6131 </div>
6132
6133 <!-- ======================================================================= -->
6134 <div class="doc_subsection">
6135   <a name="int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
6136 </div>
6137
6138 <div class="doc_text">
6139
6140 <p>LLVM provides intrinsics for some arithmetic with overflow operations.</p>
6141
6142 </div>
6143
6144 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6145 <div class="doc_subsubsection">
6146   <a name="int_sadd_overflow">'<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6147 </div>
6148
6149 <div class="doc_text">
6150
6151 <h5>Syntax:</h5>
6152 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>
6153    on any integer bit width.</p>
6154
6155 <pre>
6156   declare {i16, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6157   declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6158   declare {i64, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6159 </pre>
6160
6161 <h5>Overview:</h5>
6162 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6163    a signed addition of the two arguments, and indicate whether an overflow
6164    occurred during the signed summation.</p>
6165
6166 <h5>Arguments:</h5>
6167 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6168    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6169    width. The second element of the result structure must be of
6170    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6171    undergo signed addition.</p>
6172
6173 <h5>Semantics:</h5>
6174 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6175    a signed addition of the two variables. They return a structure &mdash; the
6176    first element of which is the signed summation, and the second element of
6177    which is a bit specifying if the signed summation resulted in an
6178    overflow.</p>
6179
6180 <h5>Examples:</h5>
6181 <pre>
6182   %res = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6183   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6184   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6185   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6186 </pre>
6187
6188 </div>
6189
6190 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6191 <div class="doc_subsubsection">
6192   <a name="int_uadd_overflow">'<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6193 </div>
6194
6195 <div class="doc_text">
6196
6197 <h5>Syntax:</h5>
6198 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>
6199    on any integer bit width.</p>
6200
6201 <pre>
6202   declare {i16, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6203   declare {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6204   declare {i64, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6205 </pre>
6206
6207 <h5>Overview:</h5>
6208 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6209    an unsigned addition of the two arguments, and indicate whether a carry
6210    occurred during the unsigned summation.</p>
6211
6212 <h5>Arguments:</h5>
6213 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6214    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6215    width. The second element of the result structure must be of
6216    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6217    undergo unsigned addition.</p>
6218
6219 <h5>Semantics:</h5>
6220 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6221    an unsigned addition of the two arguments. They return a structure &mdash;
6222    the first element of which is the sum, and the second element of which is a
6223    bit specifying if the unsigned summation resulted in a carry.</p>
6224
6225 <h5>Examples:</h5>
6226 <pre>
6227   %res = call {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6228   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6229   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6230   br i1 %obit, label %carry, label %normal
6231 </pre>
6232
6233 </div>
6234
6235 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6236 <div class="doc_subsubsection">
6237   <a name="int_ssub_overflow">'<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6238 </div>
6239
6240 <div class="doc_text">
6241
6242 <h5>Syntax:</h5>
6243 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>
6244    on any integer bit width.</p>
6245
6246 <pre>
6247   declare {i16, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6248   declare {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6249   declare {i64, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6250 </pre>
6251
6252 <h5>Overview:</h5>
6253 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6254    a signed subtraction of the two arguments, and indicate whether an overflow
6255    occurred during the signed subtraction.</p>
6256
6257 <h5>Arguments:</h5>
6258 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6259    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6260    width. The second element of the result structure must be of
6261    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6262    undergo signed subtraction.</p>
6263
6264 <h5>Semantics:</h5>
6265 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6266    a signed subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
6267    the first element of which is the subtraction, and the second element of
6268    which is a bit specifying if the signed subtraction resulted in an
6269    overflow.</p>
6270
6271 <h5>Examples:</h5>
6272 <pre>
6273   %res = call {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6274   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6275   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6276   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6277 </pre>
6278
6279 </div>
6280
6281 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6282 <div class="doc_subsubsection">
6283   <a name="int_usub_overflow">'<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6284 </div>
6285
6286 <div class="doc_text">
6287
6288 <h5>Syntax:</h5>
6289 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.usub.with.overflow</tt>
6290    on any integer bit width.</p>
6291
6292 <pre>
6293   declare {i16, i1} @llvm.usub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6294   declare {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6295   declare {i64, i1} @llvm.usub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6296 </pre>
6297
6298 <h5>Overview:</h5>
6299 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6300    an unsigned subtraction of the two arguments, and indicate whether an
6301    overflow occurred during the unsigned subtraction.</p>
6302
6303 <h5>Arguments:</h5>
6304 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6305    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6306    width. The second element of the result structure must be of
6307    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6308    undergo unsigned subtraction.</p>
6309
6310 <h5>Semantics:</h5>
6311 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6312    an unsigned subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
6313    the first element of which is the subtraction, and the second element of
6314    which is a bit specifying if the unsigned subtraction resulted in an
6315    overflow.</p>
6316
6317 <h5>Examples:</h5>
6318 <pre>
6319   %res = call {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6320   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6321   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6322   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6323 </pre>
