be explicit about making comments real sentences.
[oota-llvm.git] / docs / BitCodeFormat.html
index 0579a42115ebb53a70f2a4ccbf923e6afad62605..8813b017f912cd8bdb3d24d18088a216fb499b7c 100644 (file)
-<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
+<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
+                      "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
 <html>
 <head>
   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
   <title>LLVM Bitcode File Format</title>
   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
-  <style type="text/css">
-    TR, TD { border: 2px solid gray; padding-left: 4pt; padding-right: 4pt; 
-             padding-top: 2pt; padding-bottom: 2pt; }
-    TH { border: 2px solid gray; font-weight: bold; font-size: 105%; }
-    TABLE { text-align: center; border: 2px solid black; 
-      border-collapse: collapse; margin-top: 1em; margin-left: 1em; 
-      margin-right: 1em; margin-bottom: 1em; }
-    .td_left { border: 2px solid gray; text-align: left; }
-  </style>
 </head>
 <body>
 <div class="doc_title"> LLVM Bitcode File Format </div>
 <ol>
   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
-  <li><a href="#concepts">Concepts</a></li>
+  <li><a href="#overview">Overview</a></li>
+  <li><a href="#bitstream">Bitstream Format</a>
+    <ol>
+    <li><a href="#magic">Magic Numbers</a></li>
+    <li><a href="#primitives">Primitives</a></li>
+    <li><a href="#abbrevid">Abbreviation IDs</a></li>
+    <li><a href="#blocks">Blocks</a></li>
+    <li><a href="#datarecord">Data Records</a></li>
+    <li><a href="#abbreviations">Abbreviations</a></li>
+    <li><a href="#stdblocks">Standard Blocks</a></li>
+    </ol>
+  </li>
+  <li><a href="#wrapper">Bitcode Wrapper Format</a>
+  </li>
+  <li><a href="#llvmir">LLVM IR Encoding</a>
+    <ol>
+    <li><a href="#basics">Basics</a></li>
+    </ol>
+  </li>
 </ol>
 <div class="doc_author">
-  <p>Written by <a href="mailto:rspencer@x10sys.com">Reid Spencer</a> and
-  <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>.
+  <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
+  and <a href="http://www.reverberate.org">Joshua Haberman</a>.
 </p>
 </div>
+
 <!-- *********************************************************************** -->
-<div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract </a></div>
+<div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract</a></div>
 <!-- *********************************************************************** -->
+
 <div class="doc_text">
-<p>This document describes the LLVM bitcode file format. It specifies
-the binary encoding rules of the bitcode file format so that
-equivalent systems can encode bitcode files correctly. The LLVM
-bitcode representation is used to store the intermediate
-representation on disk in a compacted form.</p>
-<p>This document supercedes the LLVM bytecode file format for the 2.0
-release.</p>
+
+<p>This document describes the LLVM bitstream file format and the encoding of
+the LLVM IR into it.</p>
+
 </div>
+
 <!-- *********************************************************************** -->
-<div class="doc_section"> <a name="concepts">Concepts</a> </div>
+<div class="doc_section"> <a name="overview">Overview</a></div>
 <!-- *********************************************************************** -->
+
 <div class="doc_text">
-<p>This section describes the general concepts of the bitcode file
-format without getting into specific layout details. It is recommended
-that you read this section thoroughly before interpreting the detailed
-descriptions.</p>
+
+<p>
+What is commonly known as the LLVM bitcode file format (also, sometimes
+anachronistically known as bytecode) is actually two things: a <a 
+href="#bitstream">bitstream container format</a>
+and an <a href="#llvmir">encoding of LLVM IR</a> into the container format.</p>
+
+<p>
+The bitstream format is an abstract encoding of structured data, very
+similar to XML in some ways.  Like XML, bitstream files contain tags, and nested
+structures, and you can parse the file without having to understand the tags.
