Move TargetData to DataLayout.
[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="_static/llvm.css" type="text/css">
11 </head>
12
13 <body>
14
15 <h1>LLVM Language Reference Manual</h1>
16 <ol>
17   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
18   <li><a href="#introduction">Introduction</a></li>
19   <li><a href="#identifiers">Identifiers</a></li>
20   <li><a href="#highlevel">High Level Structure</a>
21     <ol>
22       <li><a href="#modulestructure">Module Structure</a></li>
23       <li><a href="#linkage">Linkage Types</a>
24         <ol>
25           <li><a href="#linkage_private">'<tt>private</tt>' Linkage</a></li>
26           <li><a href="#linkage_linker_private">'<tt>linker_private</tt>' Linkage</a></li>
27           <li><a href="#linkage_linker_private_weak">'<tt>linker_private_weak</tt>' Linkage</a></li>
28           <li><a href="#linkage_internal">'<tt>internal</tt>' Linkage</a></li>
29           <li><a href="#linkage_available_externally">'<tt>available_externally</tt>' Linkage</a></li>
30           <li><a href="#linkage_linkonce">'<tt>linkonce</tt>' Linkage</a></li>
31           <li><a href="#linkage_common">'<tt>common</tt>' Linkage</a></li>
32           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak</tt>' Linkage</a></li>
33           <li><a href="#linkage_appending">'<tt>appending</tt>' Linkage</a></li>
34           <li><a href="#linkage_externweak">'<tt>extern_weak</tt>' Linkage</a></li>
35           <li><a href="#linkage_linkonce_odr">'<tt>linkonce_odr</tt>' Linkage</a></li>
36           <li><a href="#linkage_linkonce_odr_auto_hide">'<tt>linkonce_odr_auto_hide</tt>' Linkage</a></li>
37           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak_odr</tt>' Linkage</a></li>
38           <li><a href="#linkage_external">'<tt>external</tt>' Linkage</a></li>
39           <li><a href="#linkage_dllimport">'<tt>dllimport</tt>' Linkage</a></li>
40           <li><a href="#linkage_dllexport">'<tt>dllexport</tt>' Linkage</a></li>
41         </ol>
42       </li>
43       <li><a href="#callingconv">Calling Conventions</a></li>
44       <li><a href="#namedtypes">Named Types</a></li>
45       <li><a href="#globalvars">Global Variables</a></li>
46       <li><a href="#functionstructure">Functions</a></li>
47       <li><a href="#aliasstructure">Aliases</a></li>
48       <li><a href="#namedmetadatastructure">Named Metadata</a></li>
49       <li><a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a></li>
50       <li><a href="#fnattrs">Function Attributes</a></li>
51       <li><a href="#gc">Garbage Collector Names</a></li>
52       <li><a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a></li>
53       <li><a href="#datalayout">Data Layout</a></li>
54       <li><a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a></li>
55       <li><a href="#volatile">Volatile Memory Accesses</a></li>
56       <li><a href="#memmodel">Memory Model for Concurrent Operations</a></li>
57       <li><a href="#ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a></li>
58     </ol>
59   </li>
60   <li><a href="#typesystem">Type System</a>
61     <ol>
62       <li><a href="#t_classifications">Type Classifications</a></li>
63       <li><a href="#t_primitive">Primitive Types</a>
64         <ol>
65           <li><a href="#t_integer">Integer Type</a></li>
66           <li><a href="#t_floating">Floating Point Types</a></li>
67           <li><a href="#t_x86mmx">X86mmx Type</a></li>
68           <li><a href="#t_void">Void Type</a></li>
69           <li><a href="#t_label">Label Type</a></li>
70           <li><a href="#t_metadata">Metadata Type</a></li>
71         </ol>
72       </li>
73       <li><a href="#t_derived">Derived Types</a>
74         <ol>
75           <li><a href="#t_aggregate">Aggregate Types</a>
76             <ol>
77               <li><a href="#t_array">Array Type</a></li>
78               <li><a href="#t_struct">Structure Type</a></li>
79               <li><a href="#t_opaque">Opaque Structure Types</a></li>
80               <li><a href="#t_vector">Vector Type</a></li>
81             </ol>
82           </li>
83           <li><a href="#t_function">Function Type</a></li>
84           <li><a href="#t_pointer">Pointer Type</a></li>
85         </ol>
86       </li>
87     </ol>
88   </li>
89   <li><a href="#constants">Constants</a>
90     <ol>
91       <li><a href="#simpleconstants">Simple Constants</a></li>
92       <li><a href="#complexconstants">Complex Constants</a></li>
93       <li><a href="#globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a></li>
94       <li><a href="#undefvalues">Undefined Values</a></li>
95       <li><a href="#poisonvalues">Poison Values</a></li>
96       <li><a href="#blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a></li>
97       <li><a href="#constantexprs">Constant Expressions</a></li>
98     </ol>
99   </li>
100   <li><a href="#othervalues">Other Values</a>
101     <ol>
102       <li><a href="#inlineasm">Inline Assembler Expressions</a></li>
103       <li><a href="#metadata">Metadata Nodes and Metadata Strings</a>
104         <ol>
105           <li><a href="#tbaa">'<tt>tbaa</tt>' Metadata</a></li>
106           <li><a href="#tbaa.struct">'<tt>tbaa.struct</tt>' Metadata</a></li>
107           <li><a href="#fpmath">'<tt>fpmath</tt>' Metadata</a></li>
108           <li><a href="#range">'<tt>range</tt>' Metadata</a></li>
109         </ol>
110       </li>
111     </ol>
112   </li>
113   <li><a href="#module_flags">Module Flags Metadata</a>
114     <ol>
115       <li><a href="#objc_gc_flags">Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata</a></li>
116     </ol>
117   </li>
118   <li><a href="#intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
119     <ol>
120       <li><a href="#intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a></li>
121       <li><a href="#intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>'
122           Global Variable</a></li>
123       <li><a href="#intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>'
124          Global Variable</a></li>
125       <li><a href="#intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>'
126          Global Variable</a></li>
127     </ol>
128   </li>
129   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
130     <ol>
131       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
132         <ol>
133           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
134           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
135           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
136           <li><a href="#i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a></li>
137           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
138           <li><a href="#i_resume">'<tt>resume</tt>'  Instruction</a></li>
139           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
140         </ol>
141       </li>
142       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
143         <ol>
144           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
145           <li><a href="#i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a></li>
146           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
147           <li><a href="#i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a></li>
148           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
149           <li><a href="#i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a></li>
150           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
151           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
152           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
153           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
154           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
155           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
156         </ol>
157       </li>
158       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
159         <ol>
160           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
161           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
162           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
163           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
164           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
165           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
166         </ol>
167       </li>
168       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
169         <ol>
170           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
171           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
172           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
173         </ol>
174       </li>
175       <li><a href="#aggregateops">Aggregate Operations</a>
176         <ol>
177           <li><a href="#i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a></li>
178           <li><a href="#i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a></li>
179         </ol>
180       </li>
181       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
182         <ol>
183           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a></li>
184          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a></li>
185          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a></li>
186          <li><a href="#i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a></li>
187          <li><a href="#i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a></li>
188          <li><a href="#i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a></li>
189          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
190         </ol>
191       </li>
192       <li><a href="#convertops">Conversion Operations</a>
193         <ol>
194           <li><a href="#i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
195           <li><a href="#i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a></li>
196           <li><a href="#i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a></li>
197           <li><a href="#i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
198           <li><a href="#i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a></li>
199           <li><a href="#i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a></li>
200           <li><a href="#i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a></li>
201           <li><a href="#i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
202           <li><a href="#i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
203           <li><a href="#i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a></li>
204           <li><a href="#i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a></li>
205           <li><a href="#i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a></li>
206         </ol>
207       </li>
208       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
209         <ol>
210           <li><a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a></li>
211           <li><a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a></li>
212           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
213           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
214           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
215           <li><a href="#i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>'  Instruction</a></li>
216           <li><a href="#i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a></li>
217         </ol>
218       </li>
219     </ol>
220   </li>
221   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
222     <ol>
223       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
224         <ol>
225           <li><a href="#int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
226           <li><a href="#int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
227           <li><a href="#int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
228         </ol>
229       </li>
230       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
231         <ol>
232           <li><a href="#int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
233           <li><a href="#int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
234           <li><a href="#int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
235         </ol>
236       </li>
237       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
238         <ol>
239           <li><a href="#int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
240           <li><a href="#int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
241           <li><a href="#int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a></li>
242           <li><a href="#int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a></li>
243           <li><a href="#int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
244           <li><a href="#int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
245           <li><a href="#int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a></li>
246         </ol>
247       </li>
248       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
249         <ol>
250           <li><a href="#int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy.*</tt>' Intrinsic</a></li>
251           <li><a href="#int_memmove">'<tt>llvm.memmove.*</tt>' Intrinsic</a></li>
252           <li><a href="#int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsic</a></li>
253           <li><a href="#int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a></li>
254           <li><a href="#int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a></li>
255           <li><a href="#int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a></li>
256           <li><a href="#int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a></li>
257           <li><a href="#int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a></li>
258           <li><a href="#int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a></li>
259           <li><a href="#int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a></li>
260           <li><a href="#int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a></li>
261           <li><a href="#int_fabs">'<tt>llvm.fabs.*</tt>' Intrinsic</a></li>
262           <li><a href="#int_floor">'<tt>llvm.floor.*</tt>' Intrinsic</a></li>
263         </ol>
264       </li>
265       <li><a href="#int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
266         <ol>
267           <li><a href="#int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a></li>
268           <li><a href="#int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic </a></li>
269           <li><a href="#int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
270           <li><a href="#int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
271         </ol>
272       </li>
273       <li><a href="#int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
274         <ol>
275           <li><a href="#int_sadd_overflow">'<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
276           <li><a href="#int_uadd_overflow">'<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
277           <li><a href="#int_ssub_overflow">'<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
278           <li><a href="#int_usub_overflow">'<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
279           <li><a href="#int_smul_overflow">'<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
280           <li><a href="#int_umul_overflow">'<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
281         </ol>
282       </li>
283       <li><a href="#spec_arithmetic">Specialised Arithmetic Intrinsics</a>
284         <ol>
285           <li><a href="#fmuladd">'<tt>llvm.fmuladd</tt> Intrinsic</a></li>
286         </ol>
287       </li>
288       <li><a href="#int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
289         <ol>
290           <li><a href="#int_convert_to_fp16">'<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
291           <li><a href="#int_convert_from_fp16">'<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
292         </ol>
293       </li>
294       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
295       <li><a href="#int_eh">Exception Handling intrinsics</a></li>
296       <li><a href="#int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
297         <ol>
298           <li><a href="#int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
299           <li><a href="#int_at">'<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
300         </ol>
301       </li>
302       <li><a href="#int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
303         <ol>
304           <li><a href="#int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a></li>
305           <li><a href="#int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a></li>
306           <li><a href="#int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a></li>
307           <li><a href="#int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a></li>
308         </ol>
309       </li>
310       <li><a href="#int_general">General intrinsics</a>
311         <ol>
312           <li><a href="#int_var_annotation">
313             '<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a></li>
314           <li><a href="#int_annotation">
315             '<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a></li>
316           <li><a href="#int_trap">
317             '<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a></li>
318           <li><a href="#int_debugtrap">
319             '<tt>llvm.debugtrap</tt>' Intrinsic</a></li>
320           <li><a href="#int_stackprotector">
321             '<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a></li>
322           <li><a href="#int_objectsize">
323             '<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a></li>
324           <li><a href="#int_expect">
325             '<tt>llvm.expect</tt>' Intrinsic</a></li>
326           <li><a href="#int_donothing">
327             '<tt>llvm.donothing</tt>' Intrinsic</a></li>
328         </ol>
329       </li>
330     </ol>
331   </li>
332 </ol>
333
334 <div class="doc_author">
335   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
336             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
337 </div>
338
339 <!-- *********************************************************************** -->
340 <h2><a name="abstract">Abstract</a></h2>
341 <!-- *********************************************************************** -->
342
343 <div>
344
345 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. LLVM is
346    a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides type
347    safety, low-level operations, flexibility, and the capability of representing
348    'all' high-level languages cleanly.  It is the common code representation
349    used throughout all phases of the LLVM compilation strategy.</p>
350
351 </div>
352
353 <!-- *********************************************************************** -->
354 <h2><a name="introduction">Introduction</a></h2>
355 <!-- *********************************************************************** -->
356
357 <div>
358
359 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three different forms:
360    as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode representation (suitable
361    for fast loading by a Just-In-Time compiler), and as a human readable
362    assembly language representation.  This allows LLVM to provide a powerful
363    intermediate representation for efficient compiler transformations and
364    analysis, while providing a natural means to debug and visualize the
365    transformations.  The three different forms of LLVM are all equivalent.  This
366    document describes the human readable representation and notation.</p>
367
368 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level while being
369    expressive, typed, and extensible at the same time.  It aims to be a
370    "universal IR" of sorts, by being at a low enough level that high-level ideas
371    may be cleanly mapped to it (similar to how microprocessors are "universal
372    IR's", allowing many source languages to be mapped to them).  By providing
373    type information, LLVM can be used as the target of optimizations: for
374    example, through pointer analysis, it can be proven that a C automatic
375    variable is never accessed outside of the current function, allowing it to
376    be promoted to a simple SSA value instead of a memory location.</p>
377
378 <!-- _______________________________________________________________________ -->
379 <h4>
380   <a name="wellformed">Well-Formedness</a>
381 </h4>
382
383 <div>
384
385 <p>It is important to note that this document describes 'well formed' LLVM
386    assembly language.  There is a difference between what the parser accepts and
387    what is considered 'well formed'.  For example, the following instruction is
388    syntactically okay, but not well formed:</p>
389
390 <pre class="doc_code">
391 %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
392 </pre>
393
394 <p>because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of its uses. The
395    LLVM infrastructure provides a verification pass that may be used to verify
396    that an LLVM module is well formed.  This pass is automatically run by the
397    parser after parsing input assembly and by the optimizer before it outputs
398    bitcode.  The violations pointed out by the verifier pass indicate bugs in
399    transformation passes or input to the parser.</p>
400
401 </div>
402
403 </div>
404
405 <!-- Describe the typesetting conventions here. -->
406
407 <!-- *********************************************************************** -->
408 <h2><a name="identifiers">Identifiers</a></h2>
409 <!-- *********************************************************************** -->
410
411 <div>
412
413 <p>LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
414    identifiers (functions, global variables) begin with the <tt>'@'</tt>
415    character. Local identifiers (register names, types) begin with
416    the <tt>'%'</tt> character. Additionally, there are three different formats
417    for identifiers, for different purposes:</p>
418
419 <ol>
420   <li>Named values are represented as a string of characters with their prefix.
421       For example, <tt>%foo</tt>, <tt>@DivisionByZero</tt>,
422       <tt>%a.really.long.identifier</tt>. The actual regular expression used is
423       '<tt>[%@][a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.  Identifiers which require
424       other characters in their names can be surrounded with quotes. Special
425       characters may be escaped using <tt>"\xx"</tt> where <tt>xx</tt> is the
426       ASCII code for the character in hexadecimal.  In this way, any character
427       can be used in a name value, even quotes themselves.</li>
428
429   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with their
430       prefix.  For example, <tt>%12</tt>, <tt>@2</tt>, <tt>%44</tt>.</li>
431
432   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
433       constants</a>, below.</li>
434 </ol>
435
436 <p>LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
437    don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
438    reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
439    unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
440    variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
441
442 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
443    languages. There are keywords for different opcodes
444    ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>',
445    '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>',
446    '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names
447    ('<tt><a href="#t_void">void</a></tt>',
448    '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...), and others.  These
449    reserved words cannot conflict with variable names, because none of them
450    start with a prefix character (<tt>'%'</tt> or <tt>'@'</tt>).</p>
451
452 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
453    '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
454
455 <p>The easy way:</p>
456
457 <pre class="doc_code">
458 %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
459 </pre>
460
461 <p>After strength reduction:</p>
462
463 <pre class="doc_code">
464 %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
465 </pre>
466
467 <p>And the hard way:</p>
468
469 <pre class="doc_code">
470 %0 = <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
471 %1 = <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
472 %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
473 </pre>
474
475 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several important
476    lexical features of LLVM:</p>
477
478 <ol>
479   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
480       line.</li>
481
482   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
483       assigned to a named value.</li>
484
485   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
486 </ol>
487
488 <p>It also shows a convention that we follow in this document.  When
489    demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
490    defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
491    text.</p>
492
493 </div>
494
495 <!-- *********************************************************************** -->
496 <h2><a name="highlevel">High Level Structure</a></h2>
497 <!-- *********************************************************************** -->
498 <div>
499 <!-- ======================================================================= -->
500 <h3>
501   <a name="modulestructure">Module Structure</a>
502 </h3>
503
504 <div>
505
506 <p>LLVM programs are composed of <tt>Module</tt>s, each of which is a
507    translation unit of the input programs.  Each module consists of functions,
508    global variables, and symbol table entries.  Modules may be combined together
509    with the LLVM linker, which merges function (and global variable)
510    definitions, resolves forward declarations, and merges symbol table
511    entries. Here is an example of the "hello world" module:</p>
512
513 <pre class="doc_code">
514 <i>; Declare the string constant as a global constant.</i>&nbsp;
515 <a href="#identifiers">@.str</a> = <a href="#linkage_private">private</a>&nbsp;<a href="#globalvars">unnamed_addr</a>&nbsp;<a href="#globalvars">constant</a>&nbsp;<a href="#t_array">[13 x i8]</a> c"hello world\0A\00"&nbsp;
516
517 <i>; External declaration of the puts function</i>&nbsp;
518 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 @puts(i8* <a href="#nocapture">nocapture</a>) <a href="#fnattrs">nounwind</a>&nbsp;
519
520 <i>; Definition of main function</i>
521 define i32 @main() {   <i>; i32()* </i>&nbsp;
522   <i>; Convert [13 x i8]* to i8  *...</i>&nbsp;
523   %cast210 = <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0
524
525   <i>; Call puts function to write out the string to stdout.</i>&nbsp;
526   <a href="#i_call">call</a> i32 @puts(i8* %cast210)
527   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0&nbsp;
528 }
529
530 <i>; Named metadata</i>
531 !1 = metadata !{i32 42}
532 !foo = !{!1, null}
533 </pre>
534
535 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a> named
536    "<tt>.str</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>" function,
537    a <a href="#functionstructure">function definition</a> for
538    "<tt>main</tt>" and <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> 
539    "<tt>foo</tt>".</p>
540
541 <p>In general, a module is made up of a list of global values (where both
542    functions and global variables are global values). Global values are
543    represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
544    array of char, and a pointer to a function), and have one of the
545    following <a href="#linkage">linkage types</a>.</p>
546
547 </div>
548
549 <!-- ======================================================================= -->
550 <h3>
551   <a name="linkage">Linkage Types</a>
552 </h3>
553
554 <div>
555
556 <p>All Global Variables and Functions have one of the following types of
557    linkage:</p>
558
559 <dl>
560   <dt><tt><b><a name="linkage_private">private</a></b></tt></dt>
561   <dd>Global values with "<tt>private</tt>" linkage are only directly accessible
562       by objects in the current module. In particular, linking code into a
563       module with an private global value may cause the private to be renamed as
564       necessary to avoid collisions.  Because the symbol is private to the
565       module, all references can be updated. This doesn't show up in any symbol
566       table in the object file.</dd>
567
568   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private">linker_private</a></b></tt></dt>
569   <dd>Similar to <tt>private</tt>, but the symbol is passed through the
570       assembler and evaluated by the linker. Unlike normal strong symbols, they
571       are removed by the linker from the final linked image (executable or
572       dynamic library).</dd>
573
574   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private_weak">linker_private_weak</a></b></tt></dt>
575   <dd>Similar to "<tt>linker_private</tt>", but the symbol is weak. Note that
576       <tt>linker_private_weak</tt> symbols are subject to coalescing by the
577       linker. The symbols are removed by the linker from the final linked image
578       (executable or dynamic library).</dd>
579
580   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt></dt>
581   <dd>Similar to private, but the value shows as a local symbol
582       (<tt>STB_LOCAL</tt> in the case of ELF) in the object file. This
583       corresponds to the notion of the '<tt>static</tt>' keyword in C.</dd>
584
585   <dt><tt><b><a name="linkage_available_externally">available_externally</a></b></tt></dt>
586   <dd>Globals with "<tt>available_externally</tt>" linkage are never emitted
587       into the object file corresponding to the LLVM module.  They exist to
588       allow inlining and other optimizations to take place given knowledge of
589       the definition of the global, which is known to be somewhere outside the
590       module.  Globals with <tt>available_externally</tt> linkage are allowed to
591       be discarded at will, and are otherwise the same as <tt>linkonce_odr</tt>.
592       This linkage type is only allowed on definitions, not declarations.</dd>
593
594   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt></dt>
595   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
596       the same name when linkage occurs.  This can be used to implement
597       some forms of inline functions, templates, or other code which must be
598       generated in each translation unit that uses it, but where the body may
599       be overridden with a more definitive definition later.  Unreferenced
600       <tt>linkonce</tt> globals are allowed to be discarded.  Note that
601       <tt>linkonce</tt> linkage does not actually allow the optimizer to
602       inline the body of this function into callers because it doesn't know if
603       this definition of the function is the definitive definition within the
604       program or whether it will be overridden by a stronger definition.
