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="#constantexprs">Constant Expressions</a></li>
  87       <li><a href="#metadata">Embedded Metadata</a></li>
  88     </ol>
  89   </li>
  90   <li><a href="#othervalues">Other Values</a>
  91     <ol>
  92       <li><a href="#inlineasm">Inline Assembler Expressions</a></li>
  93     </ol>
  94   </li>
  95   <li><a href="#intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
  96     <ol>
  97       <li><a href="#intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a></li>
  98       <li><a href="#intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>'
  99           Global Variable</a></li>
 100       <li><a href="#intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>'
 101          Global Variable</a></li>
 102       <li><a href="#intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>'
 103          Global Variable</a></li>
 104     </ol>
 105   </li>
 106   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
 107     <ol>
 108       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
 109         <ol>
 110           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
 111           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
 112           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
 113           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
 114           <li><a href="#i_unwind">'<tt>unwind</tt>'  Instruction</a></li>
 115           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
 116         </ol>
 117       </li>
 118       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
 119         <ol>
 120           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
 121           <li><a href="#i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a></li>
 122           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
 123           <li><a href="#i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a></li>
 124           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
 125           <li><a href="#i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a></li>
 126           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
 127           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
 128           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
 129           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
 130           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
 131           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
 132         </ol>
 133       </li>
 134       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
 135         <ol>
 136           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
 137           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
 138           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
 139           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
 140           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
 141           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
 142         </ol>
 143       </li>
 144       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
 145         <ol>
 146           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
 147           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
 148           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
 149         </ol>
 150       </li>
 151       <li><a href="#aggregateops">Aggregate Operations</a>
 152         <ol>
 153           <li><a href="#i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a></li>
 154           <li><a href="#i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a></li>
 155         </ol>
 156       </li>
 157       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
 158         <ol>
 159           <li><a href="#i_malloc">'<tt>malloc</tt>'   Instruction</a></li>
 160           <li><a href="#i_free">'<tt>free</tt>'     Instruction</a></li>
 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         </ol>
 295       </li>
 296     </ol>
 297   </li>
 298 </ol>
 299
 300 <div class="doc_author">
 301   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
 302             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
 303 </div>
 304
 305 <!-- *********************************************************************** -->
 306 <div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract </a></div>
 307 <!-- *********************************************************************** -->
 308
 309 <div class="doc_text">
 310
 311 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. LLVM is
 312    a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides type
 313    safety, low-level operations, flexibility, and the capability of representing
 314    'all' high-level languages cleanly.  It is the common code representation
 315    used throughout all phases of the LLVM compilation strategy.</p>
 316
 317 </div>
 318
 319 <!-- *********************************************************************** -->
 320 <div class="doc_section"> <a name="introduction">Introduction</a> </div>
 321 <!-- *********************************************************************** -->
 322
 323 <div class="doc_text">
 324
 325 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three different forms:
 326    as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode representation (suitable
 327    for fast loading by a Just-In-Time compiler), and as a human readable
 328    assembly language representation.  This allows LLVM to provide a powerful
 329    intermediate representation for efficient compiler transformations and
 330    analysis, while providing a natural means to debug and visualize the
 331    transformations.  The three different forms of LLVM are all equivalent.  This
 332    document describes the human readable representation and notation.</p>
 333
 334 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level while being
 335    expressive, typed, and extensible at the same time.  It aims to be a
 336    "universal IR" of sorts, by being at a low enough level that high-level ideas
 337    may be cleanly mapped to it (similar to how microprocessors are "universal
 338    IR's", allowing many source languages to be mapped to them).  By providing
 339    type information, LLVM can be used as the target of optimizations: for
 340    example, through pointer analysis, it can be proven that a C automatic
 341    variable is never accessed outside of the current function... allowing it to
 342    be promoted to a simple SSA value instead of a memory location.</p>
 343
 344 </div>
 345
 346 <!-- _______________________________________________________________________ -->
 347 <div class="doc_subsubsection"> <a name="wellformed">Well-Formedness</a> </div>
 348
 349 <div class="doc_text">
 350
 351 <p>It is important to note that this document describes 'well formed' LLVM
 352    assembly language.  There is a difference between what the parser accepts and
 353    what is considered 'well formed'.  For example, the following instruction is
 354    syntactically okay, but not well formed:</p>
 355
 356 <div class="doc_code">
 357 <pre>
 358 %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
 359 </pre>
 360 </div>
 361
 362 <p>...because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of its
 363    uses. The LLVM infrastructure provides a verification pass that may be used
 364    to verify that an LLVM module is well formed.  This pass is automatically run
 365    by the parser after parsing input assembly and by the optimizer before it
 366    outputs bitcode.  The violations pointed out by the verifier pass indicate
 367    bugs in transformation passes or input to the parser.</p>
 368
 369 </div>
 370
 371 <!-- Describe the typesetting conventions here. -->
 372
 373 <!-- *********************************************************************** -->
 374 <div class="doc_section"> <a name="identifiers">Identifiers</a> </div>
 375 <!-- *********************************************************************** -->
 376
 377 <div class="doc_text">
 378
 379 <p>LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
 380    identifiers (functions, global variables) begin with the <tt>'@'</tt>
 381    character. Local identifiers (register names, types) begin with
 382    the <tt>'%'</tt> character. Additionally, there are three different formats
 383    for identifiers, for different purposes:</p>
 384
 385 <ol>
 386   <li>Named values are represented as a string of characters with their prefix.
 387       For example, <tt>%foo</tt>, <tt>@DivisionByZero</tt>,
 388       <tt>%a.really.long.identifier</tt>. The actual regular expression used is
 389       '<tt>[%@][a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.  Identifiers which require
 390       other characters in their names can be surrounded with quotes. Special
 391       characters may be escaped using <tt>"\xx"</tt> where <tt>xx</tt> is the
 392       ASCII code for the character in hexadecimal.  In this way, any character
 393       can be used in a name value, even quotes themselves.</li>
 394
 395   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with their
 396       prefix.  For example, <tt>%12</tt>, <tt>@2</tt>, <tt>%44</tt>.</li>
 397
 398   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
 399       constants</a>, below.</li>
 400 </ol>
 401
 402 <p>LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
 403    don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
 404    reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
 405    unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
 406    variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
 407
 408 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
 409    languages. There are keywords for different opcodes
 410    ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>',
 411    '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>',
 412    '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names
 413    ('<tt><a href="#t_void">void</a></tt>',
 414    '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...), and others.  These
 415    reserved words cannot conflict with variable names, because none of them
 416    start with a prefix character (<tt>'%'</tt> or <tt>'@'</tt>).</p>
 417
 418 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
 419    '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
 420
 421 <p>The easy way:</p>
 422
 423 <div class="doc_code">
 424 <pre>
 425 %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
 426 </pre>
 427 </div>
 428
 429 <p>After strength reduction:</p>
 430
 431 <div class="doc_code">
 432 <pre>
 433 %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
 434 </pre>
 435 </div>
 436
 437 <p>And the hard way:</p>
 438
 439 <div class="doc_code">
 440 <pre>
 441 <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
 442 <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
 443 %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
 444 </pre>
 445 </div>
 446
 447 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several important
 448    lexical features of LLVM:</p>
 449
 450 <ol>
 451   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
 452       line.</li>
 453
 454   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
 455       assigned to a named value.</li>
 456
 457   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
 458 </ol>
 459
 460 <p>...and it also shows a convention that we follow in this document.  When
 461    demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
 462    defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
 463    text.</p>
 464
 465 </div>
 466
 467 <!-- *********************************************************************** -->
 468 <div class="doc_section"> <a name="highlevel">High Level Structure</a> </div>
 469 <!-- *********************************************************************** -->
 470
 471 <!-- ======================================================================= -->
 472 <div class="doc_subsection"> <a name="modulestructure">Module Structure</a>
 473 </div>
 474
 475 <div class="doc_text">
 476
 477 <p>LLVM programs are composed of "Module"s, each of which is a translation unit
 478    of the input programs.  Each module consists of functions, global variables,
 479    and symbol table entries.  Modules may be combined together with the LLVM
 480    linker, which merges function (and global variable) definitions, resolves
 481    forward declarations, and merges symbol table entries. Here is an example of
 482    the "hello world" module:</p>
 483
 484 <div class="doc_code">
 485 <pre><i>; Declare the string constant as a global constant...</i>
 486 <a href="#identifiers">@.LC0</a> = <a href="#linkage_internal">internal</a> <a
 487  href="#globalvars">constant</a> <a href="#t_array">[13 x i8]</a> c"hello world\0A\00"          <i>; [13 x i8]*</i>
 488
 489 <i>; External declaration of the puts function</i>
 490 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 @puts(i8 *)                                           <i>; i32(i8 *)* </i>
 491
 492 <i>; Definition of main function</i>
 493 define i32 @main() {                                              <i>; i32()* </i>
 494         <i>; Convert [13 x i8]* to i8  *...</i>
 495         %cast210 = <a
 496  href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8]* @.LC0, i64 0, i64 0   <i>; i8 *</i>
 497
 498         <i>; Call puts function to write out the string to stdout...</i>
 499         <a
 500  href="#i_call">call</a> i32 @puts(i8 * %cast210)                             <i>; i32</i>
 501         <a
 502  href="#i_ret">ret</a> i32 0<br>}<br>
 503 </pre>
 504 </div>
 505
 506 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a> named
 507    "<tt>.LC0</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>" function, and
 508    a <a href="#functionstructure">function definition</a> for
 509    "<tt>main</tt>".</p>
 510
 511 <p>In general, a module is made up of a list of global values, where both
 512    functions and global variables are global values.  Global values are
 513    represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
 514    array of char, and a pointer to a function), and have one of the
 515    following <a href="#linkage">linkage types</a>.</p>
 516
 517 </div>
 518
 519 <!-- ======================================================================= -->
 520 <div class="doc_subsection">
 521   <a name="linkage">Linkage Types</a>
 522 </div>
 523
 524 <div class="doc_text">
 525
 526 <p>All Global Variables and Functions have one of the following types of
 527    linkage:</p>
 528
 529 <dl>
 530   <dt><tt><b><a name="linkage_private">private</a></b></tt>: </dt>
 531   <dd>Global values with private linkage are only directly accessible by objects
 532       in the current module.  In particular, linking code into a module with an
 533       private global value may cause the private to be renamed as necessary to
 534       avoid collisions.  Because the symbol is private to the module, all
 535       references can be updated. This doesn't show up in any symbol table in the
 536       object file.</dd>
 537
 538   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private">linker_private</a></b></tt>: </dt>
 539   <dd>Similar to private, but the symbol is passed through the assembler and
 540       removed by the linker after evaluation.  Note that (unlike private
 541       symbols) linker_private symbols are subject to coalescing by the linker:
 542       weak symbols get merged and redefinitions are rejected.  However, unlike
 543       normal strong symbols, they are removed by the linker from the final
 544       linked image (executable or dynamic library).</dd>
 545
 546   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt>: </dt>
 547   <dd>Similar to private, but the value shows as a local symbol
 548       (<tt>STB_LOCAL</tt> in the case of ELF) in the object file. This
 549       corresponds to the notion of the '<tt>static</tt>' keyword in C.</dd>
 550
 551   <dt><tt><b><a name="linkage_available_externally">available_externally</a></b></tt>: </dt>
 552   <dd>Globals with "<tt>available_externally</tt>" linkage are never emitted
 553       into the object file corresponding to the LLVM module.  They exist to
 554       allow inlining and other optimizations to take place given knowledge of
 555       the definition of the global, which is known to be somewhere outside the
 556       module.  Globals with <tt>available_externally</tt> linkage are allowed to
 557       be discarded at will, and are otherwise the same as <tt>linkonce_odr</tt>.
 558       This linkage type is only allowed on definitions, not declarations.</dd>
 559
 560   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt>: </dt>
 561   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
 562       the same name when linkage occurs.  This is typically used to implement
 563       inline functions, templates, or other code which must be generated in each
 564       translation unit that uses it.  Unreferenced <tt>linkonce</tt> globals are
 565       allowed to be discarded.</dd>
 566
 567   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt>: </dt>
 568   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage has the same merging semantics as
 569       <tt>linkonce</tt> linkage, except that unreferenced globals with
 570       <tt>weak</tt> linkage may not be discarded.  This is used for globals that
 571       are declared "weak" in C source code.</dd>
 572
 573   <dt><tt><b><a name="linkage_common">common</a></b></tt>: </dt>
 574   <dd>"<tt>common</tt>" linkage is most similar to "<tt>weak</tt>" linkage, but
 575       they are used for tentative definitions in C, such as "<tt>int X;</tt>" at
 576       global scope.
 577       Symbols with "<tt>common</tt>" linkage are merged in the same way as
 578       <tt>weak symbols</tt>, and they may not be deleted if unreferenced.
 579       <tt>common</tt> symbols may not have an explicit section,
 580       must have a zero initializer, and may not be marked '<a
 581       href="#globalvars"><tt>constant</tt></a>'.  Functions and aliases may not
 582       have common linkage.</dd>
 583
 584
 585   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt>: </dt>
 586   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
 587       pointer to array type.  When two global variables with appending linkage
 588       are linked together, the two global arrays are appended together.  This is
 589       the LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
 590       "sections" with identical names when .o files are linked.</dd>
 591
 592   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt>: </dt>
 593   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the symbol
 594       is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null instead of
 595       being an undefined reference.</dd>
 596
 597   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr">linkonce_odr</a></b></tt>: </dt>
 598   <dt><tt><b><a name="linkage_weak_odr">weak_odr</a></b></tt>: </dt>
 599   <dd>Some languages allow differing globals to be merged, such as two functions
 600       with different semantics.  Other languages, such as <tt>C++</tt>, ensure
 601       that only equivalent globals are ever merged (the "one definition rule" -
 602       "ODR").  Such languages can use the <tt>linkonce_odr</tt>
 603       and <tt>weak_odr</tt> linkage types to indicate that the global will only
 604       be merged with equivalent globals.  These linkage types are otherwise the
 605       same as their non-<tt>odr</tt> versions.</dd>
 606
 607   <dt><tt><b><a name="linkage_external">externally visible</a></b></tt>:</dt>
 608   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
 609       visible, meaning that it participates in linkage and can be used to
 610       resolve external symbol references.</dd>
 611 </dl>
 612
 613 <p>The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
 614    only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
 615    DLLs (Dynamic Link Libraries).</p>
 616
 617 <dl>
 618   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt>: </dt>
 619   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
 620       or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
 621       exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
 622       formed by combining <code>__imp_</code> and the function or variable
 623       name.</dd>
 624
 625   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt>: </dt>
 626   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
 627       pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
 628       <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
 629       name is formed by combining <code>__imp_</code> and the function or
 630       variable name.</dd>
 631 </dl>
 632
 633 <p>For example, since the "<tt>.LC0</tt>" variable is defined to be internal, if
 634    another module defined a "<tt>.LC0</tt>" variable and was linked with this
 635    one, one of the two would be renamed, preventing a collision.  Since
 636    "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are external (i.e., lacking any linkage
 637    declarations), they are accessible outside of the current module.</p>
 638
 639 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i> to have any linkage type
 640    other than "externally visible", <tt>dllimport</tt>
 641    or <tt>extern_weak</tt>.</p>
 642
 643 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt>, <tt>weak</tt>
 644    or <tt>weak_odr</tt> linkages.</p>
 645
 646 </div>
 647
 648 <!-- ======================================================================= -->
 649 <div class="doc_subsection">
 650   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
 651 </div>
 652
 653 <div class="doc_text">
 654
 655 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
 656    and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling
 657    convention specified for the call.  The calling convention of any pair of
 658    dynamic caller/callee must match, or the behavior of the program is
 659    undefined.  The following calling conventions are supported by LLVM, and more
 660    may be added in the future:</p>
 661
 662 <dl>
 663   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
 664   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
 665       specified) matches the target C calling conventions.  This calling
 666       convention supports varargs function calls and tolerates some mismatch in
 667       the declared prototype and implemented declaration of the function (as
 668       does normal C).</dd>
 669
 670   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
 671   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
 672       (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
 673       target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the
 674       target, without having to conform to an externally specified ABI
 675       (Application Binary Interface).  Implementations of this convention should
 676       allow arbitrary <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">tail call
 677       optimization</a> to be supported.  This calling convention does not
 678       support varargs and requires the prototype of all callees to exactly match
 679       the prototype of the function definition.</dd>
 680
 681   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
 682   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
 683       as possible under the assumption that the call is not commonly executed.
 684       As such, these calls often preserve all registers so that the call does
 685       not break any live ranges in the caller side.  This calling convention
 686       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
 687       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
 688
 689   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
 690   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
 691       target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
 692       conventions start at 64.</dd>
 693 </dl>
 694
 695 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
 696    support Pascal conventions or any other well-known target-independent
 697    convention.</p>
 698
 699 </div>
 700
 701 <!-- ======================================================================= -->
 702 <div class="doc_subsection">
 703   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
 704 </div>
 705
 706 <div class="doc_text">
 707
 708 <p>All Global Variables and Functions have one of the following visibility
 709    styles:</p>
 710
 711 <dl>
 712   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
 713   <dd>On targets that use the ELF object file format, default visibility means
 714       that the declaration is visible to other modules and, in shared libraries,
 715       means that the declared entity may be overridden. On Darwin, default
 716       visibility means that the declaration is visible to other modules. Default
 717       visibility corresponds to "external linkage" in the language.</dd>
 718
 719   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
 720   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
 721       object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
 722       indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol
 723       table, so no other module (executable or shared library) can reference it
 724       directly.</dd>
 725
 726   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
 727   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
 728       the dynamic symbol table, but that references within the defining module
 729       will bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by
 730       another module.</dd>
 731 </dl>
 732
 733 </div>
 734
 735 <!-- ======================================================================= -->
 736 <div class="doc_subsection">
 737   <a name="namedtypes">Named Types</a>
 738 </div>
 739
 740 <div class="doc_text">
 741
 742 <p>LLVM IR allows you to specify name aliases for certain types.  This can make
 743    it easier to read the IR and make the IR more condensed (particularly when
 744    recursive types are involved).  An example of a name specification is:</p>
 745
 746 <div class="doc_code">
 747 <pre>
 748 %mytype = type { %mytype*, i32 }
 749 </pre>
 750 </div>
 751
 752 <p>You may give a name to any <a href="#typesystem">type</a> except
 753    "<a href="t_void">void</a>".  Type name aliases may be used anywhere a type
 754    is expected with the syntax "%mytype".</p>
 755
 756 <p>Note that type names are aliases for the structural type that they indicate,
 757    and that you can therefore specify multiple names for the same type.  This
 758    often leads to confusing behavior when dumping out a .ll file.  Since LLVM IR
 759    uses structural typing, the name is not part of the type.  When printing out
 760    LLVM IR, the printer will pick <em>one name</em> to render all types of a
 761    particular shape.  This means that if you have code where two different
 762    source types end up having the same LLVM type, that the dumper will sometimes
 763    print the "wrong" or unexpected type.  This is an important design point and
 764    isn't going to change.</p>
 765
 766 </div>
 767
 768 <!-- ======================================================================= -->
 769 <div class="doc_subsection">
 770   <a name="globalvars">Global Variables</a>
 771 </div>
 772
 773 <div class="doc_text">
 774
 775 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
 776    instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may
 777    have an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit
 778    alignment specified.  A variable may be defined as "thread_local", which
 779    means that it will not be shared by threads (each thread will have a
 780    separated copy of the variable).  A variable may be defined as a global
 781    "constant," which indicates that the contents of the variable
 782    will <b>never</b> be modified (enabling better optimization, allowing the
 783    global data to be placed in the read-only section of an executable, etc).
 784    Note that variables that need runtime initialization cannot be marked
 785    "constant" as there is a store to the variable.</p>
 786
 787 <p>LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
 788    constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
 789    can be used to enable slightly better optimization of the program, but
 790    requires the language definition to guarantee that optimizations based on the
 791    'constantness' are valid for the translation units that do not include the
 792    definition.</p>
 793
 794 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in scope
 795    (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global variables
 796    always define a pointer to their "content" type because they describe a
 797    region of memory, and all memory objects in LLVM are accessed through
 798    pointers.</p>
 799
 800 <p>A global variable may be declared to reside in a target-specific numbered
 801    address space. For targets that support them, address spaces may affect how
 802    optimizations are performed and/or what target instructions are used to
 803    access the variable. The default address space is zero. The address space
 804    qualifier must precede any other attributes.</p>
 805
 806 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
 807    supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
 808
 809 <p>An explicit alignment may be specified for a global.  If not present, or if
 810    the alignment is set to zero, the alignment of the global is set by the
 811    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
 812    specified, the global is forced to have at least that much alignment.  All
 813    alignments must be a power of 2.</p>
 814
 815 <p>For example, the following defines a global in a numbered address space with
 816    an initializer, section, and alignment:</p>
 817
 818 <div class="doc_code">
 819 <pre>
 820 @G = addrspace(5) constant float 1.0, section "foo", align 4
 821 </pre>
 822 </div>
 823
 824 </div>
 825
 826
 827 <!-- ======================================================================= -->
 828 <div class="doc_subsection">
 829   <a name="functionstructure">Functions</a>
 830 </div>
 831
 832 <div class="doc_text">
 833
 834 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyord, an
 835    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
 836    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
 837    <a href="#callingconv">calling convention</a>, a return type, an optional
 838    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
 839    name, a (possibly empty) argument list (each with optional
 840    <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), optional
 841    <a href="#fnattrs">function attributes</a>, an optional section, an optional
 842    alignment, an optional <a href="#gc">garbage collector name</a>, an opening
 843    curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.</p>
 844
 845 <p>LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
 846    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
 847    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
 848    <a href="#callingconv">calling convention</a>, a return type, an optional
 849    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
 850    name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an
 851    optional <a href="#gc">garbage collector name</a>.</p>
 852
 853 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
 854    (Control Flow Graph) for the function.  Each basic block may optionally start
 855    with a label (giving the basic block a symbol table entry), contains a list
 856    of instructions, and ends with a <a href="#terminators">terminator</a>
 857    instruction (such as a branch or function return).</p>
 858
 859 <p>The first basic block in a function is special in two ways: it is immediately
 860    executed on entrance to the function, and it is not allowed to have
 861    predecessor basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry
 862    block of a function).  Because the block can have no predecessors, it also
 863    cannot have any <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
 864
 865 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
 866    supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
 867
 868 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
 869    the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the
 870    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
 871    specified, the function is forced to have at least that much alignment.  All
 872    alignments must be a power of 2.</p>
 873
 874 <h5>Syntax:</h5>
 875 <div class="doc_code">
 876 <pre>
 877 define [<a href="#linkage">linkage</a>] [<a href="#visibility">visibility</a>]
 878        [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>]
 879        &lt;ResultType&gt; @&lt;FunctionName&gt; ([argument list])
 880        [<a href="#fnattrs">fn Attrs</a>] [section "name"] [align N]
 881        [<a href="#gc">gc</a>] { ... }
 882 </pre>
 883 </div>
 884
 885 </div>
 886
 887 <!-- ======================================================================= -->
 888 <div class="doc_subsection">
 889   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
 890 </div>
 891
 892 <div class="doc_text">
 893
 894 <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
 895    function, global variable, another alias or bitcast of global value). Aliases
 896    may have an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
 897    optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
 898
 899 <h5>Syntax:</h5>
 900 <div class="doc_code">
 901 <pre>
 902 @&lt;Name&gt; = alias [Linkage] [Visibility] &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
 903 </pre>
 904 </div>
 905
 906 </div>
 907
 908 <!-- ======================================================================= -->
 909 <div class="doc_subsection"><a name="paramattrs">Parameter Attributes</a></div>
 910
 911 <div class="doc_text">
 912
 913 <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
 914    <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
 915    used to communicate additional information about the result or parameters of
 916    a function. Parameter attributes are considered to be part of the function,
 917    not of the function type, so functions with different parameter attributes
 918    can have the same function type.</p>
 919
 920 <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
 921    multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For
 922    example:</p>
 923
 924 <div class="doc_code">
 925 <pre>
 926 declare i32 @printf(i8* noalias nocapture, ...)
 927 declare i32 @atoi(i8 zeroext)
 928 declare signext i8 @returns_signed_char()
 929 </pre>
 930 </div>
 931
 932 <p>Note that any attributes for the function result (<tt>nounwind</tt>,
 933    <tt>readonly</tt>) come immediately after the argument list.</p>
 934
 935 <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
 936
 937 <dl>
 938   <dt><tt>zeroext</tt></dt>
 939   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
 940       should be zero-extended to a 32-bit value by the caller (for a parameter)
 941       or the callee (for a return value).</dd>
 942
 943   <dt><tt>signext</tt></dt>
 944   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
 945       should be sign-extended to a 32-bit value by the caller (for a parameter)
 946       or the callee (for a return value).</dd>
 947
 948   <dt><tt>inreg</tt></dt>
 949   <dd>This indicates that this parameter or return value should be treated in a
 950       special target-dependent fashion during while emitting code for a function
 951       call or return (usually, by putting it in a register as opposed to memory,
 952       though some targets use it to distinguish between two different kinds of
 953       registers).  Use of this attribute is target-specific.</dd>
 954
 955   <dt><tt><a name="byval">byval</a></tt></dt>
 956   <dd>This indicates that the pointer parameter should really be passed by value
 957       to the function.  The attribute implies that a hidden copy of the pointee
 958       is made between the caller and the callee, so the callee is unable to
 959       modify the value in the callee.  This attribute is only valid on LLVM
 960       pointer arguments.  It is generally used to pass structs and arrays by
 961       value, but is also valid on pointers to scalars.  The copy is considered
 962       to belong to the caller not the callee (for example,
 963       <tt><a href="#readonly">readonly</a></tt> functions should not write to
 964       <tt>byval</tt> parameters). This is not a valid attribute for return
 965       values.  The byval attribute also supports specifying an alignment with
 966       the align attribute.  This has a target-specific effect on the code
 967       generator that usually indicates a desired alignment for the synthesized
 968       stack slot.</dd>
 969
 970   <dt><tt>sret</tt></dt>
 971   <dd>This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
 972       structure that is the return value of the function in the source program.