6324
6325 </div>
6326
6327 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6328 <div class="doc_subsubsection">
6329   <a name="int_smul_overflow">'<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6330 </div>
6331
6332 <div class="doc_text">
6333
6334 <h5>Syntax:</h5>
6335 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.smul.with.overflow</tt>
6336    on any integer bit width.</p>
6337
6338 <pre>
6339   declare {i16, i1} @llvm.smul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6340   declare {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6341   declare {i64, i1} @llvm.smul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6342 </pre>
6343
6344 <h5>Overview:</h5>
6345
6346 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6347    a signed multiplication of the two arguments, and indicate whether an
6348    overflow occurred during the signed multiplication.</p>
6349
6350 <h5>Arguments:</h5>
6351 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6352    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6353    width. The second element of the result structure must be of
6354    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6355    undergo signed multiplication.</p>
6356
6357 <h5>Semantics:</h5>
6358 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6359    a signed multiplication of the two arguments. They return a structure &mdash;
6360    the first element of which is the multiplication, and the second element of
6361    which is a bit specifying if the signed multiplication resulted in an
6362    overflow.</p>
6363
6364 <h5>Examples:</h5>
6365 <pre>
6366   %res = call {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6367   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6368   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6369   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6370 </pre>
6371
6372 </div>
6373
6374 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6375 <div class="doc_subsubsection">
6376   <a name="int_umul_overflow">'<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6377 </div>
6378
6379 <div class="doc_text">
6380
6381 <h5>Syntax:</h5>
6382 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.umul.with.overflow</tt>
6383    on any integer bit width.</p>
6384
6385 <pre>
6386   declare {i16, i1} @llvm.umul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6387   declare {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6388   declare {i64, i1} @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6389 </pre>
6390
6391 <h5>Overview:</h5>
6392 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6393    a unsigned multiplication of the two arguments, and indicate whether an
6394    overflow occurred during the unsigned multiplication.</p>
6395
6396 <h5>Arguments:</h5>
6397 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6398    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6399    width. The second element of the result structure must be of
6400    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6401    undergo unsigned multiplication.</p>
6402
6403 <h5>Semantics:</h5>
6404 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6405    an unsigned multiplication of the two arguments. They return a structure
6406    &mdash; the first element of which is the multiplication, and the second
6407    element of which is a bit specifying if the unsigned multiplication resulted
6408    in an overflow.</p>
6409
6410 <h5>Examples:</h5>
6411 <pre>
6412   %res = call {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6413   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6414   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6415   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6416 </pre>
6417
6418 </div>
6419
6420 <!-- ======================================================================= -->
6421 <div class="doc_subsection">
6422   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
6423 </div>
6424
6425 <div class="doc_text">
6426
6427 <p>The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt>
6428    prefix), are described in
6429    the <a href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source
6430    Level Debugging</a> document.</p>
6431
6432 </div>
6433
6434 <!-- ======================================================================= -->
6435 <div class="doc_subsection">
6436   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
6437 </div>
6438
6439 <div class="doc_text">
6440
6441 <p>The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
6442    <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in
6443    the <a href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
6444    Handling</a> document.</p>
6445
6446 </div>
6447
6448 <!-- ======================================================================= -->
6449 <div class="doc_subsection">
6450   <a name="int_trampoline">Trampoline Intrinsic</a>
6451 </div>
6452
6453 <div class="doc_text">
6454
6455 <p>This intrinsic makes it possible to excise one parameter, marked with
6456    the <tt>nest</tt> attribute, from a function.  The result is a callable
6457    function pointer lacking the nest parameter - the caller does not need to
6458    provide a value for it.  Instead, the value to use is stored in advance in a
6459    "trampoline", a block of memory usually allocated on the stack, which also
6460    contains code to splice the nest value into the argument list.  This is used
6461    to implement the GCC nested function address extension.</p>
6462
6463 <p>For example, if the function is
6464    <tt>i32 f(i8* nest %c, i32 %x, i32 %y)</tt> then the resulting function
6465    pointer has signature <tt>i32 (i32, i32)*</tt>.  It can be created as
6466    follows:</p>
6467
6468 <div class="doc_code">
6469 <pre>
6470   %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
6471   %tramp1 = getelementptr [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
6472   %p = call i8* @llvm.init.trampoline( i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8* nest , i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval )
6473   %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
6474 </pre>
6475 </div>
6476
6477 <p>The call <tt>%val = call i32 %fp( i32 %x, i32 %y )</tt> is then equivalent
6478    to <tt>%val = call i32 %f( i8* %nval, i32 %x, i32 %y )</tt>.</p>
6479
6480 </div>
6481
6482 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6483 <div class="doc_subsubsection">
6484   <a name="int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a>
6485 </div>
6486
6487 <div class="doc_text">
6488
6489 <h5>Syntax:</h5>
6490 <pre>
6491   declare i8* @llvm.init.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;, i8* &lt;func&gt;, i8* &lt;nval&gt;)
6492 </pre>
6493
6494 <h5>Overview:</h5>
6495 <p>This fills the memory pointed to by <tt>tramp</tt> with code and returns a
6496    function pointer suitable for executing it.</p>
6497
6498 <h5>Arguments:</h5>
6499 <p>The <tt>llvm.init.trampoline</tt> intrinsic takes three arguments, all
6500    pointers.  The <tt>tramp</tt> argument must point to a sufficiently large and
6501    sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
6502    intrinsic.  Note that the size and the alignment are target-specific - LLVM
6503    currently provides no portable way of determining them, so a front-end that
6504    generates this intrinsic needs to have some target-specific knowledge.