605       To enable inlining and other optimizations, use "<tt>linkonce_odr</tt>"
606       linkage.</dd>
607
608   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt></dt>
609   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage has the same merging semantics as
610       <tt>linkonce</tt> linkage, except that unreferenced globals with
611       <tt>weak</tt> linkage may not be discarded.  This is used for globals that
612       are declared "weak" in C source code.</dd>
613
614   <dt><tt><b><a name="linkage_common">common</a></b></tt></dt>
615   <dd>"<tt>common</tt>" linkage is most similar to "<tt>weak</tt>" linkage, but
616       they are used for tentative definitions in C, such as "<tt>int X;</tt>" at
617       global scope.
618       Symbols with "<tt>common</tt>" linkage are merged in the same way as
619       <tt>weak symbols</tt>, and they may not be deleted if unreferenced.
620       <tt>common</tt> symbols may not have an explicit section,
621       must have a zero initializer, and may not be marked '<a
622       href="#globalvars"><tt>constant</tt></a>'.  Functions and aliases may not
623       have common linkage.</dd>
624
625
626   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt></dt>
627   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
628       pointer to array type.  When two global variables with appending linkage
629       are linked together, the two global arrays are appended together.  This is
630       the LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
631       "sections" with identical names when .o files are linked.</dd>
632
633   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt></dt>
634   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the symbol
635       is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null instead of
636       being an undefined reference.</dd>
637
638   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr">linkonce_odr</a></b></tt></dt>
639   <dt><tt><b><a name="linkage_weak_odr">weak_odr</a></b></tt></dt>
640   <dd>Some languages allow differing globals to be merged, such as two functions
641       with different semantics.  Other languages, such as <tt>C++</tt>, ensure
642       that only equivalent globals are ever merged (the "one definition rule"
643       &mdash; "ODR").  Such languages can use the <tt>linkonce_odr</tt>
644       and <tt>weak_odr</tt> linkage types to indicate that the global will only
645       be merged with equivalent globals.  These linkage types are otherwise the
646       same as their non-<tt>odr</tt> versions.</dd>
647
648   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr_auto_hide">linkonce_odr_auto_hide</a></b></tt></dt>
649   <dd>Similar to "<tt>linkonce_odr</tt>", but nothing in the translation unit
650       takes the address of this definition. For instance, functions that had an
651       inline definition, but the compiler decided not to inline it.
652       <tt>linkonce_odr_auto_hide</tt> may have only <tt>default</tt> visibility.
653       The symbols are removed by the linker from the final linked image
654       (executable or dynamic library).</dd>
655
656   <dt><tt><b><a name="linkage_external">external</a></b></tt></dt>
657   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
658       visible, meaning that it participates in linkage and can be used to
659       resolve external symbol references.</dd>
660 </dl>
661
662 <p>The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
663    only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
664    DLLs (Dynamic Link Libraries).</p>
665
666 <dl>
667   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt></dt>
668   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
669       or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
670       exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
671       formed by combining <code>__imp_</code> and the function or variable
672       name.</dd>
673
674   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt></dt>
675   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
676       pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
677       <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
678       name is formed by combining <code>__imp_</code> and the function or
679       variable name.</dd>
680 </dl>
681
682 <p>For example, since the "<tt>.LC0</tt>" variable is defined to be internal, if
683    another module defined a "<tt>.LC0</tt>" variable and was linked with this
684    one, one of the two would be renamed, preventing a collision.  Since
685    "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are external (i.e., lacking any linkage
686    declarations), they are accessible outside of the current module.</p>
687
688 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i> to have any linkage type
689    other than <tt>external</tt>, <tt>dllimport</tt>
690   or <tt>extern_weak</tt>.</p>
691
692 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt>, <tt>weak</tt>
693    or <tt>weak_odr</tt> linkages.</p>
694
695 </div>
696
697 <!-- ======================================================================= -->
698 <h3>
699   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
700 </h3>
701
702 <div>
703
704 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
705    and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling
706    convention specified for the call.  The calling convention of any pair of
707    dynamic caller/callee must match, or the behavior of the program is
708    undefined.  The following calling conventions are supported by LLVM, and more
709    may be added in the future:</p>
710
711 <dl>
712   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
713   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
714       specified) matches the target C calling conventions.  This calling
715       convention supports varargs function calls and tolerates some mismatch in
716       the declared prototype and implemented declaration of the function (as
717       does normal C).</dd>
718
719   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
720   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
721       (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
722       target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the
723       target, without having to conform to an externally specified ABI
724       (Application Binary Interface).
725       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Tail calls can only be optimized
726       when this or the GHC convention is used.</a>  This calling convention
727       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
728       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
729
730   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
731   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
732       as possible under the assumption that the call is not commonly executed.
733       As such, these calls often preserve all registers so that the call does
734       not break any live ranges in the caller side.  This calling convention
735       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
736       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
737
738   <dt><b>"<tt>cc <em>10</em></tt>" - GHC convention</b>:</dt>
739   <dd>This calling convention has been implemented specifically for use by the
740       <a href="http://www.haskell.org/ghc">Glasgow Haskell Compiler (GHC)</a>.
741       It passes everything in registers, going to extremes to achieve this by
742       disabling callee save registers. This calling convention should not be
743       used lightly but only for specific situations such as an alternative to
744       the <em>register pinning</em> performance technique often used when
745       implementing functional programming languages.At the moment only X86
746       supports this convention and it has the following limitations:
747       <ul>
748         <li>On <em>X86-32</em> only supports up to 4 bit type parameters. No
749             floating point types are supported.</li>
750         <li>On <em>X86-64</em> only supports up to 10 bit type parameters and
751             6 floating point parameters.</li>
752       </ul>
753       This calling convention supports
754       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">tail call optimization</a> but
755       requires both the caller and callee are using it.
756   </dd>
757
758   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
759   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
760       target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
761       conventions start at 64.</dd>
762 </dl>
763
764 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
765    support Pascal conventions or any other well-known target-independent
766    convention.</p>
767
768 </div>
769
770 <!-- ======================================================================= -->
771 <h3>
772   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
773 </h3>
774
775 <div>
776
777 <p>All Global Variables and Functions have one of the following visibility
778    styles:</p>
779
780 <dl>
781   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
782   <dd>On targets that use the ELF object file format, default visibility means
783       that the declaration is visible to other modules and, in shared libraries,
784       means that the declared entity may be overridden. On Darwin, default
785       visibility means that the declaration is visible to other modules. Default
786       visibility corresponds to "external linkage" in the language.</dd>
787
788   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
789   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
790       object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
791       indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol
792       table, so no other module (executable or shared library) can reference it
793       directly.</dd>
794
795   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
796   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
797       the dynamic symbol table, but that references within the defining module
798       will bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by
799       another module.</dd>
800 </dl>
801
802 </div>
803
804 <!-- ======================================================================= -->
805 <h3>
806   <a name="namedtypes">Named Types</a>
807 </h3>
808
809 <div>
810
811 <p>LLVM IR allows you to specify name aliases for certain types.  This can make
812    it easier to read the IR and make the IR more condensed (particularly when
813    recursive types are involved).  An example of a name specification is:</p>
814
815 <pre class="doc_code">
816 %mytype = type { %mytype*, i32 }
817 </pre>
818
819 <p>You may give a name to any <a href="#typesystem">type</a> except
820    "<a href="#t_void">void</a>".  Type name aliases may be used anywhere a type
821    is expected with the syntax "%mytype".</p>
822
823 <p>Note that type names are aliases for the structural type that they indicate,
824    and that you can therefore specify multiple names for the same type.  This
825    often leads to confusing behavior when dumping out a .ll file.  Since LLVM IR
826    uses structural typing, the name is not part of the type.  When printing out
827    LLVM IR, the printer will pick <em>one name</em> to render all types of a
828    particular shape.  This means that if you have code where two different
829    source types end up having the same LLVM type, that the dumper will sometimes
830    print the "wrong" or unexpected type.  This is an important design point and
831    isn't going to change.</p>
832
833 </div>
834
835 <!-- ======================================================================= -->
836 <h3>
837   <a name="globalvars">Global Variables</a>
838 </h3>
839
840 <div>
841
842 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
843    instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may
844    have an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit
845    alignment specified.</p>
846
847 <p>A variable may be defined as <tt>thread_local</tt>, which
848    means that it will not be shared by threads (each thread will have a
849    separated copy of the variable).  Not all targets support thread-local
850    variables.  Optionally, a TLS model may be specified:</p>
851
852 <dl>
853   <dt><b><tt>localdynamic</tt></b>:</dt>
854   <dd>For variables that are only used within the current shared library.</dd>
855
856   <dt><b><tt>initialexec</tt></b>:</dt>
857   <dd>For variables in modules that will not be loaded dynamically.</dd>
858
859   <dt><b><tt>localexec</tt></b>:</dt>
860   <dd>For variables defined in the executable and only used within it.</dd>
861 </dl>
862
863 <p>The models correspond to the ELF TLS models; see
864    <a href="http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf">ELF
865    Handling For Thread-Local Storage</a> for more information on under which
866    circumstances the different models may be used.  The target may choose a
867    different TLS model if the specified model is not supported, or if a better
868    choice of model can be made.</p>
869
870 <p>A variable may be defined as a global
871    "constant," which indicates that the contents of the variable
872    will <b>never</b> be modified (enabling better optimization, allowing the
873    global data to be placed in the read-only section of an executable, etc).
874    Note that variables that need runtime initialization cannot be marked
875    "constant" as there is a store to the variable.</p>
876
877 <p>LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
878    constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
879    can be used to enable slightly better optimization of the program, but
880    requires the language definition to guarantee that optimizations based on the
881    'constantness' are valid for the translation units that do not include the
882    definition.</p>
883
884 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in scope
885    (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global variables
886    always define a pointer to their "content" type because they describe a
887    region of memory, and all memory objects in LLVM are accessed through
888    pointers.</p>
889
890 <p>Global variables can be marked with <tt>unnamed_addr</tt> which indicates
891   that the address is not significant, only the content. Constants marked
892   like this can be merged with other constants if they have the same
893   initializer. Note that a constant with significant address <em>can</em>
894   be merged with a <tt>unnamed_addr</tt> constant, the result being a
895   constant whose address is significant.</p>
896
897 <p>A global variable may be declared to reside in a target-specific numbered
898    address space. For targets that support them, address spaces may affect how
899    optimizations are performed and/or what target instructions are used to
900    access the variable. The default address space is zero. The address space
901    qualifier must precede any other attributes.</p>
902
903 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
904    supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
905
906 <p>An explicit alignment may be specified for a global, which must be a power
907    of 2.  If not present, or if the alignment is set to zero, the alignment of
908    the global is set by the target to whatever it feels convenient.  If an
909    explicit alignment is specified, the global is forced to have exactly that
910    alignment.  Targets and optimizers are not allowed to over-align the global
911    if the global has an assigned section.  In this case, the extra alignment
912    could be observable: for example, code could assume that the globals are
913    densely packed in their section and try to iterate over them as an array,
914    alignment padding would break this iteration.</p>
915
916 <p>For example, the following defines a global in a numbered address space with
917    an initializer, section, and alignment:</p>
918
919 <pre class="doc_code">
920 @G = addrspace(5) constant float 1.0, section "foo", align 4
921 </pre>
922
923 <p>The following example defines a thread-local global with
924    the <tt>initialexec</tt> TLS model:</p>
925
926 <pre class="doc_code">
927 @G = thread_local(initialexec) global i32 0, align 4
928 </pre>
929
930 </div>
931
932
933 <!-- ======================================================================= -->
934 <h3>
935   <a name="functionstructure">Functions</a>
936 </h3>
937
938 <div>
939
940 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyword, an
941    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
942    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
943    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
944    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
945    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
946    name, a (possibly empty) argument list (each with optional
947    <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), optional
948    <a href="#fnattrs">function attributes</a>, an optional section, an optional
949    alignment, an optional <a href="#gc">garbage collector name</a>, an opening
950    curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.</p>
951
952 <p>LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
953    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
954    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
955    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
956    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
957    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
958    name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an
959    optional <a href="#gc">garbage collector name</a>.</p>
960
961 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
962    (Control Flow Graph) for the function.  Each basic block may optionally start
963    with a label (giving the basic block a symbol table entry), contains a list
964    of instructions, and ends with a <a href="#terminators">terminator</a>
965    instruction (such as a branch or function return).</p>
966
967 <p>The first basic block in a function is special in two ways: it is immediately
968    executed on entrance to the function, and it is not allowed to have
969    predecessor basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry
970    block of a function).  Because the block can have no predecessors, it also
971    cannot have any <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
972
973 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
974    supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
975
976 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
977    the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the
978    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
979    specified, the function is forced to have at least that much alignment.  All
980    alignments must be a power of 2.</p>
981
982 <p>If the <tt>unnamed_addr</tt> attribute is given, the address is know to not
983    be significant and two identical functions can be merged.</p>
984
985 <h5>Syntax:</h5>
986 <pre class="doc_code">
987 define [<a href="#linkage">linkage</a>] [<a href="#visibility">visibility</a>]
988        [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>]
989        &lt;ResultType&gt; @&lt;FunctionName&gt; ([argument list])
990        [<a href="#fnattrs">fn Attrs</a>] [section "name"] [align N]
991        [<a href="#gc">gc</a>] { ... }
992 </pre>
993
994 </div>
995
996 <!-- ======================================================================= -->
997 <h3>
998   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
999 </h3>
1000
1001 <div>
1002
1003 <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
1004    function, global variable, another alias or bitcast of global value). Aliases
1005    may have an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
1006    optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
1007
1008 <h5>Syntax:</h5>
1009 <pre class="doc_code">
1010 @&lt;Name&gt; = alias [Linkage] [Visibility] &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
1011 </pre>
1012
1013 </div>
1014
1015 <!-- ======================================================================= -->
1016 <h3>
1017   <a name="namedmetadatastructure">Named Metadata</a>
1018 </h3>
1019
1020 <div>
1021
1022 <p>Named metadata is a collection of metadata. <a href="#metadata">Metadata
1023    nodes</a> (but not metadata strings) are the only valid operands for
1024    a named metadata.</p>
1025
1026 <h5>Syntax:</h5>
1027 <pre class="doc_code">
1028 ; Some unnamed metadata nodes, which are referenced by the named metadata.
1029 !0 = metadata !{metadata !"zero"}
1030 !1 = metadata !{metadata !"one"}
1031 !2 = metadata !{metadata !"two"}
1032 ; A named metadata.
1033 !name = !{!0, !1, !2}
1034 </pre>
1035
1036 </div>
1037
1038 <!-- ======================================================================= -->
1039 <h3>
1040   <a name="paramattrs">Parameter Attributes</a>
1041 </h3>
1042
1043 <div>
1044
1045 <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
1046    <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
1047    used to communicate additional information about the result or parameters of
1048    a function. Parameter attributes are considered to be part of the function,
1049    not of the function type, so functions with different parameter attributes
1050    can have the same function type.</p>
1051
1052 <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1053    multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For
1054    example:</p>
1055
1056 <pre class="doc_code">
1057 declare i32 @printf(i8* noalias nocapture, ...)
1058 declare i32 @atoi(i8 zeroext)
1059 declare signext i8 @returns_signed_char()
1060 </pre>
1061
1062 <p>Note that any attributes for the function result (<tt>nounwind</tt>,
1063    <tt>readonly</tt>) come immediately after the argument list.</p>
1064
1065 <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
1066
1067 <dl>
1068   <dt><tt><b>zeroext</b></tt></dt>
1069   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1070       should be zero-extended to the extent required by the target's ABI (which
1071       is usually 32-bits, but is 8-bits for a i1 on x86-64) by the caller (for a
1072       parameter) or the callee (for a return value).</dd>
1073
1074   <dt><tt><b>signext</b></tt></dt>
1075   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1076       should be sign-extended to the extent required by the target's ABI (which
1077       is usually 32-bits) by the caller (for a parameter) or the callee (for a
1078       return value).</dd>
1079
1080   <dt><tt><b>inreg</b></tt></dt>
1081   <dd>This indicates that this parameter or return value should be treated in a
1082       special target-dependent fashion during while emitting code for a function
1083       call or return (usually, by putting it in a register as opposed to memory,
1084       though some targets use it to distinguish between two different kinds of
1085       registers).  Use of this attribute is target-specific.</dd>
1086
1087   <dt><tt><b><a name="byval">byval</a></b></tt></dt>
1088   <dd><p>This indicates that the pointer parameter should really be passed by
1089       value to the function.  The attribute implies that a hidden copy of the
1090       pointee
1091       is made between the caller and the callee, so the callee is unable to
1092       modify the value in the caller.  This attribute is only valid on LLVM
1093       pointer arguments.  It is generally used to pass structs and arrays by
1094       value, but is also valid on pointers to scalars.  The copy is considered
1095       to belong to the caller not the callee (for example,
1096       <tt><a href="#readonly">readonly</a></tt> functions should not write to
1097       <tt>byval</tt> parameters). This is not a valid attribute for return
1098       values.</p>
1099       
1100       <p>The byval attribute also supports specifying an alignment with
1101       the align attribute.  It indicates the alignment of the stack slot to
1102       form and the known alignment of the pointer specified to the call site. If
1103       the alignment is not specified, then the code generator makes a
1104       target-specific assumption.</p></dd>
1105
1106   <dt><tt><b><a name="sret">sret</a></b></tt></dt>
1107   <dd>This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
1108       structure that is the return value of the function in the source program.
1109       This pointer must be guaranteed by the caller to be valid: loads and
1110       stores to the structure may be assumed by the callee to not to trap and
1111       to be properly aligned.  This may only be applied to the first parameter.
1112       This is not a valid attribute for return values. </dd>
1113
1114   <dt><tt><b><a name="noalias">noalias</a></b></tt></dt>
1115   <dd>This indicates that pointer values
1116       <a href="#pointeraliasing"><i>based</i></a> on the argument or return
1117       value do not alias pointer values which are not <i>based</i> on it,
1118       ignoring certain "irrelevant" dependencies.
1119       For a call to the parent function, dependencies between memory
1120       references from before or after the call and from those during the call
1121       are "irrelevant" to the <tt>noalias</tt> keyword for the arguments and
1122       return value used in that call.
1123       The caller shares the responsibility with the callee for ensuring that
1124       these requirements are met.
1125       For further details, please see the discussion of the NoAlias response in
1126       <a href="AliasAnalysis.html#MustMayNo">alias analysis</a>.<br>
1127 <br>
1128       Note that this definition of <tt>noalias</tt> is intentionally
1129       similar to the definition of <tt>restrict</tt> in C99 for function
1130       arguments, though it is slightly weaker.
1131 <br>
1132       For function return values, C99's <tt>restrict</tt> is not meaningful,
1133       while LLVM's <tt>noalias</tt> is.
1134       </dd>
1135
1136   <dt><tt><b><a name="nocapture">nocapture</a></b></tt></dt>
1137   <dd>This indicates that the callee does not make any copies of the pointer
1138       that outlive the callee itself. This is not a valid attribute for return
1139       values.</dd>
1140
1141   <dt><tt><b><a name="nest">nest</a></b></tt></dt>
1142   <dd>This indicates that the pointer parameter can be excised using the
1143       <a href="#int_trampoline">trampoline intrinsics</a>. This is not a valid
1144       attribute for return values.</dd>
1145 </dl>
1146
1147 </div>
1148
1149 <!-- ======================================================================= -->
1150 <h3>
1151   <a name="gc">Garbage Collector Names</a>
1152 </h3>
1153
1154 <div>
1155
1156 <p>Each function may specify a garbage collector name, which is simply a
1157    string:</p>
1158
1159 <pre class="doc_code">
1160 define void @f() gc "name" { ... }
1161 </pre>
1162
1163 <p>The compiler declares the supported values of <i>name</i>. Specifying a
1164    collector which will cause the compiler to alter its output in order to
1165    support the named garbage collection algorithm.</p>
1166
1167 </div>
1168
1169 <!-- ======================================================================= -->
1170 <h3>
1171   <a name="fnattrs">Function Attributes</a>
1172 </h3>
1173
1174 <div>
1175
1176 <p>Function attributes are set to communicate additional information about a
1177    function. Function attributes are considered to be part of the function, not
1178    of the function type, so functions with different parameter attributes can
1179    have the same function type.</p>
1180
1181 <p>Function attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1182    multiple attributes are needed, they are space separated. For example:</p>
1183
1184 <pre class="doc_code">
1185 define void @f() noinline { ... }
1186 define void @f() alwaysinline { ... }
1187 define void @f() alwaysinline optsize { ... }
1188 define void @f() optsize { ... }
1189 </pre>
1190
1191 <dl>
1192   <dt><tt><b>address_safety</b></tt></dt>
1193   <dd>This attribute indicates that the address safety analysis
1194   is enabled for this function.  </dd>
1195
1196   <dt><tt><b>alignstack(&lt;<em>n</em>&gt;)</b></tt></dt>
1197   <dd>This attribute indicates that, when emitting the prologue and epilogue,
1198       the backend should forcibly align the stack pointer. Specify the
1199       desired alignment, which must be a power of two, in parentheses.