 973       This pointer must be guaranteed by the caller to be valid: loads and
 974       stores to the structure may be assumed by the callee to not to trap.  This
 975       may only be applied to the first parameter. This is not a valid attribute
 976       for return values. </dd>
 977
 978   <dt><tt>noalias</tt></dt>
 979   <dd>This indicates that the pointer does not alias any global or any other
 980       parameter.  The caller is responsible for ensuring that this is the
 981       case. On a function return value, <tt>noalias</tt> additionally indicates
 982       that the pointer does not alias any other pointers visible to the
 983       caller. For further details, please see the discussion of the NoAlias
 984       response in
 985       <a href="http://llvm.org/docs/AliasAnalysis.html#MustMayNo">alias
 986       analysis</a>.</dd>
 987
 988   <dt><tt>nocapture</tt></dt>
 989   <dd>This indicates that the callee does not make any copies of the pointer
 990       that outlive the callee itself. This is not a valid attribute for return
 991       values.</dd>
 992
 993   <dt><tt>nest</tt></dt>
 994   <dd>This indicates that the pointer parameter can be excised using the
 995       <a href="#int_trampoline">trampoline intrinsics</a>. This is not a valid
 996       attribute for return values.</dd>
 997 </dl>
 998
 999 </div>
1000
1001 <!-- ======================================================================= -->
1002 <div class="doc_subsection">
1003   <a name="gc">Garbage Collector Names</a>
1004 </div>
1005
1006 <div class="doc_text">
1007
1008 <p>Each function may specify a garbage collector name, which is simply a
1009    string:</p>
1010
1011 <div class="doc_code">
1012 <pre>
1013 define void @f() gc "name" { ...
1014 </pre>
1015 </div>
1016
1017 <p>The compiler declares the supported values of <i>name</i>. Specifying a
1018    collector which will cause the compiler to alter its output in order to
1019    support the named garbage collection algorithm.</p>
1020
1021 </div>
1022
1023 <!-- ======================================================================= -->
1024 <div class="doc_subsection">
1025   <a name="fnattrs">Function Attributes</a>
1026 </div>
1027
1028 <div class="doc_text">
1029
1030 <p>Function attributes are set to communicate additional information about a
1031    function. Function attributes are considered to be part of the function, not
1032    of the function type, so functions with different parameter attributes can
1033    have the same function type.</p>
1034
1035 <p>Function attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1036    multiple attributes are needed, they are space separated. For example:</p>
1037
1038 <div class="doc_code">
1039 <pre>
1040 define void @f() noinline { ... }
1041 define void @f() alwaysinline { ... }
1042 define void @f() alwaysinline optsize { ... }
1043 define void @f() optsize
1044 </pre>
1045 </div>
1046
1047 <dl>
1048   <dt><tt>alwaysinline</tt></dt>
1049   <dd>This attribute indicates that the inliner should attempt to inline this
1050       function into callers whenever possible, ignoring any active inlining size
1051       threshold for this caller.</dd>
1052
1053   <dt><tt>inlinehint</tt></dt>
1054   <dd>This attribute indicates that the source code contained a hint that inlining
1055       this function is desirable (such as the "inline" keyword in C/C++).  It
1056       is just a hint; it imposes no requirements on the inliner.</dd>
1057
1058   <dt><tt>noinline</tt></dt>
1059   <dd>This attribute indicates that the inliner should never inline this
1060       function in any situation. This attribute may not be used together with
1061       the <tt>alwaysinline</tt> attribute.</dd>
1062
1063   <dt><tt>optsize</tt></dt>
1064   <dd>This attribute suggests that optimization passes and code generator passes
1065       make choices that keep the code size of this function low, and otherwise
1066       do optimizations specifically to reduce code size.</dd>
1067
1068   <dt><tt>noreturn</tt></dt>
1069   <dd>This function attribute indicates that the function never returns
1070       normally.  This produces undefined behavior at runtime if the function
1071       ever does dynamically return.</dd>
1072
1073   <dt><tt>nounwind</tt></dt>
1074   <dd>This function attribute indicates that the function never returns with an
1075       unwind or exceptional control flow.  If the function does unwind, its
1076       runtime behavior is undefined.</dd>
1077
1078   <dt><tt>readnone</tt></dt>
1079   <dd>This attribute indicates that the function computes its result (or decides
1080       to unwind an exception) based strictly on its arguments, without
1081       dereferencing any pointer arguments or otherwise accessing any mutable
1082       state (e.g. memory, control registers, etc) visible to caller functions.
1083       It does not write through any pointer arguments
1084       (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments) and never
1085       changes any state visible to callers.  This means that it cannot unwind
1086       exceptions by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods, but
1087       could use the <tt>unwind</tt> instruction.</dd>
1088
1089   <dt><tt><a name="readonly">readonly</a></tt></dt>
1090   <dd>This attribute indicates that the function does not write through any
1091       pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt>
1092       arguments) or otherwise modify any state (e.g. memory, control registers,
1093       etc) visible to caller functions.  It may dereference pointer arguments
1094       and read state that may be set in the caller.  A readonly function always
1095       returns the same value (or unwinds an exception identically) when called
1096       with the same set of arguments and global state.  It cannot unwind an
1097       exception by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods, but may
1098       use the <tt>unwind</tt> instruction.</dd>
1099
1100   <dt><tt><a name="ssp">ssp</a></tt></dt>
1101   <dd>This attribute indicates that the function should emit a stack smashing
1102       protector. It is in the form of a "canary"&mdash;a random value placed on
1103       the stack before the local variables that's checked upon return from the
1104       function to see if it has been overwritten. A heuristic is used to
1105       determine if a function needs stack protectors or not.<br>
1106 <br>
1107       If a function that has an <tt>ssp</tt> attribute is inlined into a
1108       function that doesn't have an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting
1109       function will have an <tt>ssp</tt> attribute.</dd>
1110
1111   <dt><tt>sspreq</tt></dt>
1112   <dd>This attribute indicates that the function should <em>always</em> emit a
1113       stack smashing protector. This overrides
1114       the <tt><a href="#ssp">ssp</a></tt> function attribute.<br>
1115 <br>
1116       If a function that has an <tt>sspreq</tt> attribute is inlined into a
1117       function that doesn't have an <tt>sspreq</tt> attribute or which has
1118       an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting function will have
1119       an <tt>sspreq</tt> attribute.</dd>
1120
1121   <dt><tt>noredzone</tt></dt>
1122   <dd>This attribute indicates that the code generator should not use a red
1123       zone, even if the target-specific ABI normally permits it.</dd>
1124
1125   <dt><tt>noimplicitfloat</tt></dt>
1126   <dd>This attributes disables implicit floating point instructions.</dd>
1127
1128   <dt><tt>naked</tt></dt>
1129   <dd>This attribute disables prologue / epilogue emission for the function.
1130       This can have very system-specific consequences.</dd>
1131 </dl>
1132
1133 </div>
1134
1135 <!-- ======================================================================= -->
1136 <div class="doc_subsection">
1137   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
1138 </div>
1139
1140 <div class="doc_text">
1141
1142 <p>Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to
1143    the GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally
1144    concatenated by LLVM and treated as a single unit, but may be separated in
1145    the <tt>.ll</tt> file if desired.  The syntax is very simple:</p>
1146
1147 <div class="doc_code">
1148 <pre>
1149 module asm "inline asm code goes here"
1150 module asm "more can go here"
1151 </pre>
1152 </div>
1153
1154 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
1155    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
1156    for the number.</p>
1157
1158 <p>The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
1159    assembly code is generated.</p>
1160
1161 </div>
1162
1163 <!-- ======================================================================= -->
1164 <div class="doc_subsection">
1165   <a name="datalayout">Data Layout</a>
1166 </div>
1167
1168 <div class="doc_text">
1169
1170 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
1171    data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is
1172    simply:</p>
1173
1174 <div class="doc_code">
1175 <pre>
1176 target datalayout = "<i>layout specification</i>"
1177 </pre>
1178 </div>
1179
1180 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications
1181    separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with
1182    a letter and may include other information after the letter to define some
1183    aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows:</p>
1184
1185 <dl>
1186   <dt><tt>E</tt></dt>
1187   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
1188       bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
1189
1190   <dt><tt>e</tt></dt>
1191   <dd>Specifies that the target lays out data in little-endian form. That is,
1192       the bits with the least significance have the lowest address
1193       location.</dd>
1194
1195   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1196   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and
1197       <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying
1198       the <i>pref</i> alignment is optional. If omitted, the
1199       preceding <tt>:</tt> should be omitted too.</dd>
1200
1201   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1202   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
1203       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
1204
1205   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1206   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit
1207       <i>size</i>.</dd>
1208
1209   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1210   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit
1211       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be either 32 (float) or 64
1212       (double).</dd>
1213
1214   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1215   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
1216       <i>size</i>.</dd>
1217
1218   <dt><tt>s<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1219   <dd>This specifies the alignment for a stack object of a given bit
1220       <i>size</i>.</dd>
1221 </dl>
1222
1223 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
1224    default set of specifications which are then (possibly) overriden by the
1225    specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
1226    are given in this list:</p>
1227
1228 <ul>
1229   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
1230   <li><tt>p:32:64:64</tt> - 32-bit pointers with 64-bit alignment</li>
1231   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
1232   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
1233   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
1234   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
1235   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
1236   alignment of 64-bits</li>
1237   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
1238   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
1239   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
1240   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
1241   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
1242   <li><tt>s0:64:64</tt> - stack objects are 64-bit aligned</li>
1243 </ul>
1244
1245 <p>When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the
1246    following rules:</p>
1247
1248 <ol>
1249   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
1250       specification is used.</li>
1251
1252   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
1253       smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type
1254       is used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then
1255       the the largest integer type is used. For example, given the default
1256       specifications above, the i7 type will use the alignment of i8 (next
1257       largest) while both i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest
1258       specified).</li>
1259
1260   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
1261       largest vector type that is smaller than the sought vector type will be
1262       used as a fall back.  This happens because &lt;128 x double&gt; can be
1263       implemented in terms of 64 &lt;2 x double&gt;, for example.</li>
1264 </ol>
1265
1266 </div>
1267
1268 <!-- ======================================================================= -->
1269 <div class="doc_subsection">
1270   <a name="pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
1271 </div>
1272
1273 <div class="doc_text">
1274
1275 <p>Any memory access must be done through a pointer value associated
1276 with an address range of the memory access, otherwise the behavior
1277 is undefined. Pointer values are associated with address ranges
1278 according to the following rules:</p>
1279
1280 <ul>
1281   <li>A pointer value formed from a
1282       <tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt> instruction
1283       is associated with the addresses associated with the first operand
1284       of the <tt>getelementptr</tt>.</li>
1285   <li>An address of a global variable is associated with the address
1286       range of the variable's storage.</li>
1287   <li>The result value of an allocation instruction is associated with
1288       the address range of the allocated storage.</li>
1289   <li>A null pointer in the default address-space is associated with
1290       no address.</li>
1291   <li>A pointer value formed by an
1292       <tt><a href="#i_inttoptr">inttoptr</a></tt> is associated with all
1293       address ranges of all pointer values that contribute (directly or
1294       indirectly) to the computation of the pointer's value.</li>
1295   <li>The result value of a
1296       <tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt> is associated with all
1297       addresses associated with the operand of the <tt>bitcast</tt>.</li>
1298   <li>An integer constant other than zero or a pointer value returned
1299       from a function not defined within LLVM may be associated with address
1300       ranges allocated through mechanisms other than those provided by
1301       LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses
1302       allocated by mechanisms provided by LLVM.</li>
1303   </ul>
1304
1305 <p>LLVM IR does not associate types with memory. The result type of a
1306 <tt><a href="#i_load">load</a></tt> merely indicates the size and
1307 alignment of the memory from which to load, as well as the
1308 interpretation of the value. The first operand of a
1309 <tt><a href="#i_store">store</a></tt> similarly only indicates the size
1310 and alignment of the store.</p>
1311
1312 <p>Consequently, type-based alias analysis, aka TBAA, aka
1313 <tt>-fstrict-aliasing</tt>, is not applicable to general unadorned
1314 LLVM IR. <a href="#metadata">Metadata</a> may be used to encode
1315 additional information which specialized optimization passes may use
1316 to implement type-based alias analysis.</p>
1317
1318 </div>
1319
1320 <!-- *********************************************************************** -->
1321 <div class="doc_section"> <a name="typesystem">Type System</a> </div>
1322 <!-- *********************************************************************** -->
1323
1324 <div class="doc_text">
1325
1326 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
1327    intermediate representation.  Being typed enables a number of optimizations
1328    to be performed on the intermediate representation directly, without having
1329    to do extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
1330    system makes it easier to read the generated code and enables novel analyses
1331    and transformations that are not feasible to perform on normal three address
1332    code representations.</p>
1333
1334 </div>
1335
1336 <!-- ======================================================================= -->
1337 <div class="doc_subsection"> <a name="t_classifications">Type
1338 Classifications</a> </div>
1339
1340 <div class="doc_text">
1341
1342 <p>The types fall into a few useful classifications:</p>
1343
1344 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1345   <tbody>
1346     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
1347     <tr>
1348       <td><a href="#t_integer">integer</a></td>
1349       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
1350     </tr>
1351     <tr>
1352       <td><a href="#t_floating">floating point</a></td>
1353       <td><tt>float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128</tt></td>
1354     </tr>
1355     <tr>
1356       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
1357       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1358           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1359           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1360           <a href="#t_vector">vector</a>,
1361           <a href="#t_struct">structure</a>,
1362           <a href="#t_array">array</a>,
1363           <a href="#t_label">label</a>,
1364           <a href="#t_metadata">metadata</a>.
1365       </td>
1366     </tr>
1367     <tr>
1368       <td><a href="#t_primitive">primitive</a></td>
1369       <td><a href="#t_label">label</a>,
1370           <a href="#t_void">void</a>,
1371           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1372           <a href="#t_metadata">metadata</a>.</td>
1373     </tr>
1374     <tr>
1375       <td><a href="#t_derived">derived</a></td>
1376       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1377           <a href="#t_array">array</a>,
1378           <a href="#t_function">function</a>,
1379           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1380           <a href="#t_struct">structure</a>,
1381           <a href="#t_pstruct">packed structure</a>,
1382           <a href="#t_vector">vector</a>,
1383           <a href="#t_opaque">opaque</a>.
1384       </td>
1385     </tr>
1386   </tbody>
1387 </table>
1388
1389 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the most
1390    important.  Values of these types are the only ones which can be produced by
1391    instructions.</p>
1392
1393 </div>
1394
1395 <!-- ======================================================================= -->
1396 <div class="doc_subsection"> <a name="t_primitive">Primitive Types</a> </div>
1397
1398 <div class="doc_text">
1399
1400 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
1401    system.</p>
1402
1403 </div>
1404
1405 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1406 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_integer">Integer Type</a> </div>
1407
1408 <div class="doc_text">
1409
1410 <h5>Overview:</h5>
1411 <p>The integer type is a very simple type that simply specifies an arbitrary
1412    bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
1413    2<sup>23</sup>-1 (about 8 million) can be specified.</p>
1414
1415 <h5>Syntax:</h5>
1416 <pre>
1417   iN
1418 </pre>
1419
1420 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
1421    value.</p>
1422
1423 <h5>Examples:</h5>
1424 <table class="layout">
1425   <tr class="layout">
1426     <td class="left"><tt>i1</tt></td>
1427     <td class="left">a single-bit integer.</td>
1428   </tr>
1429   <tr class="layout">
1430     <td class="left"><tt>i32</tt></td>
1431     <td class="left">a 32-bit integer.</td>
1432   </tr>
1433   <tr class="layout">
1434     <td class="left"><tt>i1942652</tt></td>
1435     <td class="left">a really big integer of over 1 million bits.</td>
1436   </tr>
1437 </table>
1438
1439 <p>Note that the code generator does not yet support large integer types to be
1440    used as function return types. The specific limit on how large a return type
1441    the code generator can currently handle is target-dependent; currently it's
1442    often 64 bits for 32-bit targets and 128 bits for 64-bit targets.</p>
1443
1444 </div>
1445
1446 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1447 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_floating">Floating Point Types</a> </div>
1448
1449 <div class="doc_text">
1450
1451 <table>
1452   <tbody>
1453     <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
1454     <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
1455     <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
1456     <tr><td><tt>fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (112-bit mantissa)</td></tr>
1457     <tr><td><tt>x86_fp80</tt></td><td>80-bit floating point value (X87)</td></tr>
1458     <tr><td><tt>ppc_fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (two 64-bits)</td></tr>
1459   </tbody>
1460 </table>
1461
1462 </div>
1463
1464 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1465 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_void">Void Type</a> </div>
1466
1467 <div class="doc_text">
1468
1469 <h5>Overview:</h5>
1470 <p>The void type does not represent any value and has no size.</p>
1471
1472 <h5>Syntax:</h5>
1473 <pre>
1474   void
1475 </pre>
1476
1477 </div>
1478
1479 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1480 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_label">Label Type</a> </div>
1481
1482 <div class="doc_text">
1483
1484 <h5>Overview:</h5>
1485 <p>The label type represents code labels.</p>
1486
1487 <h5>Syntax:</h5>
1488 <pre>
1489   label
1490 </pre>
1491
1492 </div>
1493
1494 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1495 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_metadata">Metadata Type</a> </div>
1496
1497 <div class="doc_text">
1498
1499 <h5>Overview:</h5>
1500 <p>The metadata type represents embedded metadata. No derived types may be
1501    created from metadata except for <a href="#t_function">function</a>
1502    arguments.
1503
1504 <h5>Syntax:</h5>
1505 <pre>
1506   metadata
1507 </pre>
1508
1509 </div>
1510
1511
1512 <!-- ======================================================================= -->
1513 <div class="doc_subsection"> <a name="t_derived">Derived Types</a> </div>
1514
1515 <div class="doc_text">
1516
1517 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system.  This is
1518    what allows a programmer to represent arrays, functions, pointers, and other
1519    useful types.  Each of these types contain one or more element types which
1520    may be a primitive type, or another derived type.  For example, it is
1521    possible to have a two dimensional array, using an array as the element type
1522    of another array.</p>
1523
1524 </div>
1525
1526 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1527 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_array">Array Type</a> </div>
1528
1529 <div class="doc_text">
1530
1531 <h5>Overview:</h5>
1532 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1533    sequentially in memory.  The array type requires a size (number of elements)
1534    and an underlying data type.</p>
1535
1536 <h5>Syntax:</h5>
1537 <pre>
1538   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1539 </pre>
1540
1541 <p>The number of elements is a constant integer value; <tt>elementtype</tt> may
1542    be any type with a size.</p>
1543
1544 <h5>Examples:</h5>
1545 <table class="layout">
1546   <tr class="layout">
1547     <td class="left"><tt>[40 x i32]</tt></td>
1548     <td class="left">Array of 40 32-bit integer values.</td>
1549   </tr>
1550   <tr class="layout">
1551     <td class="left"><tt>[41 x i32]</tt></td>
1552     <td class="left">Array of 41 32-bit integer values.</td>
1553   </tr>
1554   <tr class="layout">
1555     <td class="left"><tt>[4 x i8]</tt></td>
1556     <td class="left">Array of 4 8-bit integer values.</td>
1557   </tr>
1558 </table>
1559 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
1560 <table class="layout">
1561   <tr class="layout">
1562     <td class="left"><tt>[3 x [4 x i32]]</tt></td>
1563     <td class="left">3x4 array of 32-bit integer values.</td>
1564   </tr>
1565   <tr class="layout">
1566     <td class="left"><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
1567     <td class="left">12x10 array of single precision floating point values.</td>
1568   </tr>
1569   <tr class="layout">
1570     <td class="left"><tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt></td>
1571     <td class="left">2x3x4 array of 16-bit integer  values.</td>
1572   </tr>
1573 </table>
1574
1575 <p>Note that 'variable sized arrays' can be implemented in LLVM with a zero
1576    length array.  Normally, accesses past the end of an array are undefined in
1577    LLVM (e.g. it is illegal to access the 5th element of a 3 element array).  As
1578    a special case, however, zero length arrays are recognized to be variable
1579    length.  This allows implementation of 'pascal style arrays' with the LLVM
1580    type "<tt>{ i32, [0 x float]}</tt>", for example.</p>
1581
1582 <p>Note that the code generator does not yet support large aggregate types to be
1583    used as function return types. The specific limit on how large an aggregate
1584    return type the code generator can currently handle is target-dependent, and
1585    also dependent on the aggregate element types.</p>
1586
1587 </div>
1588
1589 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1590 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_function">Function Type</a> </div>
1591
1592 <div class="doc_text">
1593
1594 <h5>Overview:</h5>
1595 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It consists of
1596    a return type and a list of formal parameter types. The return type of a
1597    function type is a scalar type, a void type, or a struct type.  If the return
1598    type is a struct type then all struct elements must be of first class types,
1599    and the struct must have at least one element.</p>
1600
1601 <h5>Syntax:</h5>
1602 <pre>
1603   &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)
1604 </pre>
1605
1606 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
1607    specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
1608    which indicates that the function takes a variable number of arguments.
1609    Variable argument functions can access their arguments with
1610    the <a href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a>
1611    functions.  '<tt>&lt;returntype&gt;</tt>' is a any type except
1612    <a href="#t_label">label</a>.</p>
1613
1614 <h5>Examples:</h5>
1615 <table class="layout">
1616   <tr class="layout">
1617     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
1618     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
1619     </td>
1620   </tr><tr class="layout">
1621     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16&nbsp;signext,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
1622     </tt></td>
1623     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
1624       an <tt>i16</tt> that should be sign extended and a
1625       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>, returning
1626       <tt>float</tt>.
1627     </td>
1628   </tr><tr class="layout">
1629     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
1630     <td class="left">A vararg function that takes at least one
1631       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C),
1632       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in
1633       LLVM.
1634     </td>
1635   </tr><tr class="layout">
1636     <td class="left"><tt>{i32, i32} (i32)</tt></td>
1637     <td class="left">A function taking an <tt>i32</tt>, returning a
1638         <a href="#t_struct">structure</a> containing two <tt>i32</tt> values
1639     </td>
1640   </tr>
1641 </table>
1642
1643 </div>
1644
1645 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1646 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_struct">Structure Type</a> </div>
1647
1648 <div class="doc_text">
1649
1650 <h5>Overview:</h5>
1651 <p>The structure type is used to represent a collection of data members together
1652    in memory.  The packing of the field types is defined to match the ABI of the
1653    underlying processor.  The elements of a structure may be any type that has a
1654    size.</p>
1655
1656 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt> and
1657    '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field with
1658    the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
1659
1660 <h5>Syntax:</h5>
1661 <pre>
1662   { &lt;type list&gt; }
1663 </pre>
1664
1665 <h5>Examples:</h5>
1666 <table class="layout">
1667   <tr class="layout">
1668     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
1669     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
1670   </tr><tr class="layout">
1671     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
1672     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
1673       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
1674       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
1675       an <tt>i32</tt>.</td>
1676   </tr>
1677 </table>
1678
1679 <p>Note that the code generator does not yet support large aggregate types to be
1680    used as function return types. The specific limit on how large an aggregate
1681    return type the code generator can currently handle is target-dependent, and
1682    also dependent on the aggregate element types.</p>
1683
1684 </div>
1685
1686 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1687 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pstruct">Packed Structure Type</a>
1688 </div>
1689
1690 <div class="doc_text">
1691
1692 <h5>Overview:</h5>
1693 <p>The packed structure type is used to represent a collection of data members
1694    together in memory.  There is no padding between fields.  Further, the
1695    alignment of a packed structure is 1 byte.  The elements of a packed
1696    structure may be any type that has a size.</p>
1697
1698 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt> and
1699    '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field with
1700    the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
1701
1702 <h5>Syntax:</h5>
1703 <pre>
1704   &lt; { &lt;type list&gt; } &gt;
1705 </pre>
1706
1707 <h5>Examples:</h5>
1708 <table class="layout">
1709   <tr class="layout">
1710     <td class="left"><tt>&lt; { i32, i32, i32 } &gt;</tt></td>
1711     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
1712   </tr><tr class="layout">
1713   <td class="left">
1714 <tt>&lt;&nbsp;{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)*&nbsp;}&nbsp;&gt;</tt></td>
1715     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
1716       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
1717       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
1718       an <tt>i32</tt>.</td>
1719   </tr>
1720 </table>
1721
1722 </div>
1723
1724 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1725 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pointer">Pointer Type</a> </div>
1726
1727 <div class="doc_text">
1728
1729 <h5>Overview:</h5>
1730 <p>As in many languages, the pointer type represents a pointer or reference to
1731    another object, which must live in memory. Pointer types may have an optional
1732    address space attribute defining the target-specific numbered address space
1733    where the pointed-to object resides. The default address space is zero.</p>
1734
1735 <p>Note that LLVM does not permit pointers to void (<tt>void*</tt>) nor does it
1736    permit pointers to labels (<tt>label*</tt>).  Use <tt>i8*</tt> instead.</p>
1737
1738 <h5>Syntax:</h5>
1739 <pre>
1740   &lt;type&gt; *
1741 </pre>
1742
1743 <h5>Examples:</h5>
1744 <table class="layout">
1745   <tr class="layout">
1746     <td class="left"><tt>[4 x i32]*</tt></td>
1747     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a
1748                     href="#t_array">array</a> of four <tt>i32</tt> values.</td>
1749   </tr>
1750   <tr class="layout">
1751     <td class="left"><tt>i32 (i32 *) *</tt></td>
1752     <td class="left"> A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
1753       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
1754       <tt>i32</tt>.</td>
1755   </tr>
1756   <tr class="layout">
1757     <td class="left"><tt>i32 addrspace(5)*</tt></td>
1758     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to an <tt>i32</tt> value
1759      that resides in address space #5.</td>
1760   </tr>
1761 </table>
1762
1763 </div>
1764
1765 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1766 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_vector">Vector Type</a> </div>
1767
1768 <div class="doc_text">
1769
1770 <h5>Overview:</h5>
1771 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector of elements.