6505    The <tt>func</tt> argument must hold a function bitcast to
6506    an <tt>i8*</tt>.</p>
6507
6508 <h5>Semantics:</h5>
6509 <p>The block of memory pointed to by <tt>tramp</tt> is filled with target
6510    dependent code, turning it into a function.  A pointer to this function is
6511    returned, but needs to be bitcast to an <a href="#int_trampoline">appropriate
6512    function pointer type</a> before being called.  The new function's signature
6513    is the same as that of <tt>func</tt> with any arguments marked with
6514    the <tt>nest</tt> attribute removed.  At most one such <tt>nest</tt> argument
6515    is allowed, and it must be of pointer type.  Calling the new function is
6516    equivalent to calling <tt>func</tt> with the same argument list, but
6517    with <tt>nval</tt> used for the missing <tt>nest</tt> argument.  If, after
6518    calling <tt>llvm.init.trampoline</tt>, the memory pointed to
6519    by <tt>tramp</tt> is modified, then the effect of any later call to the
6520    returned function pointer is undefined.</p>
6521
6522 </div>
6523
6524 <!-- ======================================================================= -->
6525 <div class="doc_subsection">
6526   <a name="int_atomics">Atomic Operations and Synchronization Intrinsics</a>
6527 </div>
6528
6529 <div class="doc_text">
6530
6531 <p>These intrinsic functions expand the "universal IR" of LLVM to represent
6532    hardware constructs for atomic operations and memory synchronization.  This
6533    provides an interface to the hardware, not an interface to the programmer. It
6534    is aimed at a low enough level to allow any programming models or APIs
6535    (Application Programming Interfaces) which need atomic behaviors to map
6536    cleanly onto it. It is also modeled primarily on hardware behavior. Just as
6537    hardware provides a "universal IR" for source languages, it also provides a
6538    starting point for developing a "universal" atomic operation and
6539    synchronization IR.</p>
6540
6541 <p>These do <em>not</em> form an API such as high-level threading libraries,
6542    software transaction memory systems, atomic primitives, and intrinsic
6543    functions as found in BSD, GNU libc, atomic_ops, APR, and other system and
6544    application libraries.  The hardware interface provided by LLVM should allow
6545    a clean implementation of all of these APIs and parallel programming models.
6546    No one model or paradigm should be selected above others unless the hardware
6547    itself ubiquitously does so.</p>
6548
6549 </div>
6550
6551 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6552 <div class="doc_subsubsection">
6553   <a name="int_memory_barrier">'<tt>llvm.memory.barrier</tt>' Intrinsic</a>
6554 </div>
6555 <div class="doc_text">
6556 <h5>Syntax:</h5>
6557 <pre>
6558   declare void @llvm.memory.barrier( i1 &lt;ll&gt;, i1 &lt;ls&gt;, i1 &lt;sl&gt;, i1 &lt;ss&gt;, i1 &lt;device&gt; )
6559 </pre>
6560
6561 <h5>Overview:</h5>
6562 <p>The <tt>llvm.memory.barrier</tt> intrinsic guarantees ordering between
6563    specific pairs of memory access types.</p>
6564
6565 <h5>Arguments:</h5>
6566 <p>The <tt>llvm.memory.barrier</tt> intrinsic requires five boolean arguments.
6567    The first four arguments enables a specific barrier as listed below.  The
6568    fith argument specifies that the barrier applies to io or device or uncached
6569    memory.</p>
6570
6571 <ul>
6572   <li><tt>ll</tt>: load-load barrier</li>
6573   <li><tt>ls</tt>: load-store barrier</li>
6574   <li><tt>sl</tt>: store-load barrier</li>
6575   <li><tt>ss</tt>: store-store barrier</li>
6576   <li><tt>device</tt>: barrier applies to device and uncached memory also.</li>
6577 </ul>
6578
6579 <h5>Semantics:</h5>
6580 <p>This intrinsic causes the system to enforce some ordering constraints upon
6581    the loads and stores of the program. This barrier does not
6582    indicate <em>when</em> any events will occur, it only enforces
6583    an <em>order</em> in which they occur. For any of the specified pairs of load
6584    and store operations (f.ex.  load-load, or store-load), all of the first
6585    operations preceding the barrier will complete before any of the second
6586    operations succeeding the barrier begin. Specifically the semantics for each
6587    pairing is as follows:</p>
6588
6589 <ul>
6590   <li><tt>ll</tt>: All loads before the barrier must complete before any load
6591       after the barrier begins.</li>
6592   <li><tt>ls</tt>: All loads before the barrier must complete before any
6593       store after the barrier begins.</li>
6594   <li><tt>ss</tt>: All stores before the barrier must complete before any
6595       store after the barrier begins.</li>
6596   <li><tt>sl</tt>: All stores before the barrier must complete before any
6597       load after the barrier begins.</li>
6598 </ul>
6599
6600 <p>These semantics are applied with a logical "and" behavior when more than one
6601    is enabled in a single memory barrier intrinsic.</p>
6602
6603 <p>Backends may implement stronger barriers than those requested when they do
6604    not support as fine grained a barrier as requested.  Some architectures do
6605    not need all types of barriers and on such architectures, these become
6606    noops.</p>
6607
6608 <h5>Example:</h5>
6609 <pre>
6610 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
6611 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
6612             store i32 4, %ptr
6613
6614 %result1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6615             call void @llvm.memory.barrier( i1 false, i1 true, i1 false, i1 false )
6616                                 <i>; guarantee the above finishes</i>
6617             store i32 8, %ptr   <i>; before this begins</i>
6618 </pre>
6619
6620 </div>
6621
6622 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6623 <div class="doc_subsubsection">
6624   <a name="int_atomic_cmp_swap">'<tt>llvm.atomic.cmp.swap.*</tt>' Intrinsic</a>
6625 </div>
6626
6627 <div class="doc_text">
6628
6629 <h5>Syntax:</h5>
6630 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt> on