1200
1201   <dt><tt><b>alwaysinline</b></tt></dt>
1202   <dd>This attribute indicates that the inliner should attempt to inline this
1203       function into callers whenever possible, ignoring any active inlining size
1204       threshold for this caller.</dd>
1205
1206   <dt><tt><b>nonlazybind</b></tt></dt>
1207   <dd>This attribute suppresses lazy symbol binding for the function. This
1208       may make calls to the function faster, at the cost of extra program
1209       startup time if the function is not called during program startup.</dd>
1210
1211   <dt><tt><b>inlinehint</b></tt></dt>
1212   <dd>This attribute indicates that the source code contained a hint that inlining
1213       this function is desirable (such as the "inline" keyword in C/C++).  It
1214       is just a hint; it imposes no requirements on the inliner.</dd>
1215
1216   <dt><tt><b>naked</b></tt></dt>
1217   <dd>This attribute disables prologue / epilogue emission for the function.
1218       This can have very system-specific consequences.</dd>
1219
1220   <dt><tt><b>noimplicitfloat</b></tt></dt>
1221   <dd>This attributes disables implicit floating point instructions.</dd>
1222
1223   <dt><tt><b>noinline</b></tt></dt>
1224   <dd>This attribute indicates that the inliner should never inline this
1225       function in any situation. This attribute may not be used together with
1226       the <tt>alwaysinline</tt> attribute.</dd>
1227
1228   <dt><tt><b>noredzone</b></tt></dt>
1229   <dd>This attribute indicates that the code generator should not use a red
1230       zone, even if the target-specific ABI normally permits it.</dd>
1231
1232   <dt><tt><b>noreturn</b></tt></dt>
1233   <dd>This function attribute indicates that the function never returns
1234       normally.  This produces undefined behavior at runtime if the function
1235       ever does dynamically return.</dd>
1236
1237   <dt><tt><b>nounwind</b></tt></dt>
1238   <dd>This function attribute indicates that the function never returns with an
1239       unwind or exceptional control flow.  If the function does unwind, its
1240       runtime behavior is undefined.</dd>
1241
1242   <dt><tt><b>optsize</b></tt></dt>
1243   <dd>This attribute suggests that optimization passes and code generator passes
1244       make choices that keep the code size of this function low, and otherwise
1245       do optimizations specifically to reduce code size.</dd>
1246
1247   <dt><tt><b>readnone</b></tt></dt>
1248   <dd>This attribute indicates that the function computes its result (or decides
1249       to unwind an exception) based strictly on its arguments, without
1250       dereferencing any pointer arguments or otherwise accessing any mutable
1251       state (e.g. memory, control registers, etc) visible to caller functions.
1252       It does not write through any pointer arguments
1253       (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments) and never
1254       changes any state visible to callers.  This means that it cannot unwind
1255       exceptions by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods.</dd>
1256
1257   <dt><tt><b><a name="readonly">readonly</a></b></tt></dt>
1258   <dd>This attribute indicates that the function does not write through any
1259       pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt>
1260       arguments) or otherwise modify any state (e.g. memory, control registers,
1261       etc) visible to caller functions.  It may dereference pointer arguments
1262       and read state that may be set in the caller.  A readonly function always
1263       returns the same value (or unwinds an exception identically) when called
1264       with the same set of arguments and global state.  It cannot unwind an
1265       exception by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods.</dd>
1266
1267   <dt><tt><b><a name="returns_twice">returns_twice</a></b></tt></dt>
1268   <dd>This attribute indicates that this function can return twice. The
1269       C <code>setjmp</code> is an example of such a function.  The compiler
1270       disables some optimizations (like tail calls) in the caller of these
1271       functions.</dd>
1272
1273   <dt><tt><b><a name="ssp">ssp</a></b></tt></dt>
1274   <dd>This attribute indicates that the function should emit a stack smashing
1275       protector. It is in the form of a "canary"&mdash;a random value placed on
1276       the stack before the local variables that's checked upon return from the
1277       function to see if it has been overwritten. A heuristic is used to
1278       determine if a function needs stack protectors or not.<br>
1279 <br>
1280       If a function that has an <tt>ssp</tt> attribute is inlined into a
1281       function that doesn't have an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting
1282       function will have an <tt>ssp</tt> attribute.</dd>
1283
1284   <dt><tt><b>sspreq</b></tt></dt>
1285   <dd>This attribute indicates that the function should <em>always</em> emit a
1286       stack smashing protector. This overrides
1287       the <tt><a href="#ssp">ssp</a></tt> function attribute.<br>
1288 <br>
1289       If a function that has an <tt>sspreq</tt> attribute is inlined into a
1290       function that doesn't have an <tt>sspreq</tt> attribute or which has
1291       an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting function will have
1292       an <tt>sspreq</tt> attribute.</dd>
1293
1294   <dt><tt><b><a name="uwtable">uwtable</a></b></tt></dt>
1295   <dd>This attribute indicates that the ABI being targeted requires that
1296       an unwind table entry be produce for this function even if we can
1297       show that no exceptions passes by it. This is normally the case for
1298       the ELF x86-64 abi, but it can be disabled for some compilation
1299       units.</dd>
1300 </dl>
1301
1302 </div>
1303
1304 <!-- ======================================================================= -->
1305 <h3>
1306   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
1307 </h3>
1308
1309 <div>
1310
1311 <p>Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to
1312    the GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally
1313    concatenated by LLVM and treated as a single unit, but may be separated in
1314    the <tt>.ll</tt> file if desired.  The syntax is very simple:</p>
1315
1316 <pre class="doc_code">
1317 module asm "inline asm code goes here"
1318 module asm "more can go here"
1319 </pre>
1320
1321 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
1322    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
1323    for the number.</p>
1324
1325 <p>The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
1326    assembly code is generated.</p>
1327
1328 </div>
1329
1330 <!-- ======================================================================= -->
1331 <h3>
1332   <a name="datalayout">Data Layout</a>
1333 </h3>
1334
1335 <div>
1336
1337 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
1338    data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is
1339    simply:</p>
1340
1341 <pre class="doc_code">
1342 target datalayout = "<i>layout specification</i>"
1343 </pre>
1344
1345 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications
1346    separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with
1347    a letter and may include other information after the letter to define some
1348    aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows:</p>
1349
1350 <dl>
1351   <dt><tt>E</tt></dt>
1352   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
1353       bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
1354
1355   <dt><tt>e</tt></dt>
1356   <dd>Specifies that the target lays out data in little-endian form. That is,
1357       the bits with the least significance have the lowest address
1358       location.</dd>
1359
1360   <dt><tt>S<i>size</i></tt></dt>
1361   <dd>Specifies the natural alignment of the stack in bits. Alignment promotion
1362       of stack variables is limited to the natural stack alignment to avoid
1363       dynamic stack realignment. The stack alignment must be a multiple of
1364       8-bits. If omitted, the natural stack alignment defaults to "unspecified",
1365       which does not prevent any alignment promotions.</dd>
1366
1367   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1368   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and
1369       <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying
1370       the <i>pref</i> alignment is optional. If omitted, the
1371       preceding <tt>:</tt> should be omitted too.</dd>
1372
1373   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1374   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
1375       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
1376
1377   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1378   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit
1379       <i>size</i>.</dd>
1380
1381   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1382   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit
1383       <i>size</i>. Only values of <i>size</i> that are supported by the target
1384       will work.  32 (float) and 64 (double) are supported on all targets;
1385       80 or 128 (different flavors of long double) are also supported on some
1386       targets.
1387
1388   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1389   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
1390       <i>size</i>.</dd>
1391
1392   <dt><tt>s<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1393   <dd>This specifies the alignment for a stack object of a given bit
1394       <i>size</i>.</dd>
1395
1396   <dt><tt>n<i>size1</i>:<i>size2</i>:<i>size3</i>...</tt></dt>
1397   <dd>This specifies a set of native integer widths for the target CPU
1398       in bits.  For example, it might contain "n32" for 32-bit PowerPC,
1399       "n32:64" for PowerPC 64, or "n8:16:32:64" for X86-64.  Elements of
1400       this set are considered to support most general arithmetic
1401       operations efficiently.</dd>
1402 </dl>
1403
1404 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
1405    default set of specifications which are then (possibly) overridden by the
1406    specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
1407    are given in this list:</p>
1408
1409 <ul>
1410   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
1411   <li><tt>p:64:64:64</tt> - 64-bit pointers with 64-bit alignment</li>
1412   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
1413   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
1414   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
1415   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
1416   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
1417   alignment of 64-bits</li>
1418   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
1419   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
1420   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
1421   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
1422   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
1423   <li><tt>s0:64:64</tt> - stack objects are 64-bit aligned</li>
1424 </ul>
1425
1426 <p>When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the
1427    following rules:</p>
1428
1429 <ol>
1430   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
1431       specification is used.</li>
1432
1433   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
1434       smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type
1435       is used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then
1436       the largest integer type is used. For example, given the default
1437       specifications above, the i7 type will use the alignment of i8 (next
1438       largest) while both i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest
1439       specified).</li>
1440
1441   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
1442       largest vector type that is smaller than the sought vector type will be
1443       used as a fall back.  This happens because &lt;128 x double&gt; can be
1444       implemented in terms of 64 &lt;2 x double&gt;, for example.</li>
1445 </ol>
1446
1447 <p>The function of the data layout string may not be what you expect.  Notably,
1448    this is not a specification from the frontend of what alignment the code
1449    generator should use.</p>
1450
1451 <p>Instead, if specified, the target data layout is required to match what the 
1452    ultimate <em>code generator</em> expects.  This string is used by the 
1453    mid-level optimizers to
1454    improve code, and this only works if it matches what the ultimate code 
1455    generator uses.  If you would like to generate IR that does not embed this
1456    target-specific detail into the IR, then you don't have to specify the 
1457    string.  This will disable some optimizations that require precise layout
1458    information, but this also prevents those optimizations from introducing
1459    target specificity into the IR.</p>
1460
1461
1462
1463 </div>
1464
1465 <!-- ======================================================================= -->
1466 <h3>
1467   <a name="pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
1468 </h3>
1469
1470 <div>
1471
1472 <p>Any memory access must be done through a pointer value associated
1473 with an address range of the memory access, otherwise the behavior
1474 is undefined. Pointer values are associated with address ranges
1475 according to the following rules:</p>
1476
1477 <ul>
1478   <li>A pointer value is associated with the addresses associated with
1479       any value it is <i>based</i> on.
1480   <li>An address of a global variable is associated with the address
1481       range of the variable's storage.</li>
1482   <li>The result value of an allocation instruction is associated with
1483       the address range of the allocated storage.</li>
1484   <li>A null pointer in the default address-space is associated with
1485       no address.</li>
1486   <li>An integer constant other than zero or a pointer value returned
1487       from a function not defined within LLVM may be associated with address
1488       ranges allocated through mechanisms other than those provided by
1489       LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses
1490       allocated by mechanisms provided by LLVM.</li>
1491 </ul>
1492
1493 <p>A pointer value is <i>based</i> on another pointer value according
1494    to the following rules:</p>
1495
1496 <ul>
1497   <li>A pointer value formed from a
1498       <tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt> operation
1499       is <i>based</i> on the first operand of the <tt>getelementptr</tt>.</li>
1500   <li>The result value of a
1501       <tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt> is <i>based</i> on the operand
1502       of the <tt>bitcast</tt>.</li>
1503   <li>A pointer value formed by an
1504       <tt><a href="#i_inttoptr">inttoptr</a></tt> is <i>based</i> on all
1505       pointer values that contribute (directly or indirectly) to the
1506       computation of the pointer's value.</li>
1507   <li>The "<i>based</i> on" relationship is transitive.</li>
1508 </ul>
1509
1510 <p>Note that this definition of <i>"based"</i> is intentionally
1511    similar to the definition of <i>"based"</i> in C99, though it is
1512    slightly weaker.</p>
1513
1514 <p>LLVM IR does not associate types with memory. The result type of a
1515 <tt><a href="#i_load">load</a></tt> merely indicates the size and
1516 alignment of the memory from which to load, as well as the
1517 interpretation of the value. The first operand type of a
1518 <tt><a href="#i_store">store</a></tt> similarly only indicates the size
1519 and alignment of the store.</p>
1520
1521 <p>Consequently, type-based alias analysis, aka TBAA, aka
1522 <tt>-fstrict-aliasing</tt>, is not applicable to general unadorned
1523 LLVM IR. <a href="#metadata">Metadata</a> may be used to encode
1524 additional information which specialized optimization passes may use
1525 to implement type-based alias analysis.</p>
1526
1527 </div>
1528
1529 <!-- ======================================================================= -->
1530 <h3>
1531   <a name="volatile">Volatile Memory Accesses</a>
1532 </h3>
1533
1534 <div>
1535
1536 <p>Certain memory accesses, such as <a href="#i_load"><tt>load</tt></a>s, <a
1537 href="#i_store"><tt>store</tt></a>s, and <a
1538 href="#int_memcpy"><tt>llvm.memcpy</tt></a>s may be marked <tt>volatile</tt>.
1539 The optimizers must not change the number of volatile operations or change their
1540 order of execution relative to other volatile operations.  The optimizers
1541 <i>may</i> change the order of volatile operations relative to non-volatile
1542 operations.  This is not Java's "volatile" and has no cross-thread
1543 synchronization behavior.</p>
1544
1545 </div>
1546
1547 <!-- ======================================================================= -->
1548 <h3>
1549   <a name="memmodel">Memory Model for Concurrent Operations</a>
1550 </h3>
1551
1552 <div>
1553
1554 <p>The LLVM IR does not define any way to start parallel threads of execution
1555 or to register signal handlers. Nonetheless, there are platform-specific
1556 ways to create them, and we define LLVM IR's behavior in their presence. This
1557 model is inspired by the C++0x memory model.</p>
1558
1559 <p>For a more informal introduction to this model, see the
1560 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.
1561
1562 <p>We define a <i>happens-before</i> partial order as the least partial order
1563 that</p>
1564 <ul>
1565   <li>Is a superset of single-thread program order, and</li>
1566   <li>When a <i>synchronizes-with</i> <tt>b</tt>, includes an edge from
1567       <tt>a</tt> to <tt>b</tt>. <i>Synchronizes-with</i> pairs are introduced
1568       by platform-specific techniques, like pthread locks, thread
1569       creation, thread joining, etc., and by atomic instructions.
1570       (See also <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>).
1571       </li>
1572 </ul>
1573
1574 <p>Note that program order does not introduce <i>happens-before</i> edges
1575 between a thread and signals executing inside that thread.</p>
1576
1577 <p>Every (defined) read operation (load instructions, memcpy, atomic
1578 loads/read-modify-writes, etc.) <var>R</var> reads a series of bytes written by
1579 (defined) write operations (store instructions, atomic
1580 stores/read-modify-writes, memcpy, etc.). For the purposes of this section,
1581 initialized globals are considered to have a write of the initializer which is
1582 atomic and happens before any other read or write of the memory in question.
1583 For each byte of a read <var>R</var>, <var>R<sub>byte</sub></var> may see
1584 any write to the same byte, except:</p>
1585
1586 <ul>
1587   <li>If <var>write<sub>1</sub></var> happens before
1588       <var>write<sub>2</sub></var>, and <var>write<sub>2</sub></var> happens
1589       before <var>R<sub>byte</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var>
1590       does not see <var>write<sub>1</sub></var>.
1591   <li>If <var>R<sub>byte</sub></var> happens before
1592       <var>write<sub>3</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var> does not
1593       see <var>write<sub>3</sub></var>.
1594 </ul>
1595
1596 <p>Given that definition, <var>R<sub>byte</sub></var> is defined as follows:
1597 <ul>
1598   <li>If <var>R</var> is volatile, the result is target-dependent. (Volatile
1599       is supposed to give guarantees which can support
1600       <code>sig_atomic_t</code> in C/C++, and may be used for accesses to
1601       addresses which do not behave like normal memory.  It does not generally
1602       provide cross-thread synchronization.)
1603   <li>Otherwise, if there is no write to the same byte that happens before
1604     <var>R<sub>byte</sub></var>, <var>R<sub>byte</sub></var> returns 
1605     <tt>undef</tt> for that byte.
1606   <li>Otherwise, if <var>R<sub>byte</sub></var> may see exactly one write,
1607       <var>R<sub>byte</sub></var> returns the value written by that
1608       write.</li>
1609   <li>Otherwise, if <var>R</var> is atomic, and all the writes
1610       <var>R<sub>byte</sub></var> may see are atomic, it chooses one of the
1611       values written.  See the <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering
1612       Constraints</a> section for additional constraints on how the choice
1613       is made.
1614   <li>Otherwise <var>R<sub>byte</sub></var> returns <tt>undef</tt>.</li>
1615 </ul>
1616
1617 <p><var>R</var> returns the value composed of the series of bytes it read.
1618 This implies that some bytes within the value may be <tt>undef</tt>
1619 <b>without</b> the entire value being <tt>undef</tt>. Note that this only
1620 defines the semantics of the operation; it doesn't mean that targets will
1621 emit more than one instruction to read the series of bytes.</p>
1622
1623 <p>Note that in cases where none of the atomic intrinsics are used, this model
1624 places only one restriction on IR transformations on top of what is required
1625 for single-threaded execution: introducing a store to a byte which might not
1626 otherwise be stored is not allowed in general.  (Specifically, in the case
1627 where another thread might write to and read from an address, introducing a
1628 store can change a load that may see exactly one write into a load that may
1629 see multiple writes.)</p>
1630
1631 <!-- FIXME: This model assumes all targets where concurrency is relevant have
1632 a byte-size store which doesn't affect adjacent bytes.  As far as I can tell,
1633 none of the backends currently in the tree fall into this category; however,
1634 there might be targets which care.  If there are, we want a paragraph
1635 like the following:
1636
1637 Targets may specify that stores narrower than a certain width are not
1638 available; on such a target, for the purposes of this model, treat any
1639 non-atomic write with an alignment or width less than the minimum width
1640 as if it writes to the relevant surrounding bytes.
1641 -->
1642
1643 </div>
1644
1645 <!-- ======================================================================= -->
1646 <h3>
1647       <a name="ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>
1648 </h3>
1649
1650 <div>
1651
1652 <p>Atomic instructions (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a>,
1653 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>,
1654 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a>,
1655 <a href="#i_load"><code>atomic load</code></a>, and
1656 <a href="#i_store"><code>atomic store</code></a>) take an ordering parameter
1657 that determines which other atomic instructions on the same address they
1658 <i>synchronize with</i>.  These semantics are borrowed from Java and C++0x,
1659 but are somewhat more colloquial. If these descriptions aren't precise enough,
1660 check those specs (see spec references in the
1661 <a href="Atomics.html#introduction">atomics guide</a>).
1662 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a> instructions
1663 treat these orderings somewhat differently since they don't take an address.
1664 See that instruction's documentation for details.</p>
1665
1666 <p>For a simpler introduction to the ordering constraints, see the
1667 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.</p>
1668
1669 <dl>
1670 <dt><code>unordered</code></dt>
1671 <dd>The set of values that can be read is governed by the happens-before
1672 partial order. A value cannot be read unless some operation wrote it.
1673 This is intended to provide a guarantee strong enough to model Java's
1674 non-volatile shared variables.  This ordering cannot be specified for
1675 read-modify-write operations; it is not strong enough to make them atomic
1676 in any interesting way.</dd>
1677 <dt><code>monotonic</code></dt>
1678 <dd>In addition to the guarantees of <code>unordered</code>, there is a single
1679 total order for modifications by <code>monotonic</code> operations on each
1680 address. All modification orders must be compatible with the happens-before
1681 order. There is no guarantee that the modification orders can be combined to
1682 a global total order for the whole program (and this often will not be
1683 possible). The read in an atomic read-modify-write operation
1684 (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a> and
1685 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>)
1686 reads the value in the modification order immediately before the value it
1687 writes. If one atomic read happens before another atomic read of the same
1688 address, the later read must see the same value or a later value in the
1689 address's modification order. This disallows reordering of
1690 <code>monotonic</code> (or stronger) operations on the same address. If an
1691 address is written <code>monotonic</code>ally by one thread, and other threads
1692 <code>monotonic</code>ally read that address repeatedly, the other threads must
1693 eventually see the write. This corresponds to the C++0x/C1x
1694 <code>memory_order_relaxed</code>.</dd>
1695 <dt><code>acquire</code></dt>
1696 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>,
1697 a <i>synchronizes-with</i> edge may be formed with a <code>release</code>
1698 operation. This is intended to model C++'s <code>memory_order_acquire</code>.</dd>
1699 <dt><code>release</code></dt>
1700 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>, if this operation
1701 writes a value which is subsequently read by an <code>acquire</code> operation,
1702 it <i>synchronizes-with</i> that operation.  (This isn't a complete
1703 description; see the C++0x definition of a release sequence.) This corresponds
1704 to the C++0x/C1x <code>memory_order_release</code>.</dd>
1705 <dt><code>acq_rel</code> (acquire+release)</dt><dd>Acts as both an
1706 <code>acquire</code> and <code>release</code> operation on its address.