1772    Vector types are used when multiple primitive data are operated in parallel
1773    using a single instruction (SIMD).  A vector type requires a size (number of
1774    elements) and an underlying primitive data type.  Vectors must have a power
1775    of two length (1, 2, 4, 8, 16 ...).  Vector types are considered
1776    <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
1777
1778 <h5>Syntax:</h5>
1779 <pre>
1780   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
1781 </pre>
1782
1783 <p>The number of elements is a constant integer value; elementtype may be any
1784    integer or floating point type.</p>
1785
1786 <h5>Examples:</h5>
1787 <table class="layout">
1788   <tr class="layout">
1789     <td class="left"><tt>&lt;4 x i32&gt;</tt></td>
1790     <td class="left">Vector of 4 32-bit integer values.</td>
1791   </tr>
1792   <tr class="layout">
1793     <td class="left"><tt>&lt;8 x float&gt;</tt></td>
1794     <td class="left">Vector of 8 32-bit floating-point values.</td>
1795   </tr>
1796   <tr class="layout">
1797     <td class="left"><tt>&lt;2 x i64&gt;</tt></td>
1798     <td class="left">Vector of 2 64-bit integer values.</td>
1799   </tr>
1800 </table>
1801
1802 <p>Note that the code generator does not yet support large vector types to be
1803    used as function return types. The specific limit on how large a vector
1804    return type codegen can currently handle is target-dependent; currently it's
1805    often a few times longer than a hardware vector register.</p>
1806
1807 </div>
1808
1809 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1810 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_opaque">Opaque Type</a> </div>
1811 <div class="doc_text">
1812
1813 <h5>Overview:</h5>
1814 <p>Opaque types are used to represent unknown types in the system.  This
1815    corresponds (for example) to the C notion of a forward declared structure
1816    type.  In LLVM, opaque types can eventually be resolved to any type (not just
1817    a structure type).</p>
1818
1819 <h5>Syntax:</h5>
1820 <pre>
1821   opaque
1822 </pre>
1823
1824 <h5>Examples:</h5>
1825 <table class="layout">
1826   <tr class="layout">
1827     <td class="left"><tt>opaque</tt></td>
1828     <td class="left">An opaque type.</td>
1829   </tr>
1830 </table>
1831
1832 </div>
1833
1834 <!-- ======================================================================= -->
1835 <div class="doc_subsection">
1836   <a name="t_uprefs">Type Up-references</a>
1837 </div>
1838
1839 <div class="doc_text">
1840
1841 <h5>Overview:</h5>
1842 <p>An "up reference" allows you to refer to a lexically enclosing type without
1843    requiring it to have a name. For instance, a structure declaration may
1844    contain a pointer to any of the types it is lexically a member of.  Example
1845    of up references (with their equivalent as named type declarations)
1846    include:</p>
1847
1848 <pre>
1849    { \2 * }                %x = type { %x* }
1850    { \2 }*                 %y = type { %y }*
1851    \1*                     %z = type %z*
1852 </pre>
1853
1854 <p>An up reference is needed by the asmprinter for printing out cyclic types
1855    when there is no declared name for a type in the cycle.  Because the
1856    asmprinter does not want to print out an infinite type string, it needs a
1857    syntax to handle recursive types that have no names (all names are optional
1858    in llvm IR).</p>
1859
1860 <h5>Syntax:</h5>
1861 <pre>
1862    \&lt;level&gt;
1863 </pre>
1864
1865 <p>The level is the count of the lexical type that is being referred to.</p>
1866
1867 <h5>Examples:</h5>
1868 <table class="layout">
1869   <tr class="layout">
1870     <td class="left"><tt>\1*</tt></td>
1871     <td class="left">Self-referential pointer.</td>
1872   </tr>
1873   <tr class="layout">
1874     <td class="left"><tt>{ { \3*, i8 }, i32 }</tt></td>
1875     <td class="left">Recursive structure where the upref refers to the out-most
1876                      structure.</td>
1877   </tr>
1878 </table>
1879
1880 </div>
1881
1882 <!-- *********************************************************************** -->
1883 <div class="doc_section"> <a name="constants">Constants</a> </div>
1884 <!-- *********************************************************************** -->
1885
1886 <div class="doc_text">
1887
1888 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
1889    them all and their syntax.</p>
1890
1891 </div>
1892
1893 <!-- ======================================================================= -->
1894 <div class="doc_subsection"><a name="simpleconstants">Simple Constants</a></div>
1895
1896 <div class="doc_text">
1897
1898 <dl>
1899   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
1900   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
1901       constants of the <tt><a href="#t_integer">i1</a></tt> type.</dd>
1902
1903   <dt><b>Integer constants</b></dt>
1904   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of
1905       the <a href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used
1906       with integer types.</dd>
1907
1908   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
1909   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
1910       exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
1911       notation (see below).  The assembler requires the exact decimal value of a
1912       floating-point constant.  For example, the assembler accepts 1.25 but
1913       rejects 1.3 because 1.3 is a repeating decimal in binary.  Floating point
1914       constants must have a <a href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
1915
1916   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
1917   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
1918       and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
1919 </dl>
1920
1921 <p>The one non-intuitive notation for constants is the hexadecimal form of
1922    floating point constants.  For example, the form '<tt>double
1923    0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than)
1924    '<tt>double 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point
1925    constants are required (and the only time that they are generated by the
1926    disassembler) is when a floating point constant must be emitted but it cannot
1927    be represented as a decimal floating point number in a reasonable number of
1928    digits.  For example, NaN's, infinities, and other special values are
1929    represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly and disassembly
1930    do not cause any bits to change in the constants.</p>
1931
1932 <p>When using the hexadecimal form, constants of types float and double are
1933    represented using the 16-digit form shown above (which matches the IEEE754
1934    representation for double); float values must, however, be exactly
1935    representable as IEE754 single precision.  Hexadecimal format is always used
1936    for long double, and there are three forms of long double.  The 80-bit format
1937    used by x86 is represented as <tt>0xK</tt> followed by 20 hexadecimal digits.
1938    The 128-bit format used by PowerPC (two adjacent doubles) is represented
1939    by <tt>0xM</tt> followed by 32 hexadecimal digits.  The IEEE 128-bit format
1940    is represented by <tt>0xL</tt> followed by 32 hexadecimal digits; no
1941    currently supported target uses this format.  Long doubles will only work if
1942    they match the long double format on your target.  All hexadecimal formats
1943    are big-endian (sign bit at the left).</p>
1944
1945 </div>
1946
1947 <!-- ======================================================================= -->
1948 <div class="doc_subsection">
1949 <a name="aggregateconstants"></a> <!-- old anchor -->
1950 <a name="complexconstants">Complex Constants</a>
1951 </div>
1952
1953 <div class="doc_text">
1954
1955 <p>Complex constants are a (potentially recursive) combination of simple
1956    constants and smaller complex constants.</p>
1957
1958 <dl>
1959   <dt><b>Structure constants</b></dt>
1960   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
1961       type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
1962       (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* @G }</tt>",
1963       where "<tt>@G</tt>" is declared as "<tt>@G = external global i32</tt>".
1964       Structure constants must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and
1965       the number and types of elements must match those specified by the
1966       type.</dd>
1967
1968   <dt><b>Array constants</b></dt>
1969   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
1970      definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square
1971      brackets (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74
1972      ]</tt>".  Array constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and
1973      the number and types of elements must match those specified by the
1974      type.</dd>
1975
1976   <dt><b>Vector constants</b></dt>
1977   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
1978       definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
1979       less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32
1980       42, i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must
1981       have <a href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of
1982       elements must match those specified by the type.</dd>
1983
1984   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
1985   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
1986       value to zero of <em>any</em> type, including scalar and aggregate types.
1987       This is often used to avoid having to print large zero initializers
1988       (e.g. for large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit
1989       zero initializers.</dd>
1990
1991   <dt><b>Metadata node</b></dt>
1992   <dd>A metadata node is a structure-like constant with
1993       <a href="#t_metadata">metadata type</a>.  For example: "<tt>metadata !{
1994       i32 0, metadata !"test" }</tt>".  Unlike other constants that are meant to
1995       be interpreted as part of the instruction stream, metadata is a place to
1996       attach additional information such as debug info.</dd>
1997 </dl>
1998
1999 </div>
2000
2001 <!-- ======================================================================= -->
2002 <div class="doc_subsection">
2003   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
2004 </div>
2005
2006 <div class="doc_text">
2007
2008 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a>
2009    and <a href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid
2010    (link-time) constants.  These constants are explicitly referenced when
2011    the <a href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always
2012    have <a href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a
2013    legal LLVM file:</p>
2014
2015 <div class="doc_code">
2016 <pre>
2017 @X = global i32 17
2018 @Y = global i32 42
2019 @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
2020 </pre>
2021 </div>
2022
2023 </div>
2024
2025 <!-- ======================================================================= -->
2026 <div class="doc_subsection"><a name="undefvalues">Undefined Values</a></div>
2027 <div class="doc_text">
2028
2029 <p>The string '<tt>undef</tt>' can be used anywhere a constant is expected, and
2030    indicates that the user of the value may receive an unspecified bit-pattern.
2031    Undefined values may be of any type (other than label or void) and be used
2032    anywhere a constant is permitted.</p>
2033
2034 <p>Undefined values are useful because they indicate to the compiler that the
2035    program is well defined no matter what value is used.  This gives the
2036    compiler more freedom to optimize.  Here are some examples of (potentially
2037    surprising) transformations that are valid (in pseudo IR):</p>
2038
2039
2040 <div class="doc_code">
2041 <pre>
2042   %A = add %X, undef
2043   %B = sub %X, undef
2044   %C = xor %X, undef
2045 Safe:
2046   %A = undef
2047   %B = undef
2048   %C = undef
2049 </pre>
2050 </div>
2051
2052 <p>This is safe because all of the output bits are affected by the undef bits.
2053 Any output bit can have a zero or one depending on the input bits.</p>
2054
2055 <div class="doc_code">
2056 <pre>
2057   %A = or %X, undef
2058   %B = and %X, undef
2059 Safe:
2060   %A = -1
2061   %B = 0
2062 Unsafe:
2063   %A = undef
2064   %B = undef
2065 </pre>
2066 </div>
2067
2068 <p>These logical operations have bits that are not always affected by the input.
2069 For example, if "%X" has a zero bit, then the output of the 'and' operation will
2070 always be a zero, no matter what the corresponding bit from the undef is.  As
2071 such, it is unsafe to optimize or assume that the result of the and is undef.
2072 However, it is safe to assume that all bits of the undef could be 0, and
2073 optimize the and to 0.  Likewise, it is safe to assume that all the bits of
2074 the undef operand to the or could be set, allowing the or to be folded to
2075 -1.</p>
2076
2077 <div class="doc_code">
2078 <pre>
2079   %A = select undef, %X, %Y
2080   %B = select undef, 42, %Y
2081   %C = select %X, %Y, undef
2082 Safe:
2083   %A = %X     (or %Y)
2084   %B = 42     (or %Y)
2085   %C = %Y
2086 Unsafe:
2087   %A = undef
2088   %B = undef
2089   %C = undef
2090 </pre>
2091 </div>
2092
2093 <p>This set of examples show that undefined select (and conditional branch)
2094 conditions can go "either way" but they have to come from one of the two
2095 operands.  In the %A example, if %X and %Y were both known to have a clear low
2096 bit, then %A would have to have a cleared low bit.  However, in the %C example,
2097 the optimizer is allowed to assume that the undef operand could be the same as
2098 %Y, allowing the whole select to be eliminated.</p>
2099
2100
2101 <div class="doc_code">
2102 <pre>
2103   %A = xor undef, undef
2104
2105   %B = undef
2106   %C = xor %B, %B
2107
2108   %D = undef
2109   %E = icmp lt %D, 4
2110   %F = icmp gte %D, 4
2111
2112 Safe:
2113   %A = undef
2114   %B = undef
2115   %C = undef
2116   %D = undef
2117   %E = undef
2118   %F = undef
2119 </pre>
2120 </div>
2121
2122 <p>This example points out that two undef operands are not necessarily the same.
2123 This can be surprising to people (and also matches C semantics) where they
2124 assume that "X^X" is always zero, even if X is undef.  This isn't true for a
2125 number of reasons, but the short answer is that an undef "variable" can
2126 arbitrarily change its value over its "live range".  This is true because the
2127 "variable" doesn't actually <em>have a live range</em>.  Instead, the value is
2128 logically read from arbitrary registers that happen to be around when needed,
2129 so the value is not necessarily consistent over time.  In fact, %A and %C need
2130 to have the same semantics or the core LLVM "replace all uses with" concept
2131 would not hold.</p>
2132
2133 <div class="doc_code">
2134 <pre>
2135   %A = fdiv undef, %X
2136   %B = fdiv %X, undef
2137 Safe:
2138   %A = undef
2139 b: unreachable
2140 </pre>
2141 </div>
2142
2143 <p>These examples show the crucial difference between an <em>undefined
2144 value</em> and <em>undefined behavior</em>.  An undefined value (like undef) is
2145 allowed to have an arbitrary bit-pattern.  This means that the %A operation
2146 can be constant folded to undef because the undef could be an SNaN, and fdiv is
2147 not (currently) defined on SNaN's.  However, in the second example, we can make
2148 a more aggressive assumption: because the undef is allowed to be an arbitrary
2149 value, we are allowed to assume that it could be zero.  Since a divide by zero
2150 has <em>undefined behavior</em>, we are allowed to assume that the operation
2151 does not execute at all.  This allows us to delete the divide and all code after
2152 it: since the undefined operation "can't happen", the optimizer can assume that
2153 it occurs in dead code.
2154 </p>
2155
2156 <div class="doc_code">
2157 <pre>
2158 a:  store undef -> %X
2159 b:  store %X -> undef
2160 Safe:
2161 a: &lt;deleted&gt;
2162 b: unreachable
2163 </pre>
2164 </div>
2165
2166 <p>These examples reiterate the fdiv example: a store "of" an undefined value
2167 can be assumed to not have any effect: we can assume that the value is
2168 overwritten with bits that happen to match what was already there.  However, a
2169 store "to" an undefined location could clobber arbitrary memory, therefore, it
2170 has undefined behavior.</p>
2171
2172 </div>
2173
2174 <!-- ======================================================================= -->
2175 <div class="doc_subsection"><a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
2176 </div>
2177
2178 <div class="doc_text">
2179
2180 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
2181    to be used as constants.  Constant expressions may be of
2182    any <a href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM
2183    operation that does not have side effects (e.g. load and call are not
2184    supported).  The following is the syntax for constant expressions:</p>
2185
2186 <dl>
2187   <dt><b><tt>trunc ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2188   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger
2189       than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
2190
2191   <dt><b><tt>zext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2192   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2193       smaller or equal to the bit size of TYPE.  Both types must be
2194       integers.</dd>
2195
2196   <dt><b><tt>sext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2197   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2198       smaller or equal to the bit size of TYPE.  Both types must be
2199       integers.</dd>
2200
2201   <dt><b><tt>fptrunc ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2202   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The
2203       size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be
2204       floating point.</dd>
2205
2206   <dt><b><tt>fpext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2207   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be
2208       smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating
2209       point.</dd>
2210
2211   <dt><b><tt>fptoui ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2212   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
2213       constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2214       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2215       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2216       integer type, the results are undefined.</dd>
2217
2218   <dt><b><tt>fptosi ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2219   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
2220       constant.  TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2221       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2222       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2223       integer type, the results are undefined.</dd>
2224
2225   <dt><b><tt>uitofp ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2226   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
2227       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2228       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2229       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2230       floating point type, the results are undefined.</dd>
2231
2232   <dt><b><tt>sitofp ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2233   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
2234       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2235       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2236       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2237       floating point type, the results are undefined.</dd>
2238
2239   <dt><b><tt>ptrtoint ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2240   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
2241       <tt>TYPE</tt> must be an integer type. <tt>CST</tt> must be of pointer
2242       type. The <tt>CST</tt> value is zero extended, truncated, or unchanged to
2243       make it fit in <tt>TYPE</tt>.</dd>
2244
2245   <dt><b><tt>inttoptr ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2246   <dd>Convert a integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a pointer
2247       type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended,
2248       truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is
2249       <i>really</i> dangerous!</dd>
2250
2251   <dt><b><tt>bitcast ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
2252   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The constraints of the operands
2253       are the same as those for the <a href="#i_bitcast">bitcast
2254       instruction</a>.</dd>
2255
2256   <dt><b><tt>getelementptr ( CSTPTR, IDX0, IDX1, ... )</tt></b></dt>
2257   <dt><b><tt>getelementptr inbounds ( CSTPTR, IDX0, IDX1, ... )</tt></b></dt>
2258   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
2259       constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
2260       instruction, the index list may have zero or more indexes, which are
2261       required to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
2262
2263   <dt><b><tt>select ( COND, VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
2264   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on constants.</dd>
2265
2266   <dt><b><tt>icmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
2267   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
2268
2269   <dt><b><tt>fcmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
2270   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
2271
2272   <dt><b><tt>extractelement ( VAL, IDX )</tt></b></dt>
2273   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement operation</a> on
2274       constants.</dd>
2275
2276   <dt><b><tt>insertelement ( VAL, ELT, IDX )</tt></b></dt>
2277   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement operation</a> on
2278     constants.</dd>
2279
2280   <dt><b><tt>shufflevector ( VEC1, VEC2, IDXMASK )</tt></b></dt>
2281   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector operation</a> on
2282       constants.</dd>
2283
2284   <dt><b><tt>OPCODE ( LHS, RHS )</tt></b></dt>
2285   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may
2286       be any of the <a href="#binaryops">binary</a>
2287       or <a href="#bitwiseops">bitwise binary</a> operations.  The constraints
2288       on operands are the same as those for the corresponding instruction
2289       (e.g. no bitwise operations on floating point values are allowed).</dd>
2290 </dl>
2291
2292 </div>
2293
2294 <!-- ======================================================================= -->
2295 <div class="doc_subsection"><a name="metadata">Embedded Metadata</a>
2296 </div>
2297
2298 <div class="doc_text">
2299
2300 <p>Embedded metadata provides a way to attach arbitrary data to the instruction
2301    stream without affecting the behaviour of the program.  There are two
2302    metadata primitives, strings and nodes. All metadata has the
2303    <tt>metadata</tt> type and is identified in syntax by a preceding exclamation
2304    point ('<tt>!</tt>').</p>
2305
2306 <p>A metadata string is a string surrounded by double quotes.  It can contain
2307    any character by escaping non-printable characters with "\xx" where "xx" is
2308    the two digit hex code.  For example: "<tt>!"test\00"</tt>".</p>
2309
2310 <p>Metadata nodes are represented with notation similar to structure constants
2311    (a comma separated list of elements, surrounded by braces and preceded by an
2312    exclamation point).  For example: "<tt>!{ metadata !"test\00", i32
2313    10}</tt>".</p>
2314
2315 <p>A metadata node will attempt to track changes to the values it holds. In the
2316    event that a value is deleted, it will be replaced with a typeless
2317    "<tt>null</tt>", such as "<tt>metadata !{null, i32 10}</tt>".</p>
2318
2319 <p>Optimizations may rely on metadata to provide additional information about
2320    the program that isn't available in the instructions, or that isn't easily
2321    computable. Similarly, the code generator may expect a certain metadata
2322    format to be used to express debugging information.</p>
2323
2324 </div>
2325
2326 <!-- *********************************************************************** -->
2327 <div class="doc_section"> <a name="othervalues">Other Values</a> </div>
2328 <!-- *********************************************************************** -->
2329
2330 <!-- ======================================================================= -->
2331 <div class="doc_subsection">
2332 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
2333 </div>
2334
2335 <div class="doc_text">
2336
2337 <p>LLVM supports inline assembler expressions (as opposed
2338    to <a href="#moduleasm"> Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of
2339    a special value.  This value represents the inline assembler as a string
2340    (containing the instructions to emit), a list of operand constraints (stored
2341    as a string), a flag that indicates whether or not the inline asm
2342    expression has side effects, and a flag indicating whether the function
2343    containing the asm needs to align its stack conservatively.  An example
2344    inline assembler expression is:</p>
2345
2346 <div class="doc_code">
2347 <pre>
2348 i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
2349 </pre>
2350 </div>
2351
2352 <p>Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
2353    a <a href="#i_call"><tt>call</tt> instruction</a>.  Thus, typically we
2354    have:</p>
2355
2356 <div class="doc_code">
2357 <pre>
2358 %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
2359 </pre>
2360 </div>
2361
2362 <p>Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be
2363    marked as having side effects.  This is done through the use of the
2364    '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:</p>
2365
2366 <div class="doc_code">
2367 <pre>
2368 call void asm sideeffect "eieio", ""()
2369 </pre>
2370 </div>
2371
2372 <p>In some cases inline asms will contain code that will not work unless the
2373    stack is aligned in some way, such as calls or SSE instructions on x86,
2374    yet will not contain code that does that alignment within the asm.
2375    The compiler should make conservative assumptions about what the asm might
2376    contain and should generate its usual stack alignment code in the prologue
2377    if the '<tt>alignstack</tt>' keyword is present:</p>
2378
2379 <div class="doc_code">
2380 <pre>
2381 call void asm alignstack "eieio", ""()
2382 </pre>
2383 </div>
2384
2385 <p>If both keywords appear the '<tt>sideeffect</tt>' keyword must come
2386    first.</p>
2387
2388 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
2389    documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving,
2390    etc need to be documented).  This is probably best done by reference to
2391    another document that covers inline asm from a holistic perspective.</p>
2392
2393 </div>
2394
2395
2396 <!-- *********************************************************************** -->
2397 <div class="doc_section">
2398   <a name="intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
2399 </div>
2400 <!-- *********************************************************************** -->
2401
2402 <p>LLVM has a number of "magic" global variables that contain data that affect
2403 code generation or other IR semantics.  These are documented here.  All globals
2404 of this sort should have a section specified as "<tt>llvm.metadata</tt>".  This
2405 section and all globals that start with "<tt>llvm.</tt>" are reserved for use
2406 by LLVM.</p>
2407
2408 <!-- ======================================================================= -->
2409 <div class="doc_subsection">
2410 <a name="intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a>
2411 </div>
2412
2413 <div class="doc_text">
2414
2415 <p>The <tt>@llvm.used</tt> global is an array with i8* element type which has <a
2416 href="#linkage_appending">appending linkage</a>.  This array contains a list of
2417 pointers to global variables and functions which may optionally have a pointer
2418 cast formed of bitcast or getelementptr.  For example, a legal use of it is:</p>
2419
2420 <pre>
2421   @X = global i8 4
2422   @Y = global i32 123
2423
2424   @llvm.used = appending global [2 x i8*] [
2425      i8* @X,
2426      i8* bitcast (i32* @Y to i8*)
2427   ], section "llvm.metadata"
2428 </pre>
2429
2430 <p>If a global variable appears in the <tt>@llvm.used</tt> list, then the
2431 compiler, assembler, and linker are required to treat the symbol as if there is
2432 a reference to the global that it cannot see.  For example, if a variable has
2433 internal linkage and no references other than that from the <tt>@llvm.used</tt>
2434 list, it cannot be deleted.  This is commonly used to represent references from
2435 inline asms and other things the compiler cannot "see", and corresponds to
2436 "attribute((used))" in GNU C.</p>
2437
2438 <p>On some targets, the code generator must emit a directive to the assembler or
2439 object file to prevent the assembler and linker from molesting the symbol.</p>
2440
2441 </div>
2442
2443 <!-- ======================================================================= -->
2444 <div class="doc_subsection">
2445 <a name="intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>' Global Variable</a>
2446 </div>
2447
2448 <div class="doc_text">
2449
2450 <p>The <tt>@llvm.compiler.used</tt> directive is the same as the
2451 <tt>@llvm.used</tt> directive, except that it only prevents the compiler from
2452 touching the symbol.  On targets that support it, this allows an intelligent
2453 linker to optimize references to the symbol without being impeded as it would be
2454 by <tt>@llvm.used</tt>.</p>
2455
2456 <p>This is a rare construct that should only be used in rare circumstances, and
2457 should not be exposed to source languages.</p>
2458
2459 </div>
2460
2461 <!-- ======================================================================= -->
2462 <div class="doc_subsection">
2463 <a name="intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>' Global Variable</a>
2464 </div>
2465
2466 <div class="doc_text">
2467
2468 <p>TODO: Describe this.</p>
2469
2470 </div>
2471
2472 <!-- ======================================================================= -->
2473 <div class="doc_subsection">
2474 <a name="intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>' Global Variable</a>
2475 </div>
2476
2477 <div class="doc_text">
2478
2479 <p>TODO: Describe this.</p>
2480
2481 </div>
2482
2483
2484 <!-- *********************************************************************** -->
2485 <div class="doc_section"> <a name="instref">Instruction Reference</a> </div>
2486 <!-- *********************************************************************** -->
2487
2488 <div class="doc_text">
2489
2490 <p>The LLVM instruction set consists of several different classifications of
2491    instructions: <a href="#terminators">terminator
2492    instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
2493    <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>,
2494    <a href="#memoryops">memory instructions</a>, and
2495    <a href="#otherops">other instructions</a>.</p>
2496
2497 </div>
2498
2499 <!-- ======================================================================= -->
2500 <div class="doc_subsection"> <a name="terminators">Terminator
2501 Instructions</a> </div>
2502
2503 <div class="doc_text">
2504
2505 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every basic block
2506    in a program ends with a "Terminator" instruction, which indicates which
2507    block should be executed after the current block is finished. These
2508    terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>' value: they produce
2509    control flow, not values (the one exception being the
2510    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
2511
2512 <p>There are six different terminator instructions: the
2513    '<a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>' instruction, the
2514    '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>' instruction, the
2515    '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>' instruction, the
2516    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction, the
2517    '<a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>' instruction, and the
2518    '<a href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>' instruction.</p>
2519
2520 </div>
2521
2522 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2523 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>'
2524 Instruction</a> </div>
2525
2526 <div class="doc_text">
2527
2528 <h5>Syntax:</h5>
2529 <pre>
2530   ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
2531   ret void                 <i>; Return from void function</i>
2532 </pre>
2533
2534 <h5>Overview:</h5>
2535 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and optionally
2536    a value) from a function back to the caller.</p>
2537
2538 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that returns a
2539    value and then causes control flow, and one that just causes control flow to
2540    occur.</p>
2541
2542 <h5>Arguments:</h5>
2543 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction optionally accepts a single argument, the
2544    return value. The type of the return value must be a
2545    '<a href="#t_firstclass">first class</a>' type.</p>
2546
2547 <p>A function is not <a href="#wellformed">well formed</a> if it it has a
2548    non-void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with no return
2549    value or a return value with a type that does not match its type, or if it
2550    has a void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with a
2551    return value.</p>
2552
2553 <h5>Semantics:</h5>
2554 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow returns back to
2555    the calling function's context.  If the caller is a
2556    "<a href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at the
2557    instruction after the call.  If the caller was an
2558    "<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues at
2559    the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction returns
2560    a value, that value shall set the call or invoke instruction's return
2561    value.</p>
2562
2563 <h5>Example:</h5>
2564 <pre>
2565   ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
2566   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
2567   ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } <i>; Return a struct of values 4 and 2</i>
2568 </pre>
2569
2570 <p>Note that the code generator does not yet fully support large
2571    return values. The specific sizes that are currently supported are
2572    dependent on the target. For integers, on 32-bit targets the limit
2573    is often 64 bits, and on 64-bit targets the limit is often 128 bits.
