Prevent assert when using '"' in names (via hexadecimal).
[oota-llvm.git] / docs / LangRef.html
1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
3 <html>
4 <head>
5   <title>LLVM Assembly Language Reference Manual</title>
6   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
7   <meta name="author" content="Chris Lattner">
8   <meta name="description" 
9   content="LLVM Assembly Language Reference Manual.">
10   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
11 </head>
12
13 <body>
14
15 <div class="doc_title"> LLVM Language Reference Manual </div>
16 <ol>
17   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
18   <li><a href="#introduction">Introduction</a></li>
19   <li><a href="#identifiers">Identifiers</a></li>
20   <li><a href="#highlevel">High Level Structure</a>
21     <ol>
22       <li><a href="#modulestructure">Module Structure</a></li>
23       <li><a href="#linkage">Linkage Types</a></li>
24       <li><a href="#callingconv">Calling Conventions</a></li>
25       <li><a href="#globalvars">Global Variables</a></li>
26       <li><a href="#functionstructure">Functions</a></li>
27       <li><a href="#aliasstructure">Aliases</a></li>
28       <li><a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a></li>
29       <li><a href="#fnattrs">Function Attributes</a></li>
30       <li><a href="#gc">Garbage Collector Names</a></li>
31       <li><a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a></li>
32       <li><a href="#datalayout">Data Layout</a></li>
33     </ol>
34   </li>
35   <li><a href="#typesystem">Type System</a>
36     <ol>
37       <li><a href="#t_classifications">Type Classifications</a></li>
38       <li><a href="#t_primitive">Primitive Types</a>    
39         <ol>
40           <li><a href="#t_floating">Floating Point Types</a></li>
41           <li><a href="#t_void">Void Type</a></li>
42           <li><a href="#t_label">Label Type</a></li>
43         </ol>
44       </li>
45       <li><a href="#t_derived">Derived Types</a>
46         <ol>
47           <li><a href="#t_integer">Integer Type</a></li>
48           <li><a href="#t_array">Array Type</a></li>
49           <li><a href="#t_function">Function Type</a></li>
50           <li><a href="#t_pointer">Pointer Type</a></li>
51           <li><a href="#t_struct">Structure Type</a></li>
52           <li><a href="#t_pstruct">Packed Structure Type</a></li>
53           <li><a href="#t_vector">Vector Type</a></li>
54           <li><a href="#t_opaque">Opaque Type</a></li>
55         </ol>
56       </li>
57     </ol>
58   </li>
59   <li><a href="#constants">Constants</a>
60     <ol>
61       <li><a href="#simpleconstants">Simple Constants</a></li>
62       <li><a href="#aggregateconstants">Aggregate Constants</a></li>
63       <li><a href="#globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a></li>
64       <li><a href="#undefvalues">Undefined Values</a></li>
65       <li><a href="#constantexprs">Constant Expressions</a></li>
66     </ol>
67   </li>
68   <li><a href="#othervalues">Other Values</a>
69     <ol>
70       <li><a href="#inlineasm">Inline Assembler Expressions</a></li>
71     </ol>
72   </li>
73   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
74     <ol>
75       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
76         <ol>
77           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
78           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
79           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
80           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
81           <li><a href="#i_unwind">'<tt>unwind</tt>'  Instruction</a></li>
82           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
83         </ol>
84       </li>
85       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
86         <ol>
87           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
88           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
89           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
90           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
91           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
92           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
93           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
94           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
95           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
96         </ol>
97       </li>
98       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
99         <ol>
100           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
101           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
102           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
103           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
104           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
105           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
106         </ol>
107       </li>
108       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
109         <ol>
110           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
111           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
112           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
113         </ol>
114       </li>
115       <li><a href="#aggregateops">Aggregate Operations</a>
116         <ol>
117           <li><a href="#i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a></li>
118           <li><a href="#i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a></li>
119         </ol>
120       </li>
121       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
122         <ol>
123           <li><a href="#i_malloc">'<tt>malloc</tt>'   Instruction</a></li>
124           <li><a href="#i_free">'<tt>free</tt>'     Instruction</a></li>
125           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>'   Instruction</a></li>
126          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>'     Instruction</a></li>
127          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>'    Instruction</a></li>
128          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
129         </ol>
130       </li>
131       <li><a href="#convertops">Conversion Operations</a>
132         <ol>
133           <li><a href="#i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
134           <li><a href="#i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a></li>
135           <li><a href="#i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a></li>
136           <li><a href="#i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
137           <li><a href="#i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a></li>
138           <li><a href="#i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a></li>
139           <li><a href="#i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a></li>
140           <li><a href="#i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
141           <li><a href="#i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
142           <li><a href="#i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a></li>
143           <li><a href="#i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a></li>
144           <li><a href="#i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a></li>
145         </ol>
146       </li>
147       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
148         <ol>
149           <li><a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a></li>
150           <li><a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a></li>
151           <li><a href="#i_vicmp">'<tt>vicmp</tt>' Instruction</a></li>
152           <li><a href="#i_vfcmp">'<tt>vfcmp</tt>' Instruction</a></li>
153           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
154           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
155           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
156           <li><a href="#i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>'  Instruction</a></li>
157         </ol>
158       </li>
159     </ol>
160   </li>
161   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
162     <ol>
163       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
164         <ol>
165           <li><a href="#int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
166           <li><a href="#int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
167           <li><a href="#int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
168         </ol>
169       </li>
170       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
171         <ol>
172           <li><a href="#int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
173           <li><a href="#int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
174           <li><a href="#int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
175         </ol>
176       </li>
177       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
178         <ol>
179           <li><a href="#int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
180           <li><a href="#int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
181           <li><a href="#int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a></li>
182           <li><a href="#int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a></li>
183           <li><a href="#int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
184           <li><a href="#int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
185           <li><a href="#int_readcyclecounter"><tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a></li>
186         </ol>
187       </li>
188       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
189         <ol>
190           <li><a href="#int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy.*</tt>' Intrinsic</a></li>
191           <li><a href="#int_memmove">'<tt>llvm.memmove.*</tt>' Intrinsic</a></li>
192           <li><a href="#int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsic</a></li>
193           <li><a href="#int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a></li>
194           <li><a href="#int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a></li>
195           <li><a href="#int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a></li>
196           <li><a href="#int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a></li>
197           <li><a href="#int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a></li>
198         </ol>
199       </li>
200       <li><a href="#int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
201         <ol>
202           <li><a href="#int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a></li>
203           <li><a href="#int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic </a></li>
204           <li><a href="#int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
205           <li><a href="#int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
206           <li><a href="#int_part_select">'<tt>llvm.part.select.*</tt>' Intrinsic </a></li>
207           <li><a href="#int_part_set">'<tt>llvm.part.set.*</tt>' Intrinsic </a></li>
208         </ol>
209       </li>
210       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
211       <li><a href="#int_eh">Exception Handling intrinsics</a></li>
212       <li><a href="#int_trampoline">Trampoline Intrinsic</a>
213         <ol>
214           <li><a href="#int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
215         </ol>
216       </li>
217           <li><a href="#int_atomics">Atomic intrinsics</a>
218             <ol>
219               <li><a href="#int_memory_barrier"><tt>llvm.memory_barrier</tt></a></li>
220               <li><a href="#int_atomic_cmp_swap"><tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt></a></li>
221               <li><a href="#int_atomic_swap"><tt>llvm.atomic.swap</tt></a></li>
222               <li><a href="#int_atomic_load_add"><tt>llvm.atomic.load.add</tt></a></li>
223               <li><a href="#int_atomic_load_sub"><tt>llvm.atomic.load.sub</tt></a></li>
224               <li><a href="#int_atomic_load_and"><tt>llvm.atomic.load.and</tt></a></li>
225               <li><a href="#int_atomic_load_nand"><tt>llvm.atomic.load.nand</tt></a></li>
226               <li><a href="#int_atomic_load_or"><tt>llvm.atomic.load.or</tt></a></li>
227               <li><a href="#int_atomic_load_xor"><tt>llvm.atomic.load.xor</tt></a></li>
228               <li><a href="#int_atomic_load_max"><tt>llvm.atomic.load.max</tt></a></li>
229               <li><a href="#int_atomic_load_min"><tt>llvm.atomic.load.min</tt></a></li>
230               <li><a href="#int_atomic_load_umax"><tt>llvm.atomic.load.umax</tt></a></li>
231               <li><a href="#int_atomic_load_umin"><tt>llvm.atomic.load.umin</tt></a></li>
232             </ol>
233           </li>
234       <li><a href="#int_general">General intrinsics</a>
235         <ol>
236           <li><a href="#int_var_annotation">
237             <tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a></li>
238           <li><a href="#int_annotation">
239             <tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a></li>
240           <li><a href="#int_trap">
241             <tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a></li>
242         </ol>
243       </li>
244     </ol>
245   </li>
246 </ol>
247
248 <div class="doc_author">
249   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
250             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
251 </div>
252
253 <!-- *********************************************************************** -->
254 <div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract </a></div>
255 <!-- *********************************************************************** -->
256
257 <div class="doc_text">
258 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. 
259 LLVM is a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides
260 type safety, low-level operations, flexibility, and the capability of
261 representing 'all' high-level languages cleanly.  It is the common code
262 representation used throughout all phases of the LLVM compilation
263 strategy.</p>
264 </div>
265
266 <!-- *********************************************************************** -->
267 <div class="doc_section"> <a name="introduction">Introduction</a> </div>
268 <!-- *********************************************************************** -->
269
270 <div class="doc_text">
271
272 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three
273 different forms: as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode
274 representation (suitable for fast loading by a Just-In-Time compiler),
275 and as a human readable assembly language representation.  This allows
276 LLVM to provide a powerful intermediate representation for efficient
277 compiler transformations and analysis, while providing a natural means
278 to debug and visualize the transformations.  The three different forms
279 of LLVM are all equivalent.  This document describes the human readable
280 representation and notation.</p>
281
282 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level
283 while being expressive, typed, and extensible at the same time.  It
284 aims to be a "universal IR" of sorts, by being at a low enough level
285 that high-level ideas may be cleanly mapped to it (similar to how
286 microprocessors are "universal IR's", allowing many source languages to
287 be mapped to them).  By providing type information, LLVM can be used as
288 the target of optimizations: for example, through pointer analysis, it
289 can be proven that a C automatic variable is never accessed outside of
290 the current function... allowing it to be promoted to a simple SSA
291 value instead of a memory location.</p>
292
293 </div>
294
295 <!-- _______________________________________________________________________ -->
296 <div class="doc_subsubsection"> <a name="wellformed">Well-Formedness</a> </div>
297
298 <div class="doc_text">
299
300 <p>It is important to note that this document describes 'well formed'
301 LLVM assembly language.  There is a difference between what the parser
302 accepts and what is considered 'well formed'.  For example, the
303 following instruction is syntactically okay, but not well formed:</p>
304
305 <div class="doc_code">
306 <pre>
307 %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
308 </pre>
309 </div>
310
311 <p>...because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of
312 its uses. The LLVM infrastructure provides a verification pass that may
313 be used to verify that an LLVM module is well formed.  This pass is
314 automatically run by the parser after parsing input assembly and by
315 the optimizer before it outputs bitcode.  The violations pointed out
316 by the verifier pass indicate bugs in transformation passes or input to
317 the parser.</p>
318 </div>
319
320 <!-- Describe the typesetting conventions here. -->
321
322 <!-- *********************************************************************** -->
323 <div class="doc_section"> <a name="identifiers">Identifiers</a> </div>
324 <!-- *********************************************************************** -->
325
326 <div class="doc_text">
327
328   <p>LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
329   identifiers (functions, global variables) begin with the @ character. Local
330   identifiers (register names, types) begin with the % character. Additionally,
331   there are three different formats for identifiers, for different purposes:</p>
332
333 <ol>
334   <li>Named values are represented as a string of characters with their prefix.
335   For example, %foo, @DivisionByZero, %a.really.long.identifier.  The actual
336   regular expression used is '<tt>[%@][a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.
337   Identifiers which require other characters in their names can be surrounded
338   with quotes. Special characters may be escaped using "\xx" where xx is the 
339   ASCII code for the character in hexadecimal.  In this way, any character can 
340   be used in a name value, even quotes themselves.
341
342   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with their
343   prefix.  For example, %12, @2, %44.</li>
344
345   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
346   constants</a>, below.</li>
347 </ol>
348
349 <p>LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
350 don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
351 reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
352 unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
353 variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
354
355 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
356 languages. There are keywords for different opcodes 
357 ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>', 
358  '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>', 
359  '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names ('<tt><a
360 href="#t_void">void</a></tt>', '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...),
361 and others.  These reserved words cannot conflict with variable names, because
362 none of them start with a prefix character ('%' or '@').</p>
363
364 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
365 '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
366
367 <p>The easy way:</p>
368
369 <div class="doc_code">
370 <pre>
371 %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
372 </pre>
373 </div>
374
375 <p>After strength reduction:</p>
376
377 <div class="doc_code">
378 <pre>
379 %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
380 </pre>
381 </div>
382
383 <p>And the hard way:</p>
384
385 <div class="doc_code">
386 <pre>
387 <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
388 <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
389 %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
390 </pre>
391 </div>
392
393 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several
394 important lexical features of LLVM:</p>
395
396 <ol>
397
398   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
399   line.</li>
400
401   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
402   assigned to a named value.</li>
403
404   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
405
406 </ol>
407
408 <p>...and it also shows a convention that we follow in this document.  When
409 demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
410 defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
411 text.</p>
412
413 </div>
414
415 <!-- *********************************************************************** -->
416 <div class="doc_section"> <a name="highlevel">High Level Structure</a> </div>
417 <!-- *********************************************************************** -->
418
419 <!-- ======================================================================= -->
420 <div class="doc_subsection"> <a name="modulestructure">Module Structure</a>
421 </div>
422
423 <div class="doc_text">
424
425 <p>LLVM programs are composed of "Module"s, each of which is a
426 translation unit of the input programs.  Each module consists of
427 functions, global variables, and symbol table entries.  Modules may be
428 combined together with the LLVM linker, which merges function (and
429 global variable) definitions, resolves forward declarations, and merges
430 symbol table entries. Here is an example of the "hello world" module:</p>
431
432 <div class="doc_code">
433 <pre><i>; Declare the string constant as a global constant...</i>
434 <a href="#identifiers">@.LC0</a> = <a href="#linkage_internal">internal</a> <a
435  href="#globalvars">constant</a> <a href="#t_array">[13 x i8]</a> c"hello world\0A\00"          <i>; [13 x i8]*</i>
436
437 <i>; External declaration of the puts function</i>
438 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 @puts(i8 *)                                            <i>; i32(i8 *)* </i>
439
440 <i>; Definition of main function</i>
441 define i32 @main() {                                                 <i>; i32()* </i>
442         <i>; Convert [13x i8 ]* to i8  *...</i>
443         %cast210 = <a
444  href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8 ]* @.LC0, i64 0, i64 0 <i>; i8 *</i>
445
446         <i>; Call puts function to write out the string to stdout...</i>
447         <a
448  href="#i_call">call</a> i32 @puts(i8 * %cast210)                              <i>; i32</i>
449         <a
450  href="#i_ret">ret</a> i32 0<br>}<br>
451 </pre>
452 </div>
453
454 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a>
455 named "<tt>.LC0</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>"
456 function, and a <a href="#functionstructure">function definition</a>
457 for "<tt>main</tt>".</p>
458
459 <p>In general, a module is made up of a list of global values,
460 where both functions and global variables are global values.  Global values are
461 represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
462 array of char, and a pointer to a function), and have one of the following <a
463 href="#linkage">linkage types</a>.</p>
464
465 </div>
466
467 <!-- ======================================================================= -->
468 <div class="doc_subsection">
469   <a name="linkage">Linkage Types</a>
470 </div>
471
472 <div class="doc_text">
473
474 <p>
475 All Global Variables and Functions have one of the following types of linkage:
476 </p>
477
478 <dl>
479
480   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt>: </dt>
481
482   <dd>Global values with internal linkage are only directly accessible by
483   objects in the current module.  In particular, linking code into a module with
484   an internal global value may cause the internal to be renamed as necessary to
485   avoid collisions.  Because the symbol is internal to the module, all
486   references can be updated.  This corresponds to the notion of the
487   '<tt>static</tt>' keyword in C.
488   </dd>
489
490   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt>: </dt>
491
492   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
493   the same name when linkage occurs.  This is typically used to implement 
494   inline functions, templates, or other code which must be generated in each 
495   translation unit that uses it.  Unreferenced <tt>linkonce</tt> globals are 
496   allowed to be discarded.
497   </dd>
498
499   <dt><tt><b><a name="linkage_common">common</a></b></tt>: </dt>
500
501   <dd>"<tt>common</tt>" linkage is exactly the same as <tt>linkonce</tt> 
502   linkage, except that unreferenced <tt>common</tt> globals may not be
503   discarded.  This is used for globals that may be emitted in multiple 
504   translation units, but that are not guaranteed to be emitted into every 
505   translation unit that uses them.  One example of this is tentative
506   definitions in C, such as "<tt>int X;</tt>" at global scope.
507   </dd>
508
509   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt>: </dt>
510
511   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage is the same as <tt>common</tt> linkage, except
512   that some targets may choose to emit different assembly sequences for them 
513   for target-dependent reasons.  This is used for globals that are declared 
514   "weak" in C source code.
515   </dd>
516
517   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt>: </dt>
518
519   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
520   pointer to array type.  When two global variables with appending linkage are
521   linked together, the two global arrays are appended together.  This is the
522   LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
523   "sections" with identical names when .o files are linked.
524   </dd>
525
526   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt>: </dt>
527   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the
528     symbol is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null instead
529     of being an undefined reference.
530   </dd>
531
532   <dt><tt><b><a name="linkage_external">externally visible</a></b></tt>:</dt>
533
534   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
535   visible, meaning that it participates in linkage and can be used to resolve
536   external symbol references.
537   </dd>
538 </dl>
539
540   <p>
541   The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
542   only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
543   DLLs (Dynamic Link Libraries).
544   </p>
545
546   <dl>
547   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt>: </dt>
548
549   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
550     or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
551     exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
552     formed by combining <code>_imp__</code> and the function or variable name.
553   </dd>
554
555   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt>: </dt>
556
557   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
558     pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
559     <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
560     name is formed by combining <code>_imp__</code> and the function or variable
561     name.
562   </dd>
563
564 </dl>
565
566 <p><a name="linkage_external"></a>For example, since the "<tt>.LC0</tt>"
567 variable is defined to be internal, if another module defined a "<tt>.LC0</tt>"
568 variable and was linked with this one, one of the two would be renamed,
569 preventing a collision.  Since "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are
570 external (i.e., lacking any linkage declarations), they are accessible
571 outside of the current module.</p>
572 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i>
573 to have any linkage type other than "externally visible", <tt>dllimport</tt>,
574 or <tt>extern_weak</tt>.</p>
575 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt> and <tt>weak</tt>
576 linkages.</p>
577 </div>
578
579 <!-- ======================================================================= -->
580 <div class="doc_subsection">
581   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
582 </div>
583
584 <div class="doc_text">
585
586 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
587 and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling convention
588 specified for the call.  The calling convention of any pair of dynamic
589 caller/callee must match, or the behavior of the program is undefined.  The
590 following calling conventions are supported by LLVM, and more may be added in
591 the future:</p>
592
593 <dl>
594   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
595
596   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
597   specified) matches the target C calling conventions.  This calling convention
598   supports varargs function calls and tolerates some mismatch in the declared
599   prototype and implemented declaration of the function (as does normal C). 
600   </dd>
601
602   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
603
604   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
605   (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
606   target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the target,
607   without having to conform to an externally specified ABI (Application Binary
608   Interface).  Implementations of this convention should allow arbitrary
609   <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">tail call optimization</a> to be
610   supported.  This calling convention does not support varargs and requires the
611   prototype of all callees to exactly match the prototype of the function
612   definition.
613   </dd>
614
615   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
616
617   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
618   as possible under the assumption that the call is not commonly executed.  As
619   such, these calls often preserve all registers so that the call does not break
620   any live ranges in the caller side.  This calling convention does not support
621   varargs and requires the prototype of all callees to exactly match the
622   prototype of the function definition.
623   </dd>
624
625   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
626
627   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
628   target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
629   conventions start at 64.
630   </dd>
631 </dl>
632
633 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
634 support pascal conventions or any other well-known target-independent
635 convention.</p>
636
637 </div>
638
639 <!-- ======================================================================= -->
640 <div class="doc_subsection">
641   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
642 </div>
643
644 <div class="doc_text">
645
646 <p>
647 All Global Variables and Functions have one of the following visibility styles:
648 </p>
649
650 <dl>
651   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
652
653   <dd>On targets that use the ELF object file format, default visibility means
654     that the declaration is visible to other
655     modules and, in shared libraries, means that the declared entity may be
656     overridden. On Darwin, default visibility means that the declaration is
657     visible to other modules. Default visibility corresponds to "external
658     linkage" in the language.
659   </dd>
660
661   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
662
663   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
664     object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
665     indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol table,
666     so no other module (executable or shared library) can reference it
667     directly.
668   </dd>
669
670   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
671
672   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
673   the dynamic symbol table, but that references within the defining module will
674   bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by another
675   module.
676   </dd>
677 </dl>
678
679 </div>
680
681 <!-- ======================================================================= -->
682 <div class="doc_subsection">
683   <a name="globalvars">Global Variables</a>
684 </div>
685
686 <div class="doc_text">
687
688 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
689 instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may have
690 an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit alignment
691 specified.  A variable may be defined as "thread_local", which means that it
692 will not be shared by threads (each thread will have a separated copy of the
693 variable).  A variable may be defined as a global "constant," which indicates
694 that the contents of the variable will <b>never</b> be modified (enabling better
695 optimization, allowing the global data to be placed in the read-only section of
696 an executable, etc).  Note that variables that need runtime initialization
697 cannot be marked "constant" as there is a store to the variable.</p>
698
699 <p>
700 LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
701 constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
702 can be used to enable slightly better optimization of the program, but requires
703 the language definition to guarantee that optimizations based on the
704 'constantness' are valid for the translation units that do not include the
705 definition.
706 </p>
707
708 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in
709 scope (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global
710 variables always define a pointer to their "content" type because they
711 describe a region of memory, and all memory objects in LLVM are
712 accessed through pointers.</p>
713
714 <p>A global variable may be declared to reside in a target-specifc numbered 
715 address space. For targets that support them, address spaces may affect how
716 optimizations are performed and/or what target instructions are used to access 
717 the variable. The default address space is zero. The address space qualifier 
718 must precede any other attributes.</p>
719
720 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
721 supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
722
723 <p>An explicit alignment may be specified for a global.  If not present, or if
724 the alignment is set to zero, the alignment of the global is set by the target
725 to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is specified, the 
726 global is forced to have at least that much alignment.  All alignments must be
727 a power of 2.</p>
728
729 <p>For example, the following defines a global in a numbered address space with 
730 an initializer, section, and alignment:</p>
731
732 <div class="doc_code">
733 <pre>
734 @G = constant float 1.0 addrspace(5), section "foo", align 4
735 </pre>
736 </div>
737
738 </div>
739
740
741 <!-- ======================================================================= -->
742 <div class="doc_subsection">
743   <a name="functionstructure">Functions</a>
744 </div>
745
746 <div class="doc_text">
747
748 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyord, 
749 an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional 
750 <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional 
751 <a href="#callingconv">calling convention</a>, a return type, an optional
752 <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function 
753 name, a (possibly empty) argument list (each with optional 
754 <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), optional 
755 <a href="#fnattrs">function attributes</a>, an optional section, 
756 an optional alignment, an optional <a href="#gc">garbage collector name</a>, 
757 an opening curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.