6631    any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
6632    support all bit widths however.</p>
6633
6634 <pre>
6635   declare i8 @llvm.atomic.cmp.swap.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;cmp&gt;, i8 &lt;val&gt; )
6636   declare i16 @llvm.atomic.cmp.swap.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;cmp&gt;, i16 &lt;val&gt; )
6637   declare i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;cmp&gt;, i32 &lt;val&gt; )
6638   declare i64 @llvm.atomic.cmp.swap.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;cmp&gt;, i64 &lt;val&gt; )
6639 </pre>
6640
6641 <h5>Overview:</h5>
6642 <p>This loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
6643    equal, it stores a new value into the memory.</p>
6644
6645 <h5>Arguments:</h5>
6646 <p>The <tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt> intrinsic takes three arguments. The result
6647    as well as both <tt>cmp</tt> and <tt>val</tt> must be integer values with the
6648    same bit width. The <tt>ptr</tt> argument must be a pointer to a value of
6649    this integer type. While any bit width integer may be used, targets may only
6650    lower representations they support in hardware.</p>
6651
6652 <h5>Semantics:</h5>
6653 <p>This entire intrinsic must be executed atomically. It first loads the value
6654    in memory pointed to by <tt>ptr</tt> and compares it with the
6655    value <tt>cmp</tt>. If they are equal, <tt>val</tt> is stored into the
6656    memory. The loaded value is yielded in all cases. This provides the
6657    equivalent of an atomic compare-and-swap operation within the SSA
6658    framework.</p>
6659
6660 <h5>Examples:</h5>
6661 <pre>
6662 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
6663 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
6664             store i32 4, %ptr
6665
6666 %val1     = add i32 4, 4
6667 %result1  = call i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4, %val1 )
6668                                           <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6669 %stored1  = icmp eq i32 %result1, 4       <i>; yields {i1}:stored1 = true</i>
6670 %memval1  = load i32* %ptr                <i>; yields {i32}:memval1 = 8</i>
6671
6672 %val2     = add i32 1, 1
6673 %result2  = call i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5, %val2 )
6674                                           <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6675 %stored2  = icmp eq i32 %result2, 5       <i>; yields {i1}:stored2 = false</i>
6676
6677 %memval2  = load i32* %ptr                <i>; yields {i32}:memval2 = 8</i>
6678 </pre>
6679
6680 </div>
6681
6682 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6683 <div class="doc_subsubsection">
6684   <a name="int_atomic_swap">'<tt>llvm.atomic.swap.*</tt>' Intrinsic</a>
6685 </div>
6686 <div class="doc_text">
6687 <h5>Syntax:</h5>
6688
6689 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.swap</tt> on any
6690    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6691
6692 <pre>
6693   declare i8 @llvm.atomic.swap.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;val&gt; )
6694   declare i16 @llvm.atomic.swap.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;val&gt; )
6695   declare i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;val&gt; )
6696   declare i64 @llvm.atomic.swap.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;val&gt; )
6697 </pre>
6698
6699 <h5>Overview:</h5>
6700 <p>This intrinsic loads the value stored in memory at <tt>ptr</tt> and yields
6701    the value from memory. It then stores the value in <tt>val</tt> in the memory
6702    at <tt>ptr</tt>.</p>
6703
6704 <h5>Arguments:</h5>
6705 <p>The <tt>llvm.atomic.swap</tt> intrinsic takes two arguments. Both
6706   the <tt>val</tt> argument and the result must be integers of the same bit
6707   width.  The first argument, <tt>ptr</tt>, must be a pointer to a value of this
6708   integer type. The targets may only lower integer representations they
6709   support.</p>
6710
6711 <h5>Semantics:</h5>
6712 <p>This intrinsic loads the value pointed to by <tt>ptr</tt>, yields it, and
6713    stores <tt>val</tt> back into <tt>ptr</tt> atomically. This provides the
6714    equivalent of an atomic swap operation within the SSA framework.</p>
6715
6716 <h5>Examples:</h5>
6717 <pre>
6718 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
6719 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
6720             store i32 4, %ptr
6721
6722 %val1     = add i32 4, 4
6723 %result1  = call i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 %val1 )
6724                                         <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6725 %stored1  = icmp eq i32 %result1, 4     <i>; yields {i1}:stored1 = true</i>
6726 %memval1  = load i32* %ptr              <i>; yields {i32}:memval1 = 8</i>
6727
6728 %val2     = add i32 1, 1
6729 %result2  = call i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 %val2 )
6730                                         <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6731
6732 %stored2  = icmp eq i32 %result2, 8     <i>; yields {i1}:stored2 = true</i>
6733 %memval2  = load i32* %ptr              <i>; yields {i32}:memval2 = 2</i>
6734 </pre>
6735
6736 </div>
6737
6738 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6739 <div class="doc_subsubsection">
6740   <a name="int_atomic_load_add">'<tt>llvm.atomic.load.add.*</tt>' Intrinsic</a>
6741
6742 </div>
6743
6744 <div class="doc_text">
6745
6746 <h5>Syntax:</h5>
6747 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.load.add</tt> on
6748    any integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6749
6750 <pre>
6751   declare i8 @llvm.atomic.load.add.i8..p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6752   declare i16 @llvm.atomic.load.add.i16..p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6753   declare i32 @llvm.atomic.load.add.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6754   declare i64 @llvm.atomic.load.add.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6755 </pre>