2574    For aggregate types, the current limits are dependent on the element
2575    types; for example targets are often limited to 2 total integer
2576    elements and 2 total floating-point elements.</p>
2577
2578 </div>
2579 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2580 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a> </div>
2581
2582 <div class="doc_text">
2583
2584 <h5>Syntax:</h5>
2585 <pre>
2586   br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;<br>  br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
2587 </pre>
2588
2589 <h5>Overview:</h5>
2590 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to a
2591    different basic block in the current function.  There are two forms of this
2592    instruction, corresponding to a conditional branch and an unconditional
2593    branch.</p>
2594
2595 <h5>Arguments:</h5>
2596 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single
2597    '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The unconditional form
2598    of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>' value as a
2599    target.</p>
2600
2601 <h5>Semantics:</h5>
2602 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
2603    argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows to the
2604    '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
2605    control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
2606
2607 <h5>Example:</h5>
2608 <pre>
2609 Test:
2610   %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %a, %b
2611   br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal
2612 IfEqual:
2613   <a href="#i_ret">ret</a> i32 1
2614 IfUnequal:
2615   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0
2616 </pre>
2617
2618 </div>
2619
2620 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2621 <div class="doc_subsubsection">
2622    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
2623 </div>
2624
2625 <div class="doc_text">
2626
2627 <h5>Syntax:</h5>
2628 <pre>
2629   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
2630 </pre>
2631
2632 <h5>Overview:</h5>
2633 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
2634    several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
2635    instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
2636    destinations.</p>
2637
2638 <h5>Arguments:</h5>
2639 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
2640    comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination,
2641    and an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.
2642    The table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
2643
2644 <h5>Semantics:</h5>
2645 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
2646    destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this table
2647    is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
2648    transferred to the corresponding destination; otherwise, control flow is
2649    transferred to the default destination.</p>
2650
2651 <h5>Implementation:</h5>
2652 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
2653    <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in
2654    different ways.  For example, it could be generated as a series of chained
2655    conditional branches or with a lookup table.</p>
2656
2657 <h5>Example:</h5>
2658 <pre>
2659  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
2660  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
2661  switch i32 %Val, label %truedest [ i32 0, label %falsedest ]
2662
2663  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
2664  switch i32 0, label %dest [ ]
2665
2666  <i>; Implement a jump table:</i>
2667  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
2668                                      i32 1, label %onone
2669                                      i32 2, label %ontwo ]
2670 </pre>
2671
2672 </div>
2673
2674 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2675 <div class="doc_subsubsection">
2676   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
2677 </div>
2678
2679 <div class="doc_text">
2680
2681 <h5>Syntax:</h5>
2682 <pre>
2683   &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>]
2684                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
2685 </pre>
2686
2687 <h5>Overview:</h5>
2688 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
2689    function, with the possibility of control flow transfer to either the
2690    '<tt>normal</tt>' label or the '<tt>exception</tt>' label.  If the callee
2691    function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction,
2692    control flow will return to the "normal" label.  If the callee (or any
2693    indirect callees) returns with the "<a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>"
2694    instruction, control is interrupted and continued at the dynamically nearest
2695    "exception" label.</p>
2696
2697 <h5>Arguments:</h5>
2698 <p>This instruction requires several arguments:</p>
2699
2700 <ol>
2701   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
2702       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
2703       defaults to using C calling conventions.</li>
2704
2705   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
2706       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
2707       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
2708
2709   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
2710       function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
2711       invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching
2712       off an arbitrary pointer to function value.</li>
2713
2714   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
2715       function to be invoked. </li>
2716
2717   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
2718       signature argument types.  If the function signature indicates the
2719       function accepts a variable number of arguments, the extra arguments can
2720       be specified.</li>
2721
2722   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
2723       executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
2724
2725   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns with
2726       the <a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a> instruction. </li>
2727
2728   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
2729       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
2730       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
2731 </ol>
2732
2733 <h5>Semantics:</h5>
2734 <p>This instruction is designed to operate as a standard
2735    '<tt><a href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
2736    primary difference is that it establishes an association with a label, which
2737    is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
2738
2739 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
2740    cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
2741    exception.  Additionally, this is important for implementation of
2742    '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
2743
2744 <p>For the purposes of the SSA form, the definition of the value returned by the
2745    '<tt>invoke</tt>' instruction is deemed to occur on the edge from the current
2746    block to the "normal" label. If the callee unwinds then no return value is
2747    available.</p>
2748
2749 <h5>Example:</h5>
2750 <pre>
2751   %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
2752               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
2753   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
2754               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
2755 </pre>
2756
2757 </div>
2758
2759 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2760
2761 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unwind">'<tt>unwind</tt>'
2762 Instruction</a> </div>
2763
2764 <div class="doc_text">
2765
2766 <h5>Syntax:</h5>
2767 <pre>
2768   unwind
2769 </pre>
2770
2771 <h5>Overview:</h5>
2772 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction unwinds the stack, continuing control flow
2773    at the first callee in the dynamic call stack which used
2774    an <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction to perform the call.
2775    This is primarily used to implement exception handling.</p>
2776
2777 <h5>Semantics:</h5>
2778 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction causes execution of the current function to
2779    immediately halt.  The dynamic call stack is then searched for the
2780    first <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction on the call stack.
2781    Once found, execution continues at the "exceptional" destination block
2782    specified by the <tt>invoke</tt> instruction.  If there is no <tt>invoke</tt>
2783    instruction in the dynamic call chain, undefined behavior results.</p>
2784
2785 </div>
2786
2787 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2788
2789 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>'
2790 Instruction</a> </div>
2791
2792 <div class="doc_text">
2793
2794 <h5>Syntax:</h5>
2795 <pre>
2796   unreachable
2797 </pre>
2798
2799 <h5>Overview:</h5>
2800 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
2801    instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
2802    code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
2803    no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
2804
2805 <h5>Semantics:</h5>
2806 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
2807
2808 </div>
2809
2810 <!-- ======================================================================= -->
2811 <div class="doc_subsection"> <a name="binaryops">Binary Operations</a> </div>
2812
2813 <div class="doc_text">
2814
2815 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a program.  They
2816    require two operands of the same type, execute an operation on them, and
2817    produce a single value.  The operands might represent multiple data, as is
2818    the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type.  The result value
2819    has the same type as its operands.</p>
2820
2821 <p>There are several different binary operators:</p>
2822
2823 </div>
2824
2825 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2826 <div class="doc_subsubsection">
2827   <a name="i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a>
2828 </div>
2829
2830 <div class="doc_text">
2831
2832 <h5>Syntax:</h5>
2833 <pre>
2834   &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
2835   &lt;result&gt; = add nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2836   &lt;result&gt; = add nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2837   &lt;result&gt; = add nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
2838 </pre>
2839
2840 <h5>Overview:</h5>
2841 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
2842
2843 <h5>Arguments:</h5>
2844 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must
2845    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
2846    integer values. Both arguments must have identical types.</p>
2847
2848 <h5>Semantics:</h5>
2849 <p>The value produced is the integer sum of the two operands.</p>
2850
2851 <p>If the sum has unsigned overflow, the result returned is the mathematical
2852    result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the result.</p>
2853
2854 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
2855    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
2856
2857 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
2858    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
2859    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>add</tt>
2860    is undefined if unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.</p>
2861
2862 <h5>Example:</h5>
2863 <pre>
2864   &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
2865 </pre>
2866
2867 </div>
2868
2869 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2870 <div class="doc_subsubsection">
2871   <a name="i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a>
2872 </div>
2873
2874 <div class="doc_text">
2875
2876 <h5>Syntax:</h5>
2877 <pre>
2878   &lt;result&gt; = fadd &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2879 </pre>
2880
2881 <h5>Overview:</h5>
2882 <p>The '<tt>fadd</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
2883
2884 <h5>Arguments:</h5>
2885 <p>The two arguments to the '<tt>fadd</tt>' instruction must be
2886    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
2887    floating point values. Both arguments must have identical types.</p>
2888
2889 <h5>Semantics:</h5>
2890 <p>The value produced is the floating point sum of the two operands.</p>
2891
2892 <h5>Example:</h5>
2893 <pre>
2894   &lt;result&gt; = fadd float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 + %var</i>
2895 </pre>
2896
2897 </div>
2898
2899 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2900 <div class="doc_subsubsection">
2901    <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a>
2902 </div>
2903
2904 <div class="doc_text">
2905
2906 <h5>Syntax:</h5>
2907 <pre>
2908   &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
2909   &lt;result&gt; = sub nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2910   &lt;result&gt; = sub nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2911   &lt;result&gt; = sub nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
2912 </pre>
2913
2914 <h5>Overview:</h5>
2915 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
2916    operands.</p>
2917
2918 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the
2919    '<tt>neg</tt>' instruction present in most other intermediate
2920    representations.</p>
2921
2922 <h5>Arguments:</h5>
2923 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must
2924    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
2925    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
2926
2927 <h5>Semantics:</h5>
2928 <p>The value produced is the integer difference of the two operands.</p>
2929
2930 <p>If the difference has unsigned overflow, the result returned is the
2931    mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the
2932    result.</p>
2933
2934 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
2935    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
2936
2937 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
2938    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
2939    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>sub</tt>
2940    is undefined if unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.</p>
2941
2942 <h5>Example:</h5>
2943 <pre>
2944   &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
2945   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
2946 </pre>
2947
2948 </div>
2949
2950 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2951 <div class="doc_subsubsection">
2952    <a name="i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a>
2953 </div>
2954
2955 <div class="doc_text">
2956
2957 <h5>Syntax:</h5>
2958 <pre>
2959   &lt;result&gt; = fsub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2960 </pre>
2961
2962 <h5>Overview:</h5>
2963 <p>The '<tt>fsub</tt>' instruction returns the difference of its two
2964    operands.</p>
2965
2966 <p>Note that the '<tt>fsub</tt>' instruction is used to represent the
2967    '<tt>fneg</tt>' instruction present in most other intermediate
2968    representations.</p>
2969
2970 <h5>Arguments:</h5>
2971 <p>The two arguments to the '<tt>fsub</tt>' instruction must be
2972    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
2973    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
2974
2975 <h5>Semantics:</h5>
2976 <p>The value produced is the floating point difference of the two operands.</p>
2977
2978 <h5>Example:</h5>
2979 <pre>
2980   &lt;result&gt; = fsub float 4.0, %var           <i>; yields {float}:result = 4.0 - %var</i>
2981   &lt;result&gt; = fsub float -0.0, %val          <i>; yields {float}:result = -%var</i>
2982 </pre>
2983
2984 </div>
2985
2986 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2987 <div class="doc_subsubsection">
2988   <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a>
2989 </div>
2990
2991 <div class="doc_text">
2992
2993 <h5>Syntax:</h5>
2994 <pre>
2995   &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
2996   &lt;result&gt; = mul nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2997   &lt;result&gt; = mul nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
2998   &lt;result&gt; = mul nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
2999 </pre>
3000
3001 <h5>Overview:</h5>
3002 <p>The '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
3003
3004 <h5>Arguments:</h5>
3005 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must
3006    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3007    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
3008
3009 <h5>Semantics:</h5>
3010 <p>The value produced is the integer product of the two operands.</p>
3011
3012 <p>If the result of the multiplication has unsigned overflow, the result
3013    returned is the mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit
3014    width of the result.</p>
3015
3016 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, and the result
3017    is the same width as the operands, this instruction returns the correct
3018    result for both signed and unsigned integers.  If a full product
3019    (e.g. <tt>i32</tt>x<tt>i32</tt>-><tt>i64</tt>) is needed, the operands should
3020    be sign-extended or zero-extended as appropriate to the width of the full
3021    product.</p>
3022
3023 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3024    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3025    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>mul</tt>
3026    is undefined if unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.</p>
3027
3028 <h5>Example:</h5>
3029 <pre>
3030   &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
3031 </pre>
3032
3033 </div>
3034
3035 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3036 <div class="doc_subsubsection">
3037   <a name="i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a>
3038 </div>
3039
3040 <div class="doc_text">
3041
3042 <h5>Syntax:</h5>
3043 <pre>
3044   &lt;result&gt; = fmul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3045 </pre>
3046
3047 <h5>Overview:</h5>
3048 <p>The '<tt>fmul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
3049
3050 <h5>Arguments:</h5>
3051 <p>The two arguments to the '<tt>fmul</tt>' instruction must be
3052    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3053    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3054
3055 <h5>Semantics:</h5>
3056 <p>The value produced is the floating point product of the two operands.</p>
3057
3058 <h5>Example:</h5>
3059 <pre>
3060   &lt;result&gt; = fmul float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 * %var</i>
3061 </pre>
3062
3063 </div>
3064
3065 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3066 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction
3067 </a></div>
3068
3069 <div class="doc_text">
3070
3071 <h5>Syntax:</h5>
3072 <pre>
3073   &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3074 </pre>
3075
3076 <h5>Overview:</h5>
3077 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3078
3079 <h5>Arguments:</h5>
3080 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be
3081    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3082    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3083
3084 <h5>Semantics:</h5>
3085 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.</p>
3086
3087 <p>Note that unsigned integer division and signed integer division are distinct
3088    operations; for signed integer division, use '<tt>sdiv</tt>'.</p>
3089
3090 <p>Division by zero leads to undefined behavior.</p>
3091
3092 <h5>Example:</h5>
3093 <pre>
3094   &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
3095 </pre>
3096
3097 </div>
3098
3099 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3100 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction
3101 </a> </div>
3102
3103 <div class="doc_text">
3104
3105 <h5>Syntax:</h5>
3106 <pre>
3107   &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
3108   &lt;result&gt; = sdiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3109 </pre>
3110
3111 <h5>Overview:</h5>
3112 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3113
3114 <h5>Arguments:</h5>
3115 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be
3116    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3117    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3118
3119 <h5>Semantics:</h5>
3120 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands rounded
3121    towards zero.</p>
3122
3123 <p>Note that signed integer division and unsigned integer division are distinct
3124    operations; for unsigned integer division, use '<tt>udiv</tt>'.</p>
3125
3126 <p>Division by zero leads to undefined behavior. Overflow also leads to
3127    undefined behavior; this is a rare case, but can occur, for example, by doing
3128    a 32-bit division of -2147483648 by -1.</p>
3129
3130 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
3131    <tt>sdiv</tt> is undefined if the result would be rounded or if overflow
3132    would occur.</p>
3133
3134 <h5>Example:</h5>
3135 <pre>
3136   &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
3137 </pre>
3138
3139 </div>
3140
3141 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3142 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>'
3143 Instruction</a> </div>
3144
3145 <div class="doc_text">
3146
3147 <h5>Syntax:</h5>
3148 <pre>
3149   &lt;result&gt; = fdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3150 </pre>
3151
3152 <h5>Overview:</h5>
3153 <p>The '<tt>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3154
3155 <h5>Arguments:</h5>
3156 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
3157    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3158    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3159
3160 <h5>Semantics:</h5>
3161 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
3162
3163 <h5>Example:</h5>
3164 <pre>
3165   &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
3166 </pre>
3167
3168 </div>
3169
3170 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3171 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
3172 </div>
3173
3174 <div class="doc_text">
3175
3176 <h5>Syntax:</h5>
3177 <pre>
3178   &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3179 </pre>
3180
3181 <h5>Overview:</h5>
3182 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the unsigned
3183    division of its two arguments.</p>
3184
3185 <h5>Arguments:</h5>
3186 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be
3187    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3188    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3189
3190 <h5>Semantics:</h5>
3191 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
3192    This instruction always performs an unsigned division to get the
3193    remainder.</p>
3194
3195 <p>Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
3196    distinct operations; for signed integer remainder, use '<tt>srem</tt>'.</p>
3197
3198 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.</p>
3199
3200 <h5>Example:</h5>
3201 <pre>
3202   &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
3203 </pre>
3204
3205 </div>
3206
3207 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3208 <div class="doc_subsubsection">
3209   <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a>
3210 </div>
3211
3212 <div class="doc_text">
3213
3214 <h5>Syntax:</h5>
3215 <pre>
3216   &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3217 </pre>
3218
3219 <h5>Overview:</h5>
3220 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the signed
3221    division of its two operands. This instruction can also take
3222    <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values in which case the
3223    elements must be integers.</p>
3224
3225 <h5>Arguments:</h5>
3226 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be
3227    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3228    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3229
3230 <h5>Semantics:</h5>
3231 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
3232    has the same sign as the dividend, <tt>op1</tt>), not the <i>modulo</i>
3233    operator (where the result has the same sign as the divisor, <tt>op2</tt>) of
3234    a value.  For more information about the difference,
3235    see <a href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
3236    Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
3237    please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
3238    Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
3239
3240 <p>Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
3241    distinct operations; for unsigned integer remainder, use '<tt>urem</tt>'.</p>
3242
3243 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.
3244    Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
3245    occur, for example, by taking the remainder of a 32-bit division of
3246    -2147483648 by -1.  (The remainder doesn't actually overflow, but this rule
3247    lets srem be implemented using instructions that return both the result of
3248    the division and the remainder.)</p>
3249
3250 <h5>Example:</h5>
3251 <pre>
3252   &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
3253 </pre>
3254
3255 </div>
3256
3257 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3258 <div class="doc_subsubsection">
3259   <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a> </div>
3260
3261 <div class="doc_text">
3262
3263 <h5>Syntax:</h5>
3264 <pre>
3265   &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3266 </pre>
3267
3268 <h5>Overview:</h5>
3269 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the division of
3270    its two operands.</p>
3271
3272 <h5>Arguments:</h5>
3273 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
3274    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3275    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3276
3277 <h5>Semantics:</h5>
3278 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.  The remainder
3279    has the same sign as the dividend.</p>
3280
3281 <h5>Example:</h5>
3282 <pre>
3283   &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
3284 </pre>
3285
3286 </div>
3287
3288 <!-- ======================================================================= -->
3289 <div class="doc_subsection"> <a name="bitwiseops">Bitwise Binary
3290 Operations</a> </div>
3291
3292 <div class="doc_text">
3293
3294 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of bit-twiddling in a
3295    program.  They are generally very efficient instructions and can commonly be
3296    strength reduced from other instructions.  They require two operands of the
3297    same type, execute an operation on them, and produce a single value.  The
3298    resulting value is the same type as its operands.</p>
3299
3300 </div>
3301
3302 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3303 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>'
3304 Instruction</a> </div>
3305
3306 <div class="doc_text">
3307
3308 <h5>Syntax:</h5>
3309 <pre>
3310   &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3311 </pre>
3312
3313 <h5>Overview:</h5>
3314 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to the left
3315    a specified number of bits.</p>
3316
3317 <h5>Arguments:</h5>
3318 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the
3319     same <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3320     integer type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
3321
3322 <h5>Semantics:</h5>
3323 <p>The value produced is <tt>op1</tt> * 2<sup><tt>op2</tt></sup> mod
3324    2<sup>n</sup>, where <tt>n</tt> is the width of the result.  If <tt>op2</tt>
3325    is (statically or dynamically) negative or equal to or larger than the number
3326    of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.  If the arguments are
3327    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
3328    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
3329
3330 <h5>Example:</h5>
3331 <pre>
3332   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
3333   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
3334   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
3335   &lt;result&gt; = shl i32 1, 32     <i>; undefined</i>
3336   &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>
3337 </pre>
3338
3339 </div>
3340
3341 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3342 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>'
3343 Instruction</a> </div>
3344
3345 <div class="doc_text">
3346
3347 <h5>Syntax:</h5>
3348 <pre>
3349   &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3350 </pre>
3351
3352 <h5>Overview:</h5>
3353 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first
3354    operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
3355
3356 <h5>Arguments:</h5>
3357 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same
3358    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3359    type. '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
3360
3361 <h5>Semantics:</h5>
3362 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
3363    significant bits of the result will be filled with zero bits after the shift.
3364    If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or larger than the
3365    number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If the arguments are
3366    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
3367    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
3368
3369 <h5>Example:</h5>
3370 <pre>
3371   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
3372   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
3373   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
3374   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
3375   &lt;result&gt; = lshr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
3376   &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>
3377 </pre>
3378
3379 </div>
3380
3381 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3382 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>'
3383 Instruction</a> </div>
3384 <div class="doc_text">
3385
3386 <h5>Syntax:</h5>
3387 <pre>
3388   &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3389 </pre>
3390
3391 <h5>Overview:</h5>
3392 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first
3393    operand shifted to the right a specified number of bits with sign
3394    extension.</p>
3395
3396 <h5>Arguments:</h5>
3397 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same
3398    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3399    type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
3400
3401 <h5>Semantics:</h5>
3402 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation, The
3403    most significant bits of the result will be filled with the sign bit
3404    of <tt>op1</tt>.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or
3405    larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If
3406    the arguments are vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by
3407    the corresponding shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
3408
3409 <h5>Example:</h5>
3410 <pre>
3411   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
3412   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
3413   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
3414   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
3415   &lt;result&gt; = ashr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
3416   &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>
3417 </pre>
3418
3419 </div>
3420
3421 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3422 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_and">'<tt>and</tt>'
3423 Instruction</a> </div>
3424
3425 <div class="doc_text">
3426
3427 <h5>Syntax:</h5>
3428 <pre>
3429   &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3430 </pre>
3431
3432 <h5>Overview:</h5>
3433 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of its two
3434    operands.</p>
3435
3436 <h5>Arguments:</h5>
3437 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be
3438    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3439    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3440
3441 <h5>Semantics:</h5>
3442 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
3443
3444 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3445   <tbody>
3446     <tr>
3447       <td>In0</td>
3448       <td>In1</td>
3449       <td>Out</td>
3450     </tr>
3451     <tr>
3452       <td>0</td>
3453       <td>0</td>
3454       <td>0</td>
3455     </tr>
3456     <tr>
3457       <td>0</td>
3458       <td>1</td>
3459       <td>0</td>
3460     </tr>
3461     <tr>
3462       <td>1</td>
3463       <td>0</td>
3464       <td>0</td>
3465     </tr>
3466     <tr>
3467       <td>1</td>
3468       <td>1</td>
3469       <td>1</td>
3470     </tr>
3471   </tbody>
3472 </table>
3473
3474 <h5>Example:</h5>
3475 <pre>
3476   &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
3477   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
3478   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
3479 </pre>
3480 </div>
3481 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3482 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a> </div>
3483
3484 <div class="doc_text">
3485
3486 <h5>Syntax:</h5>
3487 <pre>
3488   &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3489 </pre>
3490
3491 <h5>Overview:</h5>
3492 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive or of its
3493    two operands.</p>
3494
3495 <h5>Arguments:</h5>
3496 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be
3497    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3498    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3499
3500 <h5>Semantics:</h5>
3501 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
3502
3503 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3504   <tbody>
3505     <tr>
3506       <td>In0</td>
3507       <td>In1</td>
3508       <td>Out</td>
3509     </tr>
3510     <tr>
3511       <td>0</td>
3512       <td>0</td>
3513       <td>0</td>
3514     </tr>
3515     <tr>
3516       <td>0</td>
3517       <td>1</td>
3518       <td>1</td>
3519     </tr>
3520     <tr>
3521       <td>1</td>
3522       <td>0</td>
3523       <td>1</td>
3524     </tr>
3525     <tr>
3526       <td>1</td>
3527       <td>1</td>
3528       <td>1</td>
3529     </tr>
3530   </tbody>
3531 </table>
3532
3533 <h5>Example:</h5>
3534 <pre>
3535   &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
3536   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
3537   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
3538 </pre>
3539
3540 </div>
3541
3542 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3543 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>'
3544 Instruction</a> </div>
3545
3546 <div class="doc_text">
3547
3548 <h5>Syntax:</h5>
3549 <pre>
3550   &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3551 </pre>
3552
3553 <h5>Overview:</h5>
3554 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive or of
3555    its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the "one's
3556    complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
3557
3558 <h5>Arguments:</h5>
3559 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be
3560    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3561    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3562
3563 <h5>Semantics:</h5>
3564 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
3565
3566 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3567   <tbody>
3568     <tr>
3569       <td>In0</td>
3570       <td>In1</td>
3571       <td>Out</td>
3572     </tr>
3573     <tr>
3574       <td>0</td>
3575       <td>0</td>
3576       <td>0</td>
3577     </tr>
3578     <tr>
3579       <td>0</td>
3580       <td>1</td>
3581       <td>1</td>
3582     </tr>
3583     <tr>
3584       <td>1</td>
3585       <td>0</td>
3586       <td>1</td>
3587     </tr>
3588     <tr>
3589       <td>1</td>
3590       <td>1</td>
3591       <td>0</td>
3592     </tr>
3593   </tbody>
3594 </table>
3595
3596 <h5>Example:</h5>
3597 <pre>
3598   &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
3599   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
3600   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
3601   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
3602 </pre>
3603
3604 </div>
3605
3606 <!-- ======================================================================= -->
3607 <div class="doc_subsection">
3608   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
3609 </div>
3610
3611 <div class="doc_text">
3612
3613 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
3614    target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
3615    vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
3616    does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
3617    will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a
3618    specific target.</p>
3619
3620 </div>
3621
3622 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3623 <div class="doc_subsubsection">
3624    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
3625 </div>
3626
3627 <div class="doc_text">
3628
3629 <h5>Syntax:</h5>
3630 <pre>
3631   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
3632 </pre>
3633
3634 <h5>Overview:</h5>
3635 <p>The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar element
3636    from a vector at a specified index.</p>
3637
3638
3639 <h5>Arguments:</h5>
3640 <p>The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a value
3641    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is an index
3642    indicating the position from which to extract the element.  The index may be
3643    a variable.</p>
3644
3645 <h5>Semantics:</h5>
3646 <p>The result is a scalar of the same type as the element type of
3647    <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
3648    <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
3649    results are undefined.</p>
3650
3651 <h5>Example:</h5>
3652 <pre>
3653   %result = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
3654 </pre>
3655
3656 </div>
3657
3658 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3659 <div class="doc_subsubsection">
3660    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
3661 </div>
3662
3663 <div class="doc_text">
3664
3665 <h5>Syntax:</h5>
3666 <pre>
3667   &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>
3668 </pre>
3669
3670 <h5>Overview:</h5>
3671 <p>The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar element into a
3672    vector at a specified index.</p>
3673
3674 <h5>Arguments:</h5>
3675 <p>The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a value
3676    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a scalar value
3677    whose type must equal the element type of the first operand.  The third
3678    operand is an index indicating the position at which to insert the value.