+Unlike XML, the bitstream format is a binary encoding, and unlike XML it
+provides a mechanism for the file to self-describe "abbreviations", which are
+effectively size optimizations for the content.</p>
+
+<p>LLVM IR files may be optionally embedded into a <a 
+href="#wrapper">wrapper</a> structure that makes it easy to embed extra data
+along with LLVM IR files.</p>
+
+<p>This document first describes the LLVM bitstream format, describes the
+wrapper format, then describes the record structure used by LLVM IR files.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- *********************************************************************** -->
+<div class="doc_section"> <a name="bitstream">Bitstream Format</a></div>
+<!-- *********************************************************************** -->
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+The bitstream format is literally a stream of bits, with a very simple
+structure.  This structure consists of the following concepts:
+</p>
+
+<ul>
+<li>A "<a href="#magic">magic number</a>" that identifies the contents of
+    the stream.</li>
+<li>Encoding <a href="#primitives">primitives</a> like variable bit-rate
+    integers.</li> 
+<li><a href="#blocks">Blocks</a>, which define nested content.</li> 
+<li><a href="#datarecord">Data Records</a>, which describe entities within the
+    file.</li> 
+<li>Abbreviations, which specify compression optimizations for the file.</li> 
+</ul>
+
+<p>Note that the <a 
+href="CommandGuide/html/llvm-bcanalyzer.html">llvm-bcanalyzer</a> tool can be
+used to dump and inspect arbitrary bitstreams, which is very useful for
+understanding the encoding.</p>
+
+</div>
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="magic">Magic Numbers</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>The first two bytes of a bitcode file are 'BC' (0x42, 0x43).
+The second two bytes are an application-specific magic number.  Generic
+bitcode tools can look at only the first two bytes to verify the file is
+bitcode, while application-specific programs will want to look at all four.</p>
+
+</div>
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="primitives">Primitives</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+A bitstream literally consists of a stream of bits, which are read in order
+starting with the least significant bit of each byte.  The stream is made up of a
+number of primitive values that encode a stream of unsigned integer values.
+These
+integers are are encoded in two ways: either as <a href="#fixedwidth">Fixed
+Width Integers</a> or as <a href="#variablewidth">Variable Width
+Integers</a>.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="fixedwidth">Fixed Width Integers</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>Fixed-width integer values have their low bits emitted directly to the file.
+   For example, a 3-bit integer value encodes 1 as 001.  Fixed width integers
+   are used when there are a well-known number of options for a field.  For
+   example, boolean values are usually encoded with a 1-bit wide integer. 
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="variablewidth">Variable Width
+Integers</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>Variable-width integer (VBR) values encode values of arbitrary size,
+optimizing for the case where the values are small.  Given a 4-bit VBR field,
+any 3-bit value (0 through 7) is encoded directly, with the high bit set to
+zero.  Values larger than N-1 bits emit their bits in a series of N-1 bit
+chunks, where all but the last set the high bit.</p>
+
+<p>For example, the value 27 (0x1B) is encoded as 1011 0011 when emitted as a
+vbr4 value.  The first set of four bits indicates the value 3 (011) with a
+continuation piece (indicated by a high bit of 1).  The next word indicates a
+value of 24 (011 << 3) with no continuation.  The sum (3+24) yields the value
+27.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="char6">6-bit characters</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>6-bit characters encode common characters into a fixed 6-bit field.  They
+represent the following characters with the following 6-bit values:</p>
+
+<div class="doc_code">
+<pre>
+'a' .. 'z' &mdash;  0 .. 25
+'A' .. 'Z' &mdash; 26 .. 51
+'0' .. '9' &mdash; 52 .. 61
+       '.' &mdash; 62
+       '_' &mdash; 63
+</pre>
+</div>
+
+<p>This encoding is only suitable for encoding characters and strings that
+consist only of the above characters.  It is completely incapable of encoding
+characters not in the set.</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="wordalign">Word Alignment</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>Occasionally, it is useful to emit zero bits until the bitstream is a
+multiple of 32 bits.  This ensures that the bit position in the stream can be
+represented as a multiple of 32-bit words.</p>
+
+</div>
+
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="abbrevid">Abbreviation IDs</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+A bitstream is a sequential series of <a href="#blocks">Blocks</a> and
+<a href="#datarecord">Data Records</a>.  Both of these start with an
+abbreviation ID encoded as a fixed-bitwidth field.  The width is specified by
+the current block, as described below.  The value of the abbreviation ID
+specifies either a builtin ID (which have special meanings, defined below) or
+one of the abbreviation IDs defined by the stream itself.