758
759 LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
760 optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
761 <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional 
762 <a href="#callingconv">calling convention</a>, a return type, an optional
763 <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function 
764 name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an optional
765 <a href="#gc">garbage collector name</a>.</p>
766
767 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
768 (Control Flow Graph) for
769 the function.  Each basic block may optionally start with a label (giving the
770 basic block a symbol table entry), contains a list of instructions, and ends
771 with a <a href="#terminators">terminator</a> instruction (such as a branch or
772 function return).</p>
773
774 <p>The first basic block in a function is special in two ways: it is immediately
775 executed on entrance to the function, and it is not allowed to have predecessor
776 basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry block of a
777 function).  Because the block can have no predecessors, it also cannot have any
778 <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
779
780 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
781 supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
782
783 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
784 the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the target
785 to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is specified, the
786 function is forced to have at least that much alignment.  All alignments must be
787 a power of 2.</p>
788
789   <h5>Syntax:</h5>
790
791 <div class="doc_code">
792 <tt>
793 define [<a href="#linkage">linkage</a>] [<a href="#visibility">visibility</a>]
794       [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>]
795       &lt;ResultType&gt; @&lt;FunctionName&gt; ([argument list])
796       [<a href="#fnattrs">fn Attrs</a>] [section "name"] [align N]
797       [<a href="#gc">gc</a>] { ... }
798 </tt>
799 </div>
800
801 </div>
802
803
804 <!-- ======================================================================= -->
805 <div class="doc_subsection">
806   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
807 </div>
808 <div class="doc_text">
809   <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
810   function, global variable, another alias or bitcast of global value). Aliases
811   may have an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
812   optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
813
814   <h5>Syntax:</h5>
815
816 <div class="doc_code">
817 <pre>
818 @&lt;Name&gt; = alias [Linkage] [Visibility] &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
819 </pre>
820 </div>
821
822 </div>
823
824
825
826 <!-- ======================================================================= -->
827 <div class="doc_subsection"><a name="paramattrs">Parameter Attributes</a></div>
828 <div class="doc_text">
829   <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
830   <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
831   used to communicate additional information about the result or parameters of
832   a function. Parameter attributes are considered to be part of the function,
833   not of the function type, so functions with different parameter attributes
834   can have the same function type.</p>
835
836   <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
837   multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For 
838   example:</p>
839
840 <div class="doc_code">
841 <pre>
842 declare i32 @printf(i8* noalias , ...)
843 declare i32 @atoi(i8 zeroext)
844 declare signext i8 @returns_signed_char()
845 </pre>
846 </div>
847
848   <p>Note that any attributes for the function result (<tt>nounwind</tt>,
849   <tt>readonly</tt>) come immediately after the argument list.</p>
850
851   <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
852   <dl>
853     <dt><tt>zeroext</tt></dt>
854     <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
855     should be zero-extended to a 32-bit value by the caller (for a parameter)
856     or the callee (for a return value).</dd>
857
858     <dt><tt>signext</tt></dt>
859     <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
860     should be sign-extended to a 32-bit value by the caller (for a parameter)
861     or the callee (for a return value).</dd>
862
863     <dt><tt>inreg</tt></dt>
864     <dd>This indicates that this parameter or return value should be treated
865     in a special target-dependent fashion during while emitting code for a
866     function call or return (usually, by putting it in a register as opposed 
867     to memory, though some targets use it to distinguish between two different
868     kinds of registers).  Use of this attribute is target-specific.</dd>
869
870     <dt><tt><a name="byval">byval</a></tt></dt>
871     <dd>This indicates that the pointer parameter should really be passed by
872     value to the function.  The attribute implies that a hidden copy of the
873     pointee is made between the caller and the callee, so the callee is unable
874     to modify the value in the callee.  This attribute is only valid on LLVM
875     pointer arguments.  It is generally used to pass structs and arrays by
876     value, but is also valid on pointers to scalars.  The copy is considered to
877     belong to the caller not the callee (for example,
878     <tt><a href="#readonly">readonly</a></tt> functions should not write to
879     <tt>byval</tt> parameters). This is not a valid attribute for return
880     values. </dd>
881
882     <dt><tt>sret</tt></dt>
883     <dd>This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
884     structure that is the return value of the function in the source program.
885     This pointer must be guaranteed by the caller to be valid: loads and stores
886     to the structure may be assumed by the callee to not to trap.  This may only
887     be applied to the first parameter. This is not a valid attribute for
888     return values. </dd>
889
890     <dt><tt>noalias</tt></dt>
891     <dd>This indicates that the parameter does not alias any global or any other
892     parameter.  The caller is responsible for ensuring that this is the case,
893     usually by placing the value in a stack allocation. This is not a valid
894     attribute for return values.</dd>
895
896     <dt><tt>nest</tt></dt>
897     <dd>This indicates that the pointer parameter can be excised using the
898     <a href="#int_trampoline">trampoline intrinsics</a>. This is not a valid
899     attribute for return values.</dd>
900   </dl>
901
902 </div>
903
904 <!-- ======================================================================= -->
905 <div class="doc_subsection">
906   <a name="gc">Garbage Collector Names</a>
907 </div>
908
909 <div class="doc_text">
910 <p>Each function may specify a garbage collector name, which is simply a
911 string.</p>
912
913 <div class="doc_code"><pre
914 >define void @f() gc "name" { ...</pre></div>
915
916 <p>The compiler declares the supported values of <i>name</i>. Specifying a
917 collector which will cause the compiler to alter its output in order to support
918 the named garbage collection algorithm.</p>
919 </div>
920
921 <!-- ======================================================================= -->
922 <div class="doc_subsection">
923   <a name="fnattrs">Function Attributes</a>
924 </div>
925
926 <div class="doc_text">
927
928 <p>Function attributes are set to communicate additional information about 
929   a function. Function attributes are considered to be part of the function,
930   not of the function type, so functions with different parameter attributes
931   can have the same function type.</p>
932
933   <p>Function attributes are simple keywords that follow the type specified. If
934   multiple attributes are needed, they are space separated. For 
935   example:</p>
936
937 <div class="doc_code">
938 <pre>
939 define void @f() noinline { ... }
940 define void @f() alwaysinline { ... }
941 define void @f() alwaysinline optsize { ... }
942 define void @f() optsize
943 </pre>
944 </div>
945
946 <dl>
947 <dt><tt>alwaysinline</tt></dt>
948 <dd>This attribute indicates that the inliner should attempt to inline this
949 function into callers whenever possible, ignoring any active inlining size
950 threshold for this caller.</dd>
951
952 <dt><tt>noinline</tt></dt>
953 <dd>This attribute indicates that the inliner should never inline this function
954 in any situation. This attribute may not be used together with the
955 <tt>alwaysinline</tt> attribute.</dd>
956
957 <dt><tt>optsize</tt></dt>
958 <dd>This attribute suggests that optimization passes and code generator passes
959 make choices that keep the code size of this function low, and otherwise do
960 optimizations specifically to reduce code size.</dd>
961
962 <dt><tt>noreturn</tt></dt>
963 <dd>This function attribute indicates that the function never returns normally.
964 This produces undefined behavior at runtime if the function ever does
965 dynamically return.</dd> 
966
967 <dt><tt>nounwind</tt></dt>
968 <dd>This function attribute indicates that the function never returns with an
969 unwind or exceptional control flow.  If the function does unwind, its runtime
970 behavior is undefined.</dd>
971
972 <dt><tt>readnone</tt></dt>
973 <dd>This attribute indicates that the function computes its result (or the
974 exception it throws) based strictly on its arguments, without dereferencing any
975 pointer arguments or otherwise accessing any mutable state (e.g. memory, control
976 registers, etc) visible to caller functions.  It does not write through any
977 pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments) and
978 never changes any state visible to callers.</dd>
979
980 <dt><tt><a name="readonly">readonly</a></tt></dt>
981 <dd>This attribute indicates that the function does not write through any
982 pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments)
983 or otherwise modify any state (e.g. memory, control registers, etc) visible to
984 caller functions.  It may dereference pointer arguments and read state that may
985 be set in the caller.  A readonly function always returns the same value (or
986 throws the same exception) when called with the same set of arguments and global
987 state.</dd>
988 </dl>
989
990 </div>
991
992 <!-- ======================================================================= -->
993 <div class="doc_subsection">
994   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
995 </div>
996
997 <div class="doc_text">
998 <p>
999 Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to the
1000 GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally concatenated by
1001 LLVM and treated as a single unit, but may be separated in the .ll file if
1002 desired.  The syntax is very simple:
1003 </p>
1004
1005 <div class="doc_code">
1006 <pre>
1007 module asm "inline asm code goes here"
1008 module asm "more can go here"
1009 </pre>
1010 </div>
1011
1012 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
1013    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
1014    for the number.
1015 </p>
1016
1017 <p>
1018   The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
1019   assembly code is generated.
1020 </p>
1021 </div>
1022
1023 <!-- ======================================================================= -->
1024 <div class="doc_subsection">
1025   <a name="datalayout">Data Layout</a>
1026 </div>
1027
1028 <div class="doc_text">
1029 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
1030 data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is simply:</p>
1031 <pre>    target datalayout = "<i>layout specification</i>"</pre>
1032 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications 
1033 separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with a 
1034 letter and may include other information after the letter to define some 
1035 aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows: </p>
1036 <dl>
1037   <dt><tt>E</tt></dt>
1038   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
1039   bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
1040   <dt><tt>e</tt></dt>
1041   <dd>Specifies that the target lays out data in little-endian form. That is,
1042   the bits with the least significance have the lowest address location.</dd>
1043   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1044   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and 
1045   <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying the <i>pref</i>
1046   alignment is optional. If omitted, the preceding <tt>:</tt> should be omitted
1047   too.</dd>
1048   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1049   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
1050   <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
1051   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1052   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit 
1053   <i>size</i>.</dd>
1054   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1055   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit 
1056   <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be either 32 (float) or 64
1057   (double).</dd>
1058   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1059   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
1060   <i>size</i>.</dd>
1061 </dl>
1062 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
1063 default set of specifications which are then (possibly) overriden by the
1064 specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
1065 are given in this list:</p>
1066 <ul>
1067   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
1068   <li><tt>p:32:64:64</tt> - 32-bit pointers with 64-bit alignment</li>
1069   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
1070   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
1071   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
1072   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
1073   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
1074   alignment of 64-bits</li>
1075   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
1076   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
1077   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
1078   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
1079   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
1080 </ul>
1081 <p>When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the 
1082 following rules:</p>
1083 <ol>
1084   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
1085   specification is used.</li>
1086   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
1087   smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type is
1088   used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then the the
1089   largest integer type is used. For example, given the default specifications
1090   above, the i7 type will use the alignment of i8 (next largest) while both
1091   i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest specified).</li>
1092   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
1093   largest vector type that is smaller than the sought vector type will be used
1094   as a fall back.  This happens because &lt;128 x double&gt; can be implemented
1095   in terms of 64 &lt;2 x double&gt;, for example.</li>
1096 </ol>
1097 </div>
1098
1099 <!-- *********************************************************************** -->
1100 <div class="doc_section"> <a name="typesystem">Type System</a> </div>
1101 <!-- *********************************************************************** -->
1102
1103 <div class="doc_text">
1104
1105 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
1106 intermediate representation.  Being typed enables a number of
1107 optimizations to be performed on the intermediate representation directly,
1108 without having to do
1109 extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
1110 system makes it easier to read the generated code and enables novel
1111 analyses and transformations that are not feasible to perform on normal
1112 three address code representations.</p>
1113
1114 </div>
1115
1116 <!-- ======================================================================= -->
1117 <div class="doc_subsection"> <a name="t_classifications">Type
1118 Classifications</a> </div>
1119 <div class="doc_text">
1120 <p>The types fall into a few useful
1121 classifications:</p>
1122
1123 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1124   <tbody>
1125     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
1126     <tr>
1127       <td><a href="#t_integer">integer</a></td>
1128       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
1129     </tr>
1130     <tr>
1131       <td><a href="#t_floating">floating point</a></td>
1132       <td><tt>float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128</tt></td>
1133     </tr>
1134     <tr>
1135       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
1136       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1137           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1138           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1139           <a href="#t_vector">vector</a>,
1140           <a href="#t_struct">structure</a>,
1141           <a href="#t_array">array</a>,
1142           <a href="#t_label">label</a>.
1143       </td>
1144     </tr>
1145     <tr>
1146       <td><a href="#t_primitive">primitive</a></td>
1147       <td><a href="#t_label">label</a>,
1148           <a href="#t_void">void</a>,
1149           <a href="#t_floating">floating point</a>.</td>
1150     </tr>
1151     <tr>
1152       <td><a href="#t_derived">derived</a></td>
1153       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1154           <a href="#t_array">array</a>,
1155           <a href="#t_function">function</a>,
1156           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1157           <a href="#t_struct">structure</a>,
1158           <a href="#t_pstruct">packed structure</a>,
1159           <a href="#t_vector">vector</a>,
1160           <a href="#t_opaque">opaque</a>.
1161       </td>
1162     </tr>
1163   </tbody>
1164 </table>
1165
1166 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the
1167 most important.  Values of these types are the only ones which can be
1168 produced by instructions, passed as arguments, or used as operands to
1169 instructions.</p>
1170 </div>
1171
1172 <!-- ======================================================================= -->
1173 <div class="doc_subsection"> <a name="t_primitive">Primitive Types</a> </div>
1174
1175 <div class="doc_text">
1176 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
1177 system.</p>
1178
1179 </div>
1180
1181 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1182 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_floating">Floating Point Types</a> </div>
1183
1184 <div class="doc_text">
1185       <table>
1186         <tbody>
1187           <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
1188           <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
1189           <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
1190           <tr><td><tt>fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (112-bit mantissa)</td></tr>
1191           <tr><td><tt>x86_fp80</tt></td><td>80-bit floating point value (X87)</td></tr>
1192           <tr><td><tt>ppc_fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (two 64-bits)</td></tr>
1193         </tbody>
1194       </table>
1195 </div>
1196
1197 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1198 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_void">Void Type</a> </div>
1199
1200 <div class="doc_text">
1201 <h5>Overview:</h5>
1202 <p>The void type does not represent any value and has no size.</p>
1203
1204 <h5>Syntax:</h5>
1205
1206 <pre>
1207   void
1208 </pre>
1209 </div>
1210
1211 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1212 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_label">Label Type</a> </div>
1213
1214 <div class="doc_text">
1215 <h5>Overview:</h5>
1216 <p>The label type represents code labels.</p>
1217
1218 <h5>Syntax:</h5>
1219
1220 <pre>
1221   label
1222 </pre>
1223 </div>
1224
1225
1226 <!-- ======================================================================= -->
1227 <div class="doc_subsection"> <a name="t_derived">Derived Types</a> </div>
1228
1229 <div class="doc_text">
1230
1231 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system. 
1232 This is what allows a programmer to represent arrays, functions,
1233 pointers, and other useful types.  Note that these derived types may be
1234 recursive: For example, it is possible to have a two dimensional array.</p>
1235
1236 </div>
1237
1238 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1239 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_integer">Integer Type</a> </div>
1240
1241 <div class="doc_text">
1242
1243 <h5>Overview:</h5>
1244 <p>The integer type is a very simple derived type that simply specifies an
1245 arbitrary bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
1246 2^23-1 (about 8 million) can be specified.</p>
1247
1248 <h5>Syntax:</h5>
1249
1250 <pre>
1251   iN
1252 </pre>
1253
1254 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
1255 value.</p>
1256
1257 <h5>Examples:</h5>
1258 <table class="layout">
1259   <tbody>
1260   <tr>
1261     <td><tt>i1</tt></td>
1262     <td>a single-bit integer.</td>
1263   </tr><tr>
1264     <td><tt>i32</tt></td>
1265     <td>a 32-bit integer.</td>
1266   </tr><tr>
1267     <td><tt>i1942652</tt></td>
1268     <td>a really big integer of over 1 million bits.</td>
1269   </tr>
1270   </tbody>
1271 </table>
1272 </div>
1273
1274 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1275 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_array">Array Type</a> </div>
1276
1277 <div class="doc_text">
1278
1279 <h5>Overview:</h5>
1280
1281 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1282 sequentially in memory.  The array type requires a size (number of
1283 elements) and an underlying data type.</p>
1284
1285 <h5>Syntax:</h5>
1286
1287 <pre>
1288   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1289 </pre>
1290
1291 <p>The number of elements is a constant integer value; elementtype may
1292 be any type with a size.</p>
1293
1294 <h5>Examples:</h5>
1295 <table class="layout">
1296   <tr class="layout">
1297     <td class="left"><tt>[40 x i32]</tt></td>
1298     <td class="left">Array of 40 32-bit integer values.</td>
1299   </tr>
1300   <tr class="layout">
1301     <td class="left"><tt>[41 x i32]</tt></td>
1302     <td class="left">Array of 41 32-bit integer values.</td>
1303   </tr>
1304   <tr class="layout">
1305     <td class="left"><tt>[4 x i8]</tt></td>
1306     <td class="left">Array of 4 8-bit integer values.</td>
1307   </tr>
1308 </table>
1309 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
1310 <table class="layout">
1311   <tr class="layout">
1312     <td class="left"><tt>[3 x [4 x i32]]</tt></td>
1313     <td class="left">3x4 array of 32-bit integer values.</td>
1314   </tr>
1315   <tr class="layout">
1316     <td class="left"><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
1317     <td class="left">12x10 array of single precision floating point values.</td>
1318   </tr>
1319   <tr class="layout">
1320     <td class="left"><tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt></td>
1321     <td class="left">2x3x4 array of 16-bit integer  values.</td>
1322   </tr>
1323 </table>
1324
1325 <p>Note that 'variable sized arrays' can be implemented in LLVM with a zero 
1326 length array.  Normally, accesses past the end of an array are undefined in
1327 LLVM (e.g. it is illegal to access the 5th element of a 3 element array).
1328 As a special case, however, zero length arrays are recognized to be variable
1329 length.  This allows implementation of 'pascal style arrays' with the  LLVM
1330 type "{ i32, [0 x float]}", for example.</p>
1331
1332 </div>
1333
1334 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1335 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_function">Function Type</a> </div>
1336 <div class="doc_text">
1337
1338 <h5>Overview:</h5>
1339
1340 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It
1341 consists of a return type and a list of formal parameter types. The
1342 return type of a function type is a scalar type, a void type, or a struct type. 
1343 If the return type is a struct type then all struct elements must be of first 
1344 class types, and the struct must have at least one element.</p>
1345
1346 <h5>Syntax:</h5>
1347
1348 <pre>
1349   &lt;returntype list&gt; (&lt;parameter list&gt;)
1350 </pre>
1351
1352 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
1353 specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
1354 which indicates that the function takes a variable number of arguments.
1355 Variable argument functions can access their arguments with the <a
1356  href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a> functions.
1357 '<tt>&lt;returntype list&gt;</tt>' is a comma-separated list of
1358 <a href="#t_firstclass">first class</a> type specifiers.</p>
1359
1360 <h5>Examples:</h5>
1361 <table class="layout">
1362   <tr class="layout">
1363     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
1364     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
1365     </td>
1366   </tr><tr class="layout">
1367     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16&nbsp;signext,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
1368     </tt></td>
1369     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes 
1370       an <tt>i16</tt> that should be sign extended and a 
1371       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>, returning 
1372       <tt>float</tt>.
1373     </td>
1374   </tr><tr class="layout">
1375     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
1376     <td class="left">A vararg function that takes at least one 
1377       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C), 
1378       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in 
1379       LLVM.
1380     </td>
1381   </tr><tr class="layout">
1382     <td class="left"><tt>{i32, i32} (i32)</tt></td>
1383     <td class="left">A function taking an <tt>i32></tt>, returning two 
1384         <tt> i32 </tt> values as an aggregate of type <tt>{ i32, i32 }</tt>
1385     </td>
1386   </tr>
1387 </table>
1388
1389 </div>
1390 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1391 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_struct">Structure Type</a> </div>
1392 <div class="doc_text">
1393 <h5>Overview:</h5>
1394 <p>The structure type is used to represent a collection of data members
1395 together in memory.  The packing of the field types is defined to match
1396 the ABI of the underlying processor.  The elements of a structure may
1397 be any type that has a size.</p>
1398 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>
1399 and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a
1400 field with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>'
1401 instruction.</p>
1402 <h5>Syntax:</h5>
1403 <pre>  { &lt;type list&gt; }<br></pre>
1404 <h5>Examples:</h5>
1405 <table class="layout">
1406   <tr class="layout">
1407     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
1408     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
1409   </tr><tr class="layout">
1410     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
1411     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
1412       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
1413       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
1414       an <tt>i32</tt>.</td>
1415   </tr>
1416 </table>
1417 </div>
1418
1419 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1420 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pstruct">Packed Structure Type</a>
1421 </div>
1422 <div class="doc_text">
1423 <h5>Overview:</h5>
1424 <p>The packed structure type is used to represent a collection of data members
1425 together in memory.  There is no padding between fields.  Further, the alignment
1426 of a packed structure is 1 byte.  The elements of a packed structure may
1427 be any type that has a size.</p>
1428 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>
1429 and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a
1430 field with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>'
1431 instruction.</p>
1432 <h5>Syntax:</h5>
1433 <pre>  &lt; { &lt;type list&gt; } &gt; <br></pre>
1434 <h5>Examples:</h5>
1435 <table class="layout">
1436   <tr class="layout">
1437     <td class="left"><tt>&lt; { i32, i32, i32 } &gt;</tt></td>
1438     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
1439   </tr><tr class="layout">
1440   <td class="left">
1441 <tt>&lt;&nbsp;{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)*&nbsp;}&nbsp;&gt;</tt></td>
1442     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
1443       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
1444       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
1445       an <tt>i32</tt>.</td>
1446   </tr>
1447 </table>
1448 </div>
1449
1450 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1451 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pointer">Pointer Type</a> </div>
1452 <div class="doc_text">
1453 <h5>Overview:</h5>
1454 <p>As in many languages, the pointer type represents a pointer or
1455 reference to another object, which must live in memory. Pointer types may have 
1456 an optional address space attribute defining the target-specific numbered 
1457 address space where the pointed-to object resides. The default address space is 
1458 zero.</p>
1459 <h5>Syntax:</h5>
1460 <pre>  &lt;type&gt; *<br></pre>
1461 <h5>Examples:</h5>
1462 <table class="layout">
1463   <tr class="layout">
1464     <td class="left"><tt>[4x i32]*</tt></td>
1465     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a
1466                     href="#t_array">array</a> of four <tt>i32</tt> values.</td>
1467   </tr>
1468   <tr class="layout">
1469     <td class="left"><tt>i32 (i32 *) *</tt></td>
1470     <td class="left"> A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
1471       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
1472       <tt>i32</tt>.</td>
1473   </tr>
1474   <tr class="layout">
1475     <td class="left"><tt>i32 addrspace(5)*</tt></td>
1476     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to an <tt>i32</tt> value
1477      that resides in address space #5.</td>
1478   </tr>
1479 </table>
1480 </div>
1481
1482 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1483 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_vector">Vector Type</a> </div>
1484 <div class="doc_text">
1485
1486 <h5>Overview:</h5>
1487
1488 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector
1489 of elements.  Vector types are used when multiple primitive data 
1490 are operated in parallel using a single instruction (SIMD). 