3679    The index may be a variable.</p>
3680
3681 <h5>Semantics:</h5>
3682 <p>The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its element values
3683    are those of <tt>val</tt> except at position <tt>idx</tt>, where it gets the
3684    value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
3685    results are undefined.</p>
3686
3687 <h5>Example:</h5>
3688 <pre>
3689   %result = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
3690 </pre>
3691
3692 </div>
3693
3694 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3695 <div class="doc_subsubsection">
3696    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
3697 </div>
3698
3699 <div class="doc_text">
3700
3701 <h5>Syntax:</h5>
3702 <pre>
3703   &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>
3704 </pre>
3705
3706 <h5>Overview:</h5>
3707 <p>The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
3708    from two input vectors, returning a vector with the same element type as the
3709    input and length that is the same as the shuffle mask.</p>
3710
3711 <h5>Arguments:</h5>
3712 <p>The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
3713    with types that match each other. The third argument is a shuffle mask whose
3714    element type is always 'i32'.  The result of the instruction is a vector
3715    whose length is the same as the shuffle mask and whose element type is the
3716    same as the element type of the first two operands.</p>
3717
3718 <p>The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
3719    constant integer or undef values.</p>
3720
3721 <h5>Semantics:</h5>
3722 <p>The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
3723    both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
3724    the result vector, which element of the two input vectors the result element
3725    gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the
3726    second operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.</p>
3727
3728 <h5>Example:</h5>
3729 <pre>
3730   %result = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
3731                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
3732   %result = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef,
3733                           &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.
3734   %result = shufflevector &lt;8 x i32&gt; %v1, &lt;8 x i32&gt; undef,
3735                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
3736   %result = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
3737                           &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>
3738 </pre>
3739
3740 </div>
3741
3742 <!-- ======================================================================= -->
3743 <div class="doc_subsection">
3744   <a name="aggregateops">Aggregate Operations</a>
3745 </div>
3746
3747 <div class="doc_text">
3748
3749 <p>LLVM supports several instructions for working with aggregate values.</p>
3750
3751 </div>
3752
3753 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3754 <div class="doc_subsubsection">
3755    <a name="i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a>
3756 </div>
3757
3758 <div class="doc_text">
3759
3760 <h5>Syntax:</h5>
3761 <pre>
3762   &lt;result&gt; = extractvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*
3763 </pre>
3764
3765 <h5>Overview:</h5>
3766 <p>The '<tt>extractvalue</tt>' instruction extracts the value of a struct field
3767    or array element from an aggregate value.</p>
3768
3769 <h5>Arguments:</h5>
3770 <p>The first operand of an '<tt>extractvalue</tt>' instruction is a value
3771    of <a href="#t_struct">struct</a> or <a href="#t_array">array</a> type.  The
3772    operands are constant indices to specify which value to extract in a similar
3773    manner as indices in a
3774    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
3775
3776 <h5>Semantics:</h5>
3777 <p>The result is the value at the position in the aggregate specified by the
3778    index operands.</p>
3779
3780 <h5>Example:</h5>
3781 <pre>
3782   %result = extractvalue {i32, float} %agg, 0    <i>; yields i32</i>
3783 </pre>
3784
3785 </div>
3786
3787 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3788 <div class="doc_subsubsection">
3789    <a name="i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a>
3790 </div>
3791
3792 <div class="doc_text">
3793
3794 <h5>Syntax:</h5>
3795 <pre>
3796   &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>
3797 </pre>
3798
3799 <h5>Overview:</h5>
3800 <p>The '<tt>insertvalue</tt>' instruction inserts a value into a struct field or
3801    array element in an aggregate.</p>
3802
3803
3804 <h5>Arguments:</h5>
3805 <p>The first operand of an '<tt>insertvalue</tt>' instruction is a value
3806    of <a href="#t_struct">struct</a> or <a href="#t_array">array</a> type.  The
3807    second operand is a first-class value to insert.  The following operands are
3808    constant indices indicating the position at which to insert the value in a
3809    similar manner as indices in a
3810    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.  The
3811    value to insert must have the same type as the value identified by the
3812    indices.</p>
3813
3814 <h5>Semantics:</h5>
3815 <p>The result is an aggregate of the same type as <tt>val</tt>.  Its value is
3816    that of <tt>val</tt> except that the value at the position specified by the
3817    indices is that of <tt>elt</tt>.</p>
3818
3819 <h5>Example:</h5>
3820 <pre>
3821   %result = insertvalue {i32, float} %agg, i32 1, 0    <i>; yields {i32, float}</i>
3822 </pre>
3823
3824 </div>
3825
3826
3827 <!-- ======================================================================= -->
3828 <div class="doc_subsection">
3829   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
3830 </div>
3831
3832 <div class="doc_text">
3833
3834 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it represents
3835    memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which makes things
3836    very simple.  This section describes how to read, write, allocate, and free
3837    memory in LLVM.</p>
3838
3839 </div>
3840
3841 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3842 <div class="doc_subsubsection">
3843   <a name="i_malloc">'<tt>malloc</tt>' Instruction</a>
3844 </div>
3845
3846 <div class="doc_text">
3847
3848 <h5>Syntax:</h5>
3849 <pre>
3850   &lt;result&gt; = malloc &lt;type&gt;[, i32 &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
3851 </pre>
3852
3853 <h5>Overview:</h5>
3854 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates memory from the system heap and
3855    returns a pointer to it. The object is always allocated in the generic
3856    address space (address space zero).</p>
3857
3858 <h5>Arguments:</h5>
3859 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates
3860    <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt> bytes of memory from the operating
3861    system and returns a pointer of the appropriate type to the program.  If
3862    "NumElements" is specified, it is the number of elements allocated, otherwise
3863    "NumElements" is defaulted to be one.  If a constant alignment is specified,
3864    the value result of the allocation is guaranteed to be aligned to at least
3865    that boundary.  If not specified, or if zero, the target can choose to align
3866    the allocation on any convenient boundary compatible with the type.</p>
3867
3868 <p>'<tt>type</tt>' must be a sized type.</p>
3869
3870 <h5>Semantics:</h5>
3871 <p>Memory is allocated using the system "<tt>malloc</tt>" function, and a
3872    pointer is returned.  The result of a zero byte allocation is undefined.  The
3873    result is null if there is insufficient memory available.</p>
3874
3875 <h5>Example:</h5>
3876 <pre>
3877   %array  = malloc [4 x i8]                     <i>; yields {[%4 x i8]*}:array</i>
3878
3879   %size   = <a href="#i_add">add</a> i32 2, 2                        <i>; yields {i32}:size = i32 4</i>
3880   %array1 = malloc i8, i32 4                    <i>; yields {i8*}:array1</i>
3881   %array2 = malloc [12 x i8], i32 %size         <i>; yields {[12 x i8]*}:array2</i>
3882   %array3 = malloc i32, i32 4, align 1024       <i>; yields {i32*}:array3</i>
3883   %array4 = malloc i32, align 1024              <i>; yields {i32*}:array4</i>
3884 </pre>
3885
3886 <p>Note that the code generator does not yet respect the alignment value.</p>
3887
3888 </div>
3889
3890 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3891 <div class="doc_subsubsection">
3892   <a name="i_free">'<tt>free</tt>' Instruction</a>
3893 </div>
3894
3895 <div class="doc_text">
3896
3897 <h5>Syntax:</h5>
3898 <pre>
3899   free &lt;type&gt; &lt;value&gt;                           <i>; yields {void}</i>
3900 </pre>
3901
3902 <h5>Overview:</h5>
3903 <p>The '<tt>free</tt>' instruction returns memory back to the unused memory heap
3904    to be reallocated in the future.</p>
3905
3906 <h5>Arguments:</h5>
3907 <p>'<tt>value</tt>' shall be a pointer value that points to a value that was
3908    allocated with the '<tt><a href="#i_malloc">malloc</a></tt>' instruction.</p>
3909
3910 <h5>Semantics:</h5>
3911 <p>Access to the memory pointed to by the pointer is no longer defined after
3912    this instruction executes.  If the pointer is null, the operation is a
3913    noop.</p>
3914
3915 <h5>Example:</h5>
3916 <pre>
3917   %array  = <a href="#i_malloc">malloc</a> [4 x i8]                     <i>; yields {[4 x i8]*}:array</i>
3918             free   [4 x i8]* %array
3919 </pre>
3920
3921 </div>
3922
3923 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3924 <div class="doc_subsubsection">
3925   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
3926 </div>
3927
3928 <div class="doc_text">
3929
3930 <h5>Syntax:</h5>
3931 <pre>
3932   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, i32 &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
3933 </pre>
3934
3935 <h5>Overview:</h5>
3936 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
3937    currently executing function, to be automatically released when this function
3938    returns to its caller. The object is always allocated in the generic address
3939    space (address space zero).</p>
3940
3941 <h5>Arguments:</h5>
3942 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction
3943    allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt> bytes of memory on the
3944    runtime stack, returning a pointer of the appropriate type to the program.
3945    If "NumElements" is specified, it is the number of elements allocated,
3946    otherwise "NumElements" is defaulted to be one.  If a constant alignment is
3947    specified, the value result of the allocation is guaranteed to be aligned to
3948    at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target can choose
3949    to align the allocation on any convenient boundary compatible with the
3950    type.</p>
3951
3952 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
3953
3954 <h5>Semantics:</h5>
3955 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  The operation is undefined if
3956    there is insufficient stack space for the allocation.  '<tt>alloca</tt>'d
3957    memory is automatically released when the function returns.  The
3958    '<tt>alloca</tt>' instruction is commonly used to represent automatic
3959    variables that must have an address available.  When the function returns
3960    (either with the <tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>
3961    or <tt><a href="#i_unwind">unwind</a></tt> instructions), the memory is
3962    reclaimed.  Allocating zero bytes is legal, but the result is undefined.</p>
3963
3964 <h5>Example:</h5>
3965 <pre>
3966   %ptr = alloca i32                             <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3967   %ptr = alloca i32, i32 4                      <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3968   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3969   %ptr = alloca i32, align 1024                 <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3970 </pre>
3971
3972 </div>
3973
3974 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3975 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_load">'<tt>load</tt>'
3976 Instruction</a> </div>
3977
3978 <div class="doc_text">
3979
3980 <h5>Syntax:</h5>
3981 <pre>
3982   &lt;result&gt; = load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]
3983   &lt;result&gt; = volatile load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]
3984 </pre>
3985
3986 <h5>Overview:</h5>
3987 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
3988
3989 <h5>Arguments:</h5>
3990 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory address
3991    from which to load.  The pointer must point to
3992    a <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
3993    marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the
3994    number or order of execution of this <tt>load</tt> with other
3995    volatile <tt>load</tt> and <tt><a href="#i_store">store</a></tt>
3996    instructions. </p>
3997
3998 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
3999    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
4000    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
4001    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
4002    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
4003    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
4004    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
4005
4006 <h5>Semantics:</h5>
4007 <p>The location of memory pointed to is loaded.  If the value being loaded is of
4008    scalar type then the number of bytes read does not exceed the minimum number
4009    of bytes needed to hold all bits of the type.  For example, loading an
4010    <tt>i24</tt> reads at most three bytes.  When loading a value of a type like
4011    <tt>i20</tt> with a size that is not an integral number of bytes, the result
4012    is undefined if the value was not originally written using a store of the
4013    same type.</p>
4014
4015 <h5>Examples:</h5>
4016 <pre>
4017   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4018   <a href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
4019   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
4020 </pre>
4021
4022 </div>
4023
4024 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4025 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_store">'<tt>store</tt>'
4026 Instruction</a> </div>
4027
4028 <div class="doc_text">
4029
4030 <h5>Syntax:</h5>
4031 <pre>
4032   store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]                   <i>; yields {void}</i>
4033   volatile store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]          <i>; yields {void}</i>
4034 </pre>
4035
4036 <h5>Overview:</h5>
4037 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
4038
4039 <h5>Arguments:</h5>
4040 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value to store
4041    and an address at which to store it.  The type of the
4042    '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand must be a pointer to
4043    the <a href="#t_firstclass">first class</a> type of the
4044    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' operand. If the <tt>store</tt> is marked
4045    as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the number
4046    or order of execution of this <tt>store</tt> with other
4047    volatile <tt>load</tt> and <tt><a href="#i_store">store</a></tt>
4048    instructions.</p>
4049
4050 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
4051    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
4052    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
4053    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
4054    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
4055    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
4056    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
4057
4058 <h5>Semantics:</h5>
4059 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>' at the
4060    location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.  If
4061    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' is of scalar type then the number of bytes written
4062    does not exceed the minimum number of bytes needed to hold all bits of the
4063    type.  For example, storing an <tt>i24</tt> writes at most three bytes.  When
4064    writing a value of a type like <tt>i20</tt> with a size that is not an
4065    integral number of bytes, it is unspecified what happens to the extra bits
4066    that do not belong to the type, but they will typically be overwritten.</p>
4067
4068 <h5>Example:</h5>
4069 <pre>
4070   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4071   store i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
4072   %val = <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
4073 </pre>
4074
4075 </div>
4076
4077 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4078 <div class="doc_subsubsection">
4079    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
4080 </div>
4081
4082 <div class="doc_text">
4083
4084 <h5>Syntax:</h5>
4085 <pre>
4086   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
4087   &lt;result&gt; = getelementptr inbounds &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
4088 </pre>
4089
4090 <h5>Overview:</h5>
4091 <p>The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
4092    subelement of an aggregate data structure. It performs address calculation
4093    only and does not access memory.</p>
4094
4095 <h5>Arguments:</h5>
4096 <p>The first argument is always a pointer, and forms the basis of the
4097    calculation. The remaining arguments are indices that indicate which of the
4098    elements of the aggregate object are indexed. The interpretation of each
4099    index is dependent on the type being indexed into. The first index always
4100    indexes the pointer value given as the first argument, the second index
4101    indexes a value of the type pointed to (not necessarily the value directly
4102    pointed to, since the first index can be non-zero), etc. The first type
4103    indexed into must be a pointer value, subsequent types can be arrays, vectors
4104    and structs. Note that subsequent types being indexed into can never be
4105    pointers, since that would require loading the pointer before continuing
4106    calculation.</p>
4107
4108 <p>The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
4109    When indexing into a (optionally packed) structure, only <tt>i32</tt> integer
4110    <b>constants</b> are allowed.  When indexing into an array, pointer or
4111    vector, integers of any width are allowed, and they are not required to be
4112    constant.</p>
4113
4114 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets compiled to
4115    LLVM:</p>
4116
4117 <div class="doc_code">
4118 <pre>
4119 struct RT {
4120   char A;
4121   int B[10][20];
4122   char C;
4123 };
4124 struct ST {
4125   int X;
4126   double Y;
4127   struct RT Z;
4128 };
4129
4130 int *foo(struct ST *s) {
4131   return &amp;s[1].Z.B[5][13];
4132 }
4133 </pre>
4134 </div>
4135
4136 <p>The LLVM code generated by the GCC frontend is:</p>
4137
4138 <div class="doc_code">
4139 <pre>
4140 %RT = <a href="#namedtypes">type</a> { i8 , [10 x [20 x i32]], i8  }
4141 %ST = <a href="#namedtypes">type</a> { i32, double, %RT }
4142
4143 define i32* @foo(%ST* %s) {
4144 entry:
4145   %reg = getelementptr %ST* %s, i32 1, i32 2, i32 1, i32 5, i32 13
4146   ret i32* %reg
4147 }
4148 </pre>
4149 </div>
4150
4151 <h5>Semantics:</h5>
4152 <p>In the example above, the first index is indexing into the '<tt>%ST*</tt>'
4153    type, which is a pointer, yielding a '<tt>%ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %RT
4154    }</tt>' type, a structure.  The second index indexes into the third element
4155    of the structure, yielding a '<tt>%RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]],
4156    i8 }</tt>' type, another structure.  The third index indexes into the second
4157    element of the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an
4158    array.  The two dimensions of the array are subscripted into, yielding an
4159    '<tt>i32</tt>' type.  The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a
4160    pointer to this element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
4161
4162 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a structure,
4163    returning a pointer to an inner element.  Because of this, the LLVM code for
4164    the given testcase is equivalent to:</p>
4165
4166 <pre>
4167   define i32* @foo(%ST* %s) {
4168     %t1 = getelementptr %ST* %s, i32 1                        <i>; yields %ST*:%t1</i>
4169     %t2 = getelementptr %ST* %t1, i32 0, i32 2                <i>; yields %RT*:%t2</i>
4170     %t3 = getelementptr %RT* %t2, i32 0, i32 1                <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
4171     %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
4172     %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
4173     ret i32* %t5
4174   }
4175 </pre>
4176
4177 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is present, the result value of the
4178    <tt>getelementptr</tt> is undefined if the base pointer is not an
4179    <i>in bounds</i> address of an allocated object, or if any of the addresses
4180    that would be formed by successive addition of the offsets implied by the
4181    indices to the base address with infinitely precise arithmetic are not an
4182    <i>in bounds</i> address of that allocated object.
4183    The <i>in bounds</i> addresses for an allocated object are all the addresses
4184    that point into the object, plus the address one byte past the end.</p>
4185
4186 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is not present, the offsets are added to
4187    the base address with silently-wrapping two's complement arithmetic, and
4188    the result value of the <tt>getelementptr</tt> may be outside the object
4189    pointed to by the base pointer. The result value may not necessarily be
4190    used to access memory though, even if it happens to point into allocated
4191    storage. See the <a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
4192    section for more information.</p>
4193
4194 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight into
4195    how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr FAQ</a>.</p>
4196
4197 <h5>Example:</h5>
4198 <pre>
4199     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
4200     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
4201     <i>; yields i8*:vptr</i>
4202     %vptr = getelementptr {i32, &lt;2 x i8&gt;}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
4203     <i>; yields i8*:eptr</i>
4204     %eptr = getelementptr [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
4205     <i>; yields i32*:iptr</i>
4206     %iptr = getelementptr [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
4207 </pre>
4208
4209 </div>
4210
4211 <!-- ======================================================================= -->
4212 <div class="doc_subsection"> <a name="convertops">Conversion Operations</a>
4213 </div>
4214
4215 <div class="doc_text">
4216
4217 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
4218    which all take a single operand and a type. They perform various bit
4219    conversions on the operand.</p>
4220
4221 </div>
4222
4223 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4224 <div class="doc_subsubsection">
4225    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
4226 </div>
4227 <div class="doc_text">
4228
4229 <h5>Syntax:</h5>
4230 <pre>
4231   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4232 </pre>
4233
4234 <h5>Overview:</h5>
4235 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the
4236    type <tt>ty2</tt>.</p>
4237
4238 <h5>Arguments:</h5>
4239 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to trunc, which must
4240    be an <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type that specifies the
4241    size and type of the result, which must be
4242    an <a href="#t_integer">integer</a> type. The bit size of <tt>value</tt> must
4243    be larger than the bit size of <tt>ty2</tt>. Equal sized types are not
4244    allowed.</p>
4245
4246 <h5>Semantics:</h5>
4247 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits
4248    in <tt>value</tt> and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the
4249    source size must be larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot
4250    be a <i>no-op cast</i>.  It will always truncate bits.</p>
4251
4252 <h5>Example:</h5>
4253 <pre>
4254   %X = trunc i32 257 to i8              <i>; yields i8:1</i>
4255   %Y = trunc i32 123 to i1              <i>; yields i1:true</i>
4256   %Y = trunc i32 122 to i1              <i>; yields i1:false</i>
4257 </pre>
4258
4259 </div>
4260
4261 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4262 <div class="doc_subsubsection">
4263    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
4264 </div>
4265 <div class="doc_text">
4266
4267 <h5>Syntax:</h5>
4268 <pre>
4269   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4270 </pre>
4271
4272 <h5>Overview:</h5>
4273 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type
4274    <tt>ty2</tt>.</p>
4275
4276
4277 <h5>Arguments:</h5>
4278 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, which must be of
4279    <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type to cast it to, which must
4280    also be of <a href="#t_integer">integer</a> type. The bit size of the
4281    <tt>value</tt> must be smaller than the bit size of the destination type,
4282    <tt>ty2</tt>.</p>
4283
4284 <h5>Semantics:</h5>
4285 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
4286    bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>.</p>
4287
4288 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
4289
4290 <h5>Example:</h5>
4291 <pre>
4292   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
4293   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
4294 </pre>
4295
4296 </div>
4297
4298 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4299 <div class="doc_subsubsection">
4300    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
4301 </div>
4302 <div class="doc_text">
4303
4304 <h5>Syntax:</h5>
4305 <pre>
4306   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4307 </pre>
4308
4309 <h5>Overview:</h5>
4310 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
4311
4312 <h5>Arguments:</h5>
4313 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, which must be of
4314    <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type to cast it to, which must
4315    also be of <a href="#t_integer">integer</a> type.  The bit size of the
4316    <tt>value</tt> must be smaller than the bit size of the destination type,
4317    <tt>ty2</tt>.</p>
4318
4319 <h5>Semantics:</h5>
4320 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
4321    bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size
4322    of the type <tt>ty2</tt>.</p>
4323
4324 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
4325
4326 <h5>Example:</h5>
4327 <pre>
4328   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
4329   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
4330 </pre>
4331
4332 </div>
4333
4334 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4335 <div class="doc_subsubsection">
4336    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
4337 </div>
4338
4339 <div class="doc_text">
4340
4341 <h5>Syntax:</h5>
4342 <pre>
4343   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4344 </pre>
4345
4346 <h5>Overview:</h5>
4347 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
4348    <tt>ty2</tt>.</p>
4349
4350 <h5>Arguments:</h5>
4351 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
4352    point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type
4353    to cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
4354    <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a
4355    <i>no-op cast</i>.</p>
4356
4357 <h5>Semantics:</h5>
4358 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
4359    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller
4360    <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit
4361    within the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are
4362    undefined.</p>
4363
4364 <h5>Example:</h5>
4365 <pre>
4366   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
4367   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
4368 </pre>
4369
4370 </div>
4371
4372 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4373 <div class="doc_subsubsection">
4374    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
4375 </div>
4376 <div class="doc_text">
4377
4378 <h5>Syntax:</h5>
4379 <pre>
4380   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4381 </pre>
4382
4383 <h5>Overview:</h5>
4384 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
4385    floating point value.</p>
4386
4387 <h5>Arguments:</h5>
4388 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a
4389    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast, and
4390    a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
4391    type must be smaller than the destination type.</p>
4392
4393 <h5>Semantics:</h5>
4394 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
4395    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger
4396    <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be
4397    used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use
4398    <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
4399
4400 <h5>Example:</h5>
4401 <pre>
4402   %X = fpext float 3.1415 to double        <i>; yields double:3.1415</i>
4403   %Y = fpext float 1.0 to float            <i>; yields float:1.0 (no-op)</i>
4404 </pre>
4405
4406 </div>
4407
4408 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4409 <div class="doc_subsubsection">
4410    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
4411 </div>
4412 <div class="doc_text">
4413
4414 <h5>Syntax:</h5>
4415 <pre>
4416   &lt;result&gt; = fptoui &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4417 </pre>
4418
4419 <h5>Overview:</h5>
4420 <p>The '<tt>fptoui</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
4421    unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.</p>
4422
4423 <h5>Arguments:</h5>
4424 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4425    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
4426    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
4427    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
4428    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
4429
4430 <h5>Semantics:</h5>
4431 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction converts its
4432    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
4433    towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit
4434    in <tt>ty2</tt>, the results are undefined.</p>
4435
4436 <h5>Example:</h5>
4437 <pre>
4438   %X = fptoui double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
4439   %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     <i>; yields undefined:1</i>
4440   %X = fptoui float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
4441 </pre>
4442
4443 </div>
4444
4445 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4446 <div class="doc_subsubsection">
4447    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
4448 </div>
4449 <div class="doc_text">
4450
4451 <h5>Syntax:</h5>
4452 <pre>
4453   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4454 </pre>
4455
4456 <h5>Overview:</h5>
4457 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts
4458    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to
4459    type <tt>ty2</tt>.</p>
4460
4461 <h5>Arguments:</h5>
4462 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4463    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
4464    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
4465    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
4466    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
4467
4468 <h5>Semantics:</h5>
4469 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its
4470    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
4471    towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
4472    the results are undefined.</p>
4473
4474 <h5>Example:</h5>
4475 <pre>
4476   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
4477   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields undefined:1</i>
4478   %X = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
4479 </pre>
4480
4481 </div>
4482
4483 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4484 <div class="doc_subsubsection">
4485    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
4486 </div>
4487 <div class="doc_text">
4488
4489 <h5>Syntax:</h5>
4490 <pre>
4491   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4492 </pre>
4493
4494 <h5>Overview:</h5>
4495 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
4496    integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
4497
4498 <h5>Arguments:</h5>
4499 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4500    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
4501    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
4502    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
4503    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
4504
4505 <h5>Semantics:</h5>
4506 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
4507    integer quantity and converts it to the corresponding floating point
4508    value. If the value cannot fit in the floating point value, the results are
4509    undefined.</p>
4510
4511 <h5>Example:</h5>
4512 <pre>
4513   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
4514   %Y = uitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:255.0</i>
4515 </pre>
4516
4517 </div>
4518
4519 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4520 <div class="doc_subsubsection">
4521    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
4522 </div>
4523 <div class="doc_text">
4524
4525 <h5>Syntax:</h5>
4526 <pre>
4527   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4528 </pre>
4529
4530 <h5>Overview:</h5>
4531 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed integer
4532    and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
4533
4534 <h5>Arguments:</h5>
4535 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4536    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
4537    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
4538    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
4539    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
4540
4541 <h5>Semantics:</h5>
4542 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed integer
4543    quantity and converts it to the corresponding floating point value. If the
4544    value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
4545
4546 <h5>Example:</h5>
4547 <pre>
4548   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
4549   %Y = sitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:-1.0</i>
4550 </pre>
4551
4552 </div>
4553
4554 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4555 <div class="doc_subsubsection">
4556    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
4557 </div>
4558 <div class="doc_text">
4559
4560 <h5>Syntax:</h5>
4561 <pre>
4562   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4563 </pre>
4564
4565 <h5>Overview:</h5>
4566 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer <tt>value</tt> to
4567    the integer type <tt>ty2</tt>.</p>
4568
4569 <h5>Arguments:</h5>
4570 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which
4571    must be a <a href="#t_pointer">pointer</a> value, and a type to cast it to
4572    <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> type.</p>
4573
4574 <h5>Semantics:</h5>
4575 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
4576    <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either
4577    truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
4578    <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
4579    <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
4580    are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
4581    change.</p>
4582
4583 <h5>Example:</h5>
4584 <pre>
4585   %X = ptrtoint i32* %X to i8           <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
4586   %Y = ptrtoint i32* %x to i64          <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
4587 </pre>
4588
4589 </div>
4590
4591 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4592 <div class="doc_subsubsection">
4593    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
4594 </div>
4595 <div class="doc_text">
4596
4597 <h5>Syntax:</h5>
4598 <pre>
4599   &lt;result&gt; = inttoptr &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4600 </pre>
4601
4602 <h5>Overview:</h5>
4603 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to a
4604    pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
4605
4606 <h5>Arguments:</h5>
4607 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
4608    value to cast, and a type to cast it to, which must be a
4609    <a href="#t_pointer">pointer</a> type.</p>
4610
4611 <h5>Semantics:</h5>
4612 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
4613    <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
4614    the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
4615    size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller
4616    than the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the
4617    same size, nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
4618
4619 <h5>Example:</h5>
4620 <pre>
4621   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
4622   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
4623   %Y = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
4624 </pre>
4625
4626 </div>
4627
4628 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4629 <div class="doc_subsubsection">
4630    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
4631 </div>
4632 <div class="doc_text">
4633
4634 <h5>Syntax:</h5>
4635 <pre>
4636   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
4637 </pre>
4638
4639 <h5>Overview:</h5>
4640 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
4641    <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
4642
4643 <h5>Arguments:</h5>
4644 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
4645    non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must also be
4646    a non-aggregate <a href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes
4647    of <tt>value</tt> and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be
4648    identical. If the source type is a pointer, the destination type must also be
4649    a pointer.  This instruction supports bitwise conversion of vectors to
4650    integers and to vectors of other types (as long as they have the same
4651    size).</p>
4652
4653 <h5>Semantics:</h5>
4654 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
4655    <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with
4656    this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been
4657    stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>. Pointer types may only
4658    be converted to other pointer types with this instruction. To convert
4659    pointers to other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or
4660    <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
4661
4662 <h5>Example:</h5>
4663 <pre>
4664   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
4665   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
4666   %Z = bitcast &lt;2 x int&gt; %V to i64;      <i>; yields i64: %V</i>
4667 </pre>
4668
4669 </div>
4670
4671 <!-- ======================================================================= -->
4672 <div class="doc_subsection"> <a name="otherops">Other Operations</a> </div>
4673
4674 <div class="doc_text">
4675
4676 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous" instructions, which
4677    defy better classification.</p>
4678
4679 </div>
4680
4681 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4682 <div class="doc_subsubsection"><a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
4683 </div>
4684
4685 <div class="doc_text">
4686
4687 <h5>Syntax:</h5>
4688 <pre>
4689   &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>
4690 </pre>
4691
4692 <h5>Overview:</h5>
4693 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value or a vector of
4694    boolean values based on comparison of its two integer, integer vector, or
4695    pointer operands.</p>
4696
4697 <h5>Arguments:</h5>
4698 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
4699    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
4700    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
4701
4702 <ol>
4703   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
4704   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
4705   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
4706   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
4707   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
4708   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
4709   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
4710   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
4711   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
4712   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
4713 </ol>
4714
4715 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
4716    <a href="#t_pointer">pointer</a> or integer <a href="#t_vector">vector</a>
4717    typed.  They must also be identical types.</p>
4718
4719 <h5>Semantics:</h5>
4720 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt> according to the
4721    condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always yields
4722    either an <a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a> or vector of <tt>i1</tt>
4723    result, as follows:</p>
4724
4725 <ol>
4726   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal,
4727       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
4728       performed.</li>
4729
4730   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal,
4731       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
4732       performed.</li>
4733
4734   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
4735       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
4736
4737   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
4738       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
4739       to <tt>op2</tt>.</li>
4740
4741   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
4742       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4743
4744   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
4745       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4746
4747   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
4748       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
4749
4750   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
4751       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
4752       to <tt>op2</tt>.</li>
4753
4754   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
4755       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4756
4757   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
4758       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4759 </ol>
4760
4761 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
4762    values are compared as if they were integers.</p>
4763
4764 <p>If the operands are integer vectors, then they are compared element by
4765    element. The result is an <tt>i1</tt> vector with the same number of elements
4766    as the values being compared.  Otherwise, the result is an <tt>i1</tt>.</p>
4767
4768 <h5>Example:</h5>
4769 <pre>
4770   &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
4771   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
4772   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
4773   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
4774   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
4775   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
4776 </pre>
4777
4778 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
4779    the <tt>icmp</tt> instruction.</p>
4780
4781 </div>
4782
4783 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4784 <div class="doc_subsubsection"><a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
4785 </div>
4786
4787 <div class="doc_text">
4788
4789 <h5>Syntax:</h5>
4790 <pre>
4791   &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>
4792 </pre>
4793
4794 <h5>Overview:</h5>
4795 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value or vector of boolean
4796    values based on comparison of its operands.</p>
4797
4798 <p>If the operands are floating point scalars, then the result type is a boolean
4799 (<a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a>).</p>
4800
4801 <p>If the operands are floating point vectors, then the result type is a vector
4802    of boolean with the same number of elements as the operands being
4803    compared.</p>
4804
4805 <h5>Arguments:</h5>
4806 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
4807    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
4808    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
4809
4810 <ol>
4811   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
4812   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
4813   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
4814   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
4815   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
4816   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
4817   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
4818   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
4819   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
4820   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
4821   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
4822   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
4823   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
4824   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
4825   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
4826   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
4827 </ol>
4828
4829 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
4830    <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
4831
4832 <p>Each of <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be either
4833    a <a href="#t_floating">floating point</a> type or
4834    a <a href="#t_vector">vector</a> of floating point type.  They must have
4835    identical types.</p>
4836
4837 <h5>Semantics:</h5>
4838 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
4839    according to the condition code given as <tt>cond</tt>.  If the operands are
4840    vectors, then the vectors are compared element by element.  Each comparison
4841    performed always yields an <a href="#t_integer">i1</a> result, as
4842    follows:</p>
4843
4844 <ol>
4845   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
4846
4847   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4848       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
4849
4850   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4851       <tt>op1</tt> is greather than <tt>op2</tt>.</li>
4852
4853   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4854       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4855
4856   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4857       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4858
4859   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4860       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4861
4862   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4863       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
4864
4865   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
4866
4867   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4868       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
4869
4870   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4871       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
4872
4873   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4874       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4875
4876   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4877       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4878
4879   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4880       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4881
4882   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
4883       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
4884
4885   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
4886
4887   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
4888 </ol>
4889
4890 <h5>Example:</h5>
4891 <pre>
4892   &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
4893   &lt;result&gt; = fcmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
4894   &lt;result&gt; = fcmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
4895   &lt;result&gt; = fcmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
4896 </pre>
4897
4898 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
4899    the <tt>fcmp</tt> instruction.</p>
4900
4901 </div>
4902
4903 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4904 <div class="doc_subsubsection">
4905   <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>' Instruction</a>
4906 </div>
4907
4908 <div class="doc_text">
4909
4910 <h5>Syntax:</h5>
4911 <pre>
4912   &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...