1707 This corresponds to the C++0x/C1x <code>memory_order_acq_rel</code>.</dd>
1708 <dt><code>seq_cst</code> (sequentially consistent)</dt><dd>
1709 <dd>In addition to the guarantees of <code>acq_rel</code>
1710 (<code>acquire</code> for an operation which only reads, <code>release</code>
1711 for an operation which only writes), there is a global total order on all
1712 sequentially-consistent operations on all addresses, which is consistent with
1713 the <i>happens-before</i> partial order and with the modification orders of
1714 all the affected addresses. Each sequentially-consistent read sees the last
1715 preceding write to the same address in this global order. This corresponds
1716 to the C++0x/C1x <code>memory_order_seq_cst</code> and Java volatile.</dd>
1717 </dl>
1718
1719 <p id="singlethread">If an atomic operation is marked <code>singlethread</code>,
1720 it only <i>synchronizes with</i> or participates in modification and seq_cst
1721 total orderings with other operations running in the same thread (for example,
1722 in signal handlers).</p>
1723
1724 </div>
1725
1726 </div>
1727
1728 <!-- *********************************************************************** -->
1729 <h2><a name="typesystem">Type System</a></h2>
1730 <!-- *********************************************************************** -->
1731
1732 <div>
1733
1734 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
1735    intermediate representation.  Being typed enables a number of optimizations
1736    to be performed on the intermediate representation directly, without having
1737    to do extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
1738    system makes it easier to read the generated code and enables novel analyses
1739    and transformations that are not feasible to perform on normal three address
1740    code representations.</p>
1741
1742 <!-- ======================================================================= -->
1743 <h3>
1744   <a name="t_classifications">Type Classifications</a>
1745 </h3>
1746
1747 <div>
1748
1749 <p>The types fall into a few useful classifications:</p>
1750
1751 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1752   <tbody>
1753     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
1754     <tr>
1755       <td><a href="#t_integer">integer</a></td>
1756       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
1757     </tr>
1758     <tr>
1759       <td><a href="#t_floating">floating point</a></td>
1760       <td><tt>half, float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128</tt></td>
1761     </tr>
1762     <tr>
1763       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
1764       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1765           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1766           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1767           <a href="#t_vector">vector</a>,
1768           <a href="#t_struct">structure</a>,
1769           <a href="#t_array">array</a>,
1770           <a href="#t_label">label</a>,
1771           <a href="#t_metadata">metadata</a>.
1772       </td>
1773     </tr>
1774     <tr>
1775       <td><a href="#t_primitive">primitive</a></td>
1776       <td><a href="#t_label">label</a>,
1777           <a href="#t_void">void</a>,
1778           <a href="#t_integer">integer</a>,
1779           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1780           <a href="#t_x86mmx">x86mmx</a>,
1781           <a href="#t_metadata">metadata</a>.</td>
1782     </tr>
1783     <tr>
1784       <td><a href="#t_derived">derived</a></td>
1785       <td><a href="#t_array">array</a>,
1786           <a href="#t_function">function</a>,
1787           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1788           <a href="#t_struct">structure</a>,
1789           <a href="#t_vector">vector</a>,
1790           <a href="#t_opaque">opaque</a>.
1791       </td>
1792     </tr>
1793   </tbody>
1794 </table>
1795
1796 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the most
1797    important.  Values of these types are the only ones which can be produced by
1798    instructions.</p>
1799
1800 </div>
1801
1802 <!-- ======================================================================= -->
1803 <h3>
1804   <a name="t_primitive">Primitive Types</a>
1805 </h3>
1806
1807 <div>
1808
1809 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
1810    system.</p>
1811
1812 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1813 <h4>
1814   <a name="t_integer">Integer Type</a>
1815 </h4>
1816
1817 <div>
1818
1819 <h5>Overview:</h5>
1820 <p>The integer type is a very simple type that simply specifies an arbitrary
1821    bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
1822    2<sup>23</sup>-1 (about 8 million) can be specified.</p>
1823
1824 <h5>Syntax:</h5>
1825 <pre>
1826   iN
1827 </pre>
1828
1829 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
1830    value.</p>
1831
1832 <h5>Examples:</h5>
1833 <table class="layout">
1834   <tr class="layout">
1835     <td class="left"><tt>i1</tt></td>
1836     <td class="left">a single-bit integer.</td>
1837   </tr>
1838   <tr class="layout">
1839     <td class="left"><tt>i32</tt></td>
1840     <td class="left">a 32-bit integer.</td>
1841   </tr>
1842   <tr class="layout">
1843     <td class="left"><tt>i1942652</tt></td>
1844     <td class="left">a really big integer of over 1 million bits.</td>
1845   </tr>
1846 </table>
1847
1848 </div>
1849
1850 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1851 <h4>
1852   <a name="t_floating">Floating Point Types</a>
1853 </h4>
1854
1855 <div>
1856
1857 <table>
1858   <tbody>
1859     <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
1860     <tr><td><tt>half</tt></td><td>16-bit floating point value</td></tr>
1861     <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
1862     <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
1863     <tr><td><tt>fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (112-bit mantissa)</td></tr>
1864     <tr><td><tt>x86_fp80</tt></td><td>80-bit floating point value (X87)</td></tr>
1865     <tr><td><tt>ppc_fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (two 64-bits)</td></tr>
1866   </tbody>
1867 </table>
1868
1869 </div>
1870
1871 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1872 <h4>
1873   <a name="t_x86mmx">X86mmx Type</a>
1874 </h4>
1875
1876 <div>
1877
1878 <h5>Overview:</h5>
1879 <p>The x86mmx type represents a value held in an MMX register on an x86 machine.  The operations allowed on it are quite limited:  parameters and return values, load and store, and bitcast.  User-specified MMX instructions are represented as intrinsic or asm calls with arguments and/or results of this type.  There are no arrays, vectors or constants of this type.</p>
1880
1881 <h5>Syntax:</h5>
1882 <pre>
1883   x86mmx
1884 </pre>
1885
1886 </div>
1887
1888 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1889 <h4>
1890   <a name="t_void">Void Type</a>
1891 </h4>
1892
1893 <div>
1894
1895 <h5>Overview:</h5>
1896 <p>The void type does not represent any value and has no size.</p>
1897
1898 <h5>Syntax:</h5>
1899 <pre>
1900   void
1901 </pre>
1902
1903 </div>
1904
1905 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1906 <h4>
1907   <a name="t_label">Label Type</a>
1908 </h4>
1909
1910 <div>
1911
1912 <h5>Overview:</h5>
1913 <p>The label type represents code labels.</p>
1914
1915 <h5>Syntax:</h5>
1916 <pre>
1917   label
1918 </pre>
1919
1920 </div>
1921
1922 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1923 <h4>
1924   <a name="t_metadata">Metadata Type</a>
1925 </h4>
1926
1927 <div>
1928
1929 <h5>Overview:</h5>
1930 <p>The metadata type represents embedded metadata. No derived types may be
1931    created from metadata except for <a href="#t_function">function</a>
1932    arguments.
1933
1934 <h5>Syntax:</h5>
1935 <pre>
1936   metadata
1937 </pre>
1938
1939 </div>
1940
1941 </div>
1942
1943 <!-- ======================================================================= -->
1944 <h3>
1945   <a name="t_derived">Derived Types</a>
1946 </h3>
1947
1948 <div>
1949
1950 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system.  This is
1951    what allows a programmer to represent arrays, functions, pointers, and other
1952    useful types.  Each of these types contain one or more element types which
1953    may be a primitive type, or another derived type.  For example, it is
1954    possible to have a two dimensional array, using an array as the element type
1955    of another array.</p>
1956
1957 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1958 <h4>
1959   <a name="t_aggregate">Aggregate Types</a>
1960 </h4>
1961
1962 <div>
1963
1964 <p>Aggregate Types are a subset of derived types that can contain multiple
1965   member types. <a href="#t_array">Arrays</a> and
1966   <a href="#t_struct">structs</a> are aggregate types.
1967   <a href="#t_vector">Vectors</a> are not considered to be aggregate types.</p>
1968
1969 </div>
1970
1971 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1972 <h4>
1973   <a name="t_array">Array Type</a>
1974 </h4>
1975
1976 <div>
1977
1978 <h5>Overview:</h5>
1979 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1980    sequentially in memory.  The array type requires a size (number of elements)
1981    and an underlying data type.</p>
1982
1983 <h5>Syntax:</h5>
1984 <pre>
1985   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1986 </pre>
1987
1988 <p>The number of elements is a constant integer value; <tt>elementtype</tt> may
1989    be any type with a size.</p>
1990
1991 <h5>Examples:</h5>
1992 <table class="layout">
1993   <tr class="layout">
1994     <td class="left"><tt>[40 x i32]</tt></td>
1995     <td class="left">Array of 40 32-bit integer values.</td>
1996   </tr>
1997   <tr class="layout">
1998     <td class="left"><tt>[41 x i32]</tt></td>
1999     <td class="left">Array of 41 32-bit integer values.</td>
2000   </tr>
2001   <tr class="layout">
2002     <td class="left"><tt>[4 x i8]</tt></td>
2003     <td class="left">Array of 4 8-bit integer values.</td>
2004   </tr>
2005 </table>
2006 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
2007 <table class="layout">
2008   <tr class="layout">
2009     <td class="left"><tt>[3 x [4 x i32]]</tt></td>
2010     <td class="left">3x4 array of 32-bit integer values.</td>
2011   </tr>
2012   <tr class="layout">
2013     <td class="left"><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
2014     <td class="left">12x10 array of single precision floating point values.</td>
2015   </tr>
2016   <tr class="layout">
2017     <td class="left"><tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt></td>
2018     <td class="left">2x3x4 array of 16-bit integer  values.</td>
2019   </tr>
2020 </table>
2021
2022 <p>There is no restriction on indexing beyond the end of the array implied by
2023    a static type (though there are restrictions on indexing beyond the bounds
2024    of an allocated object in some cases). This means that single-dimension
2025    'variable sized array' addressing can be implemented in LLVM with a zero
2026    length array type. An implementation of 'pascal style arrays' in LLVM could
2027    use the type "<tt>{ i32, [0 x float]}</tt>", for example.</p>
2028
2029 </div>
2030
2031 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2032 <h4>
2033   <a name="t_function">Function Type</a>
2034 </h4>
2035
2036 <div>
2037
2038 <h5>Overview:</h5>
2039 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It consists of
2040    a return type and a list of formal parameter types. The return type of a
2041    function type is a first class type or a void type.</p>
2042
2043 <h5>Syntax:</h5>
2044 <pre>
2045   &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)
2046 </pre>
2047
2048 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
2049    specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
2050    which indicates that the function takes a variable number of arguments.
2051    Variable argument functions can access their arguments with
2052    the <a href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a>
2053    functions.  '<tt>&lt;returntype&gt;</tt>' is any type except
2054    <a href="#t_label">label</a>.</p>
2055
2056 <h5>Examples:</h5>
2057 <table class="layout">
2058   <tr class="layout">
2059     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
2060     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
2061     </td>
2062   </tr><tr class="layout">
2063     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
2064     </tt></td>
2065     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
2066       an <tt>i16</tt> and a <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>,
2067       returning <tt>float</tt>.
2068     </td>
2069   </tr><tr class="layout">
2070     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
2071     <td class="left">A vararg function that takes at least one
2072       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C),
2073       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in
2074       LLVM.
2075     </td>
2076   </tr><tr class="layout">
2077     <td class="left"><tt>{i32, i32} (i32)</tt></td>
2078     <td class="left">A function taking an <tt>i32</tt>, returning a
2079         <a href="#t_struct">structure</a> containing two <tt>i32</tt> values
2080     </td>
2081   </tr>
2082 </table>
2083
2084 </div>
2085
2086 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2087 <h4>
2088   <a name="t_struct">Structure Type</a>
2089 </h4>
2090
2091 <div>
2092
2093 <h5>Overview:</h5>
2094 <p>The structure type is used to represent a collection of data members together
2095   in memory.  The elements of a structure may be any type that has a size.</p>
2096
2097 <p>Structures in memory are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>'
2098    and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field
2099    with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.
2100    Structures in registers are accessed using the
2101    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' and
2102    '<tt><a href="#i_insertvalue">insertvalue</a></tt>' instructions.</p>
2103   
2104 <p>Structures may optionally be "packed" structures, which indicate that the 
2105   alignment of the struct is one byte, and that there is no padding between
2106   the elements.  In non-packed structs, padding between field types is inserted
2107   as defined by the DataLayout string in the module, which is required to match
2108   what the underlying code generator expects.</p>
2109
2110 <p>Structures can either be "literal" or "identified".  A literal structure is
2111   defined inline with other types (e.g. <tt>{i32, i32}*</tt>) whereas identified
2112   types are always defined at the top level with a name.  Literal types are
2113   uniqued by their contents and can never be recursive or opaque since there is
2114   no way to write one.  Identified types can be recursive, can be opaqued, and are
2115   never uniqued.
2116 </p>
2117   
2118 <h5>Syntax:</h5>
2119 <pre>
2120   %T1 = type { &lt;type list&gt; }     <i>; Identified normal struct type</i>
2121   %T2 = type &lt;{ &lt;type list&gt; }&gt;   <i>; Identified packed struct type</i>
2122 </pre>
2123   
2124 <h5>Examples:</h5>
2125 <table class="layout">
2126   <tr class="layout">
2127     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
2128     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
2129   </tr>
2130   <tr class="layout">
2131     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
2132     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
2133       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
2134       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
2135       an <tt>i32</tt>.</td>
2136   </tr>
2137   <tr class="layout">
2138     <td class="left"><tt>&lt;{ i8, i32 }&gt;</tt></td>
2139     <td class="left">A packed struct known to be 5 bytes in size.</td>
2140   </tr>
2141 </table>
2142
2143 </div>
2144   
2145 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2146 <h4>
2147   <a name="t_opaque">Opaque Structure Types</a>
2148 </h4>
2149
2150 <div>
2151
2152 <h5>Overview:</h5>
2153 <p>Opaque structure types are used to represent named structure types that do
2154    not have a body specified.  This corresponds (for example) to the C notion of
2155    a forward declared structure.</p>
2156
2157 <h5>Syntax:</h5>
2158 <pre>
2159   %X = type opaque
2160   %52 = type opaque
2161 </pre>
2162
2163 <h5>Examples:</h5>
2164 <table class="layout">
2165   <tr class="layout">
2166     <td class="left"><tt>opaque</tt></td>
2167     <td class="left">An opaque type.</td>
2168   </tr>
2169 </table>
2170
2171 </div>
2172
2173
2174
2175 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2176 <h4>
2177   <a name="t_pointer">Pointer Type</a>
2178 </h4>
2179
2180 <div>
2181
2182 <h5>Overview:</h5>
2183 <p>The pointer type is used to specify memory locations.
2184    Pointers are commonly used to reference objects in memory.</p>
2185    
2186 <p>Pointer types may have an optional address space attribute defining the
2187    numbered address space where the pointed-to object resides. The default
2188    address space is number zero. The semantics of non-zero address
2189    spaces are target-specific.</p>
2190
2191 <p>Note that LLVM does not permit pointers to void (<tt>void*</tt>) nor does it
2192    permit pointers to labels (<tt>label*</tt>).  Use <tt>i8*</tt> instead.</p>
2193
2194 <h5>Syntax:</h5>
2195 <pre>
2196   &lt;type&gt; *
2197 </pre>
2198
2199 <h5>Examples:</h5>
2200 <table class="layout">
2201   <tr class="layout">
2202     <td class="left"><tt>[4 x i32]*</tt></td>
2203     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a
2204                     href="#t_array">array</a> of four <tt>i32</tt> values.</td>
2205   </tr>
2206   <tr class="layout">
2207     <td class="left"><tt>i32 (i32*) *</tt></td>
2208     <td class="left"> A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
2209       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
2210       <tt>i32</tt>.</td>
2211   </tr>
2212   <tr class="layout">
2213     <td class="left"><tt>i32 addrspace(5)*</tt></td>
2214     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to an <tt>i32</tt> value
2215      that resides in address space #5.</td>
2216   </tr>
2217 </table>
2218
2219 </div>
2220
2221 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2222 <h4>
2223   <a name="t_vector">Vector Type</a>
2224 </h4>
2225
2226 <div>
2227
2228 <h5>Overview:</h5>
2229 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector of elements.
2230    Vector types are used when multiple primitive data are operated in parallel
2231    using a single instruction (SIMD).  A vector type requires a size (number of
2232    elements) and an underlying primitive data type.  Vector types are considered
2233    <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
2234
2235 <h5>Syntax:</h5>
2236 <pre>
2237   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
2238 </pre>
2239
2240 <p>The number of elements is a constant integer value larger than 0; elementtype
2241    may be any integer or floating point type, or a pointer to these types.
2242    Vectors of size zero are not allowed. </p>
2243
2244 <h5>Examples:</h5>
2245 <table class="layout">
2246   <tr class="layout">
2247     <td class="left"><tt>&lt;4 x i32&gt;</tt></td>
2248     <td class="left">Vector of 4 32-bit integer values.</td>
2249   </tr>
2250   <tr class="layout">
2251     <td class="left"><tt>&lt;8 x float&gt;</tt></td>
2252     <td class="left">Vector of 8 32-bit floating-point values.</td>
2253   </tr>
2254   <tr class="layout">
2255     <td class="left"><tt>&lt;2 x i64&gt;</tt></td>
2256     <td class="left">Vector of 2 64-bit integer values.</td>
2257   </tr>
2258   <tr class="layout">
2259     <td class="left"><tt>&lt;4 x i64*&gt;</tt></td>
2260     <td class="left">Vector of 4 pointers to 64-bit integer values.</td>
2261   </tr>
2262 </table>
2263
2264 </div>
2265
2266 </div>
2267
2268 </div>
2269
2270 <!-- *********************************************************************** -->
2271 <h2><a name="constants">Constants</a></h2>
2272 <!-- *********************************************************************** -->
2273
2274 <div>
2275
2276 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
2277    them all and their syntax.</p>
2278
2279 <!-- ======================================================================= -->
2280 <h3>
2281   <a name="simpleconstants">Simple Constants</a>
2282 </h3>
2283
2284 <div>
2285
2286 <dl>
2287   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
2288   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
2289       constants of the <tt><a href="#t_integer">i1</a></tt> type.</dd>
2290
2291   <dt><b>Integer constants</b></dt>
2292   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of
2293       the <a href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used
2294       with integer types.</dd>
2295
2296   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
2297   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
2298       exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
2299       notation (see below).  The assembler requires the exact decimal value of a
2300       floating-point constant.  For example, the assembler accepts 1.25 but
2301       rejects 1.3 because 1.3 is a repeating decimal in binary.  Floating point
2302       constants must have a <a href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
2303
2304   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
2305   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
2306       and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
2307 </dl>
2308
2309 <p>The one non-intuitive notation for constants is the hexadecimal form of
2310    floating point constants.  For example, the form '<tt>double
2311    0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than)
2312    '<tt>double 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point
2313    constants are required (and the only time that they are generated by the
2314    disassembler) is when a floating point constant must be emitted but it cannot
2315    be represented as a decimal floating point number in a reasonable number of
2316    digits.  For example, NaN's, infinities, and other special values are
2317    represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly and disassembly
2318    do not cause any bits to change in the constants.</p>
2319
2320 <p>When using the hexadecimal form, constants of types half, float, and double are
2321    represented using the 16-digit form shown above (which matches the IEEE754
2322    representation for double); half and float values must, however, be exactly
2323    representable as IEE754 half and single precision, respectively.
2324    Hexadecimal format is always used
2325    for long double, and there are three forms of long double.  The 80-bit format
2326    used by x86 is represented as <tt>0xK</tt> followed by 20 hexadecimal digits.
2327    The 128-bit format used by PowerPC (two adjacent doubles) is represented
2328    by <tt>0xM</tt> followed by 32 hexadecimal digits.  The IEEE 128-bit format
2329    is represented by <tt>0xL</tt> followed by 32 hexadecimal digits; no
2330    currently supported target uses this format.  Long doubles will only work if
2331    they match the long double format on your target. The IEEE 16-bit format
2332    (half precision) is represented by <tt>0xH</tt> followed by 4 hexadecimal
2333    digits. All hexadecimal formats are big-endian (sign bit at the left).</p>
2334
2335 <p>There are no constants of type x86mmx.</p>
2336 </div>
2337
2338 <!-- ======================================================================= -->
2339 <h3>
2340 <a name="aggregateconstants"></a> <!-- old anchor -->
2341 <a name="complexconstants">Complex Constants</a>
2342 </h3>
2343
2344 <div>
2345
2346 <p>Complex constants are a (potentially recursive) combination of simple
2347    constants and smaller complex constants.</p>
2348
2349 <dl>
2350   <dt><b>Structure constants</b></dt>
2351   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
2352       type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
2353       (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* @G }</tt>",
2354       where "<tt>@G</tt>" is declared as "<tt>@G = external global i32</tt>".
2355       Structure constants must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and
2356       the number and types of elements must match those specified by the
2357       type.</dd>
2358
2359   <dt><b>Array constants</b></dt>
2360   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
2361      definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square
2362      brackets (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74
2363      ]</tt>".  Array constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and
2364      the number and types of elements must match those specified by the
2365      type.</dd>
2366
2367   <dt><b>Vector constants</b></dt>
2368   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
2369       definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
2370       less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32
2371       42, i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must
2372       have <a href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of
2373       elements must match those specified by the type.</dd>
2374
2375   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
2376   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
2377       value to zero of <em>any</em> type, including scalar and
2378       <a href="#t_aggregate">aggregate</a> types.