6756
6757 <h5>Overview:</h5>
6758 <p>This intrinsic adds <tt>delta</tt> to the value stored in memory
6759    at <tt>ptr</tt>. It yields the original value at <tt>ptr</tt>.</p>
6760
6761 <h5>Arguments:</h5>
6762 <p>The intrinsic takes two arguments, the first a pointer to an integer value
6763    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
6764    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
6765    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
6766
6767 <h5>Semantics:</h5>
6768 <p>This intrinsic does a series of operations atomically. It first loads the
6769    value stored at <tt>ptr</tt>. It then adds <tt>delta</tt>, stores the result
6770    to <tt>ptr</tt>. It yields the original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
6771
6772 <h5>Examples:</h5>
6773 <pre>
6774 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
6775 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
6776             store i32 4, %ptr
6777 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4 )
6778                                 <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6779 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 2 )
6780                                 <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6781 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5 )
6782                                 <i>; yields {i32}:result3 = 10</i>
6783 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = 15</i>
6784 </pre>
6785
6786 </div>
6787
6788 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6789 <div class="doc_subsubsection">
6790   <a name="int_atomic_load_sub">'<tt>llvm.atomic.load.sub.*</tt>' Intrinsic</a>
6791
6792 </div>
6793
6794 <div class="doc_text">
6795
6796 <h5>Syntax:</h5>
6797 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.load.sub</tt> on
6798    any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
6799    support all bit widths however.</p>
6800
6801 <pre>
6802   declare i8 @llvm.atomic.load.sub.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6803   declare i16 @llvm.atomic.load.sub.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6804   declare i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6805   declare i64 @llvm.atomic.load.sub.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6806 </pre>
6807
6808 <h5>Overview:</h5>
6809 <p>This intrinsic subtracts <tt>delta</tt> to the value stored in memory at
6810    <tt>ptr</tt>. It yields the original value at <tt>ptr</tt>.</p>
6811
6812 <h5>Arguments:</h5>
6813 <p>The intrinsic takes two arguments, the first a pointer to an integer value
6814    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
6815    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
6816    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
6817
6818 <h5>Semantics:</h5>
6819 <p>This intrinsic does a series of operations atomically. It first loads the
6820    value stored at <tt>ptr</tt>. It then subtracts <tt>delta</tt>, stores the
6821    result to <tt>ptr</tt>. It yields the original value stored
6822    at <tt>ptr</tt>.</p>
6823
6824 <h5>Examples:</h5>
6825 <pre>
6826 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
6827 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
6828             store i32 8, %ptr
6829 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4 )
6830                                 <i>; yields {i32}:result1 = 8</i>
6831 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 2 )
6832                                 <i>; yields {i32}:result2 = 4</i>
6833 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5 )
6834                                 <i>; yields {i32}:result3 = 2</i>
6835 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = -3</i>
6836 </pre>
6837
6838 </div>
6839
6840 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6841 <div class="doc_subsubsection">
6842   <a name="int_atomic_load_and">'<tt>llvm.atomic.load.and.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6843   <a name="int_atomic_load_nand">'<tt>llvm.atomic.load.nand.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6844   <a name="int_atomic_load_or">'<tt>llvm.atomic.load.or.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6845   <a name="int_atomic_load_xor">'<tt>llvm.atomic.load.xor.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6846 </div>
6847
6848 <div class="doc_text">
6849
6850 <h5>Syntax:</h5>
6851 <p>These are overloaded intrinsics. You can
6852   use <tt>llvm.atomic.load_and</tt>, <tt>llvm.atomic.load_nand</tt>,
6853   <tt>llvm.atomic.load_or</tt>, and <tt>llvm.atomic.load_xor</tt> on any integer
6854   bit width and for different address spaces. Not all targets support all bit
6855   widths however.</p>
6856
6857 <pre>
6858   declare i8 @llvm.atomic.load.and.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6859   declare i16 @llvm.atomic.load.and.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6860   declare i32 @llvm.atomic.load.and.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6861   declare i64 @llvm.atomic.load.and.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6862 </pre>
6863
6864 <pre>
6865   declare i8 @llvm.atomic.load.or.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6866   declare i16 @llvm.atomic.load.or.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6867   declare i32 @llvm.atomic.load.or.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6868   declare i64 @llvm.atomic.load.or.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6869 </pre>
6870
6871 <pre>
6872   declare i8 @llvm.atomic.load.nand.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6873   declare i16 @llvm.atomic.load.nand.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6874   declare i32 @llvm.atomic.load.nand.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6875   declare i64 @llvm.atomic.load.nand.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6876 </pre>
6877
6878 <pre>