1491 A vector type requires a size (number of
1492 elements) and an underlying primitive data type.  Vectors must have a power
1493 of two length (1, 2, 4, 8, 16 ...).  Vector types are
1494 considered <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
1495
1496 <h5>Syntax:</h5>
1497
1498 <pre>
1499   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
1500 </pre>
1501
1502 <p>The number of elements is a constant integer value; elementtype may
1503 be any integer or floating point type.</p>
1504
1505 <h5>Examples:</h5>
1506
1507 <table class="layout">
1508   <tr class="layout">
1509     <td class="left"><tt>&lt;4 x i32&gt;</tt></td>
1510     <td class="left">Vector of 4 32-bit integer values.</td>
1511   </tr>
1512   <tr class="layout">
1513     <td class="left"><tt>&lt;8 x float&gt;</tt></td>
1514     <td class="left">Vector of 8 32-bit floating-point values.</td>
1515   </tr>
1516   <tr class="layout">
1517     <td class="left"><tt>&lt;2 x i64&gt;</tt></td>
1518     <td class="left">Vector of 2 64-bit integer values.</td>
1519   </tr>
1520 </table>
1521 </div>
1522
1523 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1524 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_opaque">Opaque Type</a> </div>
1525 <div class="doc_text">
1526
1527 <h5>Overview:</h5>
1528
1529 <p>Opaque types are used to represent unknown types in the system.  This
1530 corresponds (for example) to the C notion of a forward declared structure type.
1531 In LLVM, opaque types can eventually be resolved to any type (not just a
1532 structure type).</p>
1533
1534 <h5>Syntax:</h5>
1535
1536 <pre>
1537   opaque
1538 </pre>
1539
1540 <h5>Examples:</h5>
1541
1542 <table class="layout">
1543   <tr class="layout">
1544     <td class="left"><tt>opaque</tt></td>
1545     <td class="left">An opaque type.</td>
1546   </tr>
1547 </table>
1548 </div>
1549
1550
1551 <!-- *********************************************************************** -->
1552 <div class="doc_section"> <a name="constants">Constants</a> </div>
1553 <!-- *********************************************************************** -->
1554
1555 <div class="doc_text">
1556
1557 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
1558 them all and their syntax.</p>
1559
1560 </div>
1561
1562 <!-- ======================================================================= -->
1563 <div class="doc_subsection"><a name="simpleconstants">Simple Constants</a></div>
1564
1565 <div class="doc_text">
1566
1567 <dl>
1568   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
1569
1570   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
1571   constants of the <tt><a href="#t_primitive">i1</a></tt> type.
1572   </dd>
1573
1574   <dt><b>Integer constants</b></dt>
1575
1576   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of the <a
1577   href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used with 
1578   integer types.
1579   </dd>
1580
1581   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
1582
1583   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
1584   exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
1585   notation (see below).  The assembler requires the exact decimal value of
1586   a floating-point constant.  For example, the assembler accepts 1.25 but
1587   rejects 1.3 because 1.3 is a repeating decimal in binary.  Floating point
1588   constants must have a <a href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
1589
1590   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
1591
1592   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
1593   and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
1594
1595 </dl>
1596
1597 <p>The one non-intuitive notation for constants is the optional hexadecimal form
1598 of floating point constants.  For example, the form '<tt>double
1599 0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than) '<tt>double
1600 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point constants are required
1601 (and the only time that they are generated by the disassembler) is when a 
1602 floating point constant must be emitted but it cannot be represented as a 
1603 decimal floating point number.  For example, NaN's, infinities, and other 
1604 special values are represented in their IEEE hexadecimal format so that 
1605 assembly and disassembly do not cause any bits to change in the constants.</p>
1606
1607 </div>
1608
1609 <!-- ======================================================================= -->
1610 <div class="doc_subsection"><a name="aggregateconstants">Aggregate Constants</a>
1611 </div>
1612
1613 <div class="doc_text">
1614 <p>Aggregate constants arise from aggregation of simple constants
1615 and smaller aggregate constants.</p>
1616
1617 <dl>
1618   <dt><b>Structure constants</b></dt>
1619
1620   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
1621   type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
1622   (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* @G }</tt>",
1623   where "<tt>@G</tt>" is declared as "<tt>@G = external global i32</tt>".  Structure constants
1624   must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and the number and
1625   types of elements must match those specified by the type.
1626   </dd>
1627
1628   <dt><b>Array constants</b></dt>
1629
1630   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
1631   definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square brackets
1632   (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74 ]</tt>".  Array
1633   constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and the number and
1634   types of elements must match those specified by the type.
1635   </dd>
1636
1637   <dt><b>Vector constants</b></dt>
1638
1639   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
1640   definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
1641   less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32 42,
1642   i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must have <a
1643   href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of elements must
1644   match those specified by the type.
1645   </dd>
1646
1647   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
1648
1649   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
1650   value to zero of <em>any</em> type, including scalar and aggregate types.
1651   This is often used to avoid having to print large zero initializers (e.g. for
1652   large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit zero
1653   initializers.
1654   </dd>
1655 </dl>
1656
1657 </div>
1658
1659 <!-- ======================================================================= -->
1660 <div class="doc_subsection">
1661   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
1662 </div>
1663
1664 <div class="doc_text">
1665
1666 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a> and <a
1667 href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid (link-time)
1668 constants.  These constants are explicitly referenced when the <a
1669 href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always have <a
1670 href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a legal LLVM
1671 file:</p>
1672
1673 <div class="doc_code">
1674 <pre>
1675 @X = global i32 17
1676 @Y = global i32 42
1677 @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
1678 </pre>
1679 </div>
1680
1681 </div>
1682
1683 <!-- ======================================================================= -->
1684 <div class="doc_subsection"><a name="undefvalues">Undefined Values</a></div>
1685 <div class="doc_text">
1686   <p>The string '<tt>undef</tt>' is recognized as a type-less constant that has 
1687   no specific value.  Undefined values may be of any type and be used anywhere 
1688   a constant is permitted.</p>
1689
1690   <p>Undefined values indicate to the compiler that the program is well defined
1691   no matter what value is used, giving the compiler more freedom to optimize.
1692   </p>
1693 </div>
1694
1695 <!-- ======================================================================= -->
1696 <div class="doc_subsection"><a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
1697 </div>
1698
1699 <div class="doc_text">
1700
1701 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
1702 to be used as constants.  Constant expressions may be of any <a
1703 href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM operation
1704 that does not have side effects (e.g. load and call are not supported).  The
1705 following is the syntax for constant expressions:</p>
1706
1707 <dl>
1708   <dt><b><tt>trunc ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1709   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger 
1710   than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
1711
1712   <dt><b><tt>zext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1713   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be 
1714   smaller or equal to the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
1715
1716   <dt><b><tt>sext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1717   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be 
1718   smaller or equal to the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
1719
1720   <dt><b><tt>fptrunc ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1721   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The 
1722   size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be 
1723   floating point.</dd>
1724
1725   <dt><b><tt>fpext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1726   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be 
1727   smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating point.</dd>
1728
1729   <dt><b><tt>fptoui ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1730   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
1731   constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of scalar
1732   or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars, or vectors
1733   of the same number of elements. If the  value won't fit in the integer type,
1734   the results are undefined.</dd>
1735
1736   <dt><b><tt>fptosi ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1737   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
1738   constant.  TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of scalar
1739   or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars, or vectors
1740   of the same number of elements. If the  value won't fit in the integer type,
1741   the results are undefined.</dd>
1742
1743   <dt><b><tt>uitofp ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1744   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
1745   constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be of
1746   scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or vectors
1747   of the same number of elements. If the value won't fit in the floating point 
1748   type, the results are undefined.</dd>
1749
1750   <dt><b><tt>sitofp ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1751   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
1752   constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be of
1753   scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or vectors
1754   of the same number of elements. If the value won't fit in the floating point 
1755   type, the results are undefined.</dd>
1756
1757   <dt><b><tt>ptrtoint ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1758   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
1759   TYPE must be an integer type. CST must be of pointer type. The CST value is
1760   zero extended, truncated, or unchanged to make it fit in TYPE.</dd>
1761
1762   <dt><b><tt>inttoptr ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1763   <dd>Convert a integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a
1764   pointer type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended, 
1765   truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is 
1766   <i>really</i> dangerous!</dd>
1767
1768   <dt><b><tt>bitcast ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1769   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The size of CST and TYPE must be
1770   identical (same number of bits). The conversion is done as if the CST value
1771   was stored to memory and read back as TYPE. In other words, no bits change 
1772   with this operator, just the type.  This can be used for conversion of
1773   vector types to any other type, as long as they have the same bit width. For
1774   pointers it is only valid to cast to another pointer type. It is not valid
1775   to bitcast to or from an aggregate type.
1776   </dd>
1777
1778   <dt><b><tt>getelementptr ( CSTPTR, IDX0, IDX1, ... )</tt></b></dt>
1779
1780   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
1781   constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
1782   instruction, the index list may have zero or more indexes, which are required
1783   to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
1784
1785   <dt><b><tt>select ( COND, VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
1786
1787   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on
1788   constants.</dd>
1789
1790   <dt><b><tt>icmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
1791   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
1792
1793   <dt><b><tt>fcmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
1794   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
1795
1796   <dt><b><tt>vicmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
1797   <dd>Performs the <a href="#i_vicmp">vicmp operation</a> on constants.</dd>
1798
1799   <dt><b><tt>vfcmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
1800   <dd>Performs the <a href="#i_vfcmp">vfcmp operation</a> on constants.</dd>
1801
1802   <dt><b><tt>extractelement ( VAL, IDX )</tt></b></dt>
1803
1804   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement
1805   operation</a> on constants.</dd>
1806
1807   <dt><b><tt>insertelement ( VAL, ELT, IDX )</tt></b></dt>
1808
1809   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement
1810     operation</a> on constants.</dd>
1811
1812
1813   <dt><b><tt>shufflevector ( VEC1, VEC2, IDXMASK )</tt></b></dt>
1814
1815   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector
1816     operation</a> on constants.</dd>
1817
1818   <dt><b><tt>OPCODE ( LHS, RHS )</tt></b></dt>
1819
1820   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may 
1821   be any of the <a href="#binaryops">binary</a> or <a href="#bitwiseops">bitwise
1822   binary</a> operations.  The constraints on operands are the same as those for
1823   the corresponding instruction (e.g. no bitwise operations on floating point
1824   values are allowed).</dd>
1825 </dl>
1826 </div>
1827
1828 <!-- *********************************************************************** -->
1829 <div class="doc_section"> <a name="othervalues">Other Values</a> </div>
1830 <!-- *********************************************************************** -->
1831
1832 <!-- ======================================================================= -->
1833 <div class="doc_subsection">
1834 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
1835 </div>
1836
1837 <div class="doc_text">
1838
1839 <p>
1840 LLVM supports inline assembler expressions (as opposed to <a href="#moduleasm">
1841 Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of a special value.  This
1842 value represents the inline assembler as a string (containing the instructions
1843 to emit), a list of operand constraints (stored as a string), and a flag that 
1844 indicates whether or not the inline asm expression has side effects.  An example
1845 inline assembler expression is:
1846 </p>
1847
1848 <div class="doc_code">
1849 <pre>
1850 i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
1851 </pre>
1852 </div>
1853
1854 <p>
1855 Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
1856 a <a href="#i_call"><tt>call</tt> instruction</a>.  Thus, typically we have:
1857 </p>
1858
1859 <div class="doc_code">
1860 <pre>
1861 %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
1862 </pre>
1863 </div>
1864
1865 <p>
1866 Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be marked
1867 as having side effects.  This is done through the use of the
1868 '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:
1869 </p>
1870
1871 <div class="doc_code">
1872 <pre>
1873 call void asm sideeffect "eieio", ""()
1874 </pre>
1875 </div>
1876
1877 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
1878 documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving, etc
1879 need to be documented).  This is probably best done by reference to another 
1880 document that covers inline asm from a holistic perspective.
1881 </p>
1882
1883 </div>
1884
1885 <!-- *********************************************************************** -->
1886 <div class="doc_section"> <a name="instref">Instruction Reference</a> </div>
1887 <!-- *********************************************************************** -->
1888
1889 <div class="doc_text">
1890
1891 <p>The LLVM instruction set consists of several different
1892 classifications of instructions: <a href="#terminators">terminator
1893 instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
1894 <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>, <a
1895  href="#memoryops">memory instructions</a>, and <a href="#otherops">other
1896 instructions</a>.</p>
1897
1898 </div>
1899
1900 <!-- ======================================================================= -->
1901 <div class="doc_subsection"> <a name="terminators">Terminator
1902 Instructions</a> </div>
1903
1904 <div class="doc_text">
1905
1906 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every
1907 basic block in a program ends with a "Terminator" instruction, which
1908 indicates which block should be executed after the current block is
1909 finished. These terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>'
1910 value: they produce control flow, not values (the one exception being
1911 the '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
1912 <p>There are six different terminator instructions: the '<a
1913  href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>' instruction, the '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>'
1914 instruction, the '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>' instruction,
1915 the '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction, the '<a
1916  href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>' instruction, and the '<a
1917  href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>' instruction.</p>
1918
1919 </div>
1920
1921 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1922 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>'
1923 Instruction</a> </div>
1924 <div class="doc_text">
1925 <h5>Syntax:</h5>
1926 <pre>
1927   ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
1928   ret void                 <i>; Return from void function</i>
1929 </pre>
1930
1931 <h5>Overview:</h5>
1932
1933 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and
1934 optionally a value) from a function back to the caller.</p>
1935 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that
1936 returns a value and then causes control flow, and one that just causes
1937 control flow to occur.</p>
1938
1939 <h5>Arguments:</h5>
1940
1941 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction optionally accepts a single argument,
1942 the return value. The type of the return value must be a
1943 '<a href="#t_firstclass">first class</a>' type.</p>
1944
1945 <p>A function is not <a href="#wellformed">well formed</a> if
1946 it it has a non-void return type and contains a '<tt>ret</tt>'
1947 instruction with no return value or a return value with a type that
1948 does not match its type, or if it has a void return type and contains
1949 a '<tt>ret</tt>' instruction with a return value.</p>
1950
1951 <h5>Semantics:</h5>
1952
1953 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow
1954 returns back to the calling function's context.  If the caller is a "<a
1955  href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at
1956 the instruction after the call.  If the caller was an "<a
1957  href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues
1958 at the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction
1959 returns a value, that value shall set the call or invoke instruction's
1960 return value.</p>
1961
1962 <h5>Example:</h5>
1963
1964 <pre>
1965   ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
1966   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
1967   ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } <i>; Return an aggregate of values 4 and 2</i>
1968 </pre>
1969 </div>
1970 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1971 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a> </div>
1972 <div class="doc_text">
1973 <h5>Syntax:</h5>
1974 <pre>  br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;<br>  br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
1975 </pre>
1976 <h5>Overview:</h5>
1977 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to
1978 transfer to a different basic block in the current function.  There are
1979 two forms of this instruction, corresponding to a conditional branch
1980 and an unconditional branch.</p>
1981 <h5>Arguments:</h5>
1982 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a
1983 single '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The
1984 unconditional form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single 
1985 '<tt>label</tt>' value as a target.</p>
1986 <h5>Semantics:</h5>
1987 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
1988 argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows
1989 to the '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
1990 control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
1991 <h5>Example:</h5>
1992 <pre>Test:<br>  %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq, i32 %a, %b<br>  br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal<br>IfEqual:<br>  <a
1993  href="#i_ret">ret</a> i32 1<br>IfUnequal:<br>  <a href="#i_ret">ret</a> i32 0<br></pre>
1994 </div>
1995 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1996 <div class="doc_subsubsection">
1997    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
1998 </div>
1999
2000 <div class="doc_text">
2001 <h5>Syntax:</h5>
2002
2003 <pre>
2004   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
2005 </pre>
2006
2007 <h5>Overview:</h5>
2008
2009 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
2010 several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
2011 instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
2012 destinations.</p>
2013
2014
2015 <h5>Arguments:</h5>
2016
2017 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
2018 comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination, and
2019 an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.  The
2020 table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
2021
2022 <h5>Semantics:</h5>
2023
2024 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
2025 destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this
2026 table is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
2027 transfered to the corresponding destination; otherwise, control flow is
2028 transfered to the default destination.</p>
2029
2030 <h5>Implementation:</h5>
2031
2032 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
2033 <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in different
2034 ways.  For example, it could be generated as a series of chained conditional
2035 branches or with a lookup table.</p>
2036
2037 <h5>Example:</h5>
2038
2039 <pre>
2040  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
2041  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
2042  switch i32 %Val, label %truedest [i32 0, label %falsedest ]
2043
2044  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
2045  switch i32 0, label %dest [ ]
2046
2047  <i>; Implement a jump table:</i>
2048  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero 
2049                                       i32 1, label %onone 
2050                                       i32 2, label %ontwo ]
2051 </pre>
2052 </div>
2053
2054 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2055 <div class="doc_subsubsection">
2056   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
2057 </div>
2058
2059 <div class="doc_text">
2060
2061 <h5>Syntax:</h5>
2062
2063 <pre>
2064   &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>]
2065                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
2066 </pre>
2067
2068 <h5>Overview:</h5>
2069
2070 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
2071 function, with the possibility of control flow transfer to either the
2072 '<tt>normal</tt>' label or the
2073 '<tt>exception</tt>' label.  If the callee function returns with the
2074 "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction, control flow will return to the
2075 "normal" label.  If the callee (or any indirect callees) returns with the "<a
2076 href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>" instruction, control is interrupted and
2077 continued at the dynamically nearest "exception" label.</p>
2078
2079 <h5>Arguments:</h5>
2080
2081 <p>This instruction requires several arguments:</p>
2082
2083 <ol>
2084   <li>
2085     The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
2086     convention</a> the call should use.  If none is specified, the call defaults
2087     to using C calling conventions.
2088   </li>
2089
2090   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
2091    return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', 
2092    and '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
2093
2094   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
2095   function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
2096   invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching off
2097   an arbitrary pointer to function value.
2098   </li>
2099
2100   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
2101   function to be invoked. </li>
2102
2103   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
2104   signature argument types.  If the function signature indicates the function
2105   accepts a variable number of arguments, the extra arguments can be
2106   specified. </li>
2107
2108   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
2109   executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
2110
2111   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns with
2112   the <a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a> instruction. </li>
2113
2114   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
2115   '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
2116   '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
2117 </ol>
2118
2119 <h5>Semantics:</h5>
2120
2121 <p>This instruction is designed to operate as a standard '<tt><a
2122 href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The primary
2123 difference is that it establishes an association with a label, which is used by
2124 the runtime library to unwind the stack.</p>
2125
2126 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
2127 cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
2128 exception.  Additionally, this is important for implementation of
2129 '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
2130
2131 <h5>Example:</h5>
2132 <pre>
2133   %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
2134               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
2135   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
2136               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
2137 </pre>
2138 </div>
2139
2140
2141 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2142
2143 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unwind">'<tt>unwind</tt>'
2144 Instruction</a> </div>
2145
2146 <div class="doc_text">
2147
2148 <h5>Syntax:</h5>
2149 <pre>
2150   unwind
2151 </pre>
2152
2153 <h5>Overview:</h5>
2154
2155 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction unwinds the stack, continuing control flow
2156 at the first callee in the dynamic call stack which used an <a
2157 href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction to perform the call.  This is
2158 primarily used to implement exception handling.</p>
2159
2160 <h5>Semantics:</h5>
2161
2162 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction causes execution of the current function to
2163 immediately halt.  The dynamic call stack is then searched for the first <a
2164 href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction on the call stack.  Once found,
2165 execution continues at the "exceptional" destination block specified by the
2166 <tt>invoke</tt> instruction.  If there is no <tt>invoke</tt> instruction in the
2167 dynamic call chain, undefined behavior results.</p>
2168 </div>
2169
2170 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2171
2172 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>'
2173 Instruction</a> </div>
2174
2175 <div class="doc_text">
2176
2177 <h5>Syntax:</h5>
2178 <pre>
2179   unreachable
2180 </pre>
2181
2182 <h5>Overview:</h5>
2183
2184 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
2185 instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
2186 code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
2187 no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
2188
2189 <h5>Semantics:</h5>
2190
2191 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
2192 </div>
2193
2194
2195
2196 <!-- ======================================================================= -->
2197 <div class="doc_subsection"> <a name="binaryops">Binary Operations</a> </div>
2198 <div class="doc_text">
2199 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a
2200 program.  They require two operands of the same type, execute an operation on them, and
2201 produce a single value.  The operands might represent 
2202 multiple data, as is the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type. 