+</p>
+
+<p>
+The set of builtin abbrev IDs is:
+</p>
+
+<ul>
+<li><tt>0 - <a href="#END_BLOCK">END_BLOCK</a></tt> &mdash; This abbrev ID marks
+    the end of the current block.</li>
+<li><tt>1 - <a href="#ENTER_SUBBLOCK">ENTER_SUBBLOCK</a></tt> &mdash; This
+    abbrev ID marks the beginning of a new block.</li>
+<li><tt>2 - <a href="#DEFINE_ABBREV">DEFINE_ABBREV</a></tt> &mdash; This defines
+    a new abbreviation.</li>
+<li><tt>3 - <a href="#UNABBREV_RECORD">UNABBREV_RECORD</a></tt> &mdash; This ID
+    specifies the definition of an unabbreviated record.</li>
+</ul>
+
+<p>Abbreviation IDs 4 and above are defined by the stream itself, and specify
+an <a href="#abbrev_records">abbreviated record encoding</a>.</p>
+
+</div>
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="blocks">Blocks</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+Blocks in a bitstream denote nested regions of the stream, and are identified by
+a content-specific id number (for example, LLVM IR uses an ID of 12 to represent
+function bodies).  Block IDs 0-7 are reserved for <a href="#stdblocks">standard blocks</a>
+whose meaning is defined by Bitcode; block IDs 8 and greater are
+application specific. Nested blocks capture the hierachical structure of the data
+encoded in it, and various properties are associated with blocks as the file is
+parsed.  Block definitions allow the reader to efficiently skip blocks
+in constant time if the reader wants a summary of blocks, or if it wants to
+efficiently skip data they do not understand.  The LLVM IR reader uses this
+mechanism to skip function bodies, lazily reading them on demand.
+</p>
+
+<p>
+When reading and encoding the stream, several properties are maintained for the
+block.  In particular, each block maintains:
+</p>
+
+<ol>
+<li>A current abbrev id width.  This value starts at 2, and is set every time a
+    block record is entered.  The block entry specifies the abbrev id width for
+    the body of the block.</li>
+
+<li>A set of abbreviations.  Abbreviations may be defined within a block, in
+    which case they are only defined in that block (neither subblocks nor
+    enclosing blocks see the abbreviation).  Abbreviations can also be defined
+    inside a <tt><a href="#BLOCKINFO">BLOCKINFO</a></tt> block, in which case
+    they are defined in all blocks that match the ID that the BLOCKINFO block is
+    describing.
+</li>
+</ol>
+
+<p>
+As sub blocks are entered, these properties are saved and the new sub-block has
+its own set of abbreviations, and its own abbrev id width.  When a sub-block is
+popped, the saved values are restored.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="ENTER_SUBBLOCK">ENTER_SUBBLOCK
+Encoding</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p><tt>[ENTER_SUBBLOCK, blockid<sub>vbr8</sub>, newabbrevlen<sub>vbr4</sub>,
+     &lt;align32bits&gt;, blocklen<sub>32</sub>]</tt></p>
+
+<p>
+The <tt>ENTER_SUBBLOCK</tt> abbreviation ID specifies the start of a new block
+record.  The <tt>blockid</tt> value is encoded as an 8-bit VBR identifier, and
+indicates the type of block being entered, which can be
+a <a href="#stdblocks">standard block</a> or an application-specific block.