4913 </pre>
4914
4915 <h5>Overview:</h5>
4916 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in the
4917    SSA graph representing the function.</p>
4918
4919 <h5>Arguments:</h5>
4920 <p>The type of the incoming values is specified with the first type field. After
4921    this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs as arguments, with
4922    one pair for each predecessor basic block of the current block.  Only values
4923    of <a href="#t_firstclass">first class</a> type may be used as the value
4924    arguments to the PHI node.  Only labels may be used as the label
4925    arguments.</p>
4926
4927 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic block and
4928    the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in a basic
4929    block.</p>
4930
4931 <p>For the purposes of the SSA form, the use of each incoming value is deemed to
4932    occur on the edge from the corresponding predecessor block to the current
4933    block (but after any definition of an '<tt>invoke</tt>' instruction's return
4934    value on the same edge).</p>
4935
4936 <h5>Semantics:</h5>
4937 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
4938    specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that
4939    executed just prior to the current block.</p>
4940
4941 <h5>Example:</h5>
4942 <pre>
4943 Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
4944   %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
4945   %nextindvar = add i32 %indvar, 1
4946   br label %Loop
4947 </pre>
4948
4949 </div>
4950
4951 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4952 <div class="doc_subsubsection">
4953    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
4954 </div>
4955
4956 <div class="doc_text">
4957
4958 <h5>Syntax:</h5>
4959 <pre>
4960   &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>
4961
4962   <i>selty</i> is either i1 or {&lt;N x i1&gt;}
4963 </pre>
4964
4965 <h5>Overview:</h5>
4966 <p>The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
4967    condition, without branching.</p>
4968
4969
4970 <h5>Arguments:</h5>
4971 <p>The '<tt>select</tt>' instruction requires an 'i1' value or a vector of 'i1'
4972    values indicating the condition, and two values of the
4973    same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the val1/val2 are
4974    vectors and the condition is a scalar, then entire vectors are selected, not
4975    individual elements.</p>
4976
4977 <h5>Semantics:</h5>
4978 <p>If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns the
4979    first value argument; otherwise, it returns the second value argument.</p>
4980
4981 <p>If the condition is a vector of i1, then the value arguments must be vectors
4982    of the same size, and the selection is done element by element.</p>
4983
4984 <h5>Example:</h5>
4985 <pre>
4986   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
4987 </pre>
4988
4989 <p>Note that the code generator does not yet support conditions
4990    with vector type.</p>
4991
4992 </div>
4993
4994 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4995 <div class="doc_subsubsection">
4996   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
4997 </div>
4998
4999 <div class="doc_text">
5000
5001 <h5>Syntax:</h5>
5002 <pre>
5003   &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>]
5004 </pre>
5005
5006 <h5>Overview:</h5>
5007 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
5008
5009 <h5>Arguments:</h5>
5010 <p>This instruction requires several arguments:</p>
5011
5012 <ol>
5013   <li>The optional "tail" marker indicates whether the callee function accesses
5014       any allocas or varargs in the caller.  If the "tail" marker is present,
5015       the function call is eligible for tail call optimization.  Note that calls
5016       may be marked "tail" even if they do not occur before
5017       a <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.</li>
5018
5019   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
5020       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
5021       defaults to using C calling conventions.</li>
5022
5023   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
5024       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
5025       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
5026
5027   <li>'<tt>ty</tt>': the type of the call instruction itself which is also the
5028       type of the return value.  Functions that return no value are marked
5029       <tt><a href="#t_void">void</a></tt>.</li>
5030
5031   <li>'<tt>fnty</tt>': shall be the signature of the pointer to function value
5032       being invoked.  The argument types must match the types implied by this
5033       signature.  This type can be omitted if the function is not varargs and if
5034       the function type does not return a pointer to a function.</li>
5035
5036   <li>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
5037       be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
5038       indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
5039       to function value.</li>
5040
5041   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
5042       signature argument types. All arguments must be of
5043       <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function signature
5044       indicates the function accepts a variable number of arguments, the extra
5045       arguments can be specified.</li>
5046
5047   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
5048       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
5049       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
5050 </ol>
5051
5052 <h5>Semantics:</h5>
5053 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to
5054    a specified function, with its incoming arguments bound to the specified
5055    values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction in the called
5056    function, control flow continues with the instruction after the function
5057    call, and the return value of the function is bound to the result
5058    argument.</p>
5059
5060 <h5>Example:</h5>
5061 <pre>
5062   %retval = call i32 @test(i32 %argc)
5063   call i32 (i8 *, ...)* @printf(i8 * %msg, i32 12, i8 42)      <i>; yields i32</i>
5064   %X = tail call i32 @foo()                                    <i>; yields i32</i>
5065   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 @foo()  <i>; yields i32</i>
5066   call void %foo(i8 97 signext)
5067
5068   %struct.A = type { i32, i8 }
5069   %r = call %struct.A @foo()                        <i>; yields { 32, i8 }</i>
5070   %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                <i>; yields i32</i>
5071   %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               <i>; yields i8</i>
5072   %Z = call void @foo() noreturn                    <i>; indicates that %foo never returns normally</i>
5073   %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     <i>; Return value is %zero extended</i>
5074 </pre>
5075
5076 <p>llvm treats calls to some functions with names and arguments that match the
5077 standard C99 library as being the C99 library functions, and may perform
5078 optimizations or generate code for them under that assumption.  This is
5079 something we'd like to change in the future to provide better support for
5080 freestanding environments and non-C-based langauges.</p>
5081
5082 </div>
5083
5084 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5085 <div class="doc_subsubsection">
5086   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
5087 </div>
5088
5089 <div class="doc_text">
5090
5091 <h5>Syntax:</h5>
5092 <pre>
5093   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
5094 </pre>
5095
5096 <h5>Overview:</h5>
5097 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
5098    the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
5099    <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
5100
5101 <h5>Arguments:</h5>
5102 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of the
5103    argument. It returns a value of the specified argument type and increments
5104    the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The actual type
5105    of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
5106
5107 <h5>Semantics:</h5>
5108 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified type
5109    from the specified <tt>va_list</tt> and causes the <tt>va_list</tt> to point
5110    to the next argument.  For more information, see the variable argument
5111    handling <a href="#int_varargs">Intrinsic Functions</a>.</p>
5112
5113 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
5114    take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
5115    function.</p>
5116
5117 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of
5118    an <a href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
5119    argument.</p>
5120
5121 <h5>Example:</h5>
5122 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
5123
5124 <p>Note that the code generator does not yet fully support va_arg on many
5125    targets. Also, it does not currently support va_arg with aggregate types on
5126    any target.</p>
5127
5128 </div>
5129
5130 <!-- *********************************************************************** -->
5131 <div class="doc_section"> <a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a> </div>
5132 <!-- *********************************************************************** -->
5133
5134 <div class="doc_text">
5135
5136 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
5137    well known names and semantics and are required to follow certain
5138    restrictions.  Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for
5139    the LLVM language that does not require changing all of the transformations
5140    in LLVM when adding to the language (or the bitcode reader/writer, the
5141    parser, etc...).</p>
5142
5143 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
5144    prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
5145    begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external
5146    functions: you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic
5147    functions may only be used in call or invoke instructions: it is illegal to
5148    take the address of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic
5149    functions are part of the LLVM language, it is required if any are added that
5150    they be documented here.</p>
5151
5152 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents a
5153    family of functions that perform the same operation but on different data
5154    types. Because LLVM can represent over 8 million different integer types,
5155    overloading is used commonly to allow an intrinsic function to operate on any
5156    integer type. One or more of the argument types or the result type can be
5157    overloaded to accept any integer type. Argument types may also be defined as
5158    exactly matching a previous argument's type or the result type. This allows
5159    an intrinsic function which accepts multiple arguments, but needs all of them
5160    to be of the same type, to only be overloaded with respect to a single
5161    argument or the result.</p>
5162
5163 <p>Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument types
5164    encoded into its function name, each preceded by a period. Only those types
5165    which are overloaded result in a name suffix. Arguments whose type is matched
5166    against another type do not. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function
5167    can take an integer of any width and returns an integer of exactly the same
5168    integer width. This leads to a family of functions such as
5169    <tt>i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i29 @llvm.ctpop.i29(i29
5170    %val)</tt>.  Only one type, the return type, is overloaded, and only one type
5171    suffix is required. Because the argument's type is matched against the return
5172    type, it does not require its own name suffix.</p>
5173
5174 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the
5175    <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.</p>
5176
5177 </div>
5178
5179 <!-- ======================================================================= -->
5180 <div class="doc_subsection">
5181   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
5182 </div>
5183
5184 <div class="doc_text">
5185
5186 <p>Variable argument support is defined in LLVM with
5187    the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
5188    intrinsic functions.  These functions are related to the similarly named
5189    macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
5190
5191 <p>All of these functions operate on arguments that use a target-specific value
5192    type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly language reference manual does
5193    not define what this type is, so all transformations should be prepared to
5194    handle these functions regardless of the type used.</p>
5195
5196 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
5197    instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
5198    used.</p>
5199
5200 <div class="doc_code">
5201 <pre>
5202 define i32 @test(i32 %X, ...) {
5203   ; Initialize variable argument processing
5204   %ap = alloca i8*
5205   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
5206   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
5207
5208   ; Read a single integer argument
5209   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
5210
5211   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
5212   %aq = alloca i8*
5213   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
5214   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
5215   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
5216
5217   ; Stop processing of arguments.
5218   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
5219   ret i32 %tmp
5220 }
5221
5222 declare void @llvm.va_start(i8*)
5223 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
5224 declare void @llvm.va_end(i8*)
5225 </pre>
5226 </div>
5227
5228 </div>
5229
5230 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5231 <div class="doc_subsubsection">
5232   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
5233 </div>
5234
5235
5236 <div class="doc_text">
5237
5238 <h5>Syntax:</h5>
5239 <pre>
5240   declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)
5241 </pre>
5242
5243 <h5>Overview:</h5>
5244 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>
5245    for subsequent use by <tt><a href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
5246
5247 <h5>Arguments:</h5>
5248 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
5249
5250 <h5>Semantics:</h5>
5251 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
5252    macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes
5253    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next
5254    call to <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to
5255    the function.  Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not
5256    need to know the last argument of the function as the compiler can figure
5257    that out.</p>
5258
5259 </div>
5260
5261 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5262 <div class="doc_subsubsection">
5263  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
5264 </div>
5265
5266 <div class="doc_text">
5267
5268 <h5>Syntax:</h5>
5269 <pre>
5270   declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)
5271 </pre>
5272
5273 <h5>Overview:</h5>
5274 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
5275    which has been initialized previously
5276    with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
5277    or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
5278
5279 <h5>Arguments:</h5>
5280 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
5281
5282 <h5>Semantics:</h5>
5283 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
5284    macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys
5285    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls
5286    to <a href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a>
5287    and <a href="#int_va_copy"> <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
5288    with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
5289
5290 </div>
5291
5292 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5293 <div class="doc_subsubsection">
5294   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
5295 </div>
5296
5297 <div class="doc_text">
5298
5299 <h5>Syntax:</h5>
5300 <pre>
5301   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
5302 </pre>
5303
5304 <h5>Overview:</h5>
5305 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
5306    from the source argument list to the destination argument list.</p>
5307
5308 <h5>Arguments:</h5>
5309 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
5310    The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy
5311    from.</p>
5312
5313 <h5>Semantics:</h5>
5314 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
5315    macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the
5316    source <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt>
5317    element.  This intrinsic is necessary because
5318    the <tt><a href="#int_va_start"> llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
5319    arbitrarily complex and require, for example, memory allocation.</p>
5320
5321 </div>
5322
5323 <!-- ======================================================================= -->
5324 <div class="doc_subsection">
5325   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
5326 </div>
5327
5328 <div class="doc_text">
5329
5330 <p>LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
5331 Collection</a> (GC) requires the implementation and generation of these
5332 intrinsics. These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC
5333 roots on the stack</a>, as well as garbage collector implementations that
5334 require <a href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a>
5335 barriers.  Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate
5336 these intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details,
5337 see <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with
5338 LLVM</a>.</p>
5339
5340 <p>The garbage collection intrinsics only operate on objects in the generic
5341    address space (address space zero).</p>
5342
5343 </div>
5344
5345 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5346 <div class="doc_subsubsection">
5347   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
5348 </div>
5349
5350 <div class="doc_text">
5351
5352 <h5>Syntax:</h5>
5353 <pre>
5354   declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
5355 </pre>
5356
5357 <h5>Overview:</h5>
5358 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
5359    the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
5360
5361 <h5>Arguments:</h5>
5362 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
5363    root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a
5364    global value address) contains the meta-data to be associated with the
5365    root.</p>
5366
5367 <h5>Semantics:</h5>
5368 <p>At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the "ptrloc"
5369    location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
5370    the runtime to find the pointer at GC safe points. The '<tt>llvm.gcroot</tt>'
5371    intrinsic may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
5372    algorithm</a>.</p>
5373
5374 </div>
5375
5376 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5377 <div class="doc_subsubsection">
5378   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
5379 </div>
5380
5381 <div class="doc_text">
5382
5383 <h5>Syntax:</h5>
5384 <pre>
5385   declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
5386 </pre>
5387
5388 <h5>Overview:</h5>
5389 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
5390    locations, allowing garbage collector implementations that require read
5391    barriers.</p>
5392
5393 <h5>Arguments:</h5>
5394 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
5395    allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the
5396    start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
5397    null).</p>
5398
5399 <h5>Semantics:</h5>
5400 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
5401    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
5402    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic
5403    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
5404    algorithm</a>.</p>
5405
5406 </div>
5407
5408 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5409 <div class="doc_subsubsection">
5410   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
5411 </div>
5412
5413 <div class="doc_text">
5414
5415 <h5>Syntax:</h5>
5416 <pre>
5417   declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
5418 </pre>
5419
5420 <h5>Overview:</h5>
5421 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
5422    locations, allowing garbage collector implementations that require write
5423    barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
5424
5425 <h5>Arguments:</h5>
5426 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
5427    object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to
5428    store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may
5429    be null.</p>
5430
5431 <h5>Semantics:</h5>
5432 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
5433    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
5434    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic
5435    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
5436    algorithm</a>.</p>
5437
5438 </div>
5439
5440 <!-- ======================================================================= -->
5441 <div class="doc_subsection">
5442   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
5443 </div>
5444
5445 <div class="doc_text">
5446
5447 <p>These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may
5448    only be implemented with code generator support.</p>
5449
5450 </div>
5451
5452 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5453 <div class="doc_subsubsection">
5454   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
5455 </div>
5456
5457 <div class="doc_text">
5458
5459 <h5>Syntax:</h5>
5460 <pre>
5461   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
5462 </pre>
5463
5464 <h5>Overview:</h5>
5465 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a
5466    target-specific value indicating the return address of the current function
5467    or one of its callers.</p>
5468
5469 <h5>Arguments:</h5>
5470 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
5471    for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.
5472    The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
5473
5474 <h5>Semantics:</h5>
5475 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
5476    indicating the return address of the specified call frame, or zero if it
5477    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
5478    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
5479    debugging purposes.</p>
5480
5481 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
5482    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
5483    obvious source-language caller.</p>
5484
5485 </div>
5486
5487 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5488 <div class="doc_subsubsection">
5489   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
5490 </div>
5491
5492 <div class="doc_text">
5493
5494 <h5>Syntax:</h5>
5495 <pre>
5496   declare i8 *@llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
5497 </pre>
5498
5499 <h5>Overview:</h5>
5500 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the
5501    target-specific frame pointer value for the specified stack frame.</p>
5502
5503 <h5>Arguments:</h5>
5504 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
5505    pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
5506    etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
5507
5508 <h5>Semantics:</h5>
5509 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
5510    indicating the frame address of the specified call frame, or zero if it
5511    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
5512    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
5513    debugging purposes.</p>
5514
5515 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
5516    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
5517    obvious source-language caller.</p>
5518
5519 </div>
5520
5521 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5522 <div class="doc_subsubsection">
5523   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
5524 </div>
5525
5526 <div class="doc_text">
5527
5528 <h5>Syntax:</h5>
5529 <pre>
5530   declare i8 *@llvm.stacksave()
5531 </pre>
5532
5533 <h5>Overview:</h5>
5534 <p>The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state
5535    of the function stack, for use
5536    with <a href="#int_stackrestore"> <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is
5537    useful for implementing language features like scoped automatic variable
5538    sized arrays in C99.</p>
5539
5540 <h5>Semantics:</h5>
5541 <p>This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed
5542    to <a href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When
5543    an <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved
5544    from <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack
5545    to the state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.
5546    In practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the
5547    stack that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.</p>
5548
5549 </div>
5550
5551 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5552 <div class="doc_subsubsection">
5553   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
5554 </div>
5555
5556 <div class="doc_text">
5557
5558 <h5>Syntax:</h5>
5559 <pre>
5560   declare void @llvm.stackrestore(i8 * %ptr)
5561 </pre>
5562
5563 <h5>Overview:</h5>
5564 <p>The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
5565    the function stack to the state it was in when the
5566    corresponding <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic
5567    executed.  This is useful for implementing language features like scoped
5568    automatic variable sized arrays in C99.</p>
5569
5570 <h5>Semantics:</h5>
5571 <p>See the description
5572    for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.</p>
5573
5574 </div>
5575
5576 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5577 <div class="doc_subsubsection">
5578   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
5579 </div>
5580
5581 <div class="doc_text">
5582
5583 <h5>Syntax:</h5>
5584 <pre>
5585   declare void @llvm.prefetch(i8* &lt;address&gt;, i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;)
5586 </pre>
5587
5588 <h5>Overview:</h5>
5589 <p>The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to
5590    insert a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.