6879   declare i8 @llvm.atomic.load.xor.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6880   declare i16 @llvm.atomic.load.xor.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6881   declare i32 @llvm.atomic.load.xor.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6882   declare i64 @llvm.atomic.load.xor.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6883 </pre>
6884
6885 <h5>Overview:</h5>
6886 <p>These intrinsics bitwise the operation (and, nand, or, xor) <tt>delta</tt> to
6887    the value stored in memory at <tt>ptr</tt>. It yields the original value
6888    at <tt>ptr</tt>.</p>
6889
6890 <h5>Arguments:</h5>
6891 <p>These intrinsics take two arguments, the first a pointer to an integer value
6892    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
6893    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
6894    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
6895
6896 <h5>Semantics:</h5>
6897 <p>These intrinsics does a series of operations atomically. They first load the
6898    value stored at <tt>ptr</tt>. They then do the bitwise
6899    operation <tt>delta</tt>, store the result to <tt>ptr</tt>. They yield the
6900    original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
6901
6902 <h5>Examples:</h5>
6903 <pre>
6904 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
6905 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
6906             store i32 0x0F0F, %ptr
6907 %result0  = call i32 @llvm.atomic.load.nand.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0xFF )
6908                                 <i>; yields {i32}:result0 = 0x0F0F</i>
6909 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.and.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0xFF )
6910                                 <i>; yields {i32}:result1 = 0xFFFFFFF0</i>
6911 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.or.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0F )
6912                                 <i>; yields {i32}:result2 = 0xF0</i>
6913 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.xor.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0F )
6914                                 <i>; yields {i32}:result3 = FF</i>
6915 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = F0</i>
6916 </pre>
6917
6918 </div>
6919
6920 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6921 <div class="doc_subsubsection">
6922   <a name="int_atomic_load_max">'<tt>llvm.atomic.load.max.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6923   <a name="int_atomic_load_min">'<tt>llvm.atomic.load.min.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6924   <a name="int_atomic_load_umax">'<tt>llvm.atomic.load.umax.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6925   <a name="int_atomic_load_umin">'<tt>llvm.atomic.load.umin.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6926 </div>
6927
6928 <div class="doc_text">
6929
6930 <h5>Syntax:</h5>
6931 <p>These are overloaded intrinsics. You can use <tt>llvm.atomic.load_max</tt>,
6932    <tt>llvm.atomic.load_min</tt>, <tt>llvm.atomic.load_umax</tt>, and
6933    <tt>llvm.atomic.load_umin</tt> on any integer bit width and for different
6934    address spaces. Not all targets support all bit widths however.</p>
6935
6936 <pre>
6937   declare i8 @llvm.atomic.load.max.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6938   declare i16 @llvm.atomic.load.max.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6939   declare i32 @llvm.atomic.load.max.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6940   declare i64 @llvm.atomic.load.max.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6941 </pre>
6942
6943 <pre>
6944   declare i8 @llvm.atomic.load.min.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6945   declare i16 @llvm.atomic.load.min.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6946   declare i32 @llvm.atomic.load.min.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6947   declare i64 @llvm.atomic.load.min.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6948 </pre>
6949
6950 <pre>
6951   declare i8 @llvm.atomic.load.umax.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6952   declare i16 @llvm.atomic.load.umax.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6953   declare i32 @llvm.atomic.load.umax.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6954   declare i64 @llvm.atomic.load.umax.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6955 </pre>
6956
6957 <pre>
6958   declare i8 @llvm.atomic.load.umin.i8..p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6959   declare i16 @llvm.atomic.load.umin.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6960   declare i32 @llvm.atomic.load.umin.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6961   declare i64 @llvm.atomic.load.umin.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6962 </pre>
6963
6964 <h5>Overview:</h5>
6965 <p>These intrinsics takes the signed or unsigned minimum or maximum of
6966    <tt>delta</tt> and the value stored in memory at <tt>ptr</tt>. It yields the
6967    original value at <tt>ptr</tt>.</p>
6968
6969 <h5>Arguments:</h5>
6970 <p>These intrinsics take two arguments, the first a pointer to an integer value
6971    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
6972    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
6973    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
6974
6975 <h5>Semantics:</h5>
6976 <p>These intrinsics does a series of operations atomically. They first load the
6977    value stored at <tt>ptr</tt>. They then do the signed or unsigned min or
6978    max <tt>delta</tt> and the value, store the result to <tt>ptr</tt>. They
6979    yield the original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
6980
6981 <h5>Examples:</h5>
6982 <pre>
6983 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
6984 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
6985             store i32 7, %ptr
6986 %result0  = call i32 @llvm.atomic.load.min.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 -2 )
6987                                 <i>; yields {i32}:result0 = 7</i>
6988 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.max.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 8 )