2379       This is often used to avoid having to print large zero initializers
2380       (e.g. for large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit
2381       zero initializers.</dd>
2382
2383   <dt><b>Metadata node</b></dt>
2384   <dd>A metadata node is a structure-like constant with
2385       <a href="#t_metadata">metadata type</a>.  For example: "<tt>metadata !{
2386       i32 0, metadata !"test" }</tt>".  Unlike other constants that are meant to
2387       be interpreted as part of the instruction stream, metadata is a place to
2388       attach additional information such as debug info.</dd>
2389 </dl>
2390
2391 </div>
2392
2393 <!-- ======================================================================= -->
2394 <h3>
2395   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
2396 </h3>
2397
2398 <div>
2399
2400 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a>
2401    and <a href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid
2402    (link-time) constants.  These constants are explicitly referenced when
2403    the <a href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always
2404    have <a href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a
2405    legal LLVM file:</p>
2406
2407 <pre class="doc_code">
2408 @X = global i32 17
2409 @Y = global i32 42
2410 @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
2411 </pre>
2412
2413 </div>
2414
2415 <!-- ======================================================================= -->
2416 <h3>
2417   <a name="undefvalues">Undefined Values</a>
2418 </h3>
2419
2420 <div>
2421
2422 <p>The string '<tt>undef</tt>' can be used anywhere a constant is expected, and
2423    indicates that the user of the value may receive an unspecified bit-pattern.
2424    Undefined values may be of any type (other than '<tt>label</tt>'
2425    or '<tt>void</tt>') and be used anywhere a constant is permitted.</p>
2426
2427 <p>Undefined values are useful because they indicate to the compiler that the
2428    program is well defined no matter what value is used.  This gives the
2429    compiler more freedom to optimize.  Here are some examples of (potentially
2430    surprising) transformations that are valid (in pseudo IR):</p>
2431
2432
2433 <pre class="doc_code">
2434   %A = add %X, undef
2435   %B = sub %X, undef
2436   %C = xor %X, undef
2437 Safe:
2438   %A = undef
2439   %B = undef
2440   %C = undef
2441 </pre>
2442
2443 <p>This is safe because all of the output bits are affected by the undef bits.
2444    Any output bit can have a zero or one depending on the input bits.</p>
2445
2446 <pre class="doc_code">
2447   %A = or %X, undef
2448   %B = and %X, undef
2449 Safe:
2450   %A = -1
2451   %B = 0
2452 Unsafe:
2453   %A = undef
2454   %B = undef
2455 </pre>
2456
2457 <p>These logical operations have bits that are not always affected by the input.
2458    For example, if <tt>%X</tt> has a zero bit, then the output of the
2459    '<tt>and</tt>' operation will always be a zero for that bit, no matter what
2460    the corresponding bit from the '<tt>undef</tt>' is. As such, it is unsafe to
2461    optimize or assume that the result of the '<tt>and</tt>' is '<tt>undef</tt>'.
2462    However, it is safe to assume that all bits of the '<tt>undef</tt>' could be
2463    0, and optimize the '<tt>and</tt>' to 0. Likewise, it is safe to assume that
2464    all the bits of the '<tt>undef</tt>' operand to the '<tt>or</tt>' could be
2465    set, allowing the '<tt>or</tt>' to be folded to -1.</p>
2466
2467 <pre class="doc_code">
2468   %A = select undef, %X, %Y
2469   %B = select undef, 42, %Y
2470   %C = select %X, %Y, undef
2471 Safe:
2472   %A = %X     (or %Y)
2473   %B = 42     (or %Y)
2474   %C = %Y
2475 Unsafe:
2476   %A = undef
2477   %B = undef
2478   %C = undef
2479 </pre>
2480
2481 <p>This set of examples shows that undefined '<tt>select</tt>' (and conditional
2482    branch) conditions can go <em>either way</em>, but they have to come from one
2483    of the two operands.  In the <tt>%A</tt> example, if <tt>%X</tt> and
2484    <tt>%Y</tt> were both known to have a clear low bit, then <tt>%A</tt> would
2485    have to have a cleared low bit. However, in the <tt>%C</tt> example, the
2486    optimizer is allowed to assume that the '<tt>undef</tt>' operand could be the
2487    same as <tt>%Y</tt>, allowing the whole '<tt>select</tt>' to be
2488    eliminated.</p>
2489
2490 <pre class="doc_code">
2491   %A = xor undef, undef
2492
2493   %B = undef
2494   %C = xor %B, %B
2495
2496   %D = undef
2497   %E = icmp lt %D, 4
2498   %F = icmp gte %D, 4
2499
2500 Safe:
2501   %A = undef
2502   %B = undef
2503   %C = undef
2504   %D = undef
2505   %E = undef
2506   %F = undef
2507 </pre>
2508
2509 <p>This example points out that two '<tt>undef</tt>' operands are not
2510    necessarily the same. This can be surprising to people (and also matches C
2511    semantics) where they assume that "<tt>X^X</tt>" is always zero, even
2512    if <tt>X</tt> is undefined. This isn't true for a number of reasons, but the
2513    short answer is that an '<tt>undef</tt>' "variable" can arbitrarily change
2514    its value over its "live range".  This is true because the variable doesn't
2515    actually <em>have a live range</em>. Instead, the value is logically read
2516    from arbitrary registers that happen to be around when needed, so the value
2517    is not necessarily consistent over time. In fact, <tt>%A</tt> and <tt>%C</tt>
2518    need to have the same semantics or the core LLVM "replace all uses with"
2519    concept would not hold.</p>
2520
2521 <pre class="doc_code">
2522   %A = fdiv undef, %X
2523   %B = fdiv %X, undef
2524 Safe:
2525   %A = undef
2526 b: unreachable
2527 </pre>
2528
2529 <p>These examples show the crucial difference between an <em>undefined
2530   value</em> and <em>undefined behavior</em>. An undefined value (like
2531   '<tt>undef</tt>') is allowed to have an arbitrary bit-pattern. This means that
2532   the <tt>%A</tt> operation can be constant folded to '<tt>undef</tt>', because
2533   the '<tt>undef</tt>' could be an SNaN, and <tt>fdiv</tt> is not (currently)
2534   defined on SNaN's. However, in the second example, we can make a more
2535   aggressive assumption: because the <tt>undef</tt> is allowed to be an
2536   arbitrary value, we are allowed to assume that it could be zero. Since a
2537   divide by zero has <em>undefined behavior</em>, we are allowed to assume that
2538   the operation does not execute at all. This allows us to delete the divide and
2539   all code after it. Because the undefined operation "can't happen", the
2540   optimizer can assume that it occurs in dead code.</p>
2541
2542 <pre class="doc_code">
2543 a:  store undef -> %X
2544 b:  store %X -> undef
2545 Safe:
2546 a: &lt;deleted&gt;
2547 b: unreachable
2548 </pre>
2549
2550 <p>These examples reiterate the <tt>fdiv</tt> example: a store <em>of</em> an
2551    undefined value can be assumed to not have any effect; we can assume that the
2552    value is overwritten with bits that happen to match what was already there.
2553    However, a store <em>to</em> an undefined location could clobber arbitrary
2554    memory, therefore, it has undefined behavior.</p>
2555
2556 </div>
2557
2558 <!-- ======================================================================= -->
2559 <h3>
2560   <a name="poisonvalues">Poison Values</a>
2561 </h3>
2562
2563 <div>
2564
2565 <p>Poison values are similar to <a href="#undefvalues">undef values</a>, however
2566    they also represent the fact that an instruction or constant expression which
2567    cannot evoke side effects has nevertheless detected a condition which results
2568    in undefined behavior.</p>
2569
2570 <p>There is currently no way of representing a poison value in the IR; they
2571    only exist when produced by operations such as
2572    <a href="#i_add"><tt>add</tt></a> with the <tt>nsw</tt> flag.</p>
2573
2574 <p>Poison value behavior is defined in terms of value <i>dependence</i>:</p>
2575
2576 <ul>
2577 <li>Values other than <a href="#i_phi"><tt>phi</tt></a> nodes depend on
2578     their operands.</li>
2579
2580 <li><a href="#i_phi"><tt>Phi</tt></a> nodes depend on the operand corresponding
2581     to their dynamic predecessor basic block.</li>
2582
2583 <li>Function arguments depend on the corresponding actual argument values in
2584     the dynamic callers of their functions.</li>
2585
2586 <li><a href="#i_call"><tt>Call</tt></a> instructions depend on the
2587     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instructions that dynamically transfer
2588     control back to them.</li>
2589
2590 <li><a href="#i_invoke"><tt>Invoke</tt></a> instructions depend on the
2591     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>, <a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>,
2592     or exception-throwing call instructions that dynamically transfer control
2593     back to them.</li>
2594
2595 <li>Non-volatile loads and stores depend on the most recent stores to all of the
2596     referenced memory addresses, following the order in the IR
2597     (including loads and stores implied by intrinsics such as
2598     <a href="#int_memcpy"><tt>@llvm.memcpy</tt></a>.)</li>
2599
2600 <!-- TODO: In the case of multiple threads, this only applies if the store
2601      "happens-before" the load or store. -->
2602
2603 <!-- TODO: floating-point exception state -->
2604
2605 <li>An instruction with externally visible side effects depends on the most
2606     recent preceding instruction with externally visible side effects, following
2607     the order in the IR. (This includes
2608     <a href="#volatile">volatile operations</a>.)</li>
2609
2610 <li>An instruction <i>control-depends</i> on a
2611     <a href="#terminators">terminator instruction</a>
2612     if the terminator instruction has multiple successors and the instruction
2613     is always executed when control transfers to one of the successors, and
2614     may not be executed when control is transferred to another.</li>
2615
2616 <li>Additionally, an instruction also <i>control-depends</i> on a terminator
2617     instruction if the set of instructions it otherwise depends on would be
2618     different if the terminator had transferred control to a different
2619     successor.</li>
2620
2621 <li>Dependence is transitive.</li>
2622
2623 </ul>
2624
2625 <p>Poison Values have the same behavior as <a href="#undefvalues">undef values</a>,
2626    with the additional affect that any instruction which has a <i>dependence</i>
2627    on a poison value has undefined behavior.</p>
2628
2629 <p>Here are some examples:</p>
2630
2631 <pre class="doc_code">
2632 entry:
2633   %poison = sub nuw i32 0, 1           ; Results in a poison value.
2634   %still_poison = and i32 %poison, 0   ; 0, but also poison.
2635   %poison_yet_again = getelementptr i32* @h, i32 %still_poison
2636   store i32 0, i32* %poison_yet_again  ; memory at @h[0] is poisoned
2637
2638   store i32 %poison, i32* @g           ; Poison value stored to memory.
2639   %poison2 = load i32* @g              ; Poison value loaded back from memory.
2640
2641   store volatile i32 %poison, i32* @g  ; External observation; undefined behavior.
2642
2643   %narrowaddr = bitcast i32* @g to i16*
2644   %wideaddr = bitcast i32* @g to i64*
2645   %poison3 = load i16* %narrowaddr     ; Returns a poison value.
2646   %poison4 = load i64* %wideaddr       ; Returns a poison value.
2647
2648   %cmp = icmp slt i32 %poison, 0       ; Returns a poison value.
2649   br i1 %cmp, label %true, label %end  ; Branch to either destination.
2650
2651 true:
2652   store volatile i32 0, i32* @g        ; This is control-dependent on %cmp, so
2653                                        ; it has undefined behavior.
2654   br label %end
2655
2656 end:
2657   %p = phi i32 [ 0, %entry ], [ 1, %true ]
2658                                        ; Both edges into this PHI are
2659                                        ; control-dependent on %cmp, so this
2660                                        ; always results in a poison value.
2661
2662   store volatile i32 0, i32* @g        ; This would depend on the store in %true
2663                                        ; if %cmp is true, or the store in %entry
2664                                        ; otherwise, so this is undefined behavior.
2665
2666   br i1 %cmp, label %second_true, label %second_end
2667                                        ; The same branch again, but this time the
2668                                        ; true block doesn't have side effects.
2669
2670 second_true:
2671   ; No side effects!
2672   ret void
2673
2674 second_end:
2675   store volatile i32 0, i32* @g        ; This time, the instruction always depends
2676                                        ; on the store in %end. Also, it is
2677                                        ; control-equivalent to %end, so this is
2678                                        ; well-defined (ignoring earlier undefined
2679                                        ; behavior in this example).
2680 </pre>
2681
2682 </div>
2683
2684 <!-- ======================================================================= -->
2685 <h3>
2686   <a name="blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a>
2687 </h3>
2688
2689 <div>
2690
2691 <p><b><tt>blockaddress(@function, %block)</tt></b></p>
2692
2693 <p>The '<tt>blockaddress</tt>' constant computes the address of the specified
2694    basic block in the specified function, and always has an i8* type.  Taking
2695    the address of the entry block is illegal.</p>
2696
2697 <p>This value only has defined behavior when used as an operand to the
2698    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>' instruction, or for
2699    comparisons against null. Pointer equality tests between labels addresses
2700    results in undefined behavior &mdash; though, again, comparison against null
2701    is ok, and no label is equal to the null pointer. This may be passed around
2702    as an opaque pointer sized value as long as the bits are not inspected. This
2703    allows <tt>ptrtoint</tt> and arithmetic to be performed on these values so
2704    long as the original value is reconstituted before the <tt>indirectbr</tt>
2705    instruction.</p>
2706
2707 <p>Finally, some targets may provide defined semantics when using the value as
2708    the operand to an inline assembly, but that is target specific.</p>
2709
2710 </div>
2711
2712
2713 <!-- ======================================================================= -->
2714 <h3>
2715   <a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
2716 </h3>
2717
2718 <div>
2719
2720 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
2721    to be used as constants.  Constant expressions may be of
2722    any <a href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM
2723    operation that does not have side effects (e.g. load and call are not
2724    supported). The following is the syntax for constant expressions:</p>
2725
2726 <dl>
2727   <dt><b><tt>trunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2728   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger
2729       than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
2730
2731   <dt><b><tt>zext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2732   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2733       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2734
2735   <dt><b><tt>sext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2736   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2737       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2738
2739   <dt><b><tt>fptrunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2740   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The
2741       size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be
2742       floating point.</dd>
2743
2744   <dt><b><tt>fpext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2745   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be
2746       smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating
2747       point.</dd>
2748
2749   <dt><b><tt>fptoui (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2750   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
2751       constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2752       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2753       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2754       integer type, the results are undefined.</dd>
2755
2756   <dt><b><tt>fptosi (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2757   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
2758       constant.  TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2759       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2760       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2761       integer type, the results are undefined.</dd>
2762
2763   <dt><b><tt>uitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2764   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
2765       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2766       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2767       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2768       floating point type, the results are undefined.</dd>
2769
2770   <dt><b><tt>sitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2771   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
2772       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2773       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2774       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2775       floating point type, the results are undefined.</dd>
2776
2777   <dt><b><tt>ptrtoint (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2778   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
2779       <tt>TYPE</tt> must be an integer type. <tt>CST</tt> must be of pointer
2780       type. The <tt>CST</tt> value is zero extended, truncated, or unchanged to
2781       make it fit in <tt>TYPE</tt>.</dd>
2782
2783   <dt><b><tt>inttoptr (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2784   <dd>Convert an integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a pointer
2785       type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended,
2786       truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is
2787       <i>really</i> dangerous!</dd>
2788
2789   <dt><b><tt>bitcast (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2790   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The constraints of the operands
2791       are the same as those for the <a href="#i_bitcast">bitcast
2792       instruction</a>.</dd>
2793
2794   <dt><b><tt>getelementptr (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2795   <dt><b><tt>getelementptr inbounds (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2796   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
2797       constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
2798       instruction, the index list may have zero or more indexes, which are
2799       required to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
2800
2801   <dt><b><tt>select (COND, VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2802   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on constants.</dd>
2803
2804   <dt><b><tt>icmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2805   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
2806
2807   <dt><b><tt>fcmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2808   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
2809
2810   <dt><b><tt>extractelement (VAL, IDX)</tt></b></dt>
2811   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement operation</a> on
2812       constants.</dd>
2813
2814   <dt><b><tt>insertelement (VAL, ELT, IDX)</tt></b></dt>
2815   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement operation</a> on
2816     constants.</dd>
2817
2818   <dt><b><tt>shufflevector (VEC1, VEC2, IDXMASK)</tt></b></dt>
2819   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector operation</a> on
2820       constants.</dd>
2821
2822   <dt><b><tt>extractvalue (VAL, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2823   <dd>Perform the <a href="#i_extractvalue">extractvalue operation</a> on
2824     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2825     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2826     index value must be specified.</dd>
2827
2828   <dt><b><tt>insertvalue (VAL, ELT, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2829   <dd>Perform the <a href="#i_insertvalue">insertvalue operation</a> on
2830     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2831     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2832     index value must be specified.</dd>
2833
2834   <dt><b><tt>OPCODE (LHS, RHS)</tt></b></dt>
2835   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may
2836       be any of the <a href="#binaryops">binary</a>
2837       or <a href="#bitwiseops">bitwise binary</a> operations.  The constraints
2838       on operands are the same as those for the corresponding instruction
2839       (e.g. no bitwise operations on floating point values are allowed).</dd>
2840 </dl>
2841
2842 </div>
2843
2844 </div>
2845
2846 <!-- *********************************************************************** -->
2847 <h2><a name="othervalues">Other Values</a></h2>
2848 <!-- *********************************************************************** -->
2849 <div>
2850 <!-- ======================================================================= -->
2851 <h3>
2852 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
2853 </h3>
2854
2855 <div>
2856
2857 <p>LLVM supports inline assembler expressions (as opposed
2858    to <a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of
2859    a special value.  This value represents the inline assembler as a string
2860    (containing the instructions to emit), a list of operand constraints (stored
2861    as a string), a flag that indicates whether or not the inline asm
2862    expression has side effects, and a flag indicating whether the function
2863    containing the asm needs to align its stack conservatively.  An example
2864    inline assembler expression is:</p>
2865
2866 <pre class="doc_code">
2867 i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
2868 </pre>
2869
2870 <p>Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
2871    a <a href="#i_call"><tt>call</tt></a> or an
2872    <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction.
2873    Thus, typically we have:</p>
2874
2875 <pre class="doc_code">
2876 %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
2877 </pre>
2878
2879 <p>Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be
2880    marked as having side effects.  This is done through the use of the
2881    '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:</p>
2882
2883 <pre class="doc_code">
2884 call void asm sideeffect "eieio", ""()
2885 </pre>
2886
2887 <p>In some cases inline asms will contain code that will not work unless the
2888    stack is aligned in some way, such as calls or SSE instructions on x86,
2889    yet will not contain code that does that alignment within the asm.
2890    The compiler should make conservative assumptions about what the asm might
2891    contain and should generate its usual stack alignment code in the prologue
2892    if the '<tt>alignstack</tt>' keyword is present:</p>
2893
2894 <pre class="doc_code">
2895 call void asm alignstack "eieio", ""()
2896 </pre>
2897
2898 <p>Inline asms also support using non-standard assembly dialects.  The assumed
2899    dialect is ATT.  When the '<tt>inteldialect</tt>' keyword is present, the
2900    inline asm is using the Intel dialect.  Currently, ATT and Intel are the
2901    only supported dialects.  An example is:</p>
2902
2903 <pre class="doc_code">
2904 call void asm inteldialect "eieio", ""()
2905 </pre>
2906
2907 <p>If multiple keywords appear the '<tt>sideeffect</tt>' keyword must come
2908    first, the '<tt>alignstack</tt>' keyword second and the
2909    '<tt>inteldialect</tt>' keyword last.</p>
2910
2911 <!--
2912 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
2913    documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving,
2914    etc need to be documented).  This is probably best done by reference to
2915    another document that covers inline asm from a holistic perspective.</p>
2916   -->
2917
2918 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2919 <h4>
2920   <a name="inlineasm_md">Inline Asm Metadata</a>
2921 </h4>
2922
2923 <div>
2924
2925 <p>The call instructions that wrap inline asm nodes may have a
2926    "<tt>!srcloc</tt>" MDNode attached to it that contains a list of constant
2927    integers.  If present, the code generator will use the integer as the
2928    location cookie value when report errors through the <tt>LLVMContext</tt>
2929    error reporting mechanisms.  This allows a front-end to correlate backend
2930    errors that occur with inline asm back to the source code that produced it.
2931    For example:</p>
2932
2933 <pre class="doc_code">
2934 call void asm sideeffect "something bad", ""()<b>, !srcloc !42</b>
2935 ...