+The <tt>newabbrevlen</tt> value is a 4-bit VBR, which specifies the abbrev id
+width for the sub-block.  The <tt>blocklen</tt> value is a 32-bit aligned value
+that specifies the size of the subblock in 32-bit words. This value allows the
+reader to skip over the entire block in one jump.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="END_BLOCK">END_BLOCK
+Encoding</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p><tt>[END_BLOCK, &lt;align32bits&gt;]</tt></p>
+
+<p>
+The <tt>END_BLOCK</tt> abbreviation ID specifies the end of the current block
+record.  Its end is aligned to 32-bits to ensure that the size of the block is
+an even multiple of 32-bits.
+</p>
+
+</div>
+
+
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="datarecord">Data Records</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+<p>
+Data records consist of a record code and a number of (up to) 64-bit integer
+values.  The interpretation of the code and values is application specific and
+there are multiple different ways to encode a record (with an unabbrev record or
+with an abbreviation).  In the LLVM IR format, for example, there is a record
+which encodes the target triple of a module.  The code is
+<tt>MODULE_CODE_TRIPLE</tt>, and the values of the record are the ASCII codes
+for the characters in the string.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="UNABBREV_RECORD">UNABBREV_RECORD
+Encoding</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p><tt>[UNABBREV_RECORD, code<sub>vbr6</sub>, numops<sub>vbr6</sub>,
+       op0<sub>vbr6</sub>, op1<sub>vbr6</sub>, ...]</tt></p>
+
+<p>
+An <tt>UNABBREV_RECORD</tt> provides a default fallback encoding, which is both
+completely general and extremely inefficient.  It can describe an arbitrary
+record by emitting the code and operands as vbrs.
+</p>
+
+<p>
+For example, emitting an LLVM IR target triple as an unabbreviated record
+requires emitting the <tt>UNABBREV_RECORD</tt> abbrevid, a vbr6 for the
+<tt>MODULE_CODE_TRIPLE</tt> code, a vbr6 for the length of the string, which is
+equal to the number of operands, and a vbr6 for each character.  Because there
+are no letters with values less than 32, each letter would need to be emitted as
+at least a two-part VBR, which means that each letter would require at least 12
+bits.  This is not an efficient encoding, but it is fully general.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="abbrev_records">Abbreviated Record
+Encoding</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p><tt>[&lt;abbrevid&gt;, fields...]</tt></p>
+
+<p>
+An abbreviated record is a abbreviation id followed by a set of fields that are
+encoded according to the <a href="#abbreviations">abbreviation definition</a>.
+This allows records to be encoded significantly more densely than records
+encoded with the <tt><a href="#UNABBREV_RECORD">UNABBREV_RECORD</a></tt> type,
+and allows the abbreviation types to be specified in the stream itself, which
+allows the files to be completely self describing.  The actual encoding of
+abbreviations is defined below.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="abbreviations">Abbreviations</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+<p>
+Abbreviations are an important form of compression for bitstreams.  The idea is
+to specify a dense encoding for a class of records once, then use that encoding
+to emit many records.  It takes space to emit the encoding into the file, but
+the space is recouped (hopefully plus some) when the records that use it are
+emitted.
+</p>
+
+<p>
+Abbreviations can be determined dynamically per client, per file. Because the
+abbreviations are stored in the bitstream itself, different streams of the same
+format can contain different sets of abbreviations if the specific stream does
+not need it.  As a concrete example, LLVM IR files usually emit an abbreviation
+for binary operators.  If a specific LLVM module contained no or few binary
+operators, the abbreviation does not need to be emitted.