6989                                 <i>; yields {i32}:result1 = -2</i>
6990 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.umin.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 10 )
6991                                 <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6992 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.umax.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 30 )
6993                                 <i>; yields {i32}:result3 = 8</i>
6994 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = 30</i>
6995 </pre>
6996
6997 </div>
6998
6999
7000 <!-- ======================================================================= -->
7001 <div class="doc_subsection">
7002   <a name="int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
7003 </div>
7004
7005 <div class="doc_text">
7006
7007 <p>This class of intrinsics exists to information about the lifetime of memory
7008    objects and ranges where variables are immutable.</p>
7009
7010 </div>
7011
7012 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7013 <div class="doc_subsubsection">
7014   <a name="int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a>
7015 </div>
7016
7017 <div class="doc_text">
7018
7019 <h5>Syntax:</h5>
7020 <pre>
7021   declare void @llvm.lifetime.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
7022 </pre>
7023
7024 <h5>Overview:</h5>
7025 <p>The '<tt>llvm.lifetime.start</tt>' intrinsic specifies the start of a memory
7026    object's lifetime.</p>
7027
7028 <h5>Arguments:</h5>
7029 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
7030    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
7031    the object.</p>
7032
7033 <h5>Semantics:</h5>
7034 <p>This intrinsic indicates that before this point in the code, the value of the
7035    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
7036    never be used and has an undefined value.  A load from the pointer that
7037    precedes this intrinsic can be replaced with
7038    <tt>'<a href="#undefvalues">undef</a>'</tt>.</p>
7039
7040 </div>
7041
7042 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7043 <div class="doc_subsubsection">
7044   <a name="int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a>
7045 </div>
7046
7047 <div class="doc_text">
7048
7049 <h5>Syntax:</h5>
7050 <pre>
7051   declare void @llvm.lifetime.end(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
7052 </pre>
7053
7054 <h5>Overview:</h5>
7055 <p>The '<tt>llvm.lifetime.end</tt>' intrinsic specifies the end of a memory
7056    object's lifetime.</p>
7057
7058 <h5>Arguments:</h5>
7059 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
7060    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
7061    the object.</p>
7062
7063 <h5>Semantics:</h5>
7064 <p>This intrinsic indicates that after this point in the code, the value of the
7065    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
7066    never be used and has an undefined value.  Any stores into the memory object
7067    following this intrinsic may be removed as dead.
7068
7069 </div>
7070
7071 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7072 <div class="doc_subsubsection">
7073   <a name="int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a>
7074 </div>
7075
7076 <div class="doc_text">
7077
7078 <h5>Syntax:</h5>
7079 <pre>
7080   declare {}* @llvm.invariant.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;) readonly
7081 </pre>
7082
7083 <h5>Overview:</h5>
7084 <p>The '<tt>llvm.invariant.start</tt>' intrinsic specifies that the contents of
7085    a memory object will not change.</p>
7086
7087 <h5>Arguments:</h5>
7088 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
7089    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
7090    the object.</p>
7091
7092 <h5>Semantics:</h5>
7093 <p>This intrinsic indicates that until an <tt>llvm.invariant.end</tt> that uses
7094    the return value, the referenced memory location is constant and
7095    unchanging.</p>
7096
7097 </div>
7098
7099 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7100 <div class="doc_subsubsection">
7101   <a name="int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a>
7102 </div>
7103
7104 <div class="doc_text">
7105
7106 <h5>Syntax:</h5>
7107 <pre>
7108   declare void @llvm.invariant.end({}* &lt;start&gt;, i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
7109 </pre>
7110
7111 <h5>Overview:</h5>
7112 <p>The '<tt>llvm.invariant.end</tt>' intrinsic specifies that the contents of
7113    a memory object are mutable.</p>
7114
7115 <h5>Arguments:</h5>
7116 <p>The first argument is the matching <tt>llvm.invariant.start</tt> intrinsic.
7117    The second argument is a constant integer representing the size of the
7118    object, or -1 if it is variable sized and the third argument is a pointer
7119    to the object.</p>
7120
7121 <h5>Semantics:</h5>
7122 <p>This intrinsic indicates that the memory is mutable again.</p>
7123
7124 </div>
7125
7126 <!-- ======================================================================= -->
7127 <div class="doc_subsection">
7128   <a name="int_general">General Intrinsics</a>
7129 </div>
7130
7131 <div class="doc_text">
7132
7133 <p>This class of intrinsics is designed to be generic and has no specific
7134    purpose.</p>
7135
7136 </div>
7137
7138 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7139 <div class="doc_subsubsection">
7140   <a name="int_var_annotation">'<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a>
7141 </div>
7142
7143 <div class="doc_text">
7144
7145 <h5>Syntax:</h5>
7146 <pre>
7147   declare void @llvm.var.annotation(i8* &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7148 </pre>
7149
7150 <h5>Overview:</h5>
7151 <p>The '<tt>llvm.var.annotation</tt>' intrinsic.</p>
7152
7153 <h5>Arguments:</h5>
7154 <p>The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a
7155    global string, the third is a pointer to a global string which is the source
7156    file name, and the last argument is the line number.</p>
7157
7158 <h5>Semantics:</h5>
7159 <p>This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary strings.