2936 !42 = !{ i32 1234567 }
2937 </pre>
2938
2939 <p>It is up to the front-end to make sense of the magic numbers it places in the
2940    IR. If the MDNode contains multiple constants, the code generator will use
2941    the one that corresponds to the line of the asm that the error occurs on.</p>
2942
2943 </div>
2944
2945 </div>
2946
2947 <!-- ======================================================================= -->
2948 <h3>
2949   <a name="metadata">Metadata Nodes and Metadata Strings</a>
2950 </h3>
2951
2952 <div>
2953
2954 <p>LLVM IR allows metadata to be attached to instructions in the program that
2955    can convey extra information about the code to the optimizers and code
2956    generator.  One example application of metadata is source-level debug
2957    information.  There are two metadata primitives: strings and nodes. All
2958    metadata has the <tt>metadata</tt> type and is identified in syntax by a
2959    preceding exclamation point ('<tt>!</tt>').</p>
2960
2961 <p>A metadata string is a string surrounded by double quotes.  It can contain
2962    any character by escaping non-printable characters with "<tt>\xx</tt>" where
2963    "<tt>xx</tt>" is the two digit hex code.  For example:
2964    "<tt>!"test\00"</tt>".</p>
2965
2966 <p>Metadata nodes are represented with notation similar to structure constants
2967    (a comma separated list of elements, surrounded by braces and preceded by an
2968    exclamation point). Metadata nodes can have any values as their operand. For
2969    example:</p>
2970
2971 <div class="doc_code">
2972 <pre>
2973 !{ metadata !"test\00", i32 10}
2974 </pre>
2975 </div>
2976
2977 <p>A <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> is a collection of 
2978    metadata nodes, which can be looked up in the module symbol table. For
2979    example:</p>
2980
2981 <div class="doc_code">
2982 <pre>
2983 !foo =  metadata !{!4, !3}
2984 </pre>
2985 </div>
2986
2987 <p>Metadata can be used as function arguments. Here <tt>llvm.dbg.value</tt> 
2988    function is using two metadata arguments:</p>
2989
2990 <div class="doc_code">
2991 <pre>
2992 call void @llvm.dbg.value(metadata !24, i64 0, metadata !25)
2993 </pre>
2994 </div>
2995
2996 <p>Metadata can be attached with an instruction. Here metadata <tt>!21</tt> is
2997    attached to the <tt>add</tt> instruction using the <tt>!dbg</tt>
2998    identifier:</p>
2999
3000 <div class="doc_code">
3001 <pre>
3002 %indvar.next = add i64 %indvar, 1, !dbg !21
3003 </pre>
3004 </div>
3005
3006 <p>More information about specific metadata nodes recognized by the optimizers
3007    and code generator is found below.</p>
3008
3009 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3010 <h4>
3011   <a name="tbaa">'<tt>tbaa</tt>' Metadata</a>
3012 </h4>
3013
3014 <div>
3015
3016 <p>In LLVM IR, memory does not have types, so LLVM's own type system is not
3017    suitable for doing TBAA. Instead, metadata is added to the IR to describe
3018    a type system of a higher level language. This can be used to implement
3019    typical C/C++ TBAA, but it can also be used to implement custom alias
3020    analysis behavior for other languages.</p>
3021
3022 <p>The current metadata format is very simple. TBAA metadata nodes have up to
3023    three fields, e.g.:</p>
3024
3025 <div class="doc_code">
3026 <pre>
3027 !0 = metadata !{ metadata !"an example type tree" }
3028 !1 = metadata !{ metadata !"int", metadata !0 }
3029 !2 = metadata !{ metadata !"float", metadata !0 }
3030 !3 = metadata !{ metadata !"const float", metadata !2, i64 1 }
3031 </pre>
3032 </div>
3033
3034 <p>The first field is an identity field. It can be any value, usually
3035    a metadata string, which uniquely identifies the type. The most important
3036    name in the tree is the name of the root node. Two trees with
3037    different root node names are entirely disjoint, even if they
3038    have leaves with common names.</p>
3039
3040 <p>The second field identifies the type's parent node in the tree, or
3041    is null or omitted for a root node. A type is considered to alias
3042    all of its descendants and all of its ancestors in the tree. Also,
3043    a type is considered to alias all types in other trees, so that
3044    bitcode produced from multiple front-ends is handled conservatively.</p>
3045
3046 <p>If the third field is present, it's an integer which if equal to 1
3047    indicates that the type is "constant" (meaning
3048    <tt>pointsToConstantMemory</tt> should return true; see
3049    <a href="AliasAnalysis.html#OtherItfs">other useful
3050    <tt>AliasAnalysis</tt> methods</a>).</p>
3051
3052 </div>
3053
3054 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3055 <h4>
3056   <a name="tbaa.struct">'<tt>tbaa.struct</tt>' Metadata</a>
3057 </h4>
3058
3059 <div>
3060
3061 <p>The <a href="#int_memcpy"><tt>llvm.memcpy</tt></a> is often used to implement
3062 aggregate assignment operations in C and similar languages, however it is
3063 defined to copy a contiguous region of memory, which is more than strictly
3064 necessary for aggregate types which contain holes due to padding. Also, it
3065 doesn't contain any TBAA information about the fields of the aggregate.</p>
3066
3067 <p><tt>!tbaa.struct</tt> metadata can describe which memory subregions in a memcpy
3068 are padding and what the TBAA tags of the struct are.</p>
3069
3070 <p>The current metadata format is very simple. <tt>!tbaa.struct</tt> metadata nodes
3071    are a list of operands which are in conceptual groups of three. For each
3072    group of three, the first operand gives the byte offset of a field in bytes,
3073    the second gives its size in bytes, and the third gives its
3074    tbaa tag. e.g.:</p>
3075
3076 <div class="doc_code">
3077 <pre>
3078 !4 = metadata !{ i64 0, i64 4, metadata !1, i64 8, i64 4, metadata !2 }
3079 </pre>
3080 </div>
3081
3082 <p>This describes a struct with two fields. The first is at offset 0 bytes
3083    with size 4 bytes, and has tbaa tag !1. The second is at offset 8 bytes
3084    and has size 4 bytes and has tbaa tag !2.</p>
3085
3086 <p>Note that the fields need not be contiguous. In this example, there is a
3087    4 byte gap between the two fields. This gap represents padding which
3088    does not carry useful data and need not be preserved.</p>
3089
3090 </div>
3091
3092 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3093 <h4>
3094   <a name="fpmath">'<tt>fpmath</tt>' Metadata</a>
3095 </h4>
3096  
3097 <div>
3098
3099 <p><tt>fpmath</tt> metadata may be attached to any instruction of floating point
3100   type.  It can be used to express the maximum acceptable error in the result of
3101   that instruction, in ULPs, thus potentially allowing the compiler to use a
3102   more efficient but less accurate method of computing it.  ULP is defined as
3103   follows:</p>
3104
3105 <blockquote>
3106
3107 <p>If <tt>x</tt> is a real number that lies between two finite consecutive
3108    floating-point numbers <tt>a</tt> and <tt>b</tt>, without being equal to one
3109    of them, then <tt>ulp(x) = |b - a|</tt>, otherwise <tt>ulp(x)</tt> is the
3110    distance between the two non-equal finite floating-point numbers nearest
3111    <tt>x</tt>. Moreover, <tt>ulp(NaN)</tt> is <tt>NaN</tt>.</p>
3112
3113 </blockquote>
3114
3115 <p>The metadata node shall consist of a single positive floating point number
3116    representing the maximum relative error, for example:</p>
3117
3118 <div class="doc_code">
3119 <pre>
3120 !0 = metadata !{ float 2.5 } ; maximum acceptable inaccuracy is 2.5 ULPs
3121 </pre>
3122 </div>
3123
3124 </div>
3125
3126 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3127 <h4>
3128   <a name="range">'<tt>range</tt>' Metadata</a>
3129 </h4>
3130
3131 <div>
3132 <p><tt>range</tt> metadata may be attached only to loads of integer types. It
3133    expresses the possible ranges the loaded value is in. The ranges are
3134    represented with a flattened list of integers. The loaded value is known to
3135    be in the union of the ranges defined by each consecutive pair. Each pair
3136    has the following properties:</p>
3137 <ul>
3138    <li>The type must match the type loaded by the instruction.</li>
3139    <li>The pair <tt>a,b</tt> represents the range <tt>[a,b)</tt>.</li>
3140    <li>Both <tt>a</tt> and <tt>b</tt> are constants.</li>
3141    <li>The range is allowed to wrap.</li>
3142    <li>The range should not represent the full or empty set. That is,
3143        <tt>a!=b</tt>. </li>
3144 </ul>
3145 <p> In addition, the pairs must be in signed order of the lower bound and
3146   they must be non-contiguous.</p>
3147
3148 <p>Examples:</p>
3149 <div class="doc_code">
3150 <pre>
3151   %a = load i8* %x, align 1, !range !0 ; Can only be 0 or 1
3152   %b = load i8* %y, align 1, !range !1 ; Can only be 255 (-1), 0 or 1
3153   %c = load i8* %z, align 1, !range !2 ; Can only be 0, 1, 3, 4 or 5
3154   %d = load i8* %z, align 1, !range !3 ; Can only be -2, -1, 3, 4 or 5
3155 ...
3156 !0 = metadata !{ i8 0, i8 2 }
3157 !1 = metadata !{ i8 255, i8 2 }
3158 !2 = metadata !{ i8 0, i8 2, i8 3, i8 6 }
3159 !3 = metadata !{ i8 -2, i8 0, i8 3, i8 6 }
3160 </pre>
3161 </div>
3162 </div>
3163 </div>
3164
3165 </div>
3166
3167 <!-- *********************************************************************** -->
3168 <h2>
3169   <a name="module_flags">Module Flags Metadata</a>
3170 </h2>
3171 <!-- *********************************************************************** -->
3172
3173 <div>
3174
3175 <p>Information about the module as a whole is difficult to convey to LLVM's
3176    subsystems. The LLVM IR isn't sufficient to transmit this
3177    information. The <tt>llvm.module.flags</tt> named metadata exists in order to
3178    facilitate this. These flags are in the form of key / value pairs &mdash;
3179    much like a dictionary &mdash; making it easy for any subsystem who cares
3180    about a flag to look it up.</p>
3181
3182 <p>The <tt>llvm.module.flags</tt> metadata contains a list of metadata
3183    triplets. Each triplet has the following form:</p>
3184
3185 <ul>
3186   <li>The first element is a <i>behavior</i> flag, which specifies the behavior
3187       when two (or more) modules are merged together, and it encounters two (or
3188       more) metadata with the same ID. The supported behaviors are described
3189       below.</li>
3190
3191   <li>The second element is a metadata string that is a unique ID for the
3192       metadata. How each ID is interpreted is documented below.</li>
3193
3194   <li>The third element is the value of the flag.</li>
3195 </ul>
3196
3197 <p>When two (or more) modules are merged together, the resulting
3198    <tt>llvm.module.flags</tt> metadata is the union of the
3199    modules' <tt>llvm.module.flags</tt> metadata. The only exception being a flag
3200    with the <i>Override</i> behavior, which may override another flag's value
3201    (see below).</p>
3202
3203 <p>The following behaviors are supported:</p>
3204
3205 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3206   <tbody>
3207     <tr>
3208       <th>Value</th>
3209       <th>Behavior</th>
3210     </tr>
3211     <tr>
3212       <td>1</td>
3213       <td align="left">
3214         <dl>
3215           <dt><b>Error</b></dt>
3216           <dd>Emits an error if two values disagree. It is an error to have an ID
3217               with both an Error and a Warning behavior.</dd>
3218         </dl>
3219       </td>
3220     </tr>
3221     <tr>
3222       <td>2</td>
3223       <td align="left">
3224         <dl>
3225           <dt><b>Warning</b></dt>
3226           <dd>Emits a warning if two values disagree.</dd>
3227         </dl>
3228       </td>
3229     </tr>
3230     <tr>
3231       <td>3</td>
3232       <td align="left">
3233         <dl>
3234           <dt><b>Require</b></dt>
3235           <dd>Emits an error when the specified value is not present or doesn't
3236               have the specified value. It is an error for two (or more)
3237               <tt>llvm.module.flags</tt> with the same ID to have the Require
3238               behavior but different values. There may be multiple Require flags
3239               per ID.</dd>
3240         </dl>
3241       </td>
3242     </tr>
3243     <tr>
3244       <td>4</td>
3245       <td align="left">
3246         <dl>
3247           <dt><b>Override</b></dt>
3248           <dd>Uses the specified value if the two values disagree. It is an
3249               error for two (or more) <tt>llvm.module.flags</tt> with the same
3250               ID to have the Override behavior but different values.</dd>
3251         </dl>
3252       </td>
3253     </tr>
3254   </tbody>
3255 </table>
3256
3257 <p>An example of module flags:</p>
3258
3259 <pre class="doc_code">
3260 !0 = metadata !{ i32 1, metadata !"foo", i32 1 }
3261 !1 = metadata !{ i32 4, metadata !"bar", i32 37 }
3262 !2 = metadata !{ i32 2, metadata !"qux", i32 42 }
3263 !3 = metadata !{ i32 3, metadata !"qux",
3264   metadata !{
3265     metadata !"foo", i32 1
3266   }
3267 }
3268 !llvm.module.flags = !{ !0, !1, !2, !3 }
3269 </pre>
3270
3271 <ul>
3272   <li><p>Metadata <tt>!0</tt> has the ID <tt>!"foo"</tt> and the value '1'. The
3273          behavior if two or more <tt>!"foo"</tt> flags are seen is to emit an
3274          error if their values are not equal.</p></li>
3275
3276   <li><p>Metadata <tt>!1</tt> has the ID <tt>!"bar"</tt> and the value '37'. The
3277          behavior if two or more <tt>!"bar"</tt> flags are seen is to use the
3278          value '37' if their values are not equal.</p></li>
3279
3280   <li><p>Metadata <tt>!2</tt> has the ID <tt>!"qux"</tt> and the value '42'. The
3281          behavior if two or more <tt>!"qux"</tt> flags are seen is to emit a
3282          warning if their values are not equal.</p></li>
3283
3284   <li><p>Metadata <tt>!3</tt> has the ID <tt>!"qux"</tt> and the value:</p>
3285
3286 <pre class="doc_code">
3287 metadata !{ metadata !"foo", i32 1 }
3288 </pre>
3289
3290       <p>The behavior is to emit an error if the <tt>llvm.module.flags</tt> does
3291          not contain a flag with the ID <tt>!"foo"</tt> that has the value
3292          '1'. If two or more <tt>!"qux"</tt> flags exist, then they must have
3293          the same value or an error will be issued.</p></li>
3294 </ul>
3295
3296
3297 <!-- ======================================================================= -->
3298 <h3>
3299 <a name="objc_gc_flags">Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata</a>
3300 </h3>
3301
3302 <div>
3303
3304 <p>On the Mach-O platform, Objective-C stores metadata about garbage collection
3305    in a special section called "image info". The metadata consists of a version
3306    number and a bitmask specifying what types of garbage collection are
3307    supported (if any) by the file. If two or more modules are linked together
3308    their garbage collection metadata needs to be merged rather than appended
3309    together.</p>
3310
3311 <p>The Objective-C garbage collection module flags metadata consists of the
3312    following key-value pairs:</p>
3313
3314 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3315   <col width="30%">
3316   <tbody>
3317     <tr>
3318       <th>Key</th>
3319       <th>Value</th>
3320     </tr>
3321     <tr>
3322       <td><tt>Objective-C&nbsp;Version</tt></td>
3323       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The Objective-C ABI
3324          version. Valid values are 1 and 2.</td>
3325     </tr>
3326     <tr>
3327       <td><tt>Objective-C&nbsp;Image&nbsp;Info&nbsp;Version</tt></td>
3328       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The version of the image info
3329          section. Currently always 0.</td>
3330     </tr>
3331     <tr>
3332       <td><tt>Objective-C&nbsp;Image&nbsp;Info&nbsp;Section</tt></td>
3333       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The section to place the
3334          metadata. Valid values are <tt>"__OBJC, __image_info, regular"</tt> for
3335          Objective-C ABI version 1, and <tt>"__DATA,__objc_imageinfo, regular,
3336          no_dead_strip"</tt> for Objective-C ABI version 2.</td>
3337     </tr>
3338     <tr>
3339       <td><tt>Objective-C&nbsp;Garbage&nbsp;Collection</tt></td>
3340       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; Specifies whether garbage
3341           collection is supported or not. Valid values are 0, for no garbage
3342           collection, and 2, for garbage collection supported.</td>
3343     </tr>
3344     <tr>
3345       <td><tt>Objective-C&nbsp;GC&nbsp;Only</tt></td>
3346       <td align="left"><b>[Optional]</b> &mdash; Specifies that only garbage
3347          collection is supported. If present, its value must be 6. This flag
3348          requires that the <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> flag have the
3349          value 2.</td>
3350     </tr>
3351   </tbody>
3352 </table>
3353
3354 <p>Some important flag interactions:</p>
3355
3356 <ul>
3357   <li>If a module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to 0 is
3358       merged with a module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to
3359       2, then the resulting module has the <tt>Objective-C Garbage
3360       Collection</tt> flag set to 0.</li>
3361
3362   <li>A module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to 0 cannot be
3363       merged with a module with <tt>Objective-C GC Only</tt> set to 6.</li>
3364 </ul>
3365
3366 </div>
3367
3368 </div>
3369
3370 <!-- *********************************************************************** -->
3371 <h2>
3372   <a name="intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
3373 </h2>
3374 <!-- *********************************************************************** -->
3375 <div>
3376 <p>LLVM has a number of "magic" global variables that contain data that affect
3377 code generation or other IR semantics.  These are documented here.  All globals
3378 of this sort should have a section specified as "<tt>llvm.metadata</tt>".  This
3379 section and all globals that start with "<tt>llvm.</tt>" are reserved for use
3380 by LLVM.</p>
3381
3382 <!-- ======================================================================= -->
3383 <h3>
3384 <a name="intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a>
3385 </h3>
3386
3387 <div>
3388
3389 <p>The <tt>@llvm.used</tt> global is an array with i8* element type which has <a
3390 href="#linkage_appending">appending linkage</a>.  This array contains a list of
3391 pointers to global variables and functions which may optionally have a pointer
3392 cast formed of bitcast or getelementptr.  For example, a legal use of it is:</p>
3393
3394 <div class="doc_code">
3395 <pre>
3396 @X = global i8 4
3397 @Y = global i32 123
3398
3399 @llvm.used = appending global [2 x i8*] [
3400    i8* @X,
3401    i8* bitcast (i32* @Y to i8*)
3402 ], section "llvm.metadata"
3403 </pre>
3404 </div>
3405
3406 <p>If a global variable appears in the <tt>@llvm.used</tt> list, then the
3407    compiler, assembler, and linker are required to treat the symbol as if there
3408    is a reference to the global that it cannot see.  For example, if a variable
3409    has internal linkage and no references other than that from
3410    the <tt>@llvm.used</tt> list, it cannot be deleted.  This is commonly used to
3411    represent references from inline asms and other things the compiler cannot
3412    "see", and corresponds to "<tt>attribute((used))</tt>" in GNU C.</p>
3413
3414 <p>On some targets, the code generator must emit a directive to the assembler or
3415    object file to prevent the assembler and linker from molesting the
3416    symbol.</p>
3417
3418 </div>
3419
3420 <!-- ======================================================================= -->
3421 <h3>
3422   <a name="intg_compiler_used">
3423     The '<tt>llvm.compiler.used</tt>' Global Variable
3424   </a>
3425 </h3>
3426
3427 <div>
3428
3429 <p>The <tt>@llvm.compiler.used</tt> directive is the same as the
3430    <tt>@llvm.used</tt> directive, except that it only prevents the compiler from
3431    touching the symbol.  On targets that support it, this allows an intelligent
3432    linker to optimize references to the symbol without being impeded as it would
3433    be by <tt>@llvm.used</tt>.</p>
3434
3435 <p>This is a rare construct that should only be used in rare circumstances, and
3436    should not be exposed to source languages.</p>
3437
3438 </div>
3439
3440 <!-- ======================================================================= -->
3441 <h3>
3442 <a name="intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>' Global Variable</a>
3443 </h3>
3444
3445 <div>
3446
3447 <div class="doc_code">
3448 <pre>
3449 %0 = type { i32, void ()* }
3450 @llvm.global_ctors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @ctor }]
3451 </pre>
3452 </div>
3453
3454 <p>The <tt>@llvm.global_ctors</tt> array contains a list of constructor
3455    functions and associated priorities.  The functions referenced by this array
3456    will be called in ascending order of priority (i.e. lowest first) when the
3457    module is loaded.  The order of functions with the same priority is not
3458    defined.</p>
3459
3460 </div>
3461
3462 <!-- ======================================================================= -->
3463 <h3>
3464 <a name="intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>' Global Variable</a>
3465 </h3>
3466
3467 <div>
3468
3469 <div class="doc_code">
3470 <pre>
3471 %0 = type { i32, void ()* }
3472 @llvm.global_dtors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @dtor }]
3473 </pre>
3474 </div>
3475
3476 <p>The <tt>@llvm.global_dtors</tt> array contains a list of destructor functions
3477    and associated priorities.  The functions referenced by this array will be
3478    called in descending order of priority (i.e. highest first) when the module
3479    is loaded.  The order of functions with the same priority is not defined.</p>
3480
3481 </div>
3482
3483 </div>
3484
3485 <!-- *********************************************************************** -->
3486 <h2><a name="instref">Instruction Reference</a></h2>
3487 <!-- *********************************************************************** -->
3488
3489 <div>
3490
3491 <p>The LLVM instruction set consists of several different classifications of
3492    instructions: <a href="#terminators">terminator
3493    instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
3494    <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>,
3495    <a href="#memoryops">memory instructions</a>, and
3496    <a href="#otherops">other instructions</a>.</p>
3497
3498 <!-- ======================================================================= -->
3499 <h3>
3500   <a name="terminators">Terminator Instructions</a>
3501 </h3>
3502
3503 <div>
3504
3505 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every basic block
3506    in a program ends with a "Terminator" instruction, which indicates which
3507    block should be executed after the current block is finished. These
3508    terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>' value: they produce
3509    control flow, not values (the one exception being the
3510    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
3511
3512 <p>The terminator instructions are: 
3513    '<a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>', 
3514    '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>',
3515    '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>', 
3516    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>',
3517    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>', 
3518    '<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>', and 
3519    '<a href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>'.</p>
3520
3521 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3522 <h4>
3523   <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a>
3524 </h4>
3525
3526 <div>
3527
3528 <h5>Syntax:</h5>
3529 <pre>
3530   ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
3531   ret void                 <i>; Return from void function</i>
3532 </pre>
3533
3534 <h5>Overview:</h5>
3535 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and optionally
3536    a value) from a function back to the caller.</p>
3537
3538 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that returns a
3539    value and then causes control flow, and one that just causes control flow to
3540    occur.</p>
3541
3542 <h5>Arguments:</h5>
3543 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction optionally accepts a single argument, the
3544    return value. The type of the return value must be a
3545    '<a href="#t_firstclass">first class</a>' type.</p>
3546
3547 <p>A function is not <a href="#wellformed">well formed</a> if it it has a
3548    non-void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with no return
3549    value or a return value with a type that does not match its type, or if it
3550    has a void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with a
3551    return value.</p>
3552
3553 <h5>Semantics:</h5>
3554 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow returns back to
3555    the calling function's context.  If the caller is a
3556    "<a href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at the
3557    instruction after the call.  If the caller was an
3558    "<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues at
3559    the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction returns
3560    a value, that value shall set the call or invoke instruction's return
3561    value.</p>
3562
3563 <h5>Example:</h5>
3564 <pre>
3565   ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
3566   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
3567   ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } <i>; Return a struct of values 4 and 2</i>
3568 </pre>
3569
3570 </div>
3571 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3572 <h4>
3573   <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a>
3574 </h4>
3575
3576 <div>
3577
3578 <h5>Syntax:</h5>
3579 <pre>
3580   br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;
3581   br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
3582 </pre>
3583
3584 <h5>Overview:</h5>
3585 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to a
3586    different basic block in the current function.  There are two forms of this
3587    instruction, corresponding to a conditional branch and an unconditional
3588    branch.</p>
3589
3590 <h5>Arguments:</h5>
3591 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single
3592    '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The unconditional form
3593    of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>' value as a
3594    target.</p>
3595
3596 <h5>Semantics:</h5>
3597 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
3598    argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows to the
3599    '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
3600    control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
3601
3602 <h5>Example:</h5>
3603 <pre>
3604 Test:
3605   %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %a, %b
3606   br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal
3607 IfEqual:
3608   <a href="#i_ret">ret</a> i32 1
3609 IfUnequal:
3610   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0
3611 </pre>
3612
3613 </div>
3614
3615 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3616 <h4>
3617    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
3618 </h4>
3619
3620 <div>
3621
3622 <h5>Syntax:</h5>
3623 <pre>
3624   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
3625 </pre>
3626
3627 <h5>Overview:</h5>
3628 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
3629    several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
3630    instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
3631    destinations.</p>
3632
3633 <h5>Arguments:</h5>
3634 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
3635    comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination,
3636    and an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.