2203 The result value has the same type as its operands.</p>
2204 <p>There are several different binary operators:</p>
2205 </div>
2206 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2207 <div class="doc_subsubsection">
2208   <a name="i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a>
2209 </div>
2210
2211 <div class="doc_text">
2212
2213 <h5>Syntax:</h5>
2214
2215 <pre>
2216   &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2217 </pre>
2218
2219 <h5>Overview:</h5>
2220
2221 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
2222
2223 <h5>Arguments:</h5>
2224
2225 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must be <a
2226  href="#t_integer">integer</a>, <a href="#t_floating">floating point</a>, or
2227  <a href="#t_vector">vector</a> values. Both arguments must have identical
2228  types.</p>
2229
2230 <h5>Semantics:</h5>
2231
2232 <p>The value produced is the integer or floating point sum of the two
2233 operands.</p>
2234
2235 <p>If an integer sum has unsigned overflow, the result returned is the
2236 mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of
2237 the result.</p>
2238
2239 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this
2240 instruction is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
2241
2242 <h5>Example:</h5>
2243
2244 <pre>
2245   &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
2246 </pre>
2247 </div>
2248 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2249 <div class="doc_subsubsection">
2250    <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a>
2251 </div>
2252
2253 <div class="doc_text">
2254
2255 <h5>Syntax:</h5>
2256
2257 <pre>
2258   &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2259 </pre>
2260
2261 <h5>Overview:</h5>
2262
2263 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
2264 operands.</p>
2265
2266 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the
2267 '<tt>neg</tt>' instruction present in most other intermediate 
2268 representations.</p>
2269
2270 <h5>Arguments:</h5>
2271
2272 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must be <a
2273  href="#t_integer">integer</a>, <a href="#t_floating">floating point</a>,
2274  or <a href="#t_vector">vector</a> values.  Both arguments must have identical
2275  types.</p>
2276
2277 <h5>Semantics:</h5>
2278
2279 <p>The value produced is the integer or floating point difference of
2280 the two operands.</p>
2281
2282 <p>If an integer difference has unsigned overflow, the result returned is the
2283 mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of
2284 the result.</p>
2285
2286 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this
2287 instruction is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
2288
2289 <h5>Example:</h5>
2290 <pre>
2291   &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
2292   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
2293 </pre>
2294 </div>
2295
2296 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2297 <div class="doc_subsubsection">
2298   <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a>
2299 </div>
2300
2301 <div class="doc_text">
2302
2303 <h5>Syntax:</h5>
2304 <pre>  &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2305 </pre>
2306 <h5>Overview:</h5>
2307 <p>The  '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two
2308 operands.</p>
2309
2310 <h5>Arguments:</h5>
2311
2312 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must be <a
2313 href="#t_integer">integer</a>, <a href="#t_floating">floating point</a>,
2314 or <a href="#t_vector">vector</a> values.  Both arguments must have identical
2315 types.</p>
2316  
2317 <h5>Semantics:</h5>
2318
2319 <p>The value produced is the integer or floating point product of the
2320 two operands.</p>
2321
2322 <p>If the result of an integer multiplication has unsigned overflow,
2323 the result returned is the mathematical result modulo 
2324 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the result.</p>
2325 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, and the
2326 result is the same width as the operands, this instruction returns the
2327 correct result for both signed and unsigned integers.  If a full product
2328 (e.g. <tt>i32</tt>x<tt>i32</tt>-><tt>i64</tt>) is needed, the operands
2329 should be sign-extended or zero-extended as appropriate to the
2330 width of the full product.</p>
2331 <h5>Example:</h5>
2332 <pre>  &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
2333 </pre>
2334 </div>
2335
2336 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2337 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction
2338 </a></div>
2339 <div class="doc_text">
2340 <h5>Syntax:</h5>
2341 <pre>  &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2342 </pre>
2343 <h5>Overview:</h5>
2344 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two
2345 operands.</p>
2346
2347 <h5>Arguments:</h5>
2348
2349 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be 
2350 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
2351 values.  Both arguments must have identical types.</p>
2352
2353 <h5>Semantics:</h5>
2354
2355 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.</p>
2356 <p>Note that unsigned integer division and signed integer division are distinct
2357 operations; for signed integer division, use '<tt>sdiv</tt>'.</p>
2358 <p>Division by zero leads to undefined behavior.</p>
2359 <h5>Example:</h5>
2360 <pre>  &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
2361 </pre>
2362 </div>
2363 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2364 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction
2365 </a> </div>
2366 <div class="doc_text">
2367 <h5>Syntax:</h5>
2368 <pre>
2369   &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2370 </pre>
2371
2372 <h5>Overview:</h5>
2373
2374 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two
2375 operands.</p>
2376
2377 <h5>Arguments:</h5>
2378
2379 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be 
2380 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
2381 values.  Both arguments must have identical types.</p>
2382
2383 <h5>Semantics:</h5>
2384 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands rounded towards zero.</p>
2385 <p>Note that signed integer division and unsigned integer division are distinct
2386 operations; for unsigned integer division, use '<tt>udiv</tt>'.</p>
2387 <p>Division by zero leads to undefined behavior. Overflow also leads to
2388 undefined behavior; this is a rare case, but can occur, for example,
2389 by doing a 32-bit division of -2147483648 by -1.</p>
2390 <h5>Example:</h5>
2391 <pre>  &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
2392 </pre>
2393 </div>
2394 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2395 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>'
2396 Instruction</a> </div>
2397 <div class="doc_text">
2398 <h5>Syntax:</h5>
2399 <pre>
2400   &lt;result&gt; = fdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2401 </pre>
2402 <h5>Overview:</h5>
2403
2404 <p>The '<tt>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two
2405 operands.</p>
2406
2407 <h5>Arguments:</h5>
2408
2409 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
2410 <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a>
2411 of floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
2412
2413 <h5>Semantics:</h5>
2414
2415 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
2416
2417 <h5>Example:</h5>
2418
2419 <pre>
2420   &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
2421 </pre>
2422 </div>
2423
2424 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2425 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
2426 </div>
2427 <div class="doc_text">
2428 <h5>Syntax:</h5>
2429 <pre>  &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2430 </pre>
2431 <h5>Overview:</h5>
2432 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the
2433 unsigned division of its two arguments.</p>
2434 <h5>Arguments:</h5>
2435 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be 
2436 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
2437 values.  Both arguments must have identical types.</p>
2438 <h5>Semantics:</h5>
2439 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
2440 This instruction always performs an unsigned division to get the remainder.</p>
2441 <p>Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
2442 distinct operations; for signed integer remainder, use '<tt>srem</tt>'.</p>
2443 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.</p>
2444 <h5>Example:</h5>
2445 <pre>  &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
2446 </pre>
2447
2448 </div>
2449 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2450 <div class="doc_subsubsection">
2451   <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a>
2452 </div>
2453
2454 <div class="doc_text">
2455
2456 <h5>Syntax:</h5>
2457
2458 <pre>
2459   &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2460 </pre>
2461
2462 <h5>Overview:</h5>
2463
2464 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the
2465 signed division of its two operands. This instruction can also take
2466 <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values in which case
2467 the elements must be integers.</p>
2468
2469 <h5>Arguments:</h5>
2470
2471 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be 
2472 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
2473 values.  Both arguments must have identical types.</p>
2474
2475 <h5>Semantics:</h5>
2476
2477 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
2478 has the same sign as the dividend, <tt>op1</tt>), not the <i>modulo</i> 
2479 operator (where the result has the same sign as the divisor, <tt>op2</tt>) of 
2480 a value.  For more information about the difference, see <a
2481  href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
2482 Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
2483 please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
2484 Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
2485 <p>Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
2486 distinct operations; for unsigned integer remainder, use '<tt>urem</tt>'.</p>
2487 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.
2488 Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can occur,
2489 for example, by taking the remainder of a 32-bit division of -2147483648 by -1.
2490 (The remainder doesn't actually overflow, but this rule lets srem be 
2491 implemented using instructions that return both the result of the division
2492 and the remainder.)</p>
2493 <h5>Example:</h5>
2494 <pre>  &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
2495 </pre>
2496
2497 </div>
2498 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2499 <div class="doc_subsubsection">
2500   <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a> </div>
2501
2502 <div class="doc_text">
2503
2504 <h5>Syntax:</h5>
2505 <pre>  &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2506 </pre>
2507 <h5>Overview:</h5>
2508 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the
2509 division of its two operands.</p>
2510 <h5>Arguments:</h5>
2511 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
2512 <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a>
2513 of floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
2514
2515 <h5>Semantics:</h5>
2516
2517 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.
2518 The remainder has the same sign as the dividend.</p>
2519
2520 <h5>Example:</h5>
2521
2522 <pre>
2523   &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
2524 </pre>
2525 </div>
2526
2527 <!-- ======================================================================= -->
2528 <div class="doc_subsection"> <a name="bitwiseops">Bitwise Binary
2529 Operations</a> </div>
2530 <div class="doc_text">
2531 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of
2532 bit-twiddling in a program.  They are generally very efficient
2533 instructions and can commonly be strength reduced from other
2534 instructions.  They require two operands of the same type, execute an operation on them,
2535 and produce a single value.  The resulting value is the same type as its operands.</p>
2536 </div>
2537
2538 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2539 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>'
2540 Instruction</a> </div>
2541 <div class="doc_text">
2542 <h5>Syntax:</h5>
2543 <pre>  &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2544 </pre>
2545
2546 <h5>Overview:</h5>
2547
2548 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to
2549 the left a specified number of bits.</p>
2550
2551 <h5>Arguments:</h5>
2552
2553 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the same <a
2554  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer 
2555 type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
2556  
2557 <h5>Semantics:</h5>
2558
2559 <p>The value produced is <tt>op1</tt> * 2<sup><tt>op2</tt></sup> mod 2<sup>n</sup>,
2560 where n is the width of the result.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) negative or
2561 equal to or larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.</p>
2562
2563 <h5>Example:</h5><pre>
2564   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
2565   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
2566   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
2567   &lt;result&gt; = shl i32 1, 32     <i>; undefined</i>
2568 </pre>
2569 </div>
2570 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2571 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>'
2572 Instruction</a> </div>
2573 <div class="doc_text">
2574 <h5>Syntax:</h5>
2575 <pre>  &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2576 </pre>
2577
2578 <h5>Overview:</h5>
2579 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first 
2580 operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
2581
2582 <h5>Arguments:</h5>
2583 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same 
2584 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer 
2585 type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
2586
2587 <h5>Semantics:</h5>
2588
2589 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
2590 significant bits of the result will be filled with zero bits after the 
2591 shift.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or larger than
2592 the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.</p>
2593
2594 <h5>Example:</h5>
2595 <pre>
2596   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
2597   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
2598   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
2599   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
2600   &lt;result&gt; = lshr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
2601 </pre>
2602 </div>
2603
2604 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2605 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>'
2606 Instruction</a> </div>
2607 <div class="doc_text">
2608
2609 <h5>Syntax:</h5>
2610 <pre>  &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2611 </pre>
2612
2613 <h5>Overview:</h5>
2614 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first 
2615 operand shifted to the right a specified number of bits with sign extension.</p>
2616
2617 <h5>Arguments:</h5>
2618 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same 
2619 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer 
2620 type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
2621
2622 <h5>Semantics:</h5>
2623 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation, 
2624 The most significant bits of the result will be filled with the sign bit 
2625 of <tt>op1</tt>.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or
2626 larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.
2627 </p>
2628
2629 <h5>Example:</h5>
2630 <pre>
2631   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
2632   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
2633   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
2634   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
2635   &lt;result&gt; = ashr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
2636 </pre>
2637 </div>
2638
2639 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2640 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_and">'<tt>and</tt>'
2641 Instruction</a> </div>
2642
2643 <div class="doc_text">
2644
2645 <h5>Syntax:</h5>
2646
2647 <pre>
2648   &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2649 </pre>
2650
2651 <h5>Overview:</h5>
2652
2653 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of
2654 its two operands.</p>
2655
2656 <h5>Arguments:</h5>
2657
2658 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be 
2659 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
2660 values.  Both arguments must have identical types.</p>
2661
2662 <h5>Semantics:</h5>
2663 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
2664 <p> </p>
2665 <div>
2666 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
2667   <tbody>
2668     <tr>
2669       <td>In0</td>
2670       <td>In1</td>
2671       <td>Out</td>
2672     </tr>
2673     <tr>
2674       <td>0</td>
2675       <td>0</td>
2676       <td>0</td>
2677     </tr>
2678     <tr>
2679       <td>0</td>
2680       <td>1</td>
2681       <td>0</td>
2682     </tr>
2683     <tr>
2684       <td>1</td>
2685       <td>0</td>
2686       <td>0</td>
2687     </tr>
2688     <tr>
2689       <td>1</td>
2690       <td>1</td>
2691       <td>1</td>
2692     </tr>
2693   </tbody>
2694 </table>
2695 </div>
2696 <h5>Example:</h5>
2697 <pre>
2698   &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
2699   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
2700   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
2701 </pre>
2702 </div>
2703 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2704 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a> </div>
2705 <div class="doc_text">
2706 <h5>Syntax:</h5>
2707 <pre>  &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2708 </pre>
2709 <h5>Overview:</h5>
2710 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive
2711 or of its two operands.</p>
2712 <h5>Arguments:</h5>
2713
2714 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be 
2715 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
2716 values.  Both arguments must have identical types.</p>
2717 <h5>Semantics:</h5>
2718 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
2719 <p> </p>
2720 <div>
2721 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
2722   <tbody>
2723     <tr>
2724       <td>In0</td>
2725       <td>In1</td>
2726       <td>Out</td>
2727     </tr>
2728     <tr>
2729       <td>0</td>
2730       <td>0</td>
2731       <td>0</td>
2732     </tr>
2733     <tr>
2734       <td>0</td>
2735       <td>1</td>
2736       <td>1</td>
2737     </tr>
2738     <tr>
2739       <td>1</td>
2740       <td>0</td>
2741       <td>1</td>
2742     </tr>
2743     <tr>
2744       <td>1</td>
2745       <td>1</td>
2746       <td>1</td>
2747     </tr>
2748   </tbody>
2749 </table>
2750 </div>
2751 <h5>Example:</h5>
2752 <pre>  &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
2753   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
2754   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
2755 </pre>
2756 </div>
2757 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2758 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>'
2759 Instruction</a> </div>
2760 <div class="doc_text">
2761 <h5>Syntax:</h5>
2762 <pre>  &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2763 </pre>
2764 <h5>Overview:</h5>
2765 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive
2766 or of its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the
2767 "one's complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
2768 <h5>Arguments:</h5>
2769 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be 
2770 <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
2771 values.  Both arguments must have identical types.</p>
2772
2773 <h5>Semantics:</h5>
2774
2775 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
2776 <p> </p>
2777 <div>
2778 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
2779   <tbody>
2780     <tr>
2781       <td>In0</td>
2782       <td>In1</td>
2783       <td>Out</td>
2784     </tr>
2785     <tr>
2786       <td>0</td>
2787       <td>0</td>
2788       <td>0</td>
2789     </tr>
2790     <tr>
2791       <td>0</td>
2792       <td>1</td>
2793       <td>1</td>
2794     </tr>
2795     <tr>
2796       <td>1</td>
2797       <td>0</td>
2798       <td>1</td>
2799     </tr>
2800     <tr>
2801       <td>1</td>
2802       <td>1</td>
2803       <td>0</td>
2804     </tr>
2805   </tbody>
2806 </table>
2807 </div>
2808 <p> </p>
2809 <h5>Example:</h5>
2810 <pre>  &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
2811   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
2812   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
2813   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
2814 </pre>
2815 </div>
2816
2817 <!-- ======================================================================= -->
2818 <div class="doc_subsection"> 
2819   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
2820 </div>
2821
2822 <div class="doc_text">
2823
2824 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
2825 target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
2826 vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
2827 does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
2828 will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a specific
2829 target.</p>
2830
2831 </div>
2832
2833 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2834 <div class="doc_subsubsection">
2835    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
2836 </div>
2837
2838 <div class="doc_text">
2839
2840 <h5>Syntax:</h5>
2841
2842 <pre>
2843   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
2844 </pre>
2845
2846 <h5>Overview:</h5>
2847
2848 <p>
2849 The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar
2850 element from a vector at a specified index.
2851 </p>
2852
2853
2854 <h5>Arguments:</h5>
2855
2856 <p>
2857 The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a
2858 value of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is
2859 an index indicating the position from which to extract the element.
2860 The index may be a variable.</p>
2861
2862 <h5>Semantics:</h5>
2863
2864 <p>
2865 The result is a scalar of the same type as the element type of
2866 <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
2867 <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
2868 results are undefined.
2869 </p>
2870
2871 <h5>Example:</h5>
2872
2873 <pre>
2874   %result = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
2875 </pre>
2876 </div>
2877
2878
2879 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2880 <div class="doc_subsubsection">
2881    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
2882 </div>
2883
2884 <div class="doc_text">
2885
2886 <h5>Syntax:</h5>
2887
2888 <pre>
2889   &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>
2890 </pre>
2891
2892 <h5>Overview:</h5>
2893
2894 <p>
2895 The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar
2896 element into a vector at a specified index.
2897 </p>
2898
2899
2900 <h5>Arguments:</h5>
2901
2902 <p>
2903 The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a
2904 value of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a
2905 scalar value whose type must equal the element type of the first
2906 operand.  The third operand is an index indicating the position at
2907 which to insert the value.  The index may be a variable.</p>
2908
2909 <h5>Semantics:</h5>
2910
2911 <p>
2912 The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its
2913 element values are those of <tt>val</tt> except at position
2914 <tt>idx</tt>, where it gets the value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt>
2915 exceeds the length of <tt>val</tt>, the results are undefined.
2916 </p>
2917
2918 <h5>Example:</h5>
2919
2920 <pre>
2921   %result = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
2922 </pre>
2923 </div>
2924
2925 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2926 <div class="doc_subsubsection">
2927    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
2928 </div>
2929
2930 <div class="doc_text">
2931
2932 <h5>Syntax:</h5>
2933
2934 <pre>
2935   &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;n x i32&gt; &lt;mask&gt;    <i>; yields &lt;n x &lt;ty&gt;&gt;</i>
2936 </pre>
2937
2938 <h5>Overview:</h5>
2939
2940 <p>
2941 The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
2942 from two input vectors, returning a vector of the same type.
2943 </p>
2944
2945 <h5>Arguments:</h5>
2946
2947 <p>
2948 The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
2949 with types that match each other and types that match the result of the
2950 instruction.  The third argument is a shuffle mask, which has the same number
2951 of elements as the other vector type, but whose element type is always 'i32'.
2952 </p>
2953
2954 <p>
2955 The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
2956 constant integer or undef values.
2957 </p>
2958
2959 <h5>Semantics:</h5>
2960
2961 <p>
2962 The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
2963 both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
2964 the result vector, which element of the two input registers the result element
2965 gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the second
2966 operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.
2967 </p>
2968
2969 <h5>Example:</h5>
2970
2971 <pre>
2972   %result = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2, 
2973                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
2974   %result = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef, 
2975                           &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.
2976 </pre>
2977 </div>
2978
2979
2980 <!-- ======================================================================= -->
2981 <div class="doc_subsection"> 
2982   <a name="aggregateops">Aggregate Operations</a>
2983 </div>
2984
2985 <div class="doc_text">
2986
2987 <p>LLVM supports several instructions for working with aggregate values.
2988 </p>
2989
2990 </div>
2991
2992 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2993 <div class="doc_subsubsection">
2994    <a name="i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a>
2995 </div>
2996
2997 <div class="doc_text">
2998
2999 <h5>Syntax:</h5>
3000
3001 <pre>
3002   &lt;result&gt; = extractvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*
3003 </pre>
3004
3005 <h5>Overview:</h5>
3006
3007 <p>
3008 The '<tt>extractvalue</tt>' instruction extracts the value of a struct field
3009 or array element from an aggregate value.
3010 </p>
3011
3012
3013 <h5>Arguments:</h5>
3014
3015 <p>
3016 The first operand of an '<tt>extractvalue</tt>' instruction is a
3017 value of <a href="#t_struct">struct</a> or <a href="#t_array">array</a>
3018 type.  The operands are constant indices to specify which value to extract
3019 in a similar manner as indices in a
3020 '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.
3021 </p>
3022
3023 <h5>Semantics:</h5>
3024
3025 <p>
3026 The result is the value at the position in the aggregate specified by
3027 the index operands.
3028 </p>
3029
3030 <h5>Example:</h5>
3031
3032 <pre>
3033   %result = extractvalue {i32, float} %agg, 0    <i>; yields i32</i>
3034 </pre>
3035 </div>
3036
3037
3038 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3039 <div class="doc_subsubsection">
3040    <a name="i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a>
3041 </div>
3042
3043 <div class="doc_text">
3044
3045 <h5>Syntax:</h5>
3046
3047 <pre>
3048   &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>
3049 </pre>
3050
3051 <h5>Overview:</h5>
3052
3053 <p>
3054 The '<tt>insertvalue</tt>' instruction inserts a value
3055 into a struct field or array element in an aggregate.
3056 </p>
3057
3058
3059 <h5>Arguments:</h5>
3060
3061 <p>
3062 The first operand of an '<tt>insertvalue</tt>' instruction is a
3063 value of <a href="#t_struct">struct</a> or <a href="#t_array">array</a> type.
3064 The second operand is a first-class value to insert.
3065 The following operands are constant indices
3066 indicating the position at which to insert the value in a similar manner as
3067 indices in a
3068 '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.
3069 The value to insert must have the same type as the value identified
3070 by the indices.
3071 </p>
3072
3073 <h5>Semantics:</h5>
3074
3075 <p>
3076 The result is an aggregate of the same type as <tt>val</tt>.  Its
3077 value is that of <tt>val</tt> except that the value at the position
3078 specified by the indices is that of <tt>elt</tt>.
3079 </p>
3080
3081 <h5>Example:</h5>
3082
3083 <pre>
3084   %result = insertvalue {i32, float} %agg, i32 1, 0    <i>; yields {i32, float}</i>
3085 </pre>
3086 </div>
3087
3088
3089 <!-- ======================================================================= -->
3090 <div class="doc_subsection"> 
3091   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
3092 </div>
3093
3094 <div class="doc_text">
3095
3096 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it
3097 represents memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which
3098 makes things very simple.  This section describes how to read, write,
3099 allocate, and free memory in LLVM.</p>
3100
3101 </div>
3102
3103 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3104 <div class="doc_subsubsection">
3105   <a name="i_malloc">'<tt>malloc</tt>' Instruction</a>
3106 </div>
3107
3108 <div class="doc_text">
3109
3110 <h5>Syntax:</h5>
3111
3112 <pre>
3113   &lt;result&gt; = malloc &lt;type&gt;[, i32 &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
3114 </pre>
3115
3116 <h5>Overview:</h5>
3117
3118 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates memory from the system
3119 heap and returns a pointer to it. The object is always allocated in the generic 
3120 address space (address space zero).</p>
3121
3122 <h5>Arguments:</h5>
3123
3124 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates
3125 <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt>
3126 bytes of memory from the operating system and returns a pointer of the
3127 appropriate type to the program.  If "NumElements" is specified, it is the
3128 number of elements allocated, otherwise "NumElements" is defaulted to be one.
3129 If a constant alignment is specified, the value result of the allocation is guaranteed to
3130 be aligned to at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target can
3131 choose to align the allocation on any convenient boundary.</p>
3132
3133 <p>'<tt>type</tt>' must be a sized type.</p>
3134
3135 <h5>Semantics:</h5>
3136
3137 <p>Memory is allocated using the system "<tt>malloc</tt>" function, and
3138 a pointer is returned.  The result of a zero byte allocattion is undefined.  The
3139 result is null if there is insufficient memory available.</p>
3140
3141 <h5>Example:</h5>
3142
3143 <pre>
3144   %array  = malloc [4 x i8 ]                    <i>; yields {[%4 x i8]*}:array</i>
3145
3146   %size   = <a href="#i_add">add</a> i32 2, 2                        <i>; yields {i32}:size = i32 4</i>
3147   %array1 = malloc i8, i32 4                    <i>; yields {i8*}:array1</i>
3148   %array2 = malloc [12 x i8], i32 %size         <i>; yields {[12 x i8]*}:array2</i>
3149   %array3 = malloc i32, i32 4, align 1024       <i>; yields {i32*}:array3</i>
3150   %array4 = malloc i32, align 1024              <i>; yields {i32*}:array4</i>
3151 </pre>
3152 </div>
3153
3154 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3155 <div class="doc_subsubsection">
3156   <a name="i_free">'<tt>free</tt>' Instruction</a>
3157 </div>
3158
3159 <div class="doc_text">
3160
3161 <h5>Syntax:</h5>
3162
3163 <pre>
3164   free &lt;type&gt; &lt;value&gt;                              <i>; yields {void}</i>
3165 </pre>
3166
3167 <h5>Overview:</h5>
3168
3169 <p>The '<tt>free</tt>' instruction returns memory back to the unused
3170 memory heap to be reallocated in the future.</p>
3171
3172 <h5>Arguments:</h5>
3173
3174 <p>'<tt>value</tt>' shall be a pointer value that points to a value
3175 that was allocated with the '<tt><a href="#i_malloc">malloc</a></tt>'
3176 instruction.</p>
3177
3178 <h5>Semantics:</h5>
3179
3180 <p>Access to the memory pointed to by the pointer is no longer defined
3181 after this instruction executes.  If the pointer is null, the operation
3182 is a noop.</p>
3183
3184 <h5>Example:</h5>
3185
3186 <pre>
3187   %array  = <a href="#i_malloc">malloc</a> [4 x i8]                    <i>; yields {[4 x i8]*}:array</i>
3188             free   [4 x i8]* %array
3189 </pre>
3190 </div>
3191
3192 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3193 <div class="doc_subsubsection">
3194   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
3195 </div>
3196
3197 <div class="doc_text">
3198
3199 <h5>Syntax:</h5>
3200
3201 <pre>
3202   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, i32 &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
3203 </pre>
3204
3205 <h5>Overview:</h5>
3206
3207 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
3208 currently executing function, to be automatically released when this function
3209 returns to its caller. The object is always allocated in the generic address 
3210 space (address space zero).</p>
3211
3212 <h5>Arguments:</h5>
3213
3214 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt>
3215 bytes of memory on the runtime stack, returning a pointer of the
3216 appropriate type to the program.  If "NumElements" is specified, it is the
3217 number of elements allocated, otherwise "NumElements" is defaulted to be one.