7160    This can be useful for special purpose optimizations that want to look for
7161    these annotations.  These have no other defined use, they are ignored by code
7162    generation and optimization.</p>
7163
7164 </div>
7165
7166 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7167 <div class="doc_subsubsection">
7168   <a name="int_annotation">'<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a>
7169 </div>
7170
7171 <div class="doc_text">
7172
7173 <h5>Syntax:</h5>
7174 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use '<tt>llvm.annotation</tt>' on
7175    any integer bit width.</p>
7176
7177 <pre>
7178   declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7179   declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7180   declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7181   declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7182   declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7183 </pre>
7184
7185 <h5>Overview:</h5>
7186 <p>The '<tt>llvm.annotation</tt>' intrinsic.</p>
7187
7188 <h5>Arguments:</h5>
7189 <p>The first argument is an integer value (result of some expression), the
7190    second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a global
7191    string which is the source file name, and the last argument is the line
7192    number.  It returns the value of the first argument.</p>
7193
7194 <h5>Semantics:</h5>
7195 <p>This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions with
7196    arbitrary strings.  This can be useful for special purpose optimizations that
7197    want to look for these annotations.  These have no other defined use, they
7198    are ignored by code generation and optimization.</p>
7199
7200 </div>
7201
7202 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7203 <div class="doc_subsubsection">
7204   <a name="int_trap">'<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a>
7205 </div>
7206
7207 <div class="doc_text">
7208
7209 <h5>Syntax:</h5>
7210 <pre>
7211   declare void @llvm.trap()
7212 </pre>
7213
7214 <h5>Overview:</h5>
7215 <p>The '<tt>llvm.trap</tt>' intrinsic.</p>
7216
7217 <h5>Arguments:</h5>
7218 <p>None.</p>
7219
7220 <h5>Semantics:</h5>
7221 <p>This intrinsics is lowered to the target dependent trap instruction. If the
7222    target does not have a trap instruction, this intrinsic will be lowered to
7223    the call of the <tt>abort()</tt> function.</p>
7224
7225 </div>
7226
7227 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7228 <div class="doc_subsubsection">
7229   <a name="int_stackprotector">'<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a>
7230 </div>
7231
7232 <div class="doc_text">
7233
7234 <h5>Syntax:</h5>
7235 <pre>
7236   declare void @llvm.stackprotector( i8* &lt;guard&gt;, i8** &lt;slot&gt; )
7237 </pre>
7238
7239 <h5>Overview:</h5>
7240 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic takes the <tt>guard</tt> and
7241    stores it onto the stack at <tt>slot</tt>. The stack slot is adjusted to
7242    ensure that it is placed on the stack before local variables.</p>
7243
7244 <h5>Arguments:</h5>
7245 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic requires two pointer
7246    arguments. The first argument is the value loaded from the stack
7247    guard <tt>@__stack_chk_guard</tt>. The second variable is an <tt>alloca</tt>
7248    that has enough space to hold the value of the guard.</p>
7249
7250 <h5>Semantics:</h5>
7251 <p>This intrinsic causes the prologue/epilogue inserter to force the position of
7252    the <tt>AllocaInst</tt> stack slot to be before local variables on the
7253    stack. This is to ensure that if a local variable on the stack is
7254    overwritten, it will destroy the value of the guard. When the function exits,
7255    the guard on the stack is checked against the original guard. If they're
7256    different, then the program aborts by calling the <tt>__stack_chk_fail()</tt>
7257    function.</p>
7258
7259 </div>
7260
7261 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7262 <div class="doc_subsubsection">
7263   <a name="int_objectsize">'<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a>
7264 </div>
7265
7266 <div class="doc_text">
7267
7268 <h5>Syntax:</h5>
7269 <pre>
7270   declare i32 @llvm.objectsize.i32( i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;type&gt; )
7271   declare i64 @llvm.objectsize.i64( i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;type&gt; )
7272 </pre>
7273
7274 <h5>Overview:</h5>
7275 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is designed to provide information
7276    to the optimizers to discover at compile time either a) when an
7277    operation like memcpy will either overflow a buffer that corresponds to
7278    an object, or b) to determine that a runtime check for overflow isn't
7279    necessary. An object in this context means an allocation of a
7280    specific class, structure, array, or other object.</p>
7281
7282 <h5>Arguments:</h5>
7283 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic takes two arguments.  The first
7284    argument is a pointer to or into the <tt>object</tt>. The second argument
7285    is a boolean 0 or 1.  This argument determines whether you want the 
7286    maximum (0) or minimum (1) bytes remaining.  This needs to be a literal 0 or
7287    1, variables are not allowed.</p>
7288    
7289 <h5>Semantics:</h5>
7290 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is lowered to either a constant
7291    representing the size of the object concerned or <tt>i32/i64 -1 or 0</tt>
7292    (depending on the <tt>type</tt> argument if the size cannot be determined
7293    at compile time.</p>
7294
7295 </div>
7296
7297 <!-- *********************************************************************** -->
7298 <hr>
7299 <address>
7300   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
7301   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
7302   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
7303   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
7304
7305   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
7306   <a href="http://llvm.org">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
7307   Last modified: $Date$
7308 </address>
7309
7310 </body>
7311 </html>