3637    The table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
3638
3639 <h5>Semantics:</h5>
3640 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
3641    destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this table
3642    is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
3643    transferred to the corresponding destination; otherwise, control flow is
3644    transferred to the default destination.</p>
3645
3646 <h5>Implementation:</h5>
3647 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
3648    <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in
3649    different ways.  For example, it could be generated as a series of chained
3650    conditional branches or with a lookup table.</p>
3651
3652 <h5>Example:</h5>
3653 <pre>
3654  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
3655  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
3656  switch i32 %Val, label %truedest [ i32 0, label %falsedest ]
3657
3658  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
3659  switch i32 0, label %dest [ ]
3660
3661  <i>; Implement a jump table:</i>
3662  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
3663                                      i32 1, label %onone
3664                                      i32 2, label %ontwo ]
3665 </pre>
3666
3667 </div>
3668
3669
3670 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3671 <h4>
3672    <a name="i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a>
3673 </h4>
3674
3675 <div>
3676
3677 <h5>Syntax:</h5>
3678 <pre>
3679   indirectbr &lt;somety&gt;* &lt;address&gt;, [ label &lt;dest1&gt;, label &lt;dest2&gt;, ... ]
3680 </pre>
3681
3682 <h5>Overview:</h5>
3683
3684 <p>The '<tt>indirectbr</tt>' instruction implements an indirect branch to a label
3685    within the current function, whose address is specified by
3686    "<tt>address</tt>".  Address must be derived from a <a
3687    href="#blockaddress">blockaddress</a> constant.</p>
3688
3689 <h5>Arguments:</h5>
3690
3691 <p>The '<tt>address</tt>' argument is the address of the label to jump to.  The
3692    rest of the arguments indicate the full set of possible destinations that the
3693    address may point to.  Blocks are allowed to occur multiple times in the
3694    destination list, though this isn't particularly useful.</p>
3695
3696 <p>This destination list is required so that dataflow analysis has an accurate
3697    understanding of the CFG.</p>
3698
3699 <h5>Semantics:</h5>
3700
3701 <p>Control transfers to the block specified in the address argument.  All
3702    possible destination blocks must be listed in the label list, otherwise this
3703    instruction has undefined behavior.  This implies that jumps to labels
3704    defined in other functions have undefined behavior as well.</p>
3705
3706 <h5>Implementation:</h5>
3707
3708 <p>This is typically implemented with a jump through a register.</p>
3709
3710 <h5>Example:</h5>
3711 <pre>
3712  indirectbr i8* %Addr, [ label %bb1, label %bb2, label %bb3 ]
3713 </pre>
3714
3715 </div>
3716
3717
3718 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3719 <h4>
3720   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
3721 </h4>
3722
3723 <div>
3724
3725 <h5>Syntax:</h5>
3726 <pre>
3727   &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>]
3728                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
3729 </pre>
3730
3731 <h5>Overview:</h5>
3732 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
3733    function, with the possibility of control flow transfer to either the
3734    '<tt>normal</tt>' label or the '<tt>exception</tt>' label.  If the callee
3735    function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction,
3736    control flow will return to the "normal" label.  If the callee (or any
3737    indirect callees) returns via the "<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>"
3738    instruction or other exception handling mechanism, control is interrupted and
3739    continued at the dynamically nearest "exception" label.</p>
3740
3741 <p>The '<tt>exception</tt>' label is a
3742    <i><a href="ExceptionHandling.html#overview">landing pad</a></i> for the
3743    exception. As such, '<tt>exception</tt>' label is required to have the
3744    "<a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a>" instruction, which contains
3745    the information about the behavior of the program after unwinding
3746    happens, as its first non-PHI instruction. The restrictions on the
3747    "<tt>landingpad</tt>" instruction's tightly couples it to the
3748    "<tt>invoke</tt>" instruction, so that the important information contained
3749    within the "<tt>landingpad</tt>" instruction can't be lost through normal
3750    code motion.</p>
3751
3752 <h5>Arguments:</h5>
3753 <p>This instruction requires several arguments:</p>
3754
3755 <ol>
3756   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
3757       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
3758       defaults to using C calling conventions.</li>
3759
3760   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
3761       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
3762       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
3763
3764   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
3765       function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
3766       invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching
3767       off an arbitrary pointer to function value.</li>
3768
3769   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
3770       function to be invoked. </li>
3771
3772   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
3773       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
3774       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
3775       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
3776       the extra arguments can be specified.</li>
3777
3778   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
3779       executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
3780
3781   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns via
3782       the <a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a> instruction or other exception
3783       handling mechanism.</li>
3784
3785   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
3786       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
3787       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
3788 </ol>
3789
3790 <h5>Semantics:</h5>
3791 <p>This instruction is designed to operate as a standard
3792    '<tt><a href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
3793    primary difference is that it establishes an association with a label, which
3794    is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
3795
3796 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
3797    cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
3798    exception.  Additionally, this is important for implementation of
3799    '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
3800
3801 <p>For the purposes of the SSA form, the definition of the value returned by the
3802    '<tt>invoke</tt>' instruction is deemed to occur on the edge from the current
3803    block to the "normal" label. If the callee unwinds then no return value is
3804    available.</p>
3805
3806 <h5>Example:</h5>
3807 <pre>
3808   %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
3809               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3810   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
3811               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3812 </pre>
3813
3814 </div>
3815
3816  <!-- _______________________________________________________________________ -->
3817  
3818 <h4>
3819   <a name="i_resume">'<tt>resume</tt>' Instruction</a>
3820 </h4>
3821
3822 <div>
3823
3824 <h5>Syntax:</h5>
3825 <pre>
3826   resume &lt;type&gt; &lt;value&gt;
3827 </pre>
3828
3829 <h5>Overview:</h5>
3830 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction is a terminator instruction that has no
3831    successors.</p>
3832
3833 <h5>Arguments:</h5>
3834 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction requires one argument, which must have the
3835    same type as the result of any '<tt>landingpad</tt>' instruction in the same
3836    function.</p>
3837
3838 <h5>Semantics:</h5>
3839 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction resumes propagation of an existing
3840    (in-flight) exception whose unwinding was interrupted with
3841    a <a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a> instruction.</p>
3842
3843 <h5>Example:</h5>
3844 <pre>
3845   resume { i8*, i32 } %exn
3846 </pre>
3847
3848 </div>
3849
3850 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3851
3852 <h4>
3853   <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a>
3854 </h4>
3855
3856 <div>
3857
3858 <h5>Syntax:</h5>
3859 <pre>
3860   unreachable
3861 </pre>
3862
3863 <h5>Overview:</h5>
3864 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
3865    instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
3866    code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
3867    no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
3868
3869 <h5>Semantics:</h5>
3870 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
3871
3872 </div>
3873
3874 </div>
3875
3876 <!-- ======================================================================= -->
3877 <h3>
3878   <a name="binaryops">Binary Operations</a>
3879 </h3>
3880
3881 <div>
3882
3883 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a program.  They
3884    require two operands of the same type, execute an operation on them, and
3885    produce a single value.  The operands might represent multiple data, as is
3886    the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type.  The result value
3887    has the same type as its operands.</p>
3888
3889 <p>There are several different binary operators:</p>
3890
3891 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3892 <h4>
3893   <a name="i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a>
3894 </h4>
3895
3896 <div>
3897
3898 <h5>Syntax:</h5>
3899 <pre>
3900   &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3901   &lt;result&gt; = add nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3902   &lt;result&gt; = add nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3903   &lt;result&gt; = add nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3904 </pre>
3905
3906 <h5>Overview:</h5>
3907 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3908
3909 <h5>Arguments:</h5>
3910 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must
3911    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3912    integer values. Both arguments must have identical types.</p>
3913
3914 <h5>Semantics:</h5>
3915 <p>The value produced is the integer sum of the two operands.</p>
3916
3917 <p>If the sum has unsigned overflow, the result returned is the mathematical
3918    result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the result.</p>
3919
3920 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3921    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3922
3923 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3924    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3925    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>add</tt>
3926    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3927    respectively, occurs.</p>
3928
3929 <h5>Example:</h5>
3930 <pre>
3931   &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
3932 </pre>
3933
3934 </div>
3935
3936 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3937 <h4>
3938   <a name="i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a>
3939 </h4>
3940
3941 <div>
3942
3943 <h5>Syntax:</h5>
3944 <pre>
3945   &lt;result&gt; = fadd &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3946 </pre>
3947
3948 <h5>Overview:</h5>
3949 <p>The '<tt>fadd</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3950
3951 <h5>Arguments:</h5>
3952 <p>The two arguments to the '<tt>fadd</tt>' instruction must be
3953    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3954    floating point values. Both arguments must have identical types.</p>
3955
3956 <h5>Semantics:</h5>
3957 <p>The value produced is the floating point sum of the two operands.</p>
3958
3959 <h5>Example:</h5>
3960 <pre>
3961   &lt;result&gt; = fadd float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 + %var</i>
3962 </pre>
3963
3964 </div>
3965
3966 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3967 <h4>
3968    <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a>
3969 </h4>
3970
3971 <div>
3972
3973 <h5>Syntax:</h5>
3974 <pre>
3975   &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3976   &lt;result&gt; = sub nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3977   &lt;result&gt; = sub nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3978   &lt;result&gt; = sub nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3979 </pre>
3980
3981 <h5>Overview:</h5>
3982 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
3983    operands.</p>
3984
3985 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the
3986    '<tt>neg</tt>' instruction present in most other intermediate
3987    representations.</p>
3988
3989 <h5>Arguments:</h5>
3990 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must
3991    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3992    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
3993
3994 <h5>Semantics:</h5>
3995 <p>The value produced is the integer difference of the two operands.</p>
3996
3997 <p>If the difference has unsigned overflow, the result returned is the
3998    mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the
3999    result.</p>
4000
4001 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
4002    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
4003
4004 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
4005    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
4006    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>sub</tt>
4007    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
4008    respectively, occurs.</p>
4009
4010 <h5>Example:</h5>
4011 <pre>
4012   &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
4013   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
4014 </pre>
4015
4016 </div>
4017
4018 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4019 <h4>
4020    <a name="i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a>
4021 </h4>
4022
4023 <div>
4024
4025 <h5>Syntax:</h5>
4026 <pre>
4027   &lt;result&gt; = fsub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4028 </pre>
4029
4030 <h5>Overview:</h5>
4031 <p>The '<tt>fsub</tt>' instruction returns the difference of its two
4032    operands.</p>
4033
4034 <p>Note that the '<tt>fsub</tt>' instruction is used to represent the
4035    '<tt>fneg</tt>' instruction present in most other intermediate
4036    representations.</p>
4037
4038 <h5>Arguments:</h5>
4039 <p>The two arguments to the '<tt>fsub</tt>' instruction must be
4040    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4041    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4042
4043 <h5>Semantics:</h5>
4044 <p>The value produced is the floating point difference of the two operands.</p>
4045
4046 <h5>Example:</h5>
4047 <pre>
4048   &lt;result&gt; = fsub float 4.0, %var           <i>; yields {float}:result = 4.0 - %var</i>
4049   &lt;result&gt; = fsub float -0.0, %val          <i>; yields {float}:result = -%var</i>
4050 </pre>
4051
4052 </div>
4053
4054 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4055 <h4>
4056   <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a>
4057 </h4>
4058
4059 <div>
4060
4061 <h5>Syntax:</h5>
4062 <pre>
4063   &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
4064   &lt;result&gt; = mul nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
4065   &lt;result&gt; = mul nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
4066   &lt;result&gt; = mul nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
4067 </pre>
4068
4069 <h5>Overview:</h5>
4070 <p>The '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
4071
4072 <h5>Arguments:</h5>
4073 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must
4074    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4075    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
4076
4077 <h5>Semantics:</h5>
4078 <p>The value produced is the integer product of the two operands.</p>
4079
4080 <p>If the result of the multiplication has unsigned overflow, the result
4081    returned is the mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit
4082    width of the result.</p>
4083
4084 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, and the result
4085    is the same width as the operands, this instruction returns the correct
4086    result for both signed and unsigned integers.  If a full product
4087    (e.g. <tt>i32</tt>x<tt>i32</tt>-><tt>i64</tt>) is needed, the operands should
4088    be sign-extended or zero-extended as appropriate to the width of the full
4089    product.</p>
4090
4091 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
4092    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
4093    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>mul</tt>
4094    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
4095    respectively, occurs.</p>
4096
4097 <h5>Example:</h5>
4098 <pre>
4099   &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
4100 </pre>
4101
4102 </div>
4103
4104 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4105 <h4>
4106   <a name="i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a>
4107 </h4>
4108
4109 <div>
4110
4111 <h5>Syntax:</h5>
4112 <pre>
4113   &lt;result&gt; = fmul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4114 </pre>
4115
4116 <h5>Overview:</h5>
4117 <p>The '<tt>fmul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
4118
4119 <h5>Arguments:</h5>
4120 <p>The two arguments to the '<tt>fmul</tt>' instruction must be
4121    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4122    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4123
4124 <h5>Semantics:</h5>
4125 <p>The value produced is the floating point product of the two operands.</p>
4126
4127 <h5>Example:</h5>
4128 <pre>
4129   &lt;result&gt; = fmul float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 * %var</i>
4130 </pre>
4131
4132 </div>
4133
4134 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4135 <h4>
4136   <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a>
4137 </h4>
4138
4139 <div>
4140
4141 <h5>Syntax:</h5>
4142 <pre>
4143   &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4144   &lt;result&gt; = udiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4145 </pre>
4146
4147 <h5>Overview:</h5>
4148 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4149
4150 <h5>Arguments:</h5>
4151 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be
4152    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4153    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4154
4155 <h5>Semantics:</h5>
4156 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.</p>
4157
4158 <p>Note that unsigned integer division and signed integer division are distinct
4159    operations; for signed integer division, use '<tt>sdiv</tt>'.</p>
4160
4161 <p>Division by zero leads to undefined behavior.</p>
4162
4163 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4164    <tt>udiv</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if %op1 is not a
4165   multiple of %op2 (as such, "((a udiv exact b) mul b) == a").</p>
4166
4167
4168 <h5>Example:</h5>
4169 <pre>
4170   &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
4171 </pre>
4172
4173 </div>
4174
4175 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4176 <h4>
4177   <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a>
4178 </h4>
4179
4180 <div>
4181
4182 <h5>Syntax:</h5>
4183 <pre>
4184   &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4185   &lt;result&gt; = sdiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4186 </pre>
4187
4188 <h5>Overview:</h5>
4189 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4190
4191 <h5>Arguments:</h5>
4192 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be
4193    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4194    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4195
4196 <h5>Semantics:</h5>
4197 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands rounded
4198    towards zero.</p>
4199
4200 <p>Note that signed integer division and unsigned integer division are distinct
4201    operations; for unsigned integer division, use '<tt>udiv</tt>'.</p>
4202
4203 <p>Division by zero leads to undefined behavior. Overflow also leads to
4204    undefined behavior; this is a rare case, but can occur, for example, by doing
4205    a 32-bit division of -2147483648 by -1.</p>
4206
4207 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4208    <tt>sdiv</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if the result would
4209    be rounded.</p>
4210
4211 <h5>Example:</h5>
4212 <pre>
4213   &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
4214 </pre>
4215
4216 </div>
4217
4218 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4219 <h4>
4220   <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a>
4221 </h4>
4222
4223 <div>
4224
4225 <h5>Syntax:</h5>
4226 <pre>
4227   &lt;result&gt; = fdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4228 </pre>
4229
4230 <h5>Overview:</h5>
4231 <p>The '<tt>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4232
4233 <h5>Arguments:</h5>
4234 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
4235    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4236    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4237
4238 <h5>Semantics:</h5>
4239 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
4240
4241 <h5>Example:</h5>
4242 <pre>
4243   &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
4244 </pre>
4245
4246 </div>
4247
4248 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4249 <h4>
4250   <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
4251 </h4>
4252
4253 <div>
4254
4255 <h5>Syntax:</h5>
4256 <pre>
4257   &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4258 </pre>
4259
4260 <h5>Overview:</h5>
4261 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the unsigned
4262    division of its two arguments.</p>
4263
4264 <h5>Arguments:</h5>
4265 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be
4266    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4267    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4268
4269 <h5>Semantics:</h5>
4270 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
4271    This instruction always performs an unsigned division to get the
4272    remainder.</p>
4273
4274 <p>Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
4275    distinct operations; for signed integer remainder, use '<tt>srem</tt>'.</p>
4276
4277 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.</p>
4278
4279 <h5>Example:</h5>
4280 <pre>
4281   &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
4282 </pre>
4283
4284 </div>
4285
4286 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4287 <h4>
4288   <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a>
4289 </h4>
4290
4291 <div>
4292
4293 <h5>Syntax:</h5>
4294 <pre>
4295   &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4296 </pre>
4297
4298 <h5>Overview:</h5>
4299 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the signed
4300    division of its two operands. This instruction can also take
4301    <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values in which case the
4302    elements must be integers.</p>
4303
4304 <h5>Arguments:</h5>
4305 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be
4306    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4307    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4308
4309 <h5>Semantics:</h5>
4310 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
4311    is either zero or has the same sign as the dividend, <tt>op1</tt>), not the
4312    <i>modulo</i> operator (where the result is either zero or has the same sign
4313    as the divisor, <tt>op2</tt>) of a value.
4314    For more information about the difference,
4315    see <a href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
4316    Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
4317    please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
4318    Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
4319
4320 <p>Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
4321    distinct operations; for unsigned integer remainder, use '<tt>urem</tt>'.</p>
4322
4323 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.