3218 If a constant alignment is specified, the value result of the allocation is guaranteed
3219 to be aligned to at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target
3220 can choose to align the allocation on any convenient boundary.</p>
3221
3222 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
3223
3224 <h5>Semantics:</h5>
3225
3226 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  The operation is undefiend if
3227 there is insufficient stack space for the allocation.  '<tt>alloca</tt>'d
3228 memory is automatically released when the function returns.  The '<tt>alloca</tt>'
3229 instruction is commonly used to represent automatic variables that must
3230 have an address available.  When the function returns (either with the <tt><a
3231  href="#i_ret">ret</a></tt> or <tt><a href="#i_unwind">unwind</a></tt>
3232 instructions), the memory is reclaimed.  Allocating zero bytes
3233 is legal, but the result is undefined.</p>
3234
3235 <h5>Example:</h5>
3236
3237 <pre>
3238   %ptr = alloca i32                              <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3239   %ptr = alloca i32, i32 4                       <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3240   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024           <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3241   %ptr = alloca i32, align 1024                  <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3242 </pre>
3243 </div>
3244
3245 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3246 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_load">'<tt>load</tt>'
3247 Instruction</a> </div>
3248 <div class="doc_text">
3249 <h5>Syntax:</h5>
3250 <pre>  &lt;result&gt; = load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]<br>  &lt;result&gt; = volatile load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]<br></pre>
3251 <h5>Overview:</h5>
3252 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
3253 <h5>Arguments:</h5>
3254 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory
3255 address from which to load.  The pointer must point to a <a
3256  href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
3257 marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify
3258 the number or order of execution of this <tt>load</tt> with other
3259 volatile <tt>load</tt> and <tt><a href="#i_store">store</a></tt>
3260 instructions. </p>
3261 <p>
3262 The optional constant "align" argument specifies the alignment of the operation
3263 (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
3264 omitted "align" argument means that the operation has the preferential
3265 alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter
3266 to ensure that the alignment information is correct. Overestimating
3267 the alignment results in an undefined behavior. Underestimating the
3268 alignment may produce less efficient code. An alignment of 1 is always
3269 safe.
3270 </p>
3271 <h5>Semantics:</h5>
3272 <p>The location of memory pointed to is loaded.</p>
3273 <h5>Examples:</h5>
3274 <pre>  %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3275   <a
3276  href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
3277   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
3278 </pre>
3279 </div>
3280 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3281 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_store">'<tt>store</tt>'
3282 Instruction</a> </div>
3283 <div class="doc_text">
3284 <h5>Syntax:</h5>
3285 <pre>  store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]                   <i>; yields {void}</i>
3286   volatile store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]          <i>; yields {void}</i>
3287 </pre>
3288 <h5>Overview:</h5>
3289 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
3290 <h5>Arguments:</h5>
3291 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value
3292 to store and an address at which to store it.  The type of the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>'
3293 operand must be a pointer to the <a href="#t_firstclass">first class</a> type
3294 of the '<tt>&lt;value&gt;</tt>'
3295 operand. If the <tt>store</tt> is marked as <tt>volatile</tt>, then the
3296 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of
3297 this <tt>store</tt> with other volatile <tt>load</tt> and <tt><a
3298  href="#i_store">store</a></tt> instructions.</p>
3299 <p>
3300 The optional constant "align" argument specifies the alignment of the operation
3301 (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
3302 omitted "align" argument means that the operation has the preferential
3303 alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter
3304 to ensure that the alignment information is correct. Overestimating
3305 the alignment results in an undefined behavior. Underestimating the
3306 alignment may produce less efficient code. An alignment of 1 is always
3307 safe.
3308 </p>
3309 <h5>Semantics:</h5>
3310 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>'
3311 at the location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.</p>
3312 <h5>Example:</h5>
3313 <pre>  %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
3314   store i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
3315   %val = <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
3316 </pre>
3317 </div>
3318
3319 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3320 <div class="doc_subsubsection">
3321    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
3322 </div>
3323
3324 <div class="doc_text">
3325 <h5>Syntax:</h5>
3326 <pre>
3327   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
3328 </pre>
3329
3330 <h5>Overview:</h5>
3331
3332 <p>
3333 The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
3334 subelement of an aggregate data structure. It performs address calculation only
3335 and does not access memory.</p>
3336
3337 <h5>Arguments:</h5>
3338
3339 <p>The first argument is always a pointer, and forms the basis of the
3340 calculation. The remaining arguments are indices, that indicate which of the
3341 elements of the aggregate object are indexed. The interpretation of each index
3342 is dependent on the type being indexed into. The first index always indexes the
3343 pointer value given as the first argument, the second index indexes a value of
3344 the type pointed to (not necessarily the value directly pointed to, since the
3345 first index can be non-zero), etc. The first type indexed into must be a pointer
3346 value, subsequent types can be arrays, vectors and structs. Note that subsequent
3347 types being indexed into can never be pointers, since that would require loading
3348 the pointer before continuing calculation.</p>
3349
3350 <p>The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
3351 When indexing into a (packed) structure, only <tt>i32</tt> integer
3352 <b>constants</b> are allowed.  When indexing into an array, pointer or vector,
3353 only integers of 32 or 64 bits are allowed (also non-constants). 32-bit values
3354 will be sign extended to 64-bits if required.</p>
3355
3356 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets
3357 compiled to LLVM:</p>
3358
3359 <div class="doc_code">
3360 <pre>
3361 struct RT {
3362   char A;
3363   int B[10][20];
3364   char C;
3365 };
3366 struct ST {
3367   int X;
3368   double Y;
3369   struct RT Z;
3370 };
3371
3372 int *foo(struct ST *s) {
3373   return &amp;s[1].Z.B[5][13];
3374 }
3375 </pre>
3376 </div>
3377
3378 <p>The LLVM code generated by the GCC frontend is:</p>
3379
3380 <div class="doc_code">
3381 <pre>
3382 %RT = type { i8 , [10 x [20 x i32]], i8  }
3383 %ST = type { i32, double, %RT }
3384
3385 define i32* %foo(%ST* %s) {
3386 entry:
3387   %reg = getelementptr %ST* %s, i32 1, i32 2, i32 1, i32 5, i32 13
3388   ret i32* %reg
3389 }
3390 </pre>
3391 </div>
3392
3393 <h5>Semantics:</h5>
3394
3395 <p>In the example above, the first index is indexing into the '<tt>%ST*</tt>'
3396 type, which is a pointer, yielding a '<tt>%ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %RT
3397 }</tt>' type, a structure.  The second index indexes into the third element of
3398 the structure, yielding a '<tt>%RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]],
3399 i8  }</tt>' type, another structure.  The third index indexes into the second
3400 element of the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an
3401 array.  The two dimensions of the array are subscripted into, yielding an
3402 '<tt>i32</tt>' type.  The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a pointer
3403 to this element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
3404
3405 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a
3406 structure, returning a pointer to an inner element.  Because of this,
3407 the LLVM code for the given testcase is equivalent to:</p>
3408
3409 <pre>
3410   define i32* %foo(%ST* %s) {
3411     %t1 = getelementptr %ST* %s, i32 1                        <i>; yields %ST*:%t1</i>
3412     %t2 = getelementptr %ST* %t1, i32 0, i32 2                <i>; yields %RT*:%t2</i>
3413     %t3 = getelementptr %RT* %t2, i32 0, i32 1                <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
3414     %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
3415     %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
3416     ret i32* %t5
3417   }
3418 </pre>
3419
3420 <p>Note that it is undefined to access an array out of bounds: array and 
3421 pointer indexes must always be within the defined bounds of the array type.
3422 The one exception for this rule is zero length arrays.  These arrays are
3423 defined to be accessible as variable length arrays, which requires access
3424 beyond the zero'th element.</p>
3425
3426 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight
3427 into how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr 
3428 FAQ</a>.</p>
3429
3430 <h5>Example:</h5>
3431
3432 <pre>
3433     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
3434     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
3435     <i>; yields i8*:vptr</i>
3436     %vptr = getelementptr {i32, &lt;2 x i8&gt;}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
3437     <i>; yields i8*:eptr</i>
3438     %eptr = getelementptr [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
3439 </pre>
3440 </div>
3441
3442 <!-- ======================================================================= -->
3443 <div class="doc_subsection"> <a name="convertops">Conversion Operations</a>
3444 </div>
3445 <div class="doc_text">
3446 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
3447 which all take a single operand and a type. They perform various bit conversions
3448 on the operand.</p>
3449 </div>
3450
3451 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3452 <div class="doc_subsubsection">
3453    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
3454 </div>
3455 <div class="doc_text">
3456
3457 <h5>Syntax:</h5>
3458 <pre>
3459   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3460 </pre>
3461
3462 <h5>Overview:</h5>
3463 <p>
3464 The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the type <tt>ty2</tt>.
3465 </p>
3466
3467 <h5>Arguments:</h5>
3468 <p>
3469 The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to trunc, which must 
3470 be an <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type that specifies the size 
3471 and type of the result, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> 
3472 type. The bit size of <tt>value</tt> must be larger than the bit size of 
3473 <tt>ty2</tt>. Equal sized types are not allowed.</p>
3474
3475 <h5>Semantics:</h5>
3476 <p>
3477 The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits in <tt>value</tt>
3478 and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the source size must be
3479 larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot be a <i>no-op cast</i>.
3480 It will always truncate bits.</p>
3481
3482 <h5>Example:</h5>
3483 <pre>
3484   %X = trunc i32 257 to i8              <i>; yields i8:1</i>
3485   %Y = trunc i32 123 to i1              <i>; yields i1:true</i>
3486   %Y = trunc i32 122 to i1              <i>; yields i1:false</i>
3487 </pre>
3488 </div>
3489
3490 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3491 <div class="doc_subsubsection">
3492    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
3493 </div>
3494 <div class="doc_text">
3495
3496 <h5>Syntax:</h5>
3497 <pre>
3498   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3499 </pre>
3500
3501 <h5>Overview:</h5>
3502 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type 
3503 <tt>ty2</tt>.</p>
3504
3505
3506 <h5>Arguments:</h5>
3507 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, which must be of 
3508 <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type to cast it to, which must
3509 also be of <a href="#t_integer">integer</a> type. The bit size of the
3510 <tt>value</tt> must be smaller than the bit size of the destination type, 
3511 <tt>ty2</tt>.</p>
3512
3513 <h5>Semantics:</h5>
3514 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
3515 bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>.</p>
3516
3517 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
3518
3519 <h5>Example:</h5>
3520 <pre>
3521   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
3522   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
3523 </pre>
3524 </div>
3525
3526 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3527 <div class="doc_subsubsection">
3528    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
3529 </div>
3530 <div class="doc_text">
3531
3532 <h5>Syntax:</h5>
3533 <pre>
3534   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3535 </pre>
3536
3537 <h5>Overview:</h5>
3538 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
3539
3540 <h5>Arguments:</h5>
3541 <p>
3542 The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, which must be of 
3543 <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type to cast it to, which must
3544 also be of <a href="#t_integer">integer</a> type.  The bit size of the
3545 <tt>value</tt> must be smaller than the bit size of the destination type, 
3546 <tt>ty2</tt>.</p>
3547
3548 <h5>Semantics:</h5>
3549 <p>
3550 The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
3551 bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size of
3552 the type <tt>ty2</tt>.</p>
3553
3554 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
3555
3556 <h5>Example:</h5>
3557 <pre>
3558   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
3559   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
3560 </pre>
3561 </div>
3562
3563 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3564 <div class="doc_subsubsection">
3565    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
3566 </div>
3567
3568 <div class="doc_text">
3569
3570 <h5>Syntax:</h5>
3571
3572 <pre>
3573   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3574 </pre>
3575
3576 <h5>Overview:</h5>
3577 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
3578 <tt>ty2</tt>.</p>
3579
3580
3581 <h5>Arguments:</h5>
3582 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
3583   point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type to
3584 cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
3585 <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a 
3586 <i>no-op cast</i>.</p>
3587
3588 <h5>Semantics:</h5>
3589 <p> The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
3590 <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller 
3591 <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit within 
3592 the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are undefined.</p>
3593
3594 <h5>Example:</h5>
3595 <pre>
3596   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
3597   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
3598 </pre>
3599 </div>
3600
3601 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3602 <div class="doc_subsubsection">
3603    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
3604 </div>
3605 <div class="doc_text">
3606
3607 <h5>Syntax:</h5>
3608 <pre>
3609   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3610 </pre>
3611
3612 <h5>Overview:</h5>
3613 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
3614 floating point value.</p>
3615
3616 <h5>Arguments:</h5>
3617 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a 
3618 <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast, 
3619 and a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
3620 type must be smaller than the destination type.</p>
3621
3622 <h5>Semantics:</h5>
3623 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
3624 <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger 
3625 <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be 
3626 used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use 
3627 <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
3628
3629 <h5>Example:</h5>
3630 <pre>
3631   %X = fpext float 3.1415 to double        <i>; yields double:3.1415</i>
3632   %Y = fpext float 1.0 to float            <i>; yields float:1.0 (no-op)</i>
3633 </pre>
3634 </div>
3635
3636 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3637 <div class="doc_subsubsection">
3638    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
3639 </div>
3640 <div class="doc_text">
3641
3642 <h5>Syntax:</h5>
3643 <pre>
3644   &lt;result&gt; = fptoui &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3645 </pre>
3646
3647 <h5>Overview:</h5>
3648 <p>The '<tt>fptoui</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
3649 unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.
3650 </p>
3651
3652 <h5>Arguments:</h5>
3653 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a 
3654 scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type 
3655 to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> 
3656 type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
3657 vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
3658
3659 <h5>Semantics:</h5>
3660 <p> The '<tt>fptoui</tt>' instruction converts its 
3661 <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
3662 towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
3663 the results are undefined.</p>
3664
3665 <h5>Example:</h5>
3666 <pre>
3667   %X = fptoui double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
3668   %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     <i>; yields undefined:1</i>
3669   %X = fptoui float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
3670 </pre>
3671 </div>
3672
3673 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3674 <div class="doc_subsubsection">
3675    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
3676 </div>
3677 <div class="doc_text">
3678
3679 <h5>Syntax:</h5>
3680 <pre>
3681   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3682 </pre>
3683
3684 <h5>Overview:</h5>
3685 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts 
3686 <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to type <tt>ty2</tt>.
3687 </p>
3688
3689 <h5>Arguments:</h5>
3690 <p> The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a 
3691 scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type 
3692 to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> 
3693 type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
3694 vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
3695
3696 <h5>Semantics:</h5>
3697 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its 
3698 <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
3699 towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
3700 the results are undefined.</p>
3701
3702 <h5>Example:</h5>
3703 <pre>
3704   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
3705   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields undefined:1</i>
3706   %X = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
3707 </pre>
3708 </div>
3709
3710 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3711 <div class="doc_subsubsection">
3712    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
3713 </div>
3714 <div class="doc_text">
3715
3716 <h5>Syntax:</h5>
3717 <pre>
3718   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3719 </pre>
3720
3721 <h5>Overview:</h5>
3722 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
3723 integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
3724
3725 <h5>Arguments:</h5>
3726 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
3727 scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast it
3728 to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a> 
3729 type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
3730 floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
3731
3732 <h5>Semantics:</h5>
3733 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
3734 integer quantity and converts it to the corresponding floating point value. If
3735 the value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
3736
3737 <h5>Example:</h5>
3738 <pre>
3739   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
3740   %Y = uitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:255.0</i>
3741 </pre>
3742 </div>
3743
3744 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3745 <div class="doc_subsubsection">
3746    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
3747 </div>
3748 <div class="doc_text">
3749
3750 <h5>Syntax:</h5>
3751 <pre>
3752   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3753 </pre>
3754
3755 <h5>Overview:</h5>
3756 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed
3757 integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
3758
3759 <h5>Arguments:</h5>
3760 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
3761 scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast it
3762 to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a> 
3763 type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
3764 floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
3765
3766 <h5>Semantics:</h5>
3767 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed
3768 integer quantity and converts it to the corresponding floating point value. If
3769 the value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
3770
3771 <h5>Example:</h5>
3772 <pre>
3773   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
3774   %Y = sitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:-1.0</i>
3775 </pre>
3776 </div>
3777
3778 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3779 <div class="doc_subsubsection">
3780    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
3781 </div>
3782 <div class="doc_text">
3783
3784 <h5>Syntax:</h5>
3785 <pre>
3786   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3787 </pre>
3788
3789 <h5>Overview:</h5>
3790 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer <tt>value</tt> to 
3791 the integer type <tt>ty2</tt>.</p>
3792
3793 <h5>Arguments:</h5>
3794 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which 
3795 must be a <a href="#t_pointer">pointer</a> value, and a type to cast it to
3796 <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> type.</p>
3797
3798 <h5>Semantics:</h5>
3799 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
3800 <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either 
3801 truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
3802 <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
3803 <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
3804 are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
3805 change.</p>
3806
3807 <h5>Example:</h5>
3808 <pre>
3809   %X = ptrtoint i32* %X to i8           <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
3810   %Y = ptrtoint i32* %x to i64          <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
3811 </pre>
3812 </div>
3813
3814 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3815 <div class="doc_subsubsection">
3816    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
3817 </div>
3818 <div class="doc_text">
3819
3820 <h5>Syntax:</h5>
3821 <pre>
3822   &lt;result&gt; = inttoptr &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3823 </pre>
3824
3825 <h5>Overview:</h5>
3826 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to 
3827 a pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
3828
3829 <h5>Arguments:</h5>
3830 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
3831 value to cast, and a type to cast it to, which must be a 
3832 <a href="#t_pointer">pointer</a> type.</p>
3833
3834 <h5>Semantics:</h5>
3835 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
3836 <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
3837 the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
3838 size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller than
3839 the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the same size,
3840 nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
3841
3842 <h5>Example:</h5>
3843 <pre>
3844   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
3845   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
3846   %Y = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
3847 </pre>
3848 </div>
3849
3850 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3851 <div class="doc_subsubsection">
3852    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
3853 </div>
3854 <div class="doc_text">
3855
3856 <h5>Syntax:</h5>
3857 <pre>
3858   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3859 </pre>
3860
3861 <h5>Overview:</h5>
3862
3863 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
3864 <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
3865
3866 <h5>Arguments:</h5>
3867
3868 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be 
3869 a non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must also be
3870 a non-aggregate <a href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes of
3871 <tt>value</tt>
3872 and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be identical. If the source
3873 type is a pointer, the destination type must also be a pointer.  This
3874 instruction supports bitwise conversion of vectors to integers and to vectors
3875 of other types (as long as they have the same size).</p>
3876
3877 <h5>Semantics:</h5>
3878 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
3879 <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with 
3880 this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been 
3881 stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>. Pointer types may only be
3882 converted to other pointer types with this instruction. To convert pointers to 
3883 other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or 
3884 <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
3885
3886 <h5>Example:</h5>
3887 <pre>
3888   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
3889   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
3890   %Z = bitcast &lt;2 x int&gt; %V to i64;      <i>; yields i64: %V</i>   
3891 </pre>
3892 </div>
3893
3894 <!-- ======================================================================= -->
3895 <div class="doc_subsection"> <a name="otherops">Other Operations</a> </div>
3896 <div class="doc_text">
3897 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous"
3898 instructions, which defy better classification.</p>
3899 </div>
3900
3901 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3902 <div class="doc_subsubsection"><a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
3903 </div>
3904 <div class="doc_text">
3905 <h5>Syntax:</h5>
3906 <pre>  &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>
3907 </pre>
3908 <h5>Overview:</h5>
3909 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value or
3910 a vector of boolean values based on comparison
3911 of its two integer, integer vector, or pointer operands.</p>
3912 <h5>Arguments:</h5>
3913 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
3914 the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not
3915 a value, just a keyword. The possible condition code are:
3916 </p>
3917 <ol>
3918   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
3919   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
3920   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
3921   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
3922   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
3923   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
3924   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
3925   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
3926   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
3927   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
3928 </ol>
3929 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
3930 <a href="#t_pointer">pointer</a>
3931 or integer <a href="#t_vector">vector</a> typed.
3932 They must also be identical types.</p>
3933 <h5>Semantics:</h5>
3934 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt> according to 
3935 the condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always
3936 yields either an <a href="#t_primitive"><tt>i1</tt></a> or vector of <tt>i1</tt> result, as follows: 
3937 </p>
3938 <ol>
3939   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal, 
3940   <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or performed.
3941   </li>
3942   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal, 
3943   <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or performed.</li>
3944   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
3945   <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
3946   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
3947   <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
3948   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
3949   <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
3950   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
3951   <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
3952   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
3953   <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
3954   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
3955   <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
3956   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
3957   <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
3958   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
3959   <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
3960 </ol>
3961 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
3962 values are compared as if they were integers.</p>
3963 <p>If the operands are integer vectors, then they are compared
3964 element by element. The result is an <tt>i1</tt> vector with
3965 the same number of elements as the values being compared.
3966 Otherwise, the result is an <tt>i1</tt>.
3967 </p>
3968
3969 <h5>Example:</h5>
3970 <pre>  &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
3971   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
3972   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
3973   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
3974   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
3975   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
3976 </pre>
3977 </div>
3978
3979 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3980 <div class="doc_subsubsection"><a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
3981 </div>
3982 <div class="doc_text">
3983 <h5>Syntax:</h5>
3984 <pre>  &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>
3985 </pre>
3986 <h5>Overview:</h5>
3987 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value
3988 or vector of boolean values based on comparison
3989 of its operands.</p>
3990 <p>
3991 If the operands are floating point scalars, then the result
3992 type is a boolean (<a href="#t_primitive"><tt>i1</tt></a>).
3993 </p>
3994 <p>If the operands are floating point vectors, then the result type
3995 is a vector of boolean with the same number of elements as the
3996 operands being compared.</p>
3997 <h5>Arguments:</h5>
3998 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
3999 the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not
4000 a value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
4001 <ol>
4002   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
4003   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
4004   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
4005   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
4006   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
4007   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
4008   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
4009   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
4010   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
4011   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
4012   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
4013   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
4014   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
4015   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
4016   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
4017   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
4018 </ol>
4019 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
4020 <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
4021 <p>Each of <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be
4022 either a <a href="#t_floating">floating point</a> type
4023 or a <a href="#t_vector">vector</a> of floating point type.
4024 They must have identical types.</p>
4025 <h5>Semantics:</h5>
4026 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
4027 according to the condition code given as <tt>cond</tt>.
4028 If the operands are vectors, then the vectors are compared
4029 element by element.