+</p>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="DEFINE_ABBREV">DEFINE_ABBREV
+ Encoding</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p><tt>[DEFINE_ABBREV, numabbrevops<sub>vbr5</sub>, abbrevop0, abbrevop1,
+ ...]</tt></p>
+
+<p>
+A <tt>DEFINE_ABBREV</tt> record adds an abbreviation to the list of currently
+defined abbreviations in the scope of this block.  This definition only exists
+inside this immediate block &mdash; it is not visible in subblocks or enclosing
+blocks.  Abbreviations are implicitly assigned IDs sequentially starting from 4
+(the first application-defined abbreviation ID).  Any abbreviations defined in a
+<tt>BLOCKINFO</tt> record receive IDs first, in order, followed by any
+abbreviations defined within the block itself.  Abbreviated data records
+reference this ID to indicate what abbreviation they are invoking.
+</p>
+
+<p>
+An abbreviation definition consists of the <tt>DEFINE_ABBREV</tt> abbrevid
+followed by a VBR that specifies the number of abbrev operands, then the abbrev
+operands themselves.  Abbreviation operands come in three forms.  They all start
+with a single bit that indicates whether the abbrev operand is a literal operand
+(when the bit is 1) or an encoding operand (when the bit is 0).
+</p>
+
+<ol>
+<li>Literal operands &mdash; <tt>[1<sub>1</sub>, litvalue<sub>vbr8</sub>]</tt>
+&mdash; Literal operands specify that the value in the result is always a single
+specific value.  This specific value is emitted as a vbr8 after the bit
+indicating that it is a literal operand.</li>
+<li>Encoding info without data &mdash; <tt>[0<sub>1</sub>,
+ encoding<sub>3</sub>]</tt> &mdash; Operand encodings that do not have extra
+ data are just emitted as their code.
+</li>
+<li>Encoding info with data &mdash; <tt>[0<sub>1</sub>, encoding<sub>3</sub>,
+value<sub>vbr5</sub>]</tt> &mdash; Operand encodings that do have extra data are
+emitted as their code, followed by the extra data.
+</li>
+</ol>
+
+<p>The possible operand encodings are:</p>
+
+<ol>
+<li value="1">Fixed: The field should be emitted as
+    a <a href="#fixedwidth">fixed-width value</a>, whose width is specified by
+    the operand's extra data.</li>
+<li value="2">VBR: The field should be emitted as
+    a <a href="#variablewidth">variable-width value</a>, whose width is
+    specified by the operand's extra data.</li>
+<li value="3">Array: This field is an array of values.  The array operand
+    has no extra data, but expects another operand to follow it which indicates
+    the element type of the array.  When reading an array in an abbreviated
+    record, the first integer is a vbr6 that indicates the array length,
+    followed by the encoded elements of the array.  An array may only occur as
+    the last operand of an abbreviation (except for the one final operand that
+    gives the array's type).</li>
+<li value="4">Char6: This field should be emitted as
+    a <a href="#char6">char6-encoded value</a>.  This operand type takes no
+    extra data.</li>
+<li value="5">Blob: This field is emitted as a vbr6, followed by padding to a
+    32-bit boundary (for alignment) and an array of 8-bit objects.  The array of
+    bytes is further followed by tail padding to ensure that its total length is
+    a multiple of 4 bytes.  This makes it very efficient for the reader to
+    decode the data without having to make a copy of it: it can use a pointer to
+    the data in the mapped in file and poke directly at it.  A blob may only
+    occur as the last operand of an abbreviation.</li>
+</ol>
+
+<p>
+For example, target triples in LLVM modules are encoded as a record of the
+form <tt>[TRIPLE, 'a', 'b', 'c', 'd']</tt>.  Consider if the bitstream emitted
+the following abbrev entry:
+</p>
+
+<div class="doc_code">
+<pre>
+[0, Fixed, 4]
+[0, Array]
+[0, Char6]
+</pre>
+</div>
+
+<p>
+When emitting a record with this abbreviation, the above entry would be emitted
+as:
+</p>
+
+<div class="doc_code">
+<p>
+<tt>[4<sub>abbrevwidth</sub>, 2<sub>4</sub>, 4<sub>vbr6</sub>, 0<sub>6</sub>,
+1<sub>6</sub>, 2<sub>6</sub>, 3<sub>6</sub>]</tt>
+</p>
+</div>
+
+<p>These values are:</p>
+
+<ol>