4324    Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
4325    occur, for example, by taking the remainder of a 32-bit division of
4326    -2147483648 by -1.  (The remainder doesn't actually overflow, but this rule
4327    lets srem be implemented using instructions that return both the result of
4328    the division and the remainder.)</p>
4329
4330 <h5>Example:</h5>
4331 <pre>
4332   &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
4333 </pre>
4334
4335 </div>
4336
4337 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4338 <h4>
4339   <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a>
4340 </h4>
4341
4342 <div>
4343
4344 <h5>Syntax:</h5>
4345 <pre>
4346   &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4347 </pre>
4348
4349 <h5>Overview:</h5>
4350 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the division of
4351    its two operands.</p>
4352
4353 <h5>Arguments:</h5>
4354 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
4355    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4356    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4357
4358 <h5>Semantics:</h5>
4359 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.  The remainder
4360    has the same sign as the dividend.</p>
4361
4362 <h5>Example:</h5>
4363 <pre>
4364   &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
4365 </pre>
4366
4367 </div>
4368
4369 </div>
4370
4371 <!-- ======================================================================= -->
4372 <h3>
4373   <a name="bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
4374 </h3>
4375
4376 <div>
4377
4378 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of bit-twiddling in a
4379    program.  They are generally very efficient instructions and can commonly be
4380    strength reduced from other instructions.  They require two operands of the
4381    same type, execute an operation on them, and produce a single value.  The
4382    resulting value is the same type as its operands.</p>
4383
4384 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4385 <h4>
4386   <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a>
4387 </h4>
4388
4389 <div>
4390
4391 <h5>Syntax:</h5>
4392 <pre>
4393   &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;           <i>; yields {ty}:result</i>
4394   &lt;result&gt; = shl nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
4395   &lt;result&gt; = shl nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
4396   &lt;result&gt; = shl nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4397 </pre>
4398
4399 <h5>Overview:</h5>
4400 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to the left
4401    a specified number of bits.</p>
4402
4403 <h5>Arguments:</h5>
4404 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the
4405     same <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4406     integer type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4407
4408 <h5>Semantics:</h5>
4409 <p>The value produced is <tt>op1</tt> * 2<sup><tt>op2</tt></sup> mod
4410    2<sup>n</sup>, where <tt>n</tt> is the width of the result.  If <tt>op2</tt>
4411    is (statically or dynamically) negative or equal to or larger than the number
4412    of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.  If the arguments are
4413    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4414    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4415
4416 <p>If the <tt>nuw</tt> keyword is present, then the shift produces a 
4417    <a href="#poisonvalues">poison value</a> if it shifts out any non-zero bits.  If
4418    the <tt>nsw</tt> keyword is present, then the shift produces a
4419    <a href="#poisonvalues">poison value</a> if it shifts out any bits that disagree
4420    with the resultant sign bit.  As such, NUW/NSW have the same semantics as
4421    they would if the shift were expressed as a mul instruction with the same
4422    nsw/nuw bits in (mul %op1, (shl 1, %op2)).</p>
4423
4424 <h5>Example:</h5>
4425 <pre>
4426   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
4427   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
4428   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
4429   &lt;result&gt; = shl i32 1, 32     <i>; undefined</i>
4430   &lt;result&gt; = shl &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 1, i32 1&gt;, &lt; i32 1, i32 2&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 2, i32 4&gt;</i>
4431 </pre>
4432
4433 </div>
4434
4435 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4436 <h4>
4437   <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a>
4438 </h4>
4439
4440 <div>
4441
4442 <h5>Syntax:</h5>
4443 <pre>
4444   &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4445   &lt;result&gt; = lshr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4446 </pre>
4447
4448 <h5>Overview:</h5>
4449 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first
4450    operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
4451
4452 <h5>Arguments:</h5>
4453 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same
4454    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4455    type. '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4456
4457 <h5>Semantics:</h5>
4458 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
4459    significant bits of the result will be filled with zero bits after the shift.
4460    If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or larger than the
4461    number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If the arguments are
4462    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4463    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4464
4465 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4466    <tt>lshr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if any of the bits
4467    shifted out are non-zero.</p>
4468
4469
4470 <h5>Example:</h5>
4471 <pre>
4472   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4473   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4474   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4475   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
4476   &lt;result&gt; = lshr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4477   &lt;result&gt; = lshr &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -2, i32 4&gt;, &lt; i32 1, i32 2&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 0x7FFFFFFF, i32 1&gt;</i>
4478 </pre>
4479
4480 </div>
4481
4482 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4483 <h4>
4484   <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a>
4485 </h4>
4486
4487 <div>
4488
4489 <h5>Syntax:</h5>
4490 <pre>
4491   &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4492   &lt;result&gt; = ashr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4493 </pre>
4494
4495 <h5>Overview:</h5>
4496 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first
4497    operand shifted to the right a specified number of bits with sign
4498    extension.</p>
4499
4500 <h5>Arguments:</h5>
4501 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same
4502    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4503    type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4504
4505 <h5>Semantics:</h5>
4506 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation, The
4507    most significant bits of the result will be filled with the sign bit
4508    of <tt>op1</tt>.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or
4509    larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If
4510    the arguments are vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by
4511    the corresponding shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4512
4513 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4514    <tt>ashr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if any of the bits
4515    shifted out are non-zero.</p>
4516
4517 <h5>Example:</h5>
4518 <pre>
4519   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4520   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4521   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4522   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
4523   &lt;result&gt; = ashr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4524   &lt;result&gt; = ashr &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -2, i32 4&gt;, &lt; i32 1, i32 3&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -1, i32 0&gt;</i>
4525 </pre>
4526
4527 </div>
4528
4529 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4530 <h4>
4531   <a name="i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a>
4532 </h4>
4533
4534 <div>
4535
4536 <h5>Syntax:</h5>
4537 <pre>
4538   &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4539 </pre>
4540
4541 <h5>Overview:</h5>
4542 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of its two
4543    operands.</p>
4544
4545 <h5>Arguments:</h5>
4546 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be
4547    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4548    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4549
4550 <h5>Semantics:</h5>
4551 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
4552
4553 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4554   <tbody>
4555     <tr>
4556       <th>In0</th>
4557       <th>In1</th>
4558       <th>Out</th>
4559     </tr>
4560     <tr>
4561       <td>0</td>
4562       <td>0</td>
4563       <td>0</td>
4564     </tr>
4565     <tr>
4566       <td>0</td>
4567       <td>1</td>
4568       <td>0</td>
4569     </tr>
4570     <tr>
4571       <td>1</td>
4572       <td>0</td>
4573       <td>0</td>
4574     </tr>
4575     <tr>
4576       <td>1</td>
4577       <td>1</td>
4578       <td>1</td>
4579     </tr>
4580   </tbody>
4581 </table>
4582
4583 <h5>Example:</h5>
4584 <pre>
4585   &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
4586   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
4587   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
4588 </pre>
4589 </div>
4590 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4591 <h4>
4592   <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a>
4593 </h4>
4594
4595 <div>
4596
4597 <h5>Syntax:</h5>
4598 <pre>
4599   &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4600 </pre>
4601
4602 <h5>Overview:</h5>
4603 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive or of its
4604    two operands.</p>
4605
4606 <h5>Arguments:</h5>
4607 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be
4608    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4609    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4610
4611 <h5>Semantics:</h5>
4612 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
4613
4614 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4615   <tbody>
4616     <tr>
4617       <th>In0</th>
4618       <th>In1</th>
4619       <th>Out</th>
4620     </tr>
4621     <tr>
4622       <td>0</td>
4623       <td>0</td>
4624       <td>0</td>
4625     </tr>
4626     <tr>
4627       <td>0</td>
4628       <td>1</td>
4629       <td>1</td>
4630     </tr>
4631     <tr>
4632       <td>1</td>
4633       <td>0</td>
4634       <td>1</td>
4635     </tr>
4636     <tr>
4637       <td>1</td>
4638       <td>1</td>
4639       <td>1</td>
4640     </tr>
4641   </tbody>
4642 </table>
4643
4644 <h5>Example:</h5>
4645 <pre>
4646   &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
4647   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
4648   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4649 </pre>
4650
4651 </div>
4652
4653 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4654 <h4>
4655   <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a>
4656 </h4>
4657
4658 <div>
4659
4660 <h5>Syntax:</h5>
4661 <pre>
4662   &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4663 </pre>
4664
4665 <h5>Overview:</h5>
4666 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive or of
4667    its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the "one's
4668    complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
4669
4670 <h5>Arguments:</h5>
4671 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be
4672    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4673    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4674
4675 <h5>Semantics:</h5>
4676 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
4677
4678 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4679   <tbody>
4680     <tr>
4681       <th>In0</th>
4682       <th>In1</th>
4683       <th>Out</th>
4684     </tr>
4685     <tr>
4686       <td>0</td>
4687       <td>0</td>
4688       <td>0</td>
4689     </tr>
4690     <tr>
4691       <td>0</td>
4692       <td>1</td>
4693       <td>1</td>
4694     </tr>
4695     <tr>
4696       <td>1</td>
4697       <td>0</td>
4698       <td>1</td>
4699     </tr>
4700     <tr>
4701       <td>1</td>
4702       <td>1</td>
4703       <td>0</td>
4704     </tr>
4705   </tbody>
4706 </table>
4707
4708 <h5>Example:</h5>
4709 <pre>
4710   &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
4711   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
4712   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4713   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
4714 </pre>
4715
4716 </div>
4717
4718 </div>
4719
4720 <!-- ======================================================================= -->
4721 <h3>
4722   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
4723 </h3>
4724
4725 <div>
4726
4727 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
4728    target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
4729    vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
4730    does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
4731    will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a
4732    specific target.</p>
4733
4734 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4735 <h4>
4736    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
4737 </h4>
4738
4739 <div>
4740
4741 <h5>Syntax:</h5>
4742 <pre>
4743   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
4744 </pre>
4745
4746 <h5>Overview:</h5>
4747 <p>The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar element
4748    from a vector at a specified index.</p>
4749
4750
4751 <h5>Arguments:</h5>
4752 <p>The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a value
4753    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is an index
4754    indicating the position from which to extract the element.  The index may be
4755    a variable.</p>
4756
4757 <h5>Semantics:</h5>
4758 <p>The result is a scalar of the same type as the element type of
4759    <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
4760    <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4761    results are undefined.</p>
4762
4763 <h5>Example:</h5>
4764 <pre>
4765   &lt;result&gt; = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
4766 </pre>
4767
4768 </div>
4769
4770 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4771 <h4>
4772    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
4773 </h4>
4774
4775 <div>
4776
4777 <h5>Syntax:</h5>
4778 <pre>
4779   &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>
4780 </pre>
4781
4782 <h5>Overview:</h5>
4783 <p>The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar element into a
4784    vector at a specified index.</p>
4785
4786 <h5>Arguments:</h5>
4787 <p>The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a value
4788    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a scalar value
4789    whose type must equal the element type of the first operand.  The third
4790    operand is an index indicating the position at which to insert the value.
4791    The index may be a variable.</p>
4792
4793 <h5>Semantics:</h5>
4794 <p>The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its element values
4795    are those of <tt>val</tt> except at position <tt>idx</tt>, where it gets the
4796    value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4797    results are undefined.</p>
4798
4799 <h5>Example:</h5>
4800 <pre>
4801   &lt;result&gt; = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4802 </pre>
4803
4804 </div>
4805
4806 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4807 <h4>
4808    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
4809 </h4>
4810
4811 <div>
4812
4813 <h5>Syntax:</h5>
4814 <pre>
4815   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v1&gt;, &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v2&gt;, &lt;m x i32&gt; &lt;mask&gt;    <i>; yields &lt;m x &lt;ty&gt;&gt;</i>
4816 </pre>
4817
4818 <h5>Overview:</h5>
4819 <p>The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
4820    from two input vectors, returning a vector with the same element type as the
4821    input and length that is the same as the shuffle mask.</p>
4822
4823 <h5>Arguments:</h5>
4824 <p>The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
4825    with the same type.  The third argument is a shuffle mask whose
4826    element type is always 'i32'.  The result of the instruction is a vector
4827    whose length is the same as the shuffle mask and whose element type is the
4828    same as the element type of the first two operands.</p>
4829
4830 <p>The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
4831    constant integer or undef values.</p>
4832
4833 <h5>Semantics:</h5>
4834 <p>The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
4835    both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
4836    the result vector, which element of the two input vectors the result element
4837    gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the
4838    second operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.</p>
4839
4840 <h5>Example:</h5>
4841 <pre>
4842   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4843                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4844   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef,
4845                           &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.
4846   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;8 x i32&gt; %v1, &lt;8 x i32&gt; undef,
4847                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4848   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4849                           &lt;8 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7 &gt;  <i>; yields &lt;8 x i32&gt;</i>
4850 </pre>
4851
4852 </div>
4853
4854 </div>
4855
4856 <!-- ======================================================================= -->
4857 <h3>
4858   <a name="aggregateops">Aggregate Operations</a>
4859 </h3>
4860
4861 <div>
4862
4863 <p>LLVM supports several instructions for working with
4864   <a href="#t_aggregate">aggregate</a> values.</p>
4865
4866 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4867 <h4>
4868    <a name="i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a>
4869 </h4>
4870
4871 <div>
4872
4873 <h5>Syntax:</h5>
4874 <pre>
4875   &lt;result&gt; = extractvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*
4876 </pre>
4877
4878 <h5>Overview:</h5>
4879 <p>The '<tt>extractvalue</tt>' instruction extracts the value of a member field
4880    from an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4881
4882 <h5>Arguments:</h5>
4883 <p>The first operand of an '<tt>extractvalue</tt>' instruction is a value
4884    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4885    <a href="#t_array">array</a> type.  The operands are constant indices to
4886    specify which value to extract in a similar manner as indices in a
4887    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
4888    <p>The major differences to <tt>getelementptr</tt> indexing are:</p>
4889      <ul>
4890        <li>Since the value being indexed is not a pointer, the first index is
4891            omitted and assumed to be zero.</li>
4892        <li>At least one index must be specified.</li>
4893        <li>Not only struct indices but also array indices must be in
4894            bounds.</li>
4895      </ul>
4896
4897 <h5>Semantics:</h5>
4898 <p>The result is the value at the position in the aggregate specified by the
4899    index operands.</p>
4900
4901 <h5>Example:</h5>
4902 <pre>
4903   &lt;result&gt; = extractvalue {i32, float} %agg, 0    <i>; yields i32</i>
4904 </pre>
4905
4906 </div>
4907
4908 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4909 <h4>
4910    <a name="i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a>
4911 </h4>
4912
4913 <div>
4914
4915 <h5>Syntax:</h5>
4916 <pre>
4917   &lt;result&gt; = insertvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;ty&gt; &lt;elt&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*    <i>; yields &lt;aggregate type&gt;</i>
4918 </pre>
4919
4920 <h5>Overview:</h5>
4921 <p>The '<tt>insertvalue</tt>' instruction inserts a value into a member field
4922    in an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4923
4924 <h5>Arguments:</h5>
4925 <p>The first operand of an '<tt>insertvalue</tt>' instruction is a value
4926    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4927    <a href="#t_array">array</a> type.  The second operand is a first-class
4928    value to insert.  The following operands are constant indices indicating
4929    the position at which to insert the value in a similar manner as indices in a
4930    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' instruction.  The
4931    value to insert must have the same type as the value identified by the
4932    indices.</p>
4933
4934 <h5>Semantics:</h5>
4935 <p>The result is an aggregate of the same type as <tt>val</tt>.  Its value is
4936    that of <tt>val</tt> except that the value at the position specified by the
4937    indices is that of <tt>elt</tt>.</p>
4938
4939 <h5>Example:</h5>
4940 <pre>
4941   %agg1 = insertvalue {i32, float} undef, i32 1, 0              <i>; yields {i32 1, float undef}</i>
4942   %agg2 = insertvalue {i32, float} %agg1, float %val, 1         <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4943   %agg3 = insertvalue {i32, {float}} %agg1, float %val, 1, 0    <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4944 </pre>
4945
4946 </div>
4947
4948 </div>
4949
4950 <!-- ======================================================================= -->
4951 <h3>
4952   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
4953 </h3>
4954
4955 <div>
4956
4957 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it represents
4958    memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which makes things
4959    very simple.  This section describes how to read, write, and allocate
4960    memory in LLVM.</p>
4961
4962 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4963 <h4>
4964   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
4965 </h4>
4966
4967 <div>
4968
4969 <h5>Syntax:</h5>
4970 <pre>
4971   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, &lt;ty&gt; &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
4972 </pre>
4973
4974 <h5>Overview:</h5>
4975 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
4976    currently executing function, to be automatically released when this function
4977    returns to its caller. The object is always allocated in the generic address
4978    space (address space zero).</p>
4979
4980 <h5>Arguments:</h5>
4981 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction
4982    allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt> bytes of memory on the
4983    runtime stack, returning a pointer of the appropriate type to the program.
4984    If "NumElements" is specified, it is the number of elements allocated,
4985    otherwise "NumElements" is defaulted to be one.  If a constant alignment is
4986    specified, the value result of the allocation is guaranteed to be aligned to
4987    at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target can choose
4988    to align the allocation on any convenient boundary compatible with the
4989    type.</p>
4990
4991 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
4992
4993 <h5>Semantics:</h5>
4994 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  The operation is undefined if
4995    there is insufficient stack space for the allocation.  '<tt>alloca</tt>'d
4996    memory is automatically released when the function returns.  The
4997    '<tt>alloca</tt>' instruction is commonly used to represent automatic
4998    variables that must have an address available.  When the function returns
4999    (either with the <tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>
5000    or <tt><a href="#i_resume">resume</a></tt> instructions), the memory is
5001    reclaimed.  Allocating zero bytes is legal, but the result is undefined.
5002    The order in which memory is allocated (ie., which way the stack grows) is
5003    not specified.</p>
5004
5005 <p>
5006
5007 <h5>Example:</h5>
5008 <pre>
5009   %ptr = alloca i32                             <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5010   %ptr = alloca i32, i32 4                      <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5011   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5012   %ptr = alloca i32, align 1024                 <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5013 </pre>
5014
5015 </div>
5016
5017 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5018 <h4>
5019   <a name="i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a>
5020 </h4>
5021
5022 <div>
5023
5024 <h5>Syntax:</h5>
5025 <pre>
5026   &lt;result&gt; = load [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;][, !nontemporal !&lt;index&gt;][, !invariant.load !&lt;index&gt;]
5027   &lt;result&gt; = load atomic [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;, align &lt;alignment&gt;
5028   !&lt;index&gt; = !{ i32 1 }
5029 </pre>
5030
5031 <h5>Overview:</h5>
5032 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
5033
5034 <h5>Arguments:</h5>
5035 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory address
5036    from which to load.  The pointer must point to
5037    a <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
5038    marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the
5039    number or order of execution of this <tt>load</tt> with other <a
5040    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
5041
5042 <p>If the <code>load</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
5043    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
5044    argument.  The <code>release</code> and <code>acq_rel</code> orderings are
5045    not valid on <code>load</code> instructions.  Atomic loads produce <a
5046    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
5047    stores.  The type of the pointee must be an integer type whose bit width
5048    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
5049    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
5050    specified on atomic loads, and the load has undefined behavior if the
5051    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
5052    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
5053    for atomic loads.</p>
5054
5055 <p>The optional constant <tt>align</tt> argument specifies the alignment of the
5056    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
5057    omitted <tt>align</tt> argument means that the operation has the preferential
5058    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
5059    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
5060    alignment results in undefined behavior. Underestimating the alignment may
5061    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
5062
5063 <p>The optional <tt>!nontemporal</tt> metadata must reference a single
5064    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with
5065    one <tt>i32</tt> entry of value 1.  The existence of
5066    the <tt>!nontemporal</tt> metatadata on the instruction tells the optimizer
5067    and code generator that this load is not expected to be reused in the cache.
5068    The code generator may select special instructions to save cache bandwidth,
5069    such as the <tt>MOVNT</tt> instruction on x86.</p>
5070
5071 <p>The optional <tt>!invariant.load</tt> metadata must reference a single
5072    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with no
5073    entries.  The existence of the <tt>!invariant.load</tt> metatadata on the
5074    instruction tells the optimizer and code generator that this load address
5075    points to memory which does not change value during program execution.
5076    The optimizer may then move this load around, for example, by hoisting it
5077    out of loops using loop invariant code motion.</p>
5078
5079 <h5>Semantics:</h5>
5080 <p>The location of memory pointed to is loaded.  If the value being loaded is of
5081    scalar type then the number of bytes read does not exceed the minimum number
5082    of bytes needed to hold all bits of the type.  For example, loading an
5083    <tt>i24</tt> reads at most three bytes.  When loading a value of a type like
5084    <tt>i20</tt> with a size that is not an integral number of bytes, the result
5085    is undefined if the value was not originally written using a store of the
5086    same type.</p>
5087
5088 <h5>Examples:</h5>
5089 <pre>
5090   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5091   <a href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
5092   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
5093 </pre>
5094
5095 </div>
5096
5097 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5098 <h4>
5099   <a name="i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a>
5100 </h4>
5101
5102 <div>
5103
5104 <h5>Syntax:</h5>
5105 <pre>
5106   store [volatile] &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;][, !nontemporal !&lt;index&gt;]        <i>; yields {void}</i>
5107   store atomic [volatile] &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;, align &lt;alignment&gt;  <i>; yields {void}</i>
5108 </pre>
5109
5110 <h5>Overview:</h5>
5111 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
5112
5113 <h5>Arguments:</h5>
5114 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value to store
5115    and an address at which to store it.  The type of the
5116    '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand must be a pointer to
5117    the <a href="#t_firstclass">first