4030 Each comparison performed 
4031 always yields an <a href="#t_primitive">i1</a> result, as follows:</p>
4032 <ol>
4033   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
4034   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and 
4035   <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
4036   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
4037   <tt>op1</tt> is greather than <tt>op2</tt>.</li>
4038   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and 
4039   <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4040   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and 
4041   <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4042   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and 
4043   <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4044   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and 
4045   <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
4046   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
4047   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or 
4048   <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
4049   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or 
4050   <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
4051   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or 
4052   <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4053   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or 
4054   <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
4055   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or 
4056   <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
4057   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or 
4058   <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
4059   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
4060   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
4061 </ol>
4062
4063 <h5>Example:</h5>
4064 <pre>  &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
4065   &lt;result&gt; = fcmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
4066   &lt;result&gt; = fcmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
4067   &lt;result&gt; = fcmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
4068 </pre>
4069 </div>
4070
4071 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4072 <div class="doc_subsubsection">
4073   <a name="i_vicmp">'<tt>vicmp</tt>' Instruction</a>
4074 </div>
4075 <div class="doc_text">
4076 <h5>Syntax:</h5>
4077 <pre>  &lt;result&gt; = vicmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4078 </pre>
4079 <h5>Overview:</h5>
4080 <p>The '<tt>vicmp</tt>' instruction returns an integer vector value based on
4081 element-wise comparison of its two integer vector operands.</p>
4082 <h5>Arguments:</h5>
4083 <p>The '<tt>vicmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
4084 the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not
4085 a value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
4086 <ol>
4087   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
4088   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
4089   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
4090   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
4091   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
4092   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
4093   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
4094   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
4095   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
4096   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
4097 </ol>
4098 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_vector">vector</a> or
4099 <a href="#t_integer">integer</a> typed. They must also be identical types.</p>
4100 <h5>Semantics:</h5>
4101 <p>The '<tt>vicmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
4102 according to the condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison yields a 
4103 <a href="#t_vector">vector</a> of <a href="#t_integer">integer</a> result, of
4104 identical type as the values being compared.  The most significant bit in each
4105 element is 1 if the element-wise comparison evaluates to true, and is 0
4106 otherwise.  All other bits of the result are undefined.  The condition codes
4107 are evaluated identically to the <a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>'
4108 instruction</a>.</p>
4109
4110 <h5>Example:</h5>
4111 <pre>
4112   &lt;result&gt; = vicmp eq &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 4, i32 0&gt;, &lt; i32 5, i32 0&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 0, i32 -1 &gt;</i>
4113   &lt;result&gt; = vicmp ult &lt;2 x i8 &gt; &lt; i8 1, i8 2&gt;, &lt; i8 2, i8 2 &gt;        <i>; yields: result=&lt;2 x i8&gt; &lt; i8 -1, i8 0 &gt;</i>
4114 </pre>
4115 </div>
4116
4117 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4118 <div class="doc_subsubsection">
4119   <a name="i_vfcmp">'<tt>vfcmp</tt>' Instruction</a>
4120 </div>
4121 <div class="doc_text">
4122 <h5>Syntax:</h5>
4123 <pre>  &lt;result&gt; = vfcmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;</pre>
4124 <h5>Overview:</h5>
4125 <p>The '<tt>vfcmp</tt>' instruction returns an integer vector value based on
4126 element-wise comparison of its two floating point vector operands.  The output
4127 elements have the same width as the input elements.</p>
4128 <h5>Arguments:</h5>
4129 <p>The '<tt>vfcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
4130 the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not
4131 a value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
4132 <ol>
4133   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
4134   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
4135   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
4136   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
4137   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
4138   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
4139   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
4140   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
4141   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
4142   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
4143   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
4144   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
4145   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
4146   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
4147   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
4148   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
4149 </ol>
4150 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_vector">vector</a> of 
4151 <a href="#t_floating">floating point</a> typed. They must also be identical
4152 types.</p>
4153 <h5>Semantics:</h5>
4154 <p>The '<tt>vfcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
4155 according to  the condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison yields a 
4156 <a href="#t_vector">vector</a> of <a href="#t_integer">integer</a> result, with
4157 an identical number of elements as the values being compared, and each element
4158 having identical with to the width of the floating point elements. The most 
4159 significant bit in each element is 1 if the element-wise comparison evaluates to
4160 true, and is 0 otherwise.  All other bits of the result are undefined.  The
4161 condition codes are evaluated identically to the 
4162 <a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' instruction</a>.</p>
4163
4164 <h5>Example:</h5>
4165 <pre>
4166   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 0, i32 -1 &gt;</i>
4167   &lt;result&gt; = vfcmp oeq &lt;2 x float&gt; &lt; float 4, float 0 &gt;, &lt; float 5, float 0 &gt;
4168   
4169   <i>; yields: result=&lt;2 x i64&gt; &lt; i64 -1, i64 0 &gt;</i>
4170   &lt;result&gt; = vfcmp ult &lt;2 x double&gt; &lt; double 1, double 2 &gt;, &lt; double 2, double 2&gt;
4171 </pre>
4172 </div>
4173
4174 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4175 <div class="doc_subsubsection">
4176   <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>' Instruction</a>
4177 </div>
4178
4179 <div class="doc_text">
4180
4181 <h5>Syntax:</h5>
4182
4183 <pre>  &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...<br></pre>
4184 <h5>Overview:</h5>
4185 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in
4186 the SSA graph representing the function.</p>
4187 <h5>Arguments:</h5>
4188
4189 <p>The type of the incoming values is specified with the first type
4190 field. After this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs
4191 as arguments, with one pair for each predecessor basic block of the
4192 current block.  Only values of <a href="#t_firstclass">first class</a>
4193 type may be used as the value arguments to the PHI node.  Only labels
4194 may be used as the label arguments.</p>
4195
4196 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic
4197 block and the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in
4198 a basic block.</p>
4199
4200 <h5>Semantics:</h5>
4201
4202 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
4203 specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that executed
4204 just prior to the current block.</p>
4205
4206 <h5>Example:</h5>
4207 <pre>
4208 Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
4209   %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
4210   %nextindvar = add i32 %indvar, 1
4211   br label %Loop
4212 </pre>
4213 </div>
4214
4215 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4216 <div class="doc_subsubsection">
4217    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
4218 </div>
4219
4220 <div class="doc_text">
4221
4222 <h5>Syntax:</h5>
4223
4224 <pre>
4225   &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>
4226
4227   <i>selty</i> is either i1 or {&lt;N x i1&gt;}
4228 </pre>
4229
4230 <h5>Overview:</h5>
4231
4232 <p>
4233 The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
4234 condition, without branching.
4235 </p>
4236
4237
4238 <h5>Arguments:</h5>
4239
4240 <p>
4241 The '<tt>select</tt>' instruction requires an 'i1' value or
4242 a vector of 'i1' values indicating the
4243 condition, and two values of the same <a href="#t_firstclass">first class</a>
4244 type.  If the val1/val2 are vectors and
4245 the condition is a scalar, then entire vectors are selected, not
4246 individual elements.
4247 </p>
4248
4249 <h5>Semantics:</h5>
4250
4251 <p>
4252 If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns the first
4253 value argument; otherwise, it returns the second value argument.
4254 </p>
4255 <p>
4256 If the condition is a vector of i1, then the value arguments must
4257 be vectors of the same size, and the selection is done element 
4258 by element.
4259 </p>
4260
4261 <h5>Example:</h5>
4262
4263 <pre>
4264   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
4265 </pre>
4266 </div>
4267
4268
4269 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4270 <div class="doc_subsubsection">
4271   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
4272 </div>
4273
4274 <div class="doc_text">
4275
4276 <h5>Syntax:</h5>
4277 <pre>
4278   &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>]
4279 </pre>
4280
4281 <h5>Overview:</h5>
4282
4283 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
4284
4285 <h5>Arguments:</h5>
4286
4287 <p>This instruction requires several arguments:</p>
4288
4289 <ol>
4290   <li>
4291     <p>The optional "tail" marker indicates whether the callee function accesses
4292     any allocas or varargs in the caller.  If the "tail" marker is present, the
4293     function call is eligible for tail call optimization.  Note that calls may
4294     be marked "tail" even if they do not occur before a <a
4295     href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.</p>
4296   </li>
4297   <li>
4298     <p>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
4299     convention</a> the call should use.  If none is specified, the call defaults
4300     to using C calling conventions.</p>
4301   </li>
4302
4303   <li>
4304     <p>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
4305     return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', 
4306     and '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</p>
4307   </li>
4308
4309   <li>
4310     <p>'<tt>ty</tt>': the type of the call instruction itself which is also
4311     the type of the return value.  Functions that return no value are marked
4312     <tt><a href="#t_void">void</a></tt>.</p>
4313   </li>
4314   <li>
4315     <p>'<tt>fnty</tt>': shall be the signature of the pointer to function
4316     value being invoked.  The argument types must match the types implied by
4317     this signature.  This type can be omitted if the function is not varargs
4318     and if the function type does not return a pointer to a function.</p>
4319   </li>
4320   <li>
4321     <p>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
4322     be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
4323     indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
4324     to function value.</p>
4325   </li>
4326   <li>
4327     <p>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the
4328     function signature argument types. All arguments must be of 
4329     <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function signature 
4330     indicates the function accepts a variable number of arguments, the extra 
4331     arguments can be specified.</p>
4332   </li>
4333   <li> 
4334   <p>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
4335   '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
4336   '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</p>
4337   </li>
4338 </ol>
4339
4340 <h5>Semantics:</h5>
4341
4342 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to
4343 transfer to a specified function, with its incoming arguments bound to
4344 the specified values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>'
4345 instruction in the called function, control flow continues with the
4346 instruction after the function call, and the return value of the
4347 function is bound to the result argument.</p>
4348
4349 <h5>Example:</h5>
4350
4351 <pre>
4352   %retval = call i32 @test(i32 %argc)
4353   call i32 (i8 *, ...)* @printf(i8 * %msg, i32 12, i8 42)      <i>; yields i32</i>
4354   %X = tail call i32 @foo()                                    <i>; yields i32</i>
4355   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 @foo()  <i>; yields i32</i>
4356   call void %foo(i8 97 signext)
4357
4358   %struct.A = type { i32, i8 }
4359   %r = call %struct.A @foo()                        <i>; yields { 32, i8 }</i>
4360   %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                <i>; yields i32</i>
4361   %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               <i>; yields i8</i>
4362   %Z = call void @foo() noreturn                    <i>; indicates that %foo never returns normally</i>
4363   %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     <i>; Return value is %zero extended</i>
4364 </pre>
4365
4366 </div>
4367
4368 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4369 <div class="doc_subsubsection">
4370   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
4371 </div>
4372
4373 <div class="doc_text">
4374
4375 <h5>Syntax:</h5>
4376
4377 <pre>
4378   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
4379 </pre>
4380
4381 <h5>Overview:</h5>
4382
4383 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
4384 the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
4385 <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
4386
4387 <h5>Arguments:</h5>
4388
4389 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of
4390 the argument. It returns a value of the specified argument type and
4391 increments the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The
4392 actual type of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
4393
4394 <h5>Semantics:</h5>
4395
4396 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified
4397 type from the specified <tt>va_list</tt> and causes the
4398 <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  For more information,
4399 see the variable argument handling <a href="#int_varargs">Intrinsic
4400 Functions</a>.</p>
4401
4402 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
4403 take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
4404 function.</p>
4405
4406 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of an <a
4407 href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
4408 argument.</p>
4409
4410 <h5>Example:</h5>
4411
4412 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
4413
4414 </div>
4415
4416 <!-- *********************************************************************** -->
4417 <div class="doc_section"> <a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a> </div>
4418 <!-- *********************************************************************** -->
4419
4420 <div class="doc_text">
4421
4422 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
4423 well known names and semantics and are required to follow certain restrictions.
4424 Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for the LLVM 
4425 language that does not require changing all of the transformations in LLVM when 
4426 adding to the language (or the bitcode reader/writer, the parser, etc...).</p>
4427
4428 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
4429 prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
4430 begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external functions:
4431 you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic functions may
4432 only be used in call or invoke instructions: it is illegal to take the address
4433 of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic functions are part
4434 of the LLVM language, it is required if any are added that they be documented
4435 here.</p>
4436
4437 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents 
4438 a family of functions that perform the same operation but on different data 
4439 types. Because LLVM can represent over 8 million different integer types, 
4440 overloading is used commonly to allow an intrinsic function to operate on any 
4441 integer type. One or more of the argument types or the result type can be 
4442 overloaded to accept any integer type. Argument types may also be defined as 
4443 exactly matching a previous argument's type or the result type. This allows an 
4444 intrinsic function which accepts multiple arguments, but needs all of them to 
4445 be of the same type, to only be overloaded with respect to a single argument or 
4446 the result.</p>
4447
4448 <p>Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument types 
4449 encoded into its function name, each preceded by a period. Only those types 
4450 which are overloaded result in a name suffix. Arguments whose type is matched 
4451 against another type do not. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function can 
4452 take an integer of any width and returns an integer of exactly the same integer 
4453 width. This leads to a family of functions such as
4454 <tt>i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i29 @llvm.ctpop.i29(i29 %val)</tt>.
4455 Only one type, the return type, is overloaded, and only one type suffix is 
4456 required. Because the argument's type is matched against the return type, it 
4457 does not require its own name suffix.</p>
4458
4459 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the 
4460 <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.
4461 </p>
4462
4463 </div>
4464
4465 <!-- ======================================================================= -->
4466 <div class="doc_subsection">
4467   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
4468 </div>
4469
4470 <div class="doc_text">
4471
4472 <p>Variable argument support is defined in LLVM with the <a
4473  href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
4474 intrinsic functions.  These functions are related to the similarly
4475 named macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
4476
4477 <p>All of these functions operate on arguments that use a
4478 target-specific value type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly
4479 language reference manual does not define what this type is, so all
4480 transformations should be prepared to handle these functions regardless of
4481 the type used.</p>
4482
4483 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
4484 instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
4485 used.</p>
4486
4487 <div class="doc_code">
4488 <pre>
4489 define i32 @test(i32 %X, ...) {
4490   ; Initialize variable argument processing
4491   %ap = alloca i8*
4492   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
4493   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
4494
4495   ; Read a single integer argument
4496   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
4497
4498   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
4499   %aq = alloca i8*
4500   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
4501   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
4502   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
4503
4504   ; Stop processing of arguments.
4505   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
4506   ret i32 %tmp
4507 }
4508
4509 declare void @llvm.va_start(i8*)
4510 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
4511 declare void @llvm.va_end(i8*)
4512 </pre>
4513 </div>
4514
4515 </div>
4516
4517 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4518 <div class="doc_subsubsection">
4519   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
4520 </div>
4521
4522
4523 <div class="doc_text">
4524 <h5>Syntax:</h5>
4525 <pre>  declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)<br></pre>
4526 <h5>Overview:</h5>
4527 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes
4528 <tt>*&lt;arglist&gt;</tt> for subsequent use by <tt><a
4529 href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
4530
4531 <h5>Arguments:</h5>
4532
4533 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
4534
4535 <h5>Semantics:</h5>
4536
4537 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
4538 macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes the
4539 <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next call to
4540 <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to the function.
4541 Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not need to know the
4542 last argument of the function as the compiler can figure that out.</p>
4543
4544 </div>
4545
4546 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4547 <div class="doc_subsubsection">
4548  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
4549 </div>
4550
4551 <div class="doc_text">
4552 <h5>Syntax:</h5>
4553 <pre>  declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)<br></pre>
4554 <h5>Overview:</h5>
4555
4556 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
4557 which has been initialized previously with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
4558 or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
4559
4560 <h5>Arguments:</h5>
4561
4562 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
4563
4564 <h5>Semantics:</h5>
4565
4566 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
4567 macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys the
4568 <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls to <a
4569 href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a> and <a href="#int_va_copy">
4570 <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly with calls to
4571 <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
4572
4573 </div>
4574
4575 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4576 <div class="doc_subsubsection">
4577   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
4578 </div>
4579
4580 <div class="doc_text">
4581
4582 <h5>Syntax:</h5>
4583
4584 <pre>
4585   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
4586 </pre>
4587
4588 <h5>Overview:</h5>
4589
4590 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
4591 from the source argument list to the destination argument list.</p>
4592
4593 <h5>Arguments:</h5>
4594
4595 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
4596 The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy from.</p>
4597
4598
4599 <h5>Semantics:</h5>
4600
4601 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
4602 macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the source
4603 <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt> element.  This
4604 intrinsic is necessary because the <tt><a href="#int_va_start">
4605 llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be arbitrarily complex and require, for
4606 example, memory allocation.</p>
4607
4608 </div>
4609
4610 <!-- ======================================================================= -->
4611 <div class="doc_subsection">
4612   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
4613 </div>
4614
4615 <div class="doc_text">
4616
4617 <p>
4618 LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
4619 Collection</a> (GC) requires the implementation and generation of these
4620 intrinsics.
4621 These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC roots on the
4622 stack</a>, as well as garbage collector implementations that require <a
4623 href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a> barriers.
4624 Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate these
4625 intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details, see <a
4626 href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with LLVM</a>.
4627 </p>
4628
4629 <p>The garbage collection intrinsics only operate on objects in the generic 
4630         address space (address space zero).</p>
4631
4632 </div>
4633
4634 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4635 <div class="doc_subsubsection">
4636   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
4637 </div>
4638
4639 <div class="doc_text">
4640
4641 <h5>Syntax:</h5>
4642
4643 <pre>
4644   declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
4645 </pre>
4646
4647 <h5>Overview:</h5>
4648
4649 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
4650 the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
4651
4652 <h5>Arguments:</h5>
4653
4654 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
4655 root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a global
4656 value address) contains the meta-data to be associated with the root.</p>
4657
4658 <h5>Semantics:</h5>
4659
4660 <p>At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the "ptrloc"
4661 location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
4662 the runtime to find the pointer at GC safe points. The '<tt>llvm.gcroot</tt>'
4663 intrinsic may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
4664 algorithm</a>.</p>
4665
4666 </div>
4667
4668
4669 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4670 <div class="doc_subsubsection">
4671   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
4672 </div>
4673
4674 <div class="doc_text">
4675
4676 <h5>Syntax:</h5>
4677
4678 <pre>
4679   declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
4680 </pre>
4681
4682 <h5>Overview:</h5>
4683
4684 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
4685 locations, allowing garbage collector implementations that require read
4686 barriers.</p>
4687
4688 <h5>Arguments:</h5>
4689
4690 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
4691 allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the 
4692 start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
4693 null).</p>
4694
4695 <h5>Semantics:</h5>
4696
4697 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
4698 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
4699 garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic
4700 may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
4701 algorithm</a>.</p>
4702
4703 </div>
4704
4705
4706 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4707 <div class="doc_subsubsection">
4708   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
4709 </div>
4710
4711 <div class="doc_text">
4712
4713 <h5>Syntax:</h5>
4714
4715 <pre>
4716   declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
4717 </pre>
4718
4719 <h5>Overview:</h5>
4720
4721 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
4722 locations, allowing garbage collector implementations that require write
4723 barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
4724
4725 <h5>Arguments:</h5>
4726
4727 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
4728 object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to 
4729 store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may be
4730 null.</p>
4731
4732 <h5>Semantics:</h5>
4733
4734 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
4735 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
4736 garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic
4737 may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
4738 algorithm</a>.</p>
4739
4740 </div>
4741
4742
4743
4744 <!-- ======================================================================= -->
4745 <div class="doc_subsection">
4746   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
4747 </div>
4748
4749 <div class="doc_text">
4750 <p>
4751 These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may only
4752 be implemented with code generator support.
4753 </p>
4754
4755 </div>
4756
4757 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4758 <div class="doc_subsubsection">
4759   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
4760 </div>
4761
4762 <div class="doc_text">
4763
4764 <h5>Syntax:</h5>
4765 <pre>
4766   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
4767 </pre>
4768
4769 <h5>Overview:</h5>
4770
4771 <p>
4772 The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a 
4773 target-specific value indicating the return address of the current function 
4774 or one of its callers.
4775 </p>
4776
4777 <h5>Arguments:</h5>
4778
4779 <p>
4780 The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
4781 for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.  The
4782 argument is <b>required</b> to be a constant integer value.
4783 </p>
4784
4785 <h5>Semantics:</h5>
4786
4787 <p>
4788 The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer indicating
4789 the return address of the specified call frame, or zero if it cannot be
4790 identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be incorrect or 0
4791 for arguments other than zero, so it should only be used for debugging purposes.
4792 </p>
4793
4794 <p>
4795 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
4796 aggressive transformations, so the value returned may not be that of the obvious
4797 source-language caller.
4798 </p>
4799 </div>
4800
4801
4802 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4803 <div class="doc_subsubsection">
4804   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
4805 </div>
4806
4807 <div class="doc_text">
4808
4809 <h5>Syntax:</h5>
4810 <pre>
4811   declare i8 *@llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
4812 </pre>
4813
4814 <h5>Overview:</h5>
4815
4816 <p>
4817 The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the 
4818 target-specific frame pointer value for the specified stack frame.
4819 </p>
4820
4821 <h5>Arguments:</h5>
4822
4823 <p>
4824 The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
4825 pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
4826 etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.
4827 </p>
4828
4829 <h5>Semantics:</h5>
4830
4831 <p>
4832 The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer indicating
4833 the frame address of the specified call frame, or zero if it cannot be
4834 identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be incorrect or 0
4835 for arguments other than zero, so it should only be used for debugging purposes.
4836 </p>
4837
4838 <p>
4839 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
4840 aggressive transformations, so the value returned may not be that of the obvious
4841 source-language caller.
4842 </p>
4843 </div>
4844
4845 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4846 <div class="doc_subsubsection">
4847   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
4848 </div>
4849
4850 <div class="doc_text">
4851
4852 <h5>Syntax:</h5>
4853 <pre>
4854   declare i8 *@llvm.stacksave()
4855 </pre>
4856
4857 <h5>Overview:</h5>
4858
4859 <p>
4860 The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state of
4861 the function stack, for use with <a href="#int_stackrestore">
4862 <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is useful for implementing language
4863 features like scoped automatic variable sized arrays in C99.
4864 </p>
4865
4866 <h5>Semantics:</h5>
4867
4868 <p>
4869 This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed to <a
4870 href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When an
4871 <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved from 
4872 <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack to the
4873 state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.  In
4874 practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the stack
4875 that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.
4876 </p>
4877
4878 </div>
4879
4880 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4881 <div class="doc_subsubsection">
4882   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
4883 </div>
4884
4885 <div class="doc_text">
4886
4887 <h5>Syntax:</h5>
4888 <pre>
4889   declare void @llvm.stackrestore(i8 * %ptr)
4890 </pre>
4891
4892 <h5>Overview:</h5>
4893
4894 <p>
4895 The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
4896 the function stack to the state it was in when the corresponding <a
4897 href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic executed.  This is
4898 useful for implementing language features like scoped automatic variable sized
4899 arrays in C99.
4900 </p>
4901
4902 <h5>Semantics:</h5>
4903
4904 <p>
4905 See the description for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.
4906 </p>
4907
4908 </div>
4909
4910
4911 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4912 <div class="doc_subsubsection">
4913   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
4914 </div>
4915
4916 <div class="doc_text">
4917
4918 <h5>Syntax:</h5>
4919 <pre>
4920   declare void @llvm.prefetch(i8* &lt;address&gt;, i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;)
4921 </pre>
4922
4923 <h5>Overview:</h5>
4924
4925
4926 <p>
4927 The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to insert
4928 a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.  Prefetches have
4929 no
4930 effect on the behavior of the program but can change its performance
4931 characteristics.
4932 </p>
4933
4934 <h5>Arguments:</h5>
4935
4936 <p>
4937 <tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the specifier
4938 determining if the fetch should be for a read (0) or write (1), and
4939 <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
4940 locality, to (3) - extremely local keep in cache.  The <tt>rw</tt> and
4941 <tt>locality</tt> arguments must be constant integers.
4942 </p>
4943
4944 <h5>Semantics:</h5>
4945
4946 <p>
4947 This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
4948 prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support this
4949 intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for better
4950 performance.
4951 </p>
4952
4953 </div>
4954
4955 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4956 <div class="doc_subsubsection">
4957   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
4958 </div>
4959
4960 <div class="doc_text">
4961
4962 <h5>Syntax:</h5>
4963 <pre>
4964   declare void @llvm.pcmarker(i32 &lt;id&gt;)
4965 </pre>
4966
4967 <h5>Overview:</h5>
4968
4969
4970 <p>
4971 The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program Counter
4972 (PC) in a region of
4973 code to simulators and other tools.  The method is target specific, but it is
4974 expected that the marker will use exported symbols to transmit the PC of the
4975 marker.
4976 The marker makes no guarantees that it will remain with any specific instruction
4977 after optimizations.  It is possible that the presence of a marker will inhibit
4978 optimizations.  The intended use is to be inserted after optimizations to allow
4979 correlations of simulation runs.
4980 </p>
4981
4982 <h5>Arguments:</h5>
4983
4984 <p>
4985 <tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.
4986 </p>
4987
4988 <h5>Semantics:</h5>
4989
4990 <p>
4991 This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do not 
4992 support this intrinisic may ignore it.
4993 </p>
4994
4995 </div>
4996
4997 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4998 <div class="doc_subsubsection">
4999   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
5000 </div>
5001
5002 <div class="doc_text">
5003
5004 <h5>Syntax:</h5>
5005 <pre>
5006   declare i64 @llvm.readcyclecounter( )
5007 </pre>
5008
5009 <h5>Overview:</h5>
5010
5011
5012 <p>
5013 The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle 
5014 counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those targets
5015 that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it should map to RPCC.
5016 As the backing counters overflow quickly (on the order of 9 seconds on alpha), this
5017 should only be used for small timings.  
5018 </p>
5019
5020 <h5>Semantics:</h5>
5021
5022 <p>
5023 When directly supported, reading the cycle counter should not modify any memory.  
5024 Implementations are allowed to either return a application specific value or a
5025 system wide value.  On backends without support, this is lowered to a constant 0.