+<li>The first value, 4, is the abbreviation ID for this abbreviation.</li>
+<li>The second value, 2, is the code for <tt>TRIPLE</tt> in LLVM IR files.</li>
+<li>The third value, 4, is the length of the array.</li>
+<li>The rest of the values are the char6 encoded values
+    for <tt>"abcd"</tt>.</li>
+</ol>
+
+<p>
+With this abbreviation, the triple is emitted with only 37 bits (assuming a
+abbrev id width of 3).  Without the abbreviation, significantly more space would
+be required to emit the target triple.  Also, because the <tt>TRIPLE</tt> value
+is not emitted as a literal in the abbreviation, the abbreviation can also be
+used for any other string value.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="stdblocks">Standard Blocks</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+In addition to the basic block structure and record encodings, the bitstream
+also defines specific builtin block types.  These block types specify how the
+stream is to be decoded or other metadata.  In the future, new standard blocks
+may be added.  Block IDs 0-7 are reserved for standard blocks.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="BLOCKINFO">#0 - BLOCKINFO
+Block</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+The <tt>BLOCKINFO</tt> block allows the description of metadata for other
+blocks.  The currently specified records are:
+</p>
+
+<div class="doc_code">
+<pre>
+[SETBID (#1), blockid]
+[DEFINE_ABBREV, ...]
+[BLOCKNAME, ...name...]
+[SETRECORDNAME, RecordID, ...name...]
+</pre>
+</div>
+
+<p>
+The <tt>SETBID</tt> record indicates which block ID is being
+described.  <tt>SETBID</tt> records can occur multiple times throughout the
+block to change which block ID is being described.  There must be
+a <tt>SETBID</tt> record prior to any other records.
+</p>
+
+<p>
+Standard <tt>DEFINE_ABBREV</tt> records can occur inside <tt>BLOCKINFO</tt>
+blocks, but unlike their occurrence in normal blocks, the abbreviation is
+defined for blocks matching the block ID we are describing, <i>not</i> the
+<tt>BLOCKINFO</tt> block itself.  The abbreviations defined
+in <tt>BLOCKINFO</tt> blocks receive abbreviation IDs as described
+in <tt><a href="#DEFINE_ABBREV">DEFINE_ABBREV</a></tt>.
+</p>
+
+<p>The <tt>BLOCKNAME</tt> can optionally occur in this block.  The elements of
+the record are the bytes for the string name of the block.  llvm-bcanalyzer uses
+this to dump out bitcode files symbolically.</p>
+
+<p>The <tt>SETRECORDNAME</tt> record can optionally occur in this block.  The
+first entry is a record ID number and the rest of the elements of the record are
+the bytes for the string name of the record.  llvm-bcanalyzer uses
+this to dump out bitcode files symbolically.</p>
+
+<p>
+Note that although the data in <tt>BLOCKINFO</tt> blocks is described as
+"metadata," the abbreviations they contain are essential for parsing records
+from the corresponding blocks.  It is not safe to skip them.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- *********************************************************************** -->
+<div class="doc_section"> <a name="wrapper">Bitcode Wrapper Format</a></div>
+<!-- *********************************************************************** -->
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+Bitcode files for LLVM IR may optionally be wrapped in a simple wrapper
+structure.  This structure contains a simple header that indicates the offset
+and size of the embedded BC file.  This allows additional information to be
+stored alongside the BC file.  The structure of this file header is:
+</p>
+
+<div class="doc_code">
+<p>
+<tt>[Magic<sub>32</sub>, Version<sub>32</sub>, Offset<sub>32</sub>,
+Size<sub>32</sub>, CPUType<sub>32</sub>]</tt>
+</p>
+</div>
+
+<p>
+Each of the fields are 32-bit fields stored in little endian form (as with
+the rest of the bitcode file fields).  The Magic number is always
+<tt>0x0B17C0DE</tt> and the version is currently always <tt>0</tt>.  The Offset
+field is the offset in bytes to the start of the bitcode stream in the file, and
+the Size field is a size in bytes of the stream. CPUType is a target-specific