5591    Prefetches have no effect on the behavior of the program but can change its
5592    performance characteristics.</p>
5593
5594 <h5>Arguments:</h5>
5595 <p><tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the
5596    specifier determining if the fetch should be for a read (0) or write (1),
5597    and <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
5598    locality, to (3) - extremely local keep in cache.  The <tt>rw</tt>
5599    and <tt>locality</tt> arguments must be constant integers.</p>
5600
5601 <h5>Semantics:</h5>
5602 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
5603    prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support
5604    this intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for
5605    better performance.</p>
5606
5607 </div>
5608
5609 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5610 <div class="doc_subsubsection">
5611   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
5612 </div>
5613
5614 <div class="doc_text">
5615
5616 <h5>Syntax:</h5>
5617 <pre>
5618   declare void @llvm.pcmarker(i32 &lt;id&gt;)
5619 </pre>
5620
5621 <h5>Overview:</h5>
5622 <p>The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program
5623    Counter (PC) in a region of code to simulators and other tools.  The method
5624    is target specific, but it is expected that the marker will use exported
5625    symbols to transmit the PC of the marker.  The marker makes no guarantees
5626    that it will remain with any specific instruction after optimizations.  It is
5627    possible that the presence of a marker will inhibit optimizations.  The
5628    intended use is to be inserted after optimizations to allow correlations of
5629    simulation runs.</p>
5630
5631 <h5>Arguments:</h5>
5632 <p><tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.</p>
5633
5634 <h5>Semantics:</h5>
5635 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do
5636    not support this intrinisic may ignore it.</p>
5637
5638 </div>
5639
5640 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5641 <div class="doc_subsubsection">
5642   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
5643 </div>
5644
5645 <div class="doc_text">
5646
5647 <h5>Syntax:</h5>
5648 <pre>
5649   declare i64 @llvm.readcyclecounter( )
5650 </pre>
5651
5652 <h5>Overview:</h5>
5653 <p>The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle
5654    counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those
5655    targets that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it
5656    should map to RPCC.  As the backing counters overflow quickly (on the order
5657    of 9 seconds on alpha), this should only be used for small timings.</p>
5658
5659 <h5>Semantics:</h5>
5660 <p>When directly supported, reading the cycle counter should not modify any
5661    memory.  Implementations are allowed to either return a application specific
5662    value or a system wide value.  On backends without support, this is lowered
5663    to a constant 0.</p>
5664
5665 </div>
5666
5667 <!-- ======================================================================= -->
5668 <div class="doc_subsection">
5669   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
5670 </div>
5671
5672 <div class="doc_text">
5673
5674 <p>LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
5675    These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about
5676    the alignment of the pointer arguments to the code generator, providing
5677    opportunity for more efficient code generation.</p>
5678
5679 </div>
5680
5681 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5682 <div class="doc_subsubsection">
5683   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
5684 </div>
5685
5686 <div class="doc_text">
5687
5688 <h5>Syntax:</h5>
5689 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.memcpy</tt> on any
5690    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5691
5692 <pre>
5693   declare void @llvm.memcpy.i8(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5694                                i8 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5695   declare void @llvm.memcpy.i16(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5696                                 i16 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5697   declare void @llvm.memcpy.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5698                                 i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5699   declare void @llvm.memcpy.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5700                                 i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5701 </pre>
5702
5703 <h5>Overview:</h5>
5704 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
5705    source location to the destination location.</p>
5706
5707 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt>
5708    intrinsics do not return a value, and takes an extra alignment argument.</p>
5709
5710 <h5>Arguments:</h5>
5711 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
5712    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
5713    number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment of the
5714    source and destination locations.</p>
5715
5716 <p>If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1,
5717    then the caller guarantees that both the source and destination pointers are
5718    aligned to that boundary.</p>
5719
5720 <h5>Semantics:</h5>
5721 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
5722    source location to the destination location, which are not allowed to
5723    overlap.  It copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to
5724    be aligned to some boundary, this can be specified as the fourth argument,
5725    otherwise it should be set to 0 or 1.</p>
5726
5727 </div>
5728
5729 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5730 <div class="doc_subsubsection">
5731   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
5732 </div>
5733
5734 <div class="doc_text">
5735
5736 <h5>Syntax:</h5>
5737 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memmove on any integer bit
5738    width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5739
5740 <pre>
5741   declare void @llvm.memmove.i8(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5742                                 i8 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5743   declare void @llvm.memmove.i16(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5744                                  i16 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5745   declare void @llvm.memmove.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5746                                  i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5747   declare void @llvm.memmove.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5748                                  i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5749 </pre>
5750
5751 <h5>Overview:</h5>
5752 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the
5753    source location to the destination location. It is similar to the
5754    '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to
5755    overlap.</p>
5756
5757 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt>
5758    intrinsics do not return a value, and takes an extra alignment argument.</p>
5759
5760 <h5>Arguments:</h5>
5761 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
5762    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
5763    number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment of the
5764    source and destination locations.</p>
5765
5766 <p>If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1,
5767    then the caller guarantees that the source and destination pointers are
5768    aligned to that boundary.</p>
5769
5770 <h5>Semantics:</h5>
5771 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
5772    source location to the destination location, which may overlap.  It copies
5773    "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to some
5774    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
5775    be set to 0 or 1.</p>
5776
5777 </div>
5778
5779 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5780 <div class="doc_subsubsection">
5781   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
5782 </div>
5783
5784 <div class="doc_text">
5785
5786 <h5>Syntax:</h5>
5787 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memset on any integer bit
5788    width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5789
5790 <pre>
5791   declare void @llvm.memset.i8(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5792                                i8 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5793   declare void @llvm.memset.i16(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5794                                 i16 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5795   declare void @llvm.memset.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5796                                 i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5797   declare void @llvm.memset.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5798                                 i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5799 </pre>
5800
5801 <h5>Overview:</h5>
5802 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a
5803    particular byte value.</p>
5804
5805 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt>
5806    intrinsic does not return a value, and takes an extra alignment argument.</p>
5807
5808 <h5>Arguments:</h5>
5809 <p>The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
5810    byte value to fill it with, the third argument is an integer argument
5811    specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the known
5812    alignment of destination location.</p>
5813
5814 <p>If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1,
5815    then the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that
5816    boundary.</p>
5817
5818 <h5>Semantics:</h5>
5819 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting
5820    at the destination location.  If the argument is known to be aligned to some
5821    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
5822    be set to 0 or 1.</p>
5823
5824 </div>
5825
5826 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5827 <div class="doc_subsubsection">
5828   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
5829 </div>
5830
5831 <div class="doc_text">
5832
5833 <h5>Syntax:</h5>
5834 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sqrt</tt> on any
5835    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5836    types however.</p>
5837
5838 <pre>
5839   declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
5840   declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
5841   declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
5842   declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
5843   declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
5844 </pre>
5845
5846 <h5>Overview:</h5>
5847 <p>The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
5848    returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' functions would.
5849    Unlike <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined
5850    behavior for negative numbers other than -0.0 (which allows for better
5851    optimization, because there is no need to worry about errno being
5852    set).  <tt>llvm.sqrt(-0.0)</tt> is defined to return -0.0 like IEEE sqrt.</p>
5853
5854 <h5>Arguments:</h5>
5855 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
5856    type.</p>
5857
5858 <h5>Semantics:</h5>
5859 <p>This function returns the sqrt of the specified operand if it is a
5860    nonnegative floating point number.</p>
5861
5862 </div>
5863
5864 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5865 <div class="doc_subsubsection">
5866   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
5867 </div>
5868
5869 <div class="doc_text">
5870
5871 <h5>Syntax:</h5>
5872 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.powi</tt> on any
5873    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5874    types however.</p>
5875
5876 <pre>
5877   declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
5878   declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
5879   declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
5880   declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
5881   declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
5882 </pre>
5883
5884 <h5>Overview:</h5>
5885 <p>The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
5886    specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
5887    multiplications is not defined.  When a vector of floating point type is
5888    used, the second argument remains a scalar integer value.</p>
5889
5890 <h5>Arguments:</h5>
5891 <p>The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
5892    that power.</p>
5893
5894 <h5>Semantics:</h5>
5895 <p>This function returns the first value raised to the second power with an
5896    unspecified sequence of rounding operations.</p>
5897
5898 </div>
5899
5900 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5901 <div class="doc_subsubsection">
5902   <a name="int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a>
5903 </div>
5904
5905 <div class="doc_text">
5906
5907 <h5>Syntax:</h5>
5908 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sin</tt> on any
5909    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5910    types however.</p>
5911
5912 <pre>
5913   declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
5914   declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
5915   declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
5916   declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
5917   declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
5918 </pre>
5919
5920 <h5>Overview:</h5>
5921 <p>The '<tt>llvm.sin.*</tt>' intrinsics return the sine of the operand.</p>
5922
5923 <h5>Arguments:</h5>
5924 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
5925    type.</p>
5926
5927 <h5>Semantics:</h5>
5928 <p>This function returns the sine of the specified operand, returning the same
5929    values as the libm <tt>sin</tt> functions would, and handles error conditions
5930    in the same way.</p>
5931
5932 </div>
5933
5934 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5935 <div class="doc_subsubsection">
5936   <a name="int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a>
5937 </div>
5938
5939 <div class="doc_text">
5940
5941 <h5>Syntax:</h5>
5942 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cos</tt> on any
5943    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5944    types however.</p>
5945
5946 <pre>
5947   declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
5948   declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
5949   declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
5950   declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
5951   declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
5952 </pre>
5953
5954 <h5>Overview:</h5>
5955 <p>The '<tt>llvm.cos.*</tt>' intrinsics return the cosine of the operand.</p>
5956
5957 <h5>Arguments:</h5>
5958 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
5959    type.</p>
5960
5961 <h5>Semantics:</h5>
5962 <p>This function returns the cosine of the specified operand, returning the same
5963    values as the libm <tt>cos</tt> functions would, and handles error conditions
5964    in the same way.</p>
5965
5966 </div>
5967
5968 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5969 <div class="doc_subsubsection">
5970   <a name="int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a>
5971 </div>
5972
5973 <div class="doc_text">
5974
5975 <h5>Syntax:</h5>
5976 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.pow</tt> on any
5977    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5978    types however.</p>
5979
5980 <pre>
5981   declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
5982   declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
5983   declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
5984   declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
5985   declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
5986 </pre>
5987
5988 <h5>Overview:</h5>
5989 <p>The '<tt>llvm.pow.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
5990    specified (positive or negative) power.</p>
5991
5992 <h5>Arguments:</h5>
5993 <p>The second argument is a floating point power, and the first is a value to
5994    raise to that power.</p>
5995
5996 <h5>Semantics:</h5>
5997 <p>This function returns the first value raised to the second power, returning
5998    the same values as the libm <tt>pow</tt> functions would, and handles error
5999    conditions in the same way.</p>
6000
6001 </div>
6002
6003 <!-- ======================================================================= -->
6004 <div class="doc_subsection">
6005   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
6006 </div>
6007
6008 <div class="doc_text">
6009
6010 <p>LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
6011    These allow efficient code generation for some algorithms.</p>
6012
6013 </div>
6014
6015 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6016 <div class="doc_subsubsection">
6017   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
6018 </div>
6019
6020 <div class="doc_text">
6021
6022 <h5>Syntax:</h5>
6023 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
6024    type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).</p>
6025
6026 <pre>
6027   declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 &lt;id&gt;)
6028   declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 &lt;id&gt;)
6029   declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 &lt;id&gt;)
6030 </pre>
6031
6032 <h5>Overview:</h5>
6033 <p>The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer
6034    values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These
6035    are useful for performing operations on data that is not in the target's
6036    native byte order.</p>
6037
6038 <h5>Semantics:</h5>
6039 <p>The <tt>llvm.bswap.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high
6040    and low byte of the input i16 swapped.  Similarly,
6041    the <tt>llvm.bswap.i32</tt> intrinsic returns an i32 value that has the four
6042    bytes of the input i32 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1,
6043    2, 3 then the returned i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.
6044    The <tt>llvm.bswap.i48</tt>, <tt>llvm.bswap.i64</tt> and other intrinsics
6045    extend this concept to additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and
6046    more, respectively).</p>
6047
6048 </div>
6049
6050 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6051 <div class="doc_subsubsection">
6052   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
6053 </div>
6054
6055 <div class="doc_text">
6056
6057 <h5>Syntax:</h5>
6058 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
6059    width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6060
6061 <pre>
6062   declare i8 @llvm.ctpop.i8(i8  &lt;src&gt;)
6063   declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
6064   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
6065   declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
6066   declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
6067 </pre>
6068
6069 <h5>Overview:</h5>
6070 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set
6071    in a value.</p>
6072
6073 <h5>Arguments:</h5>
6074 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
6075    integer type.  The return type must match the argument type.</p>
6076
6077 <h5>Semantics:</h5>
6078 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable.</p>
6079
6080 </div>
6081
6082 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6083 <div class="doc_subsubsection">
6084   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
6085 </div>
6086
6087 <div class="doc_text">
6088
6089 <h5>Syntax:</h5>
6090 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any
6091    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6092
6093 <pre>
6094   declare i8 @llvm.ctlz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
6095   declare i16 @llvm.ctlz.i16(i16 &lt;src&gt;)
6096   declare i32 @llvm.ctlz.i32(i32 &lt;src&gt;)
6097   declare i64 @llvm.ctlz.i64(i64 &lt;src&gt;)
6098   declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;)
6099 </pre>
6100
6101 <h5>Overview:</h5>
6102 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
6103    leading zeros in a variable.</p>
6104
6105 <h5>Arguments:</h5>
6106 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
6107    integer type. The return type must match the argument type.</p>
6108
6109 <h5>Semantics:</h5>
6110 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant)
6111    zeros in a variable.  If the src == 0 then the result is the size in bits of
6112    the type of src. For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.</p>
6113
6114 </div>
6115
6116 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6117 <div class="doc_subsubsection">
6118   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
6119 </div>
6120
6121 <div class="doc_text">
6122
6123 <h5>Syntax:</h5>
6124 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any
6125    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6126
6127 <pre>
6128   declare i8 @llvm.cttz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
6129   declare i16 @llvm.cttz.i16(i16 &lt;src&gt;)
6130   declare i32 @llvm.cttz.i32(i32 &lt;src&gt;)
6131   declare i64 @llvm.cttz.i64(i64 &lt;src&gt;)
6132   declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;)
6133 </pre>
6134
6135 <h5>Overview:</h5>
6136 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
6137    trailing zeros.</p>
6138
6139 <h5>Arguments:</h5>
6140 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
6141    integer type.  The return type must match the argument type.</p>
6142
6143 <h5>Semantics:</h5>
6144 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant)
6145    zeros in a variable.  If the src == 0 then the result is the size in bits of
6146    the type of src.  For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.</p>
6147
6148 </div>
6149
6150 <!-- ======================================================================= -->
6151 <div class="doc_subsection">
6152   <a name="int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
6153 </div>
6154
6155 <div class="doc_text">
6156
6157 <p>LLVM provides intrinsics for some arithmetic with overflow operations.</p>
6158
6159 </div>
6160
6161 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6162 <div class="doc_subsubsection">
6163   <a name="int_sadd_overflow">'<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6164 </div>
6165
6166 <div class="doc_text">
6167
6168 <h5>Syntax:</h5>
6169 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>
6170    on any integer bit width.</p>
6171
6172 <pre>
6173   declare {i16, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6174   declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6175   declare {i64, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6176 </pre>
6177
6178 <h5>Overview:</h5>
6179 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6180    a signed addition of the two arguments, and indicate whether an overflow
6181    occurred during the signed summation.</p>
6182
6183 <h5>Arguments:</h5>
6184 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6185    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6186    width. The second element of the result structure must be of
6187    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6188    undergo signed addition.</p>
6189
6190 <h5>Semantics:</h5>
6191 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6192    a signed addition of the two variables. They return a structure &mdash; the
6193    first element of which is the signed summation, and the second element of
6194    which is a bit specifying if the signed summation resulted in an
6195    overflow.</p>
6196
6197 <h5>Examples:</h5>
6198 <pre>
6199   %res = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6200   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6201   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6202   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6203 </pre>
6204
6205 </div>
6206
6207 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6208 <div class="doc_subsubsection">
6209   <a name="int_uadd_overflow">'<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6210 </div>
6211
6212 <div class="doc_text">
6213
6214 <h5>Syntax:</h5>
6215 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>
6216    on any integer bit width.</p>
6217
6218 <pre>
6219   declare {i16, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6220   declare {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6221   declare {i64, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6222 </pre>
6223
6224 <h5>Overview:</h5>
6225 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6226    an unsigned addition of the two arguments, and indicate whether a carry
6227    occurred during the unsigned summation.</p>
6228
6229 <h5>Arguments:</h5>
6230 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6231    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6232    width. The second element of the result structure must be of
6233    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6234    undergo unsigned addition.</p>
6235
6236 <h5>Semantics:</h5>
6237 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6238    an unsigned addition of the two arguments. They return a structure &mdash;
6239    the first element of which is the sum, and the second element of which is a
6240    bit specifying if the unsigned summation resulted in a carry.</p>
6241
6242 <h5>Examples:</h5>
6243 <pre>
6244   %res = call {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6245   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6246   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6247   br i1 %obit, label %carry, label %normal
6248 </pre>
6249
6250 </div>
6251
6252 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6253 <div class="doc_subsubsection">
6254   <a name="int_ssub_overflow">'<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6255 </div>
6256
6257 <div class="doc_text">
6258
6259 <h5>Syntax:</h5>
6260 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>
6261    on any integer bit width.</p>
6262
6263 <pre>
6264   declare {i16, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6265   declare {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6266   declare {i64, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6267 </pre>
6268
6269 <h5>Overview:</h5>
6270 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6271    a signed subtraction of the two arguments, and indicate whether an overflow
6272    occurred during the signed subtraction.</p>
6273
6274 <h5>Arguments:</h5>
6275 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6276    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6277    width. The second element of the result structure must be of
6278    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6279    undergo signed subtraction.</p>
6280
6281 <h5>Semantics:</h5>
6282 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6283    a signed subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
6284    the first element of which is the subtraction, and the second element of
6285    which is a bit specifying if the signed subtraction resulted in an
6286    overflow.</p>
6287
6288 <h5>Examples:</h5>
6289 <pre>
6290   %res = call {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6291   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6292   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6293   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6294 </pre>
6295
6296 </div>
6297
6298 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6299 <div class="doc_subsubsection">
6300   <a name="int_usub_overflow">'<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6301 </div>
6302
6303 <div class="doc_text">
6304
6305 <h5>Syntax:</h5>
6306 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.usub.with.overflow</tt>
6307    on any integer bit width.</p>
6308
6309 <pre>
6310   declare {i16, i1} @llvm.usub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6311   declare {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6312   declare {i64, i1} @llvm.usub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6313 </pre>
6314
6315 <h5>Overview:</h5>
6316 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6317    an unsigned subtraction of the two arguments, and indicate whether an
6318    overflow occurred during the unsigned subtraction.</p>
6319
6320 <h5>Arguments:</h5>
6321 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6322    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6323    width. The second element of the result structure must be of
6324    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6325    undergo unsigned subtraction.</p>
6326
6327 <h5>Semantics:</h5>
6328 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6329    an unsigned subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
6330    the first element of which is the subtraction, and the second element of
6331    which is a bit specifying if the unsigned subtraction resulted in an
6332    overflow.</p>
6333
6334 <h5>Examples:</h5>
6335 <pre>
6336   %res = call {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6337   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6338   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6339   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6340 </pre>
6341
6342 </div>
6343
6344 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6345 <div class="doc_subsubsection">
6346   <a name="int_smul_overflow">'<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6347 </div>
6348
6349 <div class="doc_text">
6350
6351 <h5>Syntax:</h5>
6352 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.smul.with.overflow</tt>
6353    on any integer bit width.</p>
6354
6355 <pre>
6356   declare {i16, i1} @llvm.smul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6357   declare {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6358   declare {i64, i1} @llvm.smul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6359 </pre>
6360
6361 <h5>Overview:</h5>
6362
6363 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6364    a signed multiplication of the two arguments, and indicate whether an
6365    overflow occurred during the signed multiplication.</p>
6366
6367 <h5>Arguments:</h5>
6368 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6369    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6370    width. The second element of the result structure must be of
6371    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6372    undergo signed multiplication.</p>
6373
6374 <h5>Semantics:</h5>
6375 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6376    a signed multiplication of the two arguments. They return a structure &mdash;
6377    the first element of which is the multiplication, and the second element of
6378    which is a bit specifying if the signed multiplication resulted in an
6379    overflow.</p>
6380
6381 <h5>Examples:</h5>
6382 <pre>
6383   %res = call {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6384   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6385   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6386   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6387 </pre>
6388
6389 </div>
6390
6391 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6392 <div class="doc_subsubsection">
6393   <a name="int_umul_overflow">'<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics</a>
6394 </div>
6395
6396 <div class="doc_text">
6397
6398 <h5>Syntax:</h5>
6399 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.umul.with.overflow</tt>
6400    on any integer bit width.</p>
6401
6402 <pre>
6403   declare {i16, i1} @llvm.umul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
6404   declare {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6405   declare {i64, i1} @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
6406 </pre>
6407
6408 <h5>Overview:</h5>
6409 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6410    a unsigned multiplication of the two arguments, and indicate whether an
6411    overflow occurred during the unsigned multiplication.</p>
6412
6413 <h5>Arguments:</h5>
6414 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
6415    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
6416    width. The second element of the result structure must be of
6417    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
6418    undergo unsigned multiplication.</p>
6419
6420 <h5>Semantics:</h5>
6421 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
6422    an unsigned multiplication of the two arguments. They return a structure
6423    &mdash; the first element of which is the multiplication, and the second
6424    element of which is a bit specifying if the unsigned multiplication resulted
6425    in an overflow.</p>
6426
6427 <h5>Examples:</h5>
6428 <pre>
6429   %res = call {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
6430   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
6431   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
6432   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
6433 </pre>
6434
6435 </div>
6436
6437 <!-- ======================================================================= -->
6438 <div class="doc_subsection">
6439   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
6440 </div>
6441
6442 <div class="doc_text">
6443
6444 <p>The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt>
6445    prefix), are described in
6446    the <a href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source
6447    Level Debugging</a> document.</p>
6448
6449 </div>
6450
6451 <!-- ======================================================================= -->
6452 <div class="doc_subsection">
6453   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
6454 </div>
6455
6456 <div class="doc_text">
6457
6458 <p>The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
6459    <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in
6460    the <a href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
6461    Handling</a> document.</p>
6462
6463 </div>
6464
6465 <!-- ======================================================================= -->
6466 <div class="doc_subsection">
6467   <a name="int_trampoline">Trampoline Intrinsic</a>
6468 </div>
6469
6470 <div class="doc_text">
6471
6472 <p>This intrinsic makes it possible to excise one parameter, marked with
6473    the <tt>nest</tt> attribute, from a function.  The result is a callable
6474    function pointer lacking the nest parameter - the caller does not need to
6475    provide a value for it.  Instead, the value to use is stored in advance in a
6476    "trampoline", a block of memory usually allocated on the stack, which also
6477    contains code to splice the nest value into the argument list.  This is used
6478    to implement the GCC nested function address extension.</p>
6479
6480 <p>For example, if the function is
6481    <tt>i32 f(i8* nest %c, i32 %x, i32 %y)</tt> then the resulting function
6482    pointer has signature <tt>i32 (i32, i32)*</tt>.  It can be created as
6483    follows:</p>
6484
6485 <div class="doc_code">
6486 <pre>
6487   %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
6488   %tramp1 = getelementptr [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
6489   %p = call i8* @llvm.init.trampoline( i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8* nest , i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval )
6490   %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
6491 </pre>
6492 </div>
6493
6494 <p>The call <tt>%val = call i32 %fp( i32 %x, i32 %y )</tt> is then equivalent
6495    to <tt>%val = call i32 %f( i8* %nval, i32 %x, i32 %y )</tt>.</p>
6496
6497 </div>
6498
6499 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6500 <div class="doc_subsubsection">
6501   <a name="int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a>
6502 </div>
6503
6504 <div class="doc_text">
6505
6506 <h5>Syntax:</h5>
6507 <pre>
6508   declare i8* @llvm.init.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;, i8* &lt;func&gt;, i8* &lt;nval&gt;)
6509 </pre>
6510
6511 <h5>Overview:</h5>
6512 <p>This fills the memory pointed to by <tt>tramp</tt> with code and returns a
6513    function pointer suitable for executing it.</p>
6514
6515 <h5>Arguments:</h5>
6516 <p>The <tt>llvm.init.trampoline</tt> intrinsic takes three arguments, all
6517    pointers.  The <tt>tramp</tt> argument must point to a sufficiently large and
6518    sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
6519    intrinsic.  Note that the size and the alignment are target-specific - LLVM
6520    currently provides no portable way of determining them, so a front-end that
6521    generates this intrinsic needs to have some target-specific knowledge.
6522    The <tt>func</tt> argument must hold a function bitcast to
6523    an <tt>i8*</tt>.</p>
6524
6525 <h5>Semantics:</h5>
6526 <p>The block of memory pointed to by <tt>tramp</tt> is filled with target
6527    dependent code, turning it into a function.  A pointer to this function is
6528    returned, but needs to be bitcast to an <a href="#int_trampoline">appropriate
6529    function pointer type</a> before being called.  The new function's signature
6530    is the same as that of <tt>func</tt> with any arguments marked with
6531    the <tt>nest</tt> attribute removed.  At most one such <tt>nest</tt> argument
6532    is allowed, and it must be of pointer type.  Calling the new function is
6533    equivalent to calling <tt>func</tt> with the same argument list, but
6534    with <tt>nval</tt> used for the missing <tt>nest</tt> argument.  If, after
6535    calling <tt>llvm.init.trampoline</tt>, the memory pointed to
6536    by <tt>tramp</tt> is modified, then the effect of any later call to the
6537    returned function pointer is undefined.</p>
6538
6539 </div>
6540
6541 <!-- ======================================================================= -->
6542 <div class="doc_subsection">
6543   <a name="int_atomics">Atomic Operations and Synchronization Intrinsics</a>
6544 </div>
6545
6546 <div class="doc_text">
6547
6548 <p>These intrinsic functions expand the "universal IR" of LLVM to represent
6549    hardware constructs for atomic operations and memory synchronization.  This
6550    provides an interface to the hardware, not an interface to the programmer. It
6551    is aimed at a low enough level to allow any programming models or APIs
6552    (Application Programming Interfaces) which need atomic behaviors to map
6553    cleanly onto it. It is also modeled primarily on hardware behavior. Just as
6554    hardware provides a "universal IR" for source languages, it also provides a
6555    starting point for developing a "universal" atomic operation and
6556    synchronization IR.</p>
6557
6558 <p>These do <em>not</em> form an API such as high-level threading libraries,
6559    software transaction memory systems, atomic primitives, and intrinsic
6560    functions as found in BSD, GNU libc, atomic_ops, APR, and other system and
6561    application libraries.  The hardware interface provided by LLVM should allow
6562    a clean implementation of all of these APIs and parallel programming models.