5026 </p>
5027
5028 </div>
5029
5030 <!-- ======================================================================= -->
5031 <div class="doc_subsection">
5032   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
5033 </div>
5034
5035 <div class="doc_text">
5036 <p>
5037 LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
5038 These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about the
5039 alignment of the pointer arguments to the code generator, providing opportunity
5040 for more efficient code generation.
5041 </p>
5042
5043 </div>
5044
5045 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5046 <div class="doc_subsubsection">
5047   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
5048 </div>
5049
5050 <div class="doc_text">
5051
5052 <h5>Syntax:</h5>
5053 <pre>
5054   declare void @llvm.memcpy.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5055                                 i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5056   declare void @llvm.memcpy.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5057                                 i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5058 </pre>
5059
5060 <h5>Overview:</h5>
5061
5062 <p>
5063 The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the source
5064 location to the destination location.
5065 </p>
5066
5067 <p>
5068 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt> 
5069 intrinsics do not return a value, and takes an extra alignment argument.
5070 </p>
5071
5072 <h5>Arguments:</h5>
5073
5074 <p>
5075 The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer to
5076 the source.  The third argument is an integer argument
5077 specifying the number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment
5078 of the source and destination locations.
5079 </p>
5080
5081 <p>
5082 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
5083 the caller guarantees that both the source and destination pointers are aligned
5084 to that boundary.
5085 </p>
5086
5087 <h5>Semantics:</h5>
5088
5089 <p>
5090 The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the source
5091 location to the destination location, which are not allowed to overlap.  It
5092 copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to
5093 some boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
5094 be set to 0 or 1.
5095 </p>
5096 </div>
5097
5098
5099 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5100 <div class="doc_subsubsection">
5101   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
5102 </div>
5103
5104 <div class="doc_text">
5105
5106 <h5>Syntax:</h5>
5107 <pre>
5108   declare void @llvm.memmove.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5109                                  i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5110   declare void @llvm.memmove.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
5111                                  i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5112 </pre>
5113
5114 <h5>Overview:</h5>
5115
5116 <p>
5117 The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the source
5118 location to the destination location. It is similar to the
5119 '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to overlap.
5120 </p>
5121
5122 <p>
5123 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt> 
5124 intrinsics do not return a value, and takes an extra alignment argument.
5125 </p>
5126
5127 <h5>Arguments:</h5>
5128
5129 <p>
5130 The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer to
5131 the source.  The third argument is an integer argument
5132 specifying the number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment
5133 of the source and destination locations.
5134 </p>
5135
5136 <p>
5137 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
5138 the caller guarantees that the source and destination pointers are aligned to
5139 that boundary.
5140 </p>
5141
5142 <h5>Semantics:</h5>
5143
5144 <p>
5145 The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the source
5146 location to the destination location, which may overlap.  It
5147 copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to
5148 some boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
5149 be set to 0 or 1.
5150 </p>
5151 </div>
5152
5153
5154 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5155 <div class="doc_subsubsection">
5156   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
5157 </div>
5158
5159 <div class="doc_text">
5160
5161 <h5>Syntax:</h5>
5162 <pre>
5163   declare void @llvm.memset.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5164                                 i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5165   declare void @llvm.memset.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
5166                                 i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
5167 </pre>
5168
5169 <h5>Overview:</h5>
5170
5171 <p>
5172 The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a particular
5173 byte value.
5174 </p>
5175
5176 <p>
5177 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt> intrinsic
5178 does not return a value, and takes an extra alignment argument.
5179 </p>
5180
5181 <h5>Arguments:</h5>
5182
5183 <p>
5184 The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
5185 byte value to fill it with, the third argument is an integer
5186 argument specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the
5187 known alignment of destination location.
5188 </p>
5189
5190 <p>
5191 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
5192 the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that boundary.
5193 </p>
5194
5195 <h5>Semantics:</h5>
5196
5197 <p>
5198 The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting at
5199 the
5200 destination location.  If the argument is known to be aligned to some boundary,
5201 this can be specified as the fourth argument, otherwise it should be set to 0 or
5202 1.
5203 </p>
5204 </div>
5205
5206
5207 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5208 <div class="doc_subsubsection">
5209   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
5210 </div>
5211
5212 <div class="doc_text">
5213
5214 <h5>Syntax:</h5>
5215 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sqrt</tt> on any 
5216 floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5217 types however.</p>
5218 <pre>
5219   declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
5220   declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
5221   declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
5222   declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
5223   declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
5224 </pre>
5225
5226 <h5>Overview:</h5>
5227
5228 <p>
5229 The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
5230 returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' functions would.  Unlike
5231 <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined behavior for
5232 negative numbers other than -0.0 (which allows for better optimization, because
5233 there is no need to worry about errno being set).  <tt>llvm.sqrt(-0.0)</tt> is
5234 defined to return -0.0 like IEEE sqrt.
5235 </p>
5236
5237 <h5>Arguments:</h5>
5238
5239 <p>
5240 The argument and return value are floating point numbers of the same type.
5241 </p>
5242
5243 <h5>Semantics:</h5>
5244
5245 <p>
5246 This function returns the sqrt of the specified operand if it is a nonnegative
5247 floating point number.
5248 </p>
5249 </div>
5250
5251 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5252 <div class="doc_subsubsection">
5253   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
5254 </div>
5255
5256 <div class="doc_text">
5257
5258 <h5>Syntax:</h5>
5259 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.powi</tt> on any 
5260 floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5261 types however.</p>
5262 <pre>
5263   declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
5264   declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
5265   declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
5266   declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
5267   declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
5268 </pre>
5269
5270 <h5>Overview:</h5>
5271
5272 <p>
5273 The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
5274 specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
5275 multiplications is not defined.  When a vector of floating point type is
5276 used, the second argument remains a scalar integer value.
5277 </p>
5278
5279 <h5>Arguments:</h5>
5280
5281 <p>
5282 The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
5283 that power.
5284 </p>
5285
5286 <h5>Semantics:</h5>
5287
5288 <p>
5289 This function returns the first value raised to the second power with an
5290 unspecified sequence of rounding operations.</p>
5291 </div>
5292
5293 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5294 <div class="doc_subsubsection">
5295   <a name="int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a>
5296 </div>
5297
5298 <div class="doc_text">
5299
5300 <h5>Syntax:</h5>
5301 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sin</tt> on any 
5302 floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5303 types however.</p>
5304 <pre>
5305   declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
5306   declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
5307   declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
5308   declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
5309   declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
5310 </pre>
5311
5312 <h5>Overview:</h5>
5313
5314 <p>
5315 The '<tt>llvm.sin.*</tt>' intrinsics return the sine of the operand.
5316 </p>
5317
5318 <h5>Arguments:</h5>
5319
5320 <p>
5321 The argument and return value are floating point numbers of the same type.
5322 </p>
5323
5324 <h5>Semantics:</h5>
5325
5326 <p>
5327 This function returns the sine of the specified operand, returning the
5328 same values as the libm <tt>sin</tt> functions would, and handles error
5329 conditions in the same way.</p>
5330 </div>
5331
5332 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5333 <div class="doc_subsubsection">
5334   <a name="int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a>
5335 </div>
5336
5337 <div class="doc_text">
5338
5339 <h5>Syntax:</h5>
5340 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cos</tt> on any 
5341 floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5342 types however.</p>
5343 <pre>
5344   declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
5345   declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
5346   declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
5347   declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
5348   declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
5349 </pre>
5350
5351 <h5>Overview:</h5>
5352
5353 <p>
5354 The '<tt>llvm.cos.*</tt>' intrinsics return the cosine of the operand.
5355 </p>
5356
5357 <h5>Arguments:</h5>
5358
5359 <p>
5360 The argument and return value are floating point numbers of the same type.
5361 </p>
5362
5363 <h5>Semantics:</h5>
5364
5365 <p>
5366 This function returns the cosine of the specified operand, returning the
5367 same values as the libm <tt>cos</tt> functions would, and handles error
5368 conditions in the same way.</p>
5369 </div>
5370
5371 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5372 <div class="doc_subsubsection">
5373   <a name="int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a>
5374 </div>
5375
5376 <div class="doc_text">
5377
5378 <h5>Syntax:</h5>
5379 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.pow</tt> on any 
5380 floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
5381 types however.</p>
5382 <pre>
5383   declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
5384   declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
5385   declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
5386   declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
5387   declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
5388 </pre>
5389
5390 <h5>Overview:</h5>
5391
5392 <p>
5393 The '<tt>llvm.pow.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
5394 specified (positive or negative) power.
5395 </p>
5396
5397 <h5>Arguments:</h5>
5398
5399 <p>
5400 The second argument is a floating point power, and the first is a value to
5401 raise to that power.
5402 </p>
5403
5404 <h5>Semantics:</h5>
5405
5406 <p>
5407 This function returns the first value raised to the second power,
5408 returning the
5409 same values as the libm <tt>pow</tt> functions would, and handles error
5410 conditions in the same way.</p>
5411 </div>
5412
5413
5414 <!-- ======================================================================= -->
5415 <div class="doc_subsection">
5416   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
5417 </div>
5418
5419 <div class="doc_text">
5420 <p>
5421 LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
5422 These allow efficient code generation for some algorithms.
5423 </p>
5424
5425 </div>
5426
5427 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5428 <div class="doc_subsubsection">
5429   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
5430 </div>
5431
5432 <div class="doc_text">
5433
5434 <h5>Syntax:</h5>
5435 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
5436 type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).</p>
5437 <pre>
5438   declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 &lt;id&gt;)
5439   declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 &lt;id&gt;)
5440   declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 &lt;id&gt;)
5441 </pre>
5442
5443 <h5>Overview:</h5>
5444
5445 <p>
5446 The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer 
5447 values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These are 
5448 useful for performing operations on data that is not in the target's native 
5449 byte order.
5450 </p>
5451
5452 <h5>Semantics:</h5>
5453
5454 <p>
5455 The <tt>llvm.bswap.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high 
5456 and low byte of the input i16 swapped.  Similarly, the <tt>llvm.bswap.i32</tt> 
5457 intrinsic returns an i32 value that has the four bytes of the input i32 
5458 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1, 2, 3 then the returned 
5459 i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.  The <tt>llvm.bswap.i48</tt>, 
5460 <tt>llvm.bswap.i64</tt> and other intrinsics extend this concept to
5461 additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and more, respectively).
5462 </p>
5463
5464 </div>
5465
5466 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5467 <div class="doc_subsubsection">
5468   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
5469 </div>
5470
5471 <div class="doc_text">
5472
5473 <h5>Syntax:</h5>
5474 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
5475 width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5476 <pre>
5477   declare i8 @llvm.ctpop.i8 (i8  &lt;src&gt;)
5478   declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
5479   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
5480   declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
5481   declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
5482 </pre>
5483
5484 <h5>Overview:</h5>
5485
5486 <p>
5487 The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set in a 
5488 value.
5489 </p>
5490
5491 <h5>Arguments:</h5>
5492
5493 <p>
5494 The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
5495 integer type.  The return type must match the argument type.
5496 </p>
5497
5498 <h5>Semantics:</h5>
5499
5500 <p>
5501 The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable.
5502 </p>
5503 </div>
5504
5505 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5506 <div class="doc_subsubsection">
5507   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
5508 </div>
5509
5510 <div class="doc_text">
5511
5512 <h5>Syntax:</h5>
5513 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any 
5514 integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5515 <pre>
5516   declare i8 @llvm.ctlz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
5517   declare i16 @llvm.ctlz.i16(i16 &lt;src&gt;)
5518   declare i32 @llvm.ctlz.i32(i32 &lt;src&gt;)
5519   declare i64 @llvm.ctlz.i64(i64 &lt;src&gt;)
5520   declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;)
5521 </pre>
5522
5523 <h5>Overview:</h5>
5524
5525 <p>
5526 The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of 
5527 leading zeros in a variable.
5528 </p>
5529
5530 <h5>Arguments:</h5>
5531
5532 <p>
5533 The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
5534 integer type. The return type must match the argument type.
5535 </p>
5536
5537 <h5>Semantics:</h5>
5538
5539 <p>
5540 The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant) zeros
5541 in a variable.  If the src == 0 then the result is the size in bits of the type
5542 of src. For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.
5543 </p>
5544 </div>
5545
5546
5547
5548 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5549 <div class="doc_subsubsection">
5550   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
5551 </div>
5552
5553 <div class="doc_text">
5554
5555 <h5>Syntax:</h5>
5556 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any 
5557 integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5558 <pre>
5559   declare i8 @llvm.cttz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
5560   declare i16 @llvm.cttz.i16(i16 &lt;src&gt;)
5561   declare i32 @llvm.cttz.i32(i32 &lt;src&gt;)
5562   declare i64 @llvm.cttz.i64(i64 &lt;src&gt;)
5563   declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;)
5564 </pre>
5565
5566 <h5>Overview:</h5>
5567
5568 <p>
5569 The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of 
5570 trailing zeros.
5571 </p>
5572
5573 <h5>Arguments:</h5>
5574
5575 <p>
5576 The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
5577 integer type.  The return type must match the argument type.
5578 </p>
5579
5580 <h5>Semantics:</h5>
5581
5582 <p>
5583 The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant) zeros
5584 in a variable.  If the src == 0 then the result is the size in bits of the type
5585 of src.  For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.
5586 </p>
5587 </div>
5588
5589 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5590 <div class="doc_subsubsection">
5591   <a name="int_part_select">'<tt>llvm.part.select.*</tt>' Intrinsic</a>
5592 </div>
5593
5594 <div class="doc_text">
5595
5596 <h5>Syntax:</h5>
5597 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.part.select</tt> 
5598 on any integer bit width.</p>
5599 <pre>
5600   declare i17 @llvm.part.select.i17 (i17 %val, i32 %loBit, i32 %hiBit)
5601   declare i29 @llvm.part.select.i29 (i29 %val, i32 %loBit, i32 %hiBit)
5602 </pre>
5603
5604 <h5>Overview:</h5>
5605 <p>The '<tt>llvm.part.select</tt>' family of intrinsic functions selects a
5606 range of bits from an integer value and returns them in the same bit width as
5607 the original value.</p>
5608
5609 <h5>Arguments:</h5>
5610 <p>The first argument, <tt>%val</tt> and the result may be integer types of 
5611 any bit width but they must have the same bit width. The second and third 
5612 arguments must be <tt>i32</tt> type since they specify only a bit index.</p>
5613
5614 <h5>Semantics:</h5>
5615 <p>The operation of the '<tt>llvm.part.select</tt>' intrinsic has two modes
5616 of operation: forwards and reverse. If <tt>%loBit</tt> is greater than
5617 <tt>%hiBits</tt> then the intrinsic operates in reverse mode. Otherwise it
5618 operates in forward mode.</p>
5619 <p>In forward mode, this intrinsic is the equivalent of shifting <tt>%val</tt>
5620 right by <tt>%loBit</tt> bits and then ANDing it with a mask with
5621 only the <tt>%hiBit - %loBit</tt> bits set, as follows:</p>
5622 <ol>
5623   <li>The <tt>%val</tt> is shifted right (LSHR) by the number of bits specified
5624   by <tt>%loBits</tt>. This normalizes the value to the low order bits.</li>
5625   <li>The <tt>%loBits</tt> value is subtracted from the <tt>%hiBits</tt> value
5626   to determine the number of bits to retain.</li>
5627   <li>A mask of the retained bits is created by shifting a -1 value.</li>
5628   <li>The mask is ANDed with <tt>%val</tt> to produce the result.</li>
5629 </ol>
5630 <p>In reverse mode, a similar computation is made except that the bits are
5631 returned in the reverse order. So, for example, if <tt>X</tt> has the value
5632 <tt>i16 0x0ACF (101011001111)</tt> and we apply 
5633 <tt>part.select(i16 X, 8, 3)</tt> to it, we get back the value 
5634 <tt>i16 0x0026 (000000100110)</tt>.</p>
5635 </div>
5636
5637 <div class="doc_subsubsection">
5638   <a name="int_part_set">'<tt>llvm.part.set.*</tt>' Intrinsic</a>
5639 </div>
5640
5641 <div class="doc_text">
5642
5643 <h5>Syntax:</h5>
5644 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.part.set</tt> 
5645 on any integer bit width.</p>
5646 <pre>
5647   declare i17 @llvm.part.set.i17.i9 (i17 %val, i9 %repl, i32 %lo, i32 %hi)
5648   declare i29 @llvm.part.set.i29.i9 (i29 %val, i9 %repl, i32 %lo, i32 %hi)
5649 </pre>
5650
5651 <h5>Overview:</h5>
5652 <p>The '<tt>llvm.part.set</tt>' family of intrinsic functions replaces a range
5653 of bits in an integer value with another integer value. It returns the integer
5654 with the replaced bits.</p>
5655
5656 <h5>Arguments:</h5>
5657 <p>The first argument, <tt>%val</tt> and the result may be integer types of 
5658 any bit width but they must have the same bit width. <tt>%val</tt> is the value
5659 whose bits will be replaced.  The second argument, <tt>%repl</tt> may be an
5660 integer of any bit width. The third and fourth arguments must be <tt>i32</tt> 
5661 type since they specify only a bit index.</p>
5662
5663 <h5>Semantics:</h5>
5664 <p>The operation of the '<tt>llvm.part.set</tt>' intrinsic has two modes
5665 of operation: forwards and reverse. If <tt>%lo</tt> is greater than
5666 <tt>%hi</tt> then the intrinsic operates in reverse mode. Otherwise it
5667 operates in forward mode.</p>
5668 <p>For both modes, the <tt>%repl</tt> value is prepared for use by either
5669 truncating it down to the size of the replacement area or zero extending it 
5670 up to that size.</p>
5671 <p>In forward mode, the bits between <tt>%lo</tt> and <tt>%hi</tt> (inclusive)
5672 are replaced with corresponding bits from <tt>%repl</tt>. That is the 0th bit
5673 in <tt>%repl</tt> replaces the <tt>%lo</tt>th bit in <tt>%val</tt> and etc. up
5674 to the <tt>%hi</tt>th bit.</p>
5675 <p>In reverse mode, a similar computation is made except that the bits are
5676 reversed.  That is, the <tt>0</tt>th bit in <tt>%repl</tt> replaces the 
5677 <tt>%hi</tt> bit in <tt>%val</tt> and etc. down to the <tt>%lo</tt>th bit.</p>
5678 <h5>Examples:</h5>
5679 <pre>
5680   llvm.part.set(0xFFFF, 0, 4, 7) -&gt; 0xFF0F
5681   llvm.part.set(0xFFFF, 0, 7, 4) -&gt; 0xFF0F
5682   llvm.part.set(0xFFFF, 1, 7, 4) -&gt; 0xFF8F
5683   llvm.part.set(0xFFFF, F, 8, 3) -&gt; 0xFFE7
5684   llvm.part.set(0xFFFF, 0, 3, 8) -&gt; 0xFE07
5685 </pre>
5686 </div>
5687
5688 <!-- ======================================================================= -->
5689 <div class="doc_subsection">
5690   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
5691 </div>
5692
5693 <div class="doc_text">
5694 <p>
5695 The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt> prefix),
5696 are described in the <a
5697 href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source Level
5698 Debugging</a> document.
5699 </p>
5700 </div>
5701
5702
5703 <!-- ======================================================================= -->
5704 <div class="doc_subsection">
5705   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
5706 </div>
5707
5708 <div class="doc_text">
5709 <p> The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
5710 <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in the <a
5711 href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
5712 Handling</a> document. </p>
5713 </div>
5714
5715 <!-- ======================================================================= -->
5716 <div class="doc_subsection">
5717   <a name="int_trampoline">Trampoline Intrinsic</a>
5718 </div>
5719
5720 <div class="doc_text">
5721 <p>
5722   This intrinsic makes it possible to excise one parameter, marked with
5723   the <tt>nest</tt> attribute, from a function.  The result is a callable
5724   function pointer lacking the nest parameter - the caller does not need
5725   to provide a value for it.  Instead, the value to use is stored in
5726   advance in a "trampoline", a block of memory usually allocated
5727   on the stack, which also contains code to splice the nest value into the
5728   argument list.  This is used to implement the GCC nested function address
5729   extension.
5730 </p>
5731 <p>
5732   For example, if the function is
5733   <tt>i32 f(i8* nest  %c, i32 %x, i32 %y)</tt> then the resulting function
5734   pointer has signature <tt>i32 (i32, i32)*</tt>.  It can be created as follows:</p>
5735 <pre>
5736   %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
5737   %tramp1 = getelementptr [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
5738   %p = call i8* @llvm.init.trampoline( i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8* nest , i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval )
5739   %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
5740 </pre>
5741   <p>The call <tt>%val = call i32 %fp( i32 %x, i32 %y )</tt> is then equivalent
5742   to <tt>%val = call i32 %f( i8* %nval, i32 %x, i32 %y )</tt>.</p>
5743 </div>
5744
5745 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5746 <div class="doc_subsubsection">
5747   <a name="int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a>
5748 </div>
5749 <div class="doc_text">
5750 <h5>Syntax:</h5>
5751 <pre>
5752 declare i8* @llvm.init.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;, i8* &lt;func&gt;, i8* &lt;nval&gt;)
5753 </pre>
5754 <h5>Overview:</h5>
5755 <p>
5756   This fills the memory pointed to by <tt>tramp</tt> with code
5757   and returns a function pointer suitable for executing it.
5758 </p>
5759 <h5>Arguments:</h5>
5760 <p>
5761   The <tt>llvm.init.trampoline</tt> intrinsic takes three arguments, all
5762   pointers.  The <tt>tramp</tt> argument must point to a sufficiently large
5763   and sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
5764   intrinsic.  Note that the size and the alignment are target-specific - LLVM
5765   currently provides no portable way of determining them, so a front-end that
5766   generates this intrinsic needs to have some target-specific knowledge.
5767   The <tt>func</tt> argument must hold a function bitcast to an <tt>i8*</tt>.
5768 </p>
5769 <h5>Semantics:</h5>
5770 <p>
5771   The block of memory pointed to by <tt>tramp</tt> is filled with target
5772   dependent code, turning it into a function.  A pointer to this function is
5773   returned, but needs to be bitcast to an
5774   <a href="#int_trampoline">appropriate function pointer type</a>
5775   before being called.  The new function's signature is the same as that of
5776   <tt>func</tt> with any arguments marked with the <tt>nest</tt> attribute
5777   removed.  At most one such <tt>nest</tt> argument is allowed, and it must be
5778   of pointer type.  Calling the new function is equivalent to calling
5779   <tt>func</tt> with the same argument list, but with <tt>nval</tt> used for the
5780   missing <tt>nest</tt> argument.  If, after calling
5781   <tt>llvm.init.trampoline</tt>, the memory pointed to by <tt>tramp</tt> is
5782   modified, then the effect of any later call to the returned function pointer is
5783   undefined.
5784 </p>
5785 </div>
5786
5787 <!-- ======================================================================= -->
5788 <div class="doc_subsection">
5789   <a name="int_atomics">Atomic Operations and Synchronization Intrinsics</a>
5790 </div>
5791
5792 <div class="doc_text">
5793 <p>
5794   These intrinsic functions expand the "universal IR" of LLVM to represent 
5795   hardware constructs for atomic operations and memory synchronization.  This 
5796   provides an interface to the hardware, not an interface to the programmer. It 
5797   is aimed at a low enough level to allow any programming models or APIs
5798   (Application Programming Interfaces) which 
5799   need atomic behaviors to map cleanly onto it. It is also modeled primarily on 
5800   hardware behavior. Just as hardware provides a "universal IR" for source 
5801   languages, it also provides a starting point for developing a "universal" 
5802   atomic operation and synchronization IR.