+value that can be used to encode the CPU of the target.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- *********************************************************************** -->
+<div class="doc_section"> <a name="llvmir">LLVM IR Encoding</a></div>
+<!-- *********************************************************************** -->
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+LLVM IR is encoded into a bitstream by defining blocks and records.  It uses
+blocks for things like constant pools, functions, symbol tables, etc.  It uses
+records for things like instructions, global variable descriptors, type
+descriptions, etc.  This document does not describe the set of abbreviations
+that the writer uses, as these are fully self-described in the file, and the
+reader is not allowed to build in any knowledge of this.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="basics">Basics</a>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="ir_magic">LLVM IR Magic Number</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+The magic number for LLVM IR files is:
+</p>
+
+<div class="doc_code">
+<p>
+<tt>[0x0<sub>4</sub>, 0xC<sub>4</sub>, 0xE<sub>4</sub>, 0xD<sub>4</sub>]</tt>
+</p>
+</div>
+
+<p>
+When combined with the bitcode magic number and viewed as bytes, this is
+<tt>"BC&nbsp;0xC0DE"</tt>.
+</p>
+
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="ir_signed_vbr">Signed VBRs</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+<a href="#variablewidth">Variable Width Integers</a> are an efficient way to
+encode arbitrary sized unsigned values, but is an extremely inefficient way to
+encode signed values (as signed values are otherwise treated as maximally large
+unsigned values).
+</p>
+
+<p>
+As such, signed vbr values of a specific width are emitted as follows:
+</p>
+
+<ul>
+<li>Positive values are emitted as vbrs of the specified width, but with their
+    value shifted left by one.</li>
+<li>Negative values are emitted as vbrs of the specified width, but the negated
+    value is shifted left by one, and the low bit is set.</li>
+</ul>
+
+<p>
+With this encoding, small positive and small negative values can both be emitted
+efficiently.
+</p>
+
+</div>
+
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="ir_blocks">LLVM IR Blocks</a></div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+LLVM IR is defined with the following blocks:
+</p>
+
+<ul>
+<li>8  &mdash; <tt>MODULE_BLOCK</tt> &mdash; This is the top-level block that
+    contains the entire module, and describes a variety of per-module
+    information.</li>
+<li>9  &mdash; <tt>PARAMATTR_BLOCK</tt> &mdash; This enumerates the parameter
+    attributes.</li>
+<li>10 &mdash; <tt>TYPE_BLOCK</tt> &mdash; This describes all of the types in
+    the module.</li>
+<li>11 &mdash; <tt>CONSTANTS_BLOCK</tt> &mdash; This describes constants for a
+    module or function.</li>
+<li>12 &mdash; <tt>FUNCTION_BLOCK</tt> &mdash; This describes a function
+    body.</li>
+<li>13 &mdash; <tt>TYPE_SYMTAB_BLOCK</tt> &mdash; This describes the type symbol
+    table.</li>
+<li>14 &mdash; <tt>VALUE_SYMTAB_BLOCK</tt> &mdash; This describes a value symbol
+    table.</li>
+</ul>
+
+</div>
+
+<!-- ======================================================================= -->
+<div class="doc_subsection"><a name="MODULE_BLOCK">MODULE_BLOCK Contents</a>
+</div>
+
+<div class="doc_text">
+
+<p>
+</p>
+
 </div>
+
+
 <!-- *********************************************************************** -->
 <hr>
 <address> <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
- src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss" alt="Valid CSS!"></a>
+ src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
 <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
- src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401" alt="Valid HTML 4.01!"></a>
-<a href="mailto:rspencer@x10sys.com">Reid Spencer</a> and <a
- href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
+ src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
+ <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
 <a href="http://llvm.org">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
 Last modified: $Date$
 </address>