6563    No one model or paradigm should be selected above others unless the hardware
6564    itself ubiquitously does so.</p>
6565
6566 </div>
6567
6568 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6569 <div class="doc_subsubsection">
6570   <a name="int_memory_barrier">'<tt>llvm.memory.barrier</tt>' Intrinsic</a>
6571 </div>
6572 <div class="doc_text">
6573 <h5>Syntax:</h5>
6574 <pre>
6575   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; )
6576 </pre>
6577
6578 <h5>Overview:</h5>
6579 <p>The <tt>llvm.memory.barrier</tt> intrinsic guarantees ordering between
6580    specific pairs of memory access types.</p>
6581
6582 <h5>Arguments:</h5>
6583 <p>The <tt>llvm.memory.barrier</tt> intrinsic requires five boolean arguments.
6584    The first four arguments enables a specific barrier as listed below.  The
6585    fith argument specifies that the barrier applies to io or device or uncached
6586    memory.</p>
6587
6588 <ul>
6589   <li><tt>ll</tt>: load-load barrier</li>
6590   <li><tt>ls</tt>: load-store barrier</li>
6591   <li><tt>sl</tt>: store-load barrier</li>
6592   <li><tt>ss</tt>: store-store barrier</li>
6593   <li><tt>device</tt>: barrier applies to device and uncached memory also.</li>
6594 </ul>
6595
6596 <h5>Semantics:</h5>
6597 <p>This intrinsic causes the system to enforce some ordering constraints upon
6598    the loads and stores of the program. This barrier does not
6599    indicate <em>when</em> any events will occur, it only enforces
6600    an <em>order</em> in which they occur. For any of the specified pairs of load
6601    and store operations (f.ex.  load-load, or store-load), all of the first
6602    operations preceding the barrier will complete before any of the second
6603    operations succeeding the barrier begin. Specifically the semantics for each
6604    pairing is as follows:</p>
6605
6606 <ul>
6607   <li><tt>ll</tt>: All loads before the barrier must complete before any load
6608       after the barrier begins.</li>
6609   <li><tt>ls</tt>: All loads before the barrier must complete before any
6610       store after the barrier begins.</li>
6611   <li><tt>ss</tt>: All stores before the barrier must complete before any
6612       store after the barrier begins.</li>
6613   <li><tt>sl</tt>: All stores before the barrier must complete before any
6614       load after the barrier begins.</li>
6615 </ul>
6616
6617 <p>These semantics are applied with a logical "and" behavior when more than one
6618    is enabled in a single memory barrier intrinsic.</p>
6619
6620 <p>Backends may implement stronger barriers than those requested when they do
6621    not support as fine grained a barrier as requested.  Some architectures do
6622    not need all types of barriers and on such architectures, these become
6623    noops.</p>
6624
6625 <h5>Example:</h5>
6626 <pre>
6627 %ptr      = malloc i32
6628             store i32 4, %ptr
6629
6630 %result1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6631             call void @llvm.memory.barrier( i1 false, i1 true, i1 false, i1 false )
6632                                 <i>; guarantee the above finishes</i>
6633             store i32 8, %ptr   <i>; before this begins</i>
6634 </pre>
6635
6636 </div>
6637
6638 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6639 <div class="doc_subsubsection">
6640   <a name="int_atomic_cmp_swap">'<tt>llvm.atomic.cmp.swap.*</tt>' Intrinsic</a>
6641 </div>
6642
6643 <div class="doc_text">
6644
6645 <h5>Syntax:</h5>
6646 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt> on
6647    any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
6648    support all bit widths however.</p>
6649
6650 <pre>
6651   declare i8 @llvm.atomic.cmp.swap.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;cmp&gt;, i8 &lt;val&gt; )
6652   declare i16 @llvm.atomic.cmp.swap.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;cmp&gt;, i16 &lt;val&gt; )
6653   declare i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;cmp&gt;, i32 &lt;val&gt; )
6654   declare i64 @llvm.atomic.cmp.swap.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;cmp&gt;, i64 &lt;val&gt; )
6655 </pre>
6656
6657 <h5>Overview:</h5>
6658 <p>This loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
6659    equal, it stores a new value into the memory.</p>
6660
6661 <h5>Arguments:</h5>
6662 <p>The <tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt> intrinsic takes three arguments. The result
6663    as well as both <tt>cmp</tt> and <tt>val</tt> must be integer values with the
6664    same bit width. The <tt>ptr</tt> argument must be a pointer to a value of
6665    this integer type. While any bit width integer may be used, targets may only
6666    lower representations they support in hardware.</p>
6667
6668 <h5>Semantics:</h5>
6669 <p>This entire intrinsic must be executed atomically. It first loads the value
6670    in memory pointed to by <tt>ptr</tt> and compares it with the
6671    value <tt>cmp</tt>. If they are equal, <tt>val</tt> is stored into the
6672    memory. The loaded value is yielded in all cases. This provides the
6673    equivalent of an atomic compare-and-swap operation within the SSA
6674    framework.</p>
6675
6676 <h5>Examples:</h5>
6677 <pre>
6678 %ptr      = malloc i32
6679             store i32 4, %ptr
6680
6681 %val1     = add i32 4, 4
6682 %result1  = call i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4, %val1 )
6683                                           <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6684 %stored1  = icmp eq i32 %result1, 4       <i>; yields {i1}:stored1 = true</i>
6685 %memval1  = load i32* %ptr                <i>; yields {i32}:memval1 = 8</i>
6686
6687 %val2     = add i32 1, 1
6688 %result2  = call i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5, %val2 )
6689                                           <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6690 %stored2  = icmp eq i32 %result2, 5       <i>; yields {i1}:stored2 = false</i>
6691
6692 %memval2  = load i32* %ptr                <i>; yields {i32}:memval2 = 8</i>
6693 </pre>
6694
6695 </div>
6696
6697 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6698 <div class="doc_subsubsection">
6699   <a name="int_atomic_swap">'<tt>llvm.atomic.swap.*</tt>' Intrinsic</a>
6700 </div>
6701 <div class="doc_text">
6702 <h5>Syntax:</h5>
6703
6704 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.swap</tt> on any
6705    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6706
6707 <pre>
6708   declare i8 @llvm.atomic.swap.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;val&gt; )
6709   declare i16 @llvm.atomic.swap.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;val&gt; )
6710   declare i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;val&gt; )
6711   declare i64 @llvm.atomic.swap.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;val&gt; )
6712 </pre>
6713
6714 <h5>Overview:</h5>
6715 <p>This intrinsic loads the value stored in memory at <tt>ptr</tt> and yields
6716    the value from memory. It then stores the value in <tt>val</tt> in the memory
6717    at <tt>ptr</tt>.</p>
6718
6719 <h5>Arguments:</h5>
6720 <p>The <tt>llvm.atomic.swap</tt> intrinsic takes two arguments. Both
6721   the <tt>val</tt> argument and the result must be integers of the same bit
6722   width.  The first argument, <tt>ptr</tt>, must be a pointer to a value of this
6723   integer type. The targets may only lower integer representations they
6724   support.</p>
6725
6726 <h5>Semantics:</h5>
6727 <p>This intrinsic loads the value pointed to by <tt>ptr</tt>, yields it, and
6728    stores <tt>val</tt> back into <tt>ptr</tt> atomically. This provides the
6729    equivalent of an atomic swap operation within the SSA framework.</p>
6730
6731 <h5>Examples:</h5>
6732 <pre>
6733 %ptr      = malloc i32
6734             store i32 4, %ptr
6735
6736 %val1     = add i32 4, 4
6737 %result1  = call i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 %val1 )
6738                                         <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6739 %stored1  = icmp eq i32 %result1, 4     <i>; yields {i1}:stored1 = true</i>
6740 %memval1  = load i32* %ptr              <i>; yields {i32}:memval1 = 8</i>
6741
6742 %val2     = add i32 1, 1
6743 %result2  = call i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 %val2 )
6744                                         <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6745
6746 %stored2  = icmp eq i32 %result2, 8     <i>; yields {i1}:stored2 = true</i>
6747 %memval2  = load i32* %ptr              <i>; yields {i32}:memval2 = 2</i>
6748 </pre>
6749
6750 </div>
6751
6752 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6753 <div class="doc_subsubsection">
6754   <a name="int_atomic_load_add">'<tt>llvm.atomic.load.add.*</tt>' Intrinsic</a>
6755
6756 </div>
6757
6758 <div class="doc_text">
6759
6760 <h5>Syntax:</h5>
6761 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.load.add</tt> on
6762    any integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6763
6764 <pre>
6765   declare i8 @llvm.atomic.load.add.i8..p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6766   declare i16 @llvm.atomic.load.add.i16..p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6767   declare i32 @llvm.atomic.load.add.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6768   declare i64 @llvm.atomic.load.add.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6769 </pre>
6770
6771 <h5>Overview:</h5>
6772 <p>This intrinsic adds <tt>delta</tt> to the value stored in memory
6773    at <tt>ptr</tt>. It yields the original value at <tt>ptr</tt>.</p>
6774
6775 <h5>Arguments:</h5>
6776 <p>The intrinsic takes two arguments, the first a pointer to an integer value
6777    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
6778    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
6779    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
6780
6781 <h5>Semantics:</h5>
6782 <p>This intrinsic does a series of operations atomically. It first loads the
6783    value stored at <tt>ptr</tt>. It then adds <tt>delta</tt>, stores the result
6784    to <tt>ptr</tt>. It yields the original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
6785
6786 <h5>Examples:</h5>
6787 <pre>
6788 %ptr      = malloc i32
6789         store i32 4, %ptr
6790 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4 )
6791                                 <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6792 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 2 )
6793                                 <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6794 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5 )
6795                                 <i>; yields {i32}:result3 = 10</i>
6796 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = 15</i>
6797 </pre>
6798
6799 </div>
6800
6801 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6802 <div class="doc_subsubsection">
6803   <a name="int_atomic_load_sub">'<tt>llvm.atomic.load.sub.*</tt>' Intrinsic</a>
6804
6805 </div>
6806
6807 <div class="doc_text">
6808
6809 <h5>Syntax:</h5>
6810 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.load.sub</tt> on
6811    any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
6812    support all bit widths however.</p>
6813
6814 <pre>
6815   declare i8 @llvm.atomic.load.sub.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6816   declare i16 @llvm.atomic.load.sub.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6817   declare i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6818   declare i64 @llvm.atomic.load.sub.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6819 </pre>
6820
6821 <h5>Overview:</h5>
6822 <p>This intrinsic subtracts <tt>delta</tt> to the value stored in memory at
6823    <tt>ptr</tt>. It yields the original value at <tt>ptr</tt>.</p>
6824
6825 <h5>Arguments:</h5>
6826 <p>The intrinsic takes two arguments, the first a pointer to an integer value
6827    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
6828    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
6829    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
6830
6831 <h5>Semantics:</h5>
6832 <p>This intrinsic does a series of operations atomically. It first loads the
6833    value stored at <tt>ptr</tt>. It then subtracts <tt>delta</tt>, stores the
6834    result to <tt>ptr</tt>. It yields the original value stored
6835    at <tt>ptr</tt>.</p>
6836
6837 <h5>Examples:</h5>
6838 <pre>
6839 %ptr      = malloc i32
6840         store i32 8, %ptr
6841 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4 )
6842                                 <i>; yields {i32}:result1 = 8</i>
6843 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 2 )
6844                                 <i>; yields {i32}:result2 = 4</i>
6845 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5 )
6846                                 <i>; yields {i32}:result3 = 2</i>
6847 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = -3</i>
6848 </pre>
6849
6850 </div>
6851
6852 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6853 <div class="doc_subsubsection">
6854   <a name="int_atomic_load_and">'<tt>llvm.atomic.load.and.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6855   <a name="int_atomic_load_nand">'<tt>llvm.atomic.load.nand.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6856   <a name="int_atomic_load_or">'<tt>llvm.atomic.load.or.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6857   <a name="int_atomic_load_xor">'<tt>llvm.atomic.load.xor.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6858 </div>
6859
6860 <div class="doc_text">
6861
6862 <h5>Syntax:</h5>
6863 <p>These are overloaded intrinsics. You can
6864   use <tt>llvm.atomic.load_and</tt>, <tt>llvm.atomic.load_nand</tt>,
6865   <tt>llvm.atomic.load_or</tt>, and <tt>llvm.atomic.load_xor</tt> on any integer
6866   bit width and for different address spaces. Not all targets support all bit
6867   widths however.</p>
6868
6869 <pre>
6870   declare i8 @llvm.atomic.load.and.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6871   declare i16 @llvm.atomic.load.and.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6872   declare i32 @llvm.atomic.load.and.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6873   declare i64 @llvm.atomic.load.and.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6874 </pre>
6875
6876 <pre>
6877   declare i8 @llvm.atomic.load.or.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6878   declare i16 @llvm.atomic.load.or.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6879   declare i32 @llvm.atomic.load.or.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6880   declare i64 @llvm.atomic.load.or.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6881 </pre>
6882
6883 <pre>
6884   declare i8 @llvm.atomic.load.nand.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6885   declare i16 @llvm.atomic.load.nand.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6886   declare i32 @llvm.atomic.load.nand.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6887   declare i64 @llvm.atomic.load.nand.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6888 </pre>
6889
6890 <pre>
6891   declare i8 @llvm.atomic.load.xor.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6892   declare i16 @llvm.atomic.load.xor.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6893   declare i32 @llvm.atomic.load.xor.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6894   declare i64 @llvm.atomic.load.xor.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6895 </pre>
6896
6897 <h5>Overview:</h5>
6898 <p>These intrinsics bitwise the operation (and, nand, or, xor) <tt>delta</tt> to
6899    the value stored in memory at <tt>ptr</tt>. It yields the original value
6900    at <tt>ptr</tt>.</p>
6901
6902 <h5>Arguments:</h5>
6903 <p>These intrinsics take two arguments, the first a pointer to an integer value
6904    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
6905    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
6906    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
6907
6908 <h5>Semantics:</h5>
6909 <p>These intrinsics does a series of operations atomically. They first load the
6910    value stored at <tt>ptr</tt>. They then do the bitwise
6911    operation <tt>delta</tt>, store the result to <tt>ptr</tt>. They yield the
6912    original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
6913
6914 <h5>Examples:</h5>
6915 <pre>
6916 %ptr      = malloc i32
6917         store i32 0x0F0F, %ptr
6918 %result0  = call i32 @llvm.atomic.load.nand.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0xFF )
6919                                 <i>; yields {i32}:result0 = 0x0F0F</i>
6920 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.and.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0xFF )
6921                                 <i>; yields {i32}:result1 = 0xFFFFFFF0</i>
6922 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.or.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0F )
6923                                 <i>; yields {i32}:result2 = 0xF0</i>
6924 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.xor.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0F )
6925                                 <i>; yields {i32}:result3 = FF</i>
6926 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = F0</i>
6927 </pre>
6928
6929 </div>
6930
6931 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6932 <div class="doc_subsubsection">
6933   <a name="int_atomic_load_max">'<tt>llvm.atomic.load.max.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6934   <a name="int_atomic_load_min">'<tt>llvm.atomic.load.min.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6935   <a name="int_atomic_load_umax">'<tt>llvm.atomic.load.umax.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6936   <a name="int_atomic_load_umin">'<tt>llvm.atomic.load.umin.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6937 </div>
6938
6939 <div class="doc_text">
6940
6941 <h5>Syntax:</h5>
6942 <p>These are overloaded intrinsics. You can use <tt>llvm.atomic.load_max</tt>,
6943    <tt>llvm.atomic.load_min</tt>, <tt>llvm.atomic.load_umax</tt>, and
6944    <tt>llvm.atomic.load_umin</tt> on any integer bit width and for different
6945    address spaces. Not all targets support all bit widths however.</p>
6946
6947 <pre>
6948   declare i8 @llvm.atomic.load.max.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6949   declare i16 @llvm.atomic.load.max.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6950   declare i32 @llvm.atomic.load.max.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6951   declare i64 @llvm.atomic.load.max.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6952 </pre>
6953
6954 <pre>
6955   declare i8 @llvm.atomic.load.min.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6956   declare i16 @llvm.atomic.load.min.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6957   declare i32 @llvm.atomic.load.min.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6958   declare i64 @llvm.atomic.load.min.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6959 </pre>
6960
6961 <pre>
6962   declare i8 @llvm.atomic.load.umax.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6963   declare i16 @llvm.atomic.load.umax.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6964   declare i32 @llvm.atomic.load.umax.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6965   declare i64 @llvm.atomic.load.umax.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6966 </pre>
6967
6968 <pre>
6969   declare i8 @llvm.atomic.load.umin.i8..p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6970   declare i16 @llvm.atomic.load.umin.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6971   declare i32 @llvm.atomic.load.umin.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6972   declare i64 @llvm.atomic.load.umin.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6973 </pre>
6974
6975 <h5>Overview:</h5>
6976 <p>These intrinsics takes the signed or unsigned minimum or maximum of
6977    <tt>delta</tt> and the value stored in memory at <tt>ptr</tt>. It yields the
6978    original value at <tt>ptr</tt>.</p>
6979
6980 <h5>Arguments:</h5>
6981 <p>These intrinsics take two arguments, the first a pointer to an integer value
6982    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
6983    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
6984    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
6985
6986 <h5>Semantics:</h5>
6987 <p>These intrinsics does a series of operations atomically. They first load the
6988    value stored at <tt>ptr</tt>. They then do the signed or unsigned min or
6989    max <tt>delta</tt> and the value, store the result to <tt>ptr</tt>. They
6990    yield the original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
6991
6992 <h5>Examples:</h5>
6993 <pre>
6994 %ptr      = malloc i32
6995         store i32 7, %ptr
6996 %result0  = call i32 @llvm.atomic.load.min.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 -2 )
6997                                 <i>; yields {i32}:result0 = 7</i>
6998 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.max.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 8 )
6999                                 <i>; yields {i32}:result1 = -2</i>
7000 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.umin.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 10 )
7001                                 <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
7002 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.umax.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 30 )
7003                                 <i>; yields {i32}:result3 = 8</i>
7004 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = 30</i>
7005 </pre>
7006
7007 </div>
7008
7009
7010 <!-- ======================================================================= -->
7011 <div class="doc_subsection">
7012   <a name="int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
7013 </div>
7014
7015 <div class="doc_text">
7016
7017 <p>This class of intrinsics exists to information about the lifetime of memory
7018    objects and ranges where variables are immutable.</p>
7019
7020 </div>
7021
7022 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7023 <div class="doc_subsubsection">
7024   <a name="int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a>
7025 </div>
7026
7027 <div class="doc_text">
7028
7029 <h5>Syntax:</h5>
7030 <pre>
7031   declare void @llvm.lifetime.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
7032 </pre>
7033
7034 <h5>Overview:</h5>
7035 <p>The '<tt>llvm.lifetime.start</tt>' intrinsic specifies the start of a memory
7036    object's lifetime.</p>
7037
7038 <h5>Arguments:</h5>
7039 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
7040    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
7041    the object.</p>
7042
7043 <h5>Semantics:</h5>
7044 <p>This intrinsic indicates that before this point in the code, the value of the
7045    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
7046    never be used and has an undefined value.  A load from the pointer that is
7047    preceded by this intrinsic can be replaced with
7048    <tt>'<a href="#undefvalues">undef</a>'</tt>.</p>
7049
7050 </div>
7051
7052 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7053 <div class="doc_subsubsection">
7054   <a name="int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a>
7055 </div>
7056
7057 <div class="doc_text">
7058
7059 <h5>Syntax:</h5>
7060 <pre>
7061   declare void @llvm.lifetime.end(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
7062 </pre>
7063
7064 <h5>Overview:</h5>
7065 <p>The '<tt>llvm.lifetime.end</tt>' intrinsic specifies the end of a memory
7066    object's lifetime.</p>
7067
7068 <h5>Arguments:</h5>
7069 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
7070    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
7071    the object.</p>
7072
7073 <h5>Semantics:</h5>
7074 <p>This intrinsic indicates that after this point in the code, the value of the
7075    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
7076    never be used and has an undefined value.  Any stores into the memory object
7077    following this intrinsic may be removed as dead.
7078
7079 </div>
7080
7081 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7082 <div class="doc_subsubsection">
7083   <a name="int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a>
7084 </div>
7085
7086 <div class="doc_text">
7087
7088 <h5>Syntax:</h5>
7089 <pre>
7090   declare {}* @llvm.invariant.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;) readonly
7091 </pre>
7092
7093 <h5>Overview:</h5>
7094 <p>The '<tt>llvm.invariant.start</tt>' intrinsic specifies that the contents of
7095    a memory object will not change.</p>
7096
7097 <h5>Arguments:</h5>
7098 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
7099    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
7100    the object.</p>
7101
7102 <h5>Semantics:</h5>
7103 <p>This intrinsic indicates that until an <tt>llvm.invariant.end</tt> that uses
7104    the return value, the referenced memory location is constant and
7105    unchanging.</p>
7106
7107 </div>
7108
7109 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7110 <div class="doc_subsubsection">
7111   <a name="int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a>
7112 </div>
7113
7114 <div class="doc_text">
7115
7116 <h5>Syntax:</h5>
7117 <pre>
7118   declare void @llvm.invariant.end({}* &lt;start&gt;, i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
7119 </pre>
7120
7121 <h5>Overview:</h5>
7122 <p>The '<tt>llvm.invariant.end</tt>' intrinsic specifies that the contents of
7123    a memory object are mutable.</p>
7124
7125 <h5>Arguments:</h5>
7126 <p>The first argument is the matching <tt>llvm.invariant.start</tt> intrinsic.
7127    The second argument is a constant integer representing the size of the
7128    object, or -1 if it is variable sized and the third argument is a pointer
7129    to the object.</p>
7130
7131 <h5>Semantics:</h5>
7132 <p>This intrinsic indicates that the memory is mutable again.</p>
7133
7134 </div>
7135
7136 <!-- ======================================================================= -->
7137 <div class="doc_subsection">
7138   <a name="int_general">General Intrinsics</a>
7139 </div>
7140
7141 <div class="doc_text">
7142
7143 <p>This class of intrinsics is designed to be generic and has no specific
7144    purpose.</p>
7145
7146 </div>
7147
7148 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7149 <div class="doc_subsubsection">
7150   <a name="int_var_annotation">'<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a>
7151 </div>
7152
7153 <div class="doc_text">
7154
7155 <h5>Syntax:</h5>
7156 <pre>
7157   declare void @llvm.var.annotation(i8* &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7158 </pre>
7159
7160 <h5>Overview:</h5>
7161 <p>The '<tt>llvm.var.annotation</tt>' intrinsic.</p>
7162
7163 <h5>Arguments:</h5>
7164 <p>The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a
7165    global string, the third is a pointer to a global string which is the source
7166    file name, and the last argument is the line number.</p>
7167
7168 <h5>Semantics:</h5>
7169 <p>This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary strings.
7170    This can be useful for special purpose optimizations that want to look for
7171    these annotations.  These have no other defined use, they are ignored by code
7172    generation and optimization.</p>
7173
7174 </div>
7175
7176 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7177 <div class="doc_subsubsection">
7178   <a name="int_annotation">'<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a>
7179 </div>
7180
7181 <div class="doc_text">
7182
7183 <h5>Syntax:</h5>
7184 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use '<tt>llvm.annotation</tt>' on
7185    any integer bit width.</p>
7186
7187 <pre>
7188   declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7189   declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7190   declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7191   declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7192   declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
7193 </pre>
7194
7195 <h5>Overview:</h5>
7196 <p>The '<tt>llvm.annotation</tt>' intrinsic.</p>
7197
7198 <h5>Arguments:</h5>
7199 <p>The first argument is an integer value (result of some expression), the
7200    second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a global
7201    string which is the source file name, and the last argument is the line
7202    number.  It returns the value of the first argument.</p>
7203
7204 <h5>Semantics:</h5>
7205 <p>This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions with
7206    arbitrary strings.  This can be useful for special purpose optimizations that
7207    want to look for these annotations.  These have no other defined use, they
7208    are ignored by code generation and optimization.</p>
7209
7210 </div>
7211
7212 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7213 <div class="doc_subsubsection">
7214   <a name="int_trap">'<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a>
7215 </div>
7216
7217 <div class="doc_text">
7218
7219 <h5>Syntax:</h5>
7220 <pre>
7221   declare void @llvm.trap()
7222 </pre>
7223
7224 <h5>Overview:</h5>
7225 <p>The '<tt>llvm.trap</tt>' intrinsic.</p>
7226
7227 <h5>Arguments:</h5>
7228 <p>None.</p>
7229
7230 <h5>Semantics:</h5>
7231 <p>This intrinsics is lowered to the target dependent trap instruction. If the
7232    target does not have a trap instruction, this intrinsic will be lowered to
7233    the call of the <tt>abort()</tt> function.</p>
7234
7235 </div>
7236
7237 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7238 <div class="doc_subsubsection">
7239   <a name="int_stackprotector">'<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a>
7240 </div>
7241
7242 <div class="doc_text">
7243
7244 <h5>Syntax:</h5>
7245 <pre>
7246   declare void @llvm.stackprotector( i8* &lt;guard&gt;, i8** &lt;slot&gt; )
7247 </pre>
7248
7249 <h5>Overview:</h5>
7250 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic takes the <tt>guard</tt> and
7251    stores it onto the stack at <tt>slot</tt>. The stack slot is adjusted to
7252    ensure that it is placed on the stack before local variables.</p>
7253
7254 <h5>Arguments:</h5>
7255 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic requires two pointer
7256    arguments. The first argument is the value loaded from the stack
7257    guard <tt>@__stack_chk_guard</tt>. The second variable is an <tt>alloca</tt>
7258    that has enough space to hold the value of the guard.</p>
7259
7260 <h5>Semantics:</h5>
7261 <p>This intrinsic causes the prologue/epilogue inserter to force the position of
7262    the <tt>AllocaInst</tt> stack slot to be before local variables on the
7263    stack. This is to ensure that if a local variable on the stack is
7264    overwritten, it will destroy the value of the guard. When the function exits,
7265    the guard on the stack is checked against the original guard. If they're
7266    different, then the program aborts by calling the <tt>__stack_chk_fail()</tt>
7267    function.</p>
7268
7269 </div>
7270
7271 <!-- *********************************************************************** -->
7272 <hr>
7273 <address>
7274   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
7275   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
7276   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
7277   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
7278
7279   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
7280   <a href="http://llvm.org">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
7281   Last modified: $Date$
7282 </address>
7283
7284 </body>
7285 </html>