5803 </p>
5804 <p>
5805   These do <em>not</em> form an API such as high-level threading libraries, 
5806   software transaction memory systems, atomic primitives, and intrinsic 
5807   functions as found in BSD, GNU libc, atomic_ops, APR, and other system and 
5808   application libraries.  The hardware interface provided by LLVM should allow 
5809   a clean implementation of all of these APIs and parallel programming models. 
5810   No one model or paradigm should be selected above others unless the hardware 
5811   itself ubiquitously does so.
5812
5813 </p>
5814 </div>
5815
5816 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5817 <div class="doc_subsubsection">
5818   <a name="int_memory_barrier">'<tt>llvm.memory.barrier</tt>' Intrinsic</a>
5819 </div>
5820 <div class="doc_text">
5821 <h5>Syntax:</h5>
5822 <pre>
5823 declare void @llvm.memory.barrier( i1 &lt;ll&gt;, i1 &lt;ls&gt;, i1 &lt;sl&gt;, i1 &lt;ss&gt;, 
5824 i1 &lt;device&gt; )
5825
5826 </pre>
5827 <h5>Overview:</h5>
5828 <p>
5829   The <tt>llvm.memory.barrier</tt> intrinsic guarantees ordering between 
5830   specific pairs of memory access types.
5831 </p>
5832 <h5>Arguments:</h5>
5833 <p>
5834   The <tt>llvm.memory.barrier</tt> intrinsic requires five boolean arguments. 
5835   The first four arguments enables a specific barrier as listed below.  The fith
5836   argument specifies that the barrier applies to io or device or uncached memory.
5837
5838 </p>
5839   <ul>
5840     <li><tt>ll</tt>: load-load barrier</li>
5841     <li><tt>ls</tt>: load-store barrier</li>
5842     <li><tt>sl</tt>: store-load barrier</li>
5843     <li><tt>ss</tt>: store-store barrier</li>
5844     <li><tt>device</tt>: barrier applies to device and uncached memory also.</li>
5845   </ul>
5846 <h5>Semantics:</h5>
5847 <p>
5848   This intrinsic causes the system to enforce some ordering constraints upon 
5849   the loads and stores of the program. This barrier does not indicate 
5850   <em>when</em> any events will occur, it only enforces an <em>order</em> in 
5851   which they occur. For any of the specified pairs of load and store operations 
5852   (f.ex.  load-load, or store-load), all of the first operations preceding the 
5853   barrier will complete before any of the second operations succeeding the 
5854   barrier begin. Specifically the semantics for each pairing is as follows:
5855 </p>
5856   <ul>
5857     <li><tt>ll</tt>: All loads before the barrier must complete before any load 
5858     after the barrier begins.</li>
5859
5860     <li><tt>ls</tt>: All loads before the barrier must complete before any 
5861     store after the barrier begins.</li>
5862     <li><tt>ss</tt>: All stores before the barrier must complete before any 
5863     store after the barrier begins.</li>
5864     <li><tt>sl</tt>: All stores before the barrier must complete before any 
5865     load after the barrier begins.</li>
5866   </ul>
5867 <p>
5868   These semantics are applied with a logical "and" behavior when more than  one 
5869   is enabled in a single memory barrier intrinsic.  
5870 </p>
5871 <p>
5872   Backends may implement stronger barriers than those requested when they do not
5873   support as fine grained a barrier as requested.  Some architectures do not
5874   need all types of barriers and on such architectures, these become noops.
5875 </p>
5876 <h5>Example:</h5>
5877 <pre>
5878 %ptr      = malloc i32
5879             store i32 4, %ptr
5880
5881 %result1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
5882             call void @llvm.memory.barrier( i1 false, i1 true, i1 false, i1 false )
5883                                 <i>; guarantee the above finishes</i>
5884             store i32 8, %ptr   <i>; before this begins</i>
5885 </pre>
5886 </div>
5887
5888 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5889 <div class="doc_subsubsection">
5890   <a name="int_atomic_cmp_swap">'<tt>llvm.atomic.cmp.swap.*</tt>' Intrinsic</a>
5891 </div>
5892 <div class="doc_text">
5893 <h5>Syntax:</h5>
5894 <p>
5895   This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt> on
5896   any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
5897   support all bit widths however.</p>
5898
5899 <pre>
5900 declare i8 @llvm.atomic.cmp.swap.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;cmp&gt;, i8 &lt;val&gt; )
5901 declare i16 @llvm.atomic.cmp.swap.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;cmp&gt;, i16 &lt;val&gt; )
5902 declare i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;cmp&gt;, i32 &lt;val&gt; )
5903 declare i64 @llvm.atomic.cmp.swap.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;cmp&gt;, i64 &lt;val&gt; )
5904
5905 </pre>
5906 <h5>Overview:</h5>
5907 <p>
5908   This loads a value in memory and compares it to a given value. If they are 
5909   equal, it stores a new value into the memory.
5910 </p>
5911 <h5>Arguments:</h5>
5912 <p>
5913   The <tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt> intrinsic takes three arguments. The result as 
5914   well as both <tt>cmp</tt> and <tt>val</tt> must be integer values with the 
5915   same bit width. The <tt>ptr</tt> argument must be a pointer to a value of 
5916   this integer type. While any bit width integer may be used, targets may only 
5917   lower representations they support in hardware.
5918
5919 </p>
5920 <h5>Semantics:</h5>
5921 <p>
5922   This entire intrinsic must be executed atomically. It first loads the value 
5923   in memory pointed to by <tt>ptr</tt> and compares it with the value 
5924   <tt>cmp</tt>. If they are equal, <tt>val</tt> is stored into the memory. The 
5925   loaded value is yielded in all cases. This provides the equivalent of an 
5926   atomic compare-and-swap operation within the SSA framework.
5927 </p>
5928 <h5>Examples:</h5>
5929
5930 <pre>
5931 %ptr      = malloc i32
5932             store i32 4, %ptr
5933
5934 %val1     = add i32 4, 4
5935 %result1  = call i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4, %val1 )
5936                                           <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
5937 %stored1  = icmp eq i32 %result1, 4       <i>; yields {i1}:stored1 = true</i>
5938 %memval1  = load i32* %ptr                <i>; yields {i32}:memval1 = 8</i>
5939
5940 %val2     = add i32 1, 1
5941 %result2  = call i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5, %val2 )
5942                                           <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
5943 %stored2  = icmp eq i32 %result2, 5       <i>; yields {i1}:stored2 = false</i>
5944
5945 %memval2  = load i32* %ptr                <i>; yields {i32}:memval2 = 8</i>
5946 </pre>
5947 </div>
5948
5949 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5950 <div class="doc_subsubsection">
5951   <a name="int_atomic_swap">'<tt>llvm.atomic.swap.*</tt>' Intrinsic</a>
5952 </div>
5953 <div class="doc_text">
5954 <h5>Syntax:</h5>
5955
5956 <p>
5957   This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.swap</tt> on any 
5958   integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
5959 <pre>
5960 declare i8 @llvm.atomic.swap.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;val&gt; )
5961 declare i16 @llvm.atomic.swap.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;val&gt; )
5962 declare i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;val&gt; )
5963 declare i64 @llvm.atomic.swap.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;val&gt; )
5964
5965 </pre>
5966 <h5>Overview:</h5>
5967 <p>
5968   This intrinsic loads the value stored in memory at <tt>ptr</tt> and yields 
5969   the value from memory. It then stores the value in <tt>val</tt> in the memory 
5970   at <tt>ptr</tt>.
5971 </p>
5972 <h5>Arguments:</h5>
5973
5974 <p>
5975   The <tt>llvm.atomic.swap</tt> intrinsic takes two arguments. Both the 
5976   <tt>val</tt> argument and the result must be integers of the same bit width. 
5977   The first argument, <tt>ptr</tt>, must be a pointer to a value of this 
5978   integer type. The targets may only lower integer representations they 
5979   support.
5980 </p>
5981 <h5>Semantics:</h5>
5982 <p>
5983   This intrinsic loads the value pointed to by <tt>ptr</tt>, yields it, and 
5984   stores <tt>val</tt> back into <tt>ptr</tt> atomically. This provides the 
5985   equivalent of an atomic swap operation within the SSA framework.
5986
5987 </p>
5988 <h5>Examples:</h5>
5989 <pre>
5990 %ptr      = malloc i32
5991             store i32 4, %ptr
5992
5993 %val1     = add i32 4, 4
5994 %result1  = call i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 %val1 )
5995                                         <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
5996 %stored1  = icmp eq i32 %result1, 4     <i>; yields {i1}:stored1 = true</i>
5997 %memval1  = load i32* %ptr              <i>; yields {i32}:memval1 = 8</i>
5998
5999 %val2     = add i32 1, 1
6000 %result2  = call i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 %val2 )
6001                                         <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6002
6003 %stored2  = icmp eq i32 %result2, 8     <i>; yields {i1}:stored2 = true</i>
6004 %memval2  = load i32* %ptr              <i>; yields {i32}:memval2 = 2</i>
6005 </pre>
6006 </div>
6007
6008 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6009 <div class="doc_subsubsection">
6010   <a name="int_atomic_load_add">'<tt>llvm.atomic.load.add.*</tt>' Intrinsic</a>
6011
6012 </div>
6013 <div class="doc_text">
6014 <h5>Syntax:</h5>
6015 <p>
6016   This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.load.add</tt> on any 
6017   integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
6018 <pre>
6019 declare i8 @llvm.atomic.load.add.i8..p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6020 declare i16 @llvm.atomic.load.add.i16..p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6021 declare i32 @llvm.atomic.load.add.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6022 declare i64 @llvm.atomic.load.add.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6023
6024 </pre>
6025 <h5>Overview:</h5>
6026 <p>
6027   This intrinsic adds <tt>delta</tt> to the value stored in memory at 
6028   <tt>ptr</tt>. It yields the original value at <tt>ptr</tt>.
6029 </p>
6030 <h5>Arguments:</h5>
6031 <p>
6032
6033   The intrinsic takes two arguments, the first a pointer to an integer value 
6034   and the second an integer value. The result is also an integer value. These 
6035   integer types can have any bit width, but they must all have the same bit 
6036   width. The targets may only lower integer representations they support.
6037 </p>
6038 <h5>Semantics:</h5>
6039 <p>
6040   This intrinsic does a series of operations atomically. It first loads the 
6041   value stored at <tt>ptr</tt>. It then adds <tt>delta</tt>, stores the result 
6042   to <tt>ptr</tt>. It yields the original value stored at <tt>ptr</tt>.
6043 </p>
6044
6045 <h5>Examples:</h5>
6046 <pre>
6047 %ptr      = malloc i32
6048         store i32 4, %ptr
6049 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4 )
6050                                 <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
6051 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 2 )
6052                                 <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6053 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5 )
6054                                 <i>; yields {i32}:result3 = 10</i>
6055 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = 15</i>
6056 </pre>
6057 </div>
6058
6059 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6060 <div class="doc_subsubsection">
6061   <a name="int_atomic_load_sub">'<tt>llvm.atomic.load.sub.*</tt>' Intrinsic</a>
6062
6063 </div>
6064 <div class="doc_text">
6065 <h5>Syntax:</h5>
6066 <p>
6067   This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.load.sub</tt> on
6068   any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
6069   support all bit widths however.</p>
6070 <pre>
6071 declare i8 @llvm.atomic.load.sub.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6072 declare i16 @llvm.atomic.load.sub.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6073 declare i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6074 declare i64 @llvm.atomic.load.sub.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6075
6076 </pre>
6077 <h5>Overview:</h5>
6078 <p>
6079   This intrinsic subtracts <tt>delta</tt> to the value stored in memory at 
6080   <tt>ptr</tt>. It yields the original value at <tt>ptr</tt>.
6081 </p>
6082 <h5>Arguments:</h5>
6083 <p>
6084
6085   The intrinsic takes two arguments, the first a pointer to an integer value 
6086   and the second an integer value. The result is also an integer value. These 
6087   integer types can have any bit width, but they must all have the same bit 
6088   width. The targets may only lower integer representations they support.
6089 </p>
6090 <h5>Semantics:</h5>
6091 <p>
6092   This intrinsic does a series of operations atomically. It first loads the 
6093   value stored at <tt>ptr</tt>. It then subtracts <tt>delta</tt>, stores the
6094   result to <tt>ptr</tt>. It yields the original value stored at <tt>ptr</tt>.
6095 </p>
6096
6097 <h5>Examples:</h5>
6098 <pre>
6099 %ptr      = malloc i32
6100         store i32 8, %ptr
6101 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 4 )
6102                                 <i>; yields {i32}:result1 = 8</i>
6103 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 2 )
6104                                 <i>; yields {i32}:result2 = 4</i>
6105 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 5 )
6106                                 <i>; yields {i32}:result3 = 2</i>
6107 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = -3</i>
6108 </pre>
6109 </div>
6110
6111 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6112 <div class="doc_subsubsection">
6113   <a name="int_atomic_load_and">'<tt>llvm.atomic.load.and.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6114   <a name="int_atomic_load_nand">'<tt>llvm.atomic.load.nand.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6115   <a name="int_atomic_load_or">'<tt>llvm.atomic.load.or.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6116   <a name="int_atomic_load_xor">'<tt>llvm.atomic.load.xor.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6117
6118 </div>
6119 <div class="doc_text">
6120 <h5>Syntax:</h5>
6121 <p>
6122   These are overloaded intrinsics. You can use <tt>llvm.atomic.load_and</tt>,
6123   <tt>llvm.atomic.load_nand</tt>, <tt>llvm.atomic.load_or</tt>, and
6124   <tt>llvm.atomic.load_xor</tt> on any integer bit width and for different
6125   address spaces. Not all targets support all bit widths however.</p>
6126 <pre>
6127 declare i8 @llvm.atomic.load.and.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6128 declare i16 @llvm.atomic.load.and.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6129 declare i32 @llvm.atomic.load.and.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6130 declare i64 @llvm.atomic.load.and.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6131
6132 </pre>
6133
6134 <pre>
6135 declare i8 @llvm.atomic.load.or.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6136 declare i16 @llvm.atomic.load.or.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6137 declare i32 @llvm.atomic.load.or.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6138 declare i64 @llvm.atomic.load.or.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6139
6140 </pre>
6141
6142 <pre>
6143 declare i8 @llvm.atomic.load.nand.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6144 declare i16 @llvm.atomic.load.nand.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6145 declare i32 @llvm.atomic.load.nand.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6146 declare i64 @llvm.atomic.load.nand.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6147
6148 </pre>
6149
6150 <pre>
6151 declare i8 @llvm.atomic.load.xor.i8.p0i32( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6152 declare i16 @llvm.atomic.load.xor.i16.p0i32( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6153 declare i32 @llvm.atomic.load.xor.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6154 declare i64 @llvm.atomic.load.xor.i64.p0i32( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6155
6156 </pre>
6157 <h5>Overview:</h5>
6158 <p>
6159   These intrinsics bitwise the operation (and, nand, or, xor) <tt>delta</tt> to
6160   the value stored in memory at <tt>ptr</tt>. It yields the original value
6161   at <tt>ptr</tt>.
6162 </p>
6163 <h5>Arguments:</h5>
6164 <p>
6165
6166   These intrinsics take two arguments, the first a pointer to an integer value 
6167   and the second an integer value. The result is also an integer value. These 
6168   integer types can have any bit width, but they must all have the same bit 
6169   width. The targets may only lower integer representations they support.
6170 </p>
6171 <h5>Semantics:</h5>
6172 <p>
6173   These intrinsics does a series of operations atomically. They first load the 
6174   value stored at <tt>ptr</tt>. They then do the bitwise operation
6175   <tt>delta</tt>, store the result to <tt>ptr</tt>. They yield the original
6176   value stored at <tt>ptr</tt>.
6177 </p>
6178
6179 <h5>Examples:</h5>
6180 <pre>
6181 %ptr      = malloc i32
6182         store i32 0x0F0F, %ptr
6183 %result0  = call i32 @llvm.atomic.load.nand.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0xFF )
6184                                 <i>; yields {i32}:result0 = 0x0F0F</i>
6185 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.and.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0xFF )
6186                                 <i>; yields {i32}:result1 = 0xFFFFFFF0</i>
6187 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.or.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0F )
6188                                 <i>; yields {i32}:result2 = 0xF0</i>
6189 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.xor.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 0F )
6190                                 <i>; yields {i32}:result3 = FF</i>
6191 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = F0</i>
6192 </pre>
6193 </div>
6194
6195
6196 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6197 <div class="doc_subsubsection">
6198   <a name="int_atomic_load_max">'<tt>llvm.atomic.load.max.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6199   <a name="int_atomic_load_min">'<tt>llvm.atomic.load.min.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6200   <a name="int_atomic_load_umax">'<tt>llvm.atomic.load.umax.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6201   <a name="int_atomic_load_umin">'<tt>llvm.atomic.load.umin.*</tt>' Intrinsic</a><br>
6202
6203 </div>
6204 <div class="doc_text">
6205 <h5>Syntax:</h5>
6206 <p>
6207   These are overloaded intrinsics. You can use <tt>llvm.atomic.load_max</tt>,
6208   <tt>llvm.atomic.load_min</tt>, <tt>llvm.atomic.load_umax</tt>, and
6209   <tt>llvm.atomic.load_umin</tt> on any integer bit width and for different
6210   address spaces. Not all targets
6211   support all bit widths however.</p>
6212 <pre>
6213 declare i8 @llvm.atomic.load.max.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6214 declare i16 @llvm.atomic.load.max.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6215 declare i32 @llvm.atomic.load.max.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6216 declare i64 @llvm.atomic.load.max.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6217
6218 </pre>
6219
6220 <pre>
6221 declare i8 @llvm.atomic.load.min.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6222 declare i16 @llvm.atomic.load.min.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6223 declare i32 @llvm.atomic.load.min.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6224 declare i64 @llvm.atomic.load.min.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6225
6226 </pre>
6227
6228 <pre>
6229 declare i8 @llvm.atomic.load.umax.i8.p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6230 declare i16 @llvm.atomic.load.umax.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6231 declare i32 @llvm.atomic.load.umax.i32.p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6232 declare i64 @llvm.atomic.load.umax.i64.p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6233
6234 </pre>
6235
6236 <pre>
6237 declare i8 @llvm.atomic.load.umin.i8..p0i8( i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt; )
6238 declare i16 @llvm.atomic.load.umin.i16.p0i16( i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt; )
6239 declare i32 @llvm.atomic.load.umin.i32..p0i32( i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt; )
6240 declare i64 @llvm.atomic.load.umin.i64..p0i64( i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt; )
6241
6242 </pre>
6243 <h5>Overview:</h5>
6244 <p>
6245   These intrinsics takes the signed or unsigned minimum or maximum of 
6246   <tt>delta</tt> and the value stored in memory at <tt>ptr</tt>. It yields the
6247   original value at <tt>ptr</tt>.
6248 </p>
6249 <h5>Arguments:</h5>
6250 <p>
6251
6252   These intrinsics take two arguments, the first a pointer to an integer value 
6253   and the second an integer value. The result is also an integer value. These 
6254   integer types can have any bit width, but they must all have the same bit 
6255   width. The targets may only lower integer representations they support.
6256 </p>
6257 <h5>Semantics:</h5>
6258 <p>
6259   These intrinsics does a series of operations atomically. They first load the 
6260   value stored at <tt>ptr</tt>. They then do the signed or unsigned min or max
6261   <tt>delta</tt> and the value, store the result to <tt>ptr</tt>. They yield
6262   the original value stored at <tt>ptr</tt>.
6263 </p>
6264
6265 <h5>Examples:</h5>
6266 <pre>
6267 %ptr      = malloc i32
6268         store i32 7, %ptr
6269 %result0  = call i32 @llvm.atomic.load.min.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 -2 )
6270                                 <i>; yields {i32}:result0 = 7</i>
6271 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.max.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 8 )
6272                                 <i>; yields {i32}:result1 = -2</i>
6273 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.umin.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 10 )
6274                                 <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
6275 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.umax.i32.p0i32( i32* %ptr, i32 30 )
6276                                 <i>; yields {i32}:result3 = 8</i>
6277 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = 30</i>
6278 </pre>
6279 </div>
6280
6281 <!-- ======================================================================= -->
6282 <div class="doc_subsection">
6283   <a name="int_general">General Intrinsics</a>
6284 </div>
6285
6286 <div class="doc_text">
6287 <p> This class of intrinsics is designed to be generic and has
6288 no specific purpose. </p>
6289 </div>
6290
6291 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6292 <div class="doc_subsubsection">
6293   <a name="int_var_annotation">'<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a>
6294 </div>
6295
6296 <div class="doc_text">
6297
6298 <h5>Syntax:</h5>
6299 <pre>
6300   declare void @llvm.var.annotation(i8* &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
6301 </pre>
6302
6303 <h5>Overview:</h5>
6304
6305 <p>
6306 The '<tt>llvm.var.annotation</tt>' intrinsic
6307 </p>
6308
6309 <h5>Arguments:</h5>
6310
6311 <p>
6312 The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a 
6313 global string, the third is a pointer to a global string which is the source 
6314 file name, and the last argument is the line number.
6315 </p>
6316
6317 <h5>Semantics:</h5>
6318
6319 <p>
6320 This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary strings.
6321 This can be useful for special purpose optimizations that want to look for these
6322 annotations.  These have no other defined use, they are ignored by code
6323 generation and optimization.
6324 </p>
6325 </div>
6326
6327 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6328 <div class="doc_subsubsection">
6329   <a name="int_annotation">'<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a>
6330 </div>
6331
6332 <div class="doc_text">
6333
6334 <h5>Syntax:</h5>
6335 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use '<tt>llvm.annotation</tt>' on 
6336 any integer bit width. 
6337 </p>
6338 <pre>
6339   declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
6340   declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
6341   declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
6342   declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
6343   declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt; )
6344 </pre>
6345
6346 <h5>Overview:</h5>
6347
6348 <p>
6349 The '<tt>llvm.annotation</tt>' intrinsic.
6350 </p>
6351
6352 <h5>Arguments:</h5>
6353
6354 <p>
6355 The first argument is an integer value (result of some expression), 
6356 the second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a global 
6357 string which is the source file name, and the last argument is the line number.
6358 It returns the value of the first argument.
6359 </p>
6360
6361 <h5>Semantics:</h5>
6362
6363 <p>
6364 This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions
6365 with arbitrary strings.  This can be useful for special purpose optimizations 
6366 that want to look for these annotations.  These have no other defined use, they 
6367 are ignored by code generation and optimization.
6368 </p>
6369 </div>
6370
6371 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6372 <div class="doc_subsubsection">
6373   <a name="int_trap">'<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a>
6374 </div>
6375
6376 <div class="doc_text">
6377
6378 <h5>Syntax:</h5>
6379 <pre>
6380   declare void @llvm.trap()
6381 </pre>
6382
6383 <h5>Overview:</h5>
6384
6385 <p>
6386 The '<tt>llvm.trap</tt>' intrinsic
6387 </p>
6388
6389 <h5>Arguments:</h5>
6390
6391 <p>
6392 None
6393 </p>
6394
6395 <h5>Semantics:</h5>
6396
6397 <p>
6398 This intrinsics is lowered to the target dependent trap instruction. If the
6399 target does not have a trap instruction, this intrinsic will be lowered to the
6400 call of the abort() function.
6401 </p>
6402 </div>
6403
6404 <!-- *********************************************************************** -->
6405 <hr>
6406 <address>
6407   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
6408   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss" alt="Valid CSS!"></a>
6409   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
6410   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401" alt="Valid HTML 4.01!"></a>
6411
6412   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
6413   <a href="http://llvm.org">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
6414   Last modified: $Date$
6415 </address>
6416
6417 </body>
6418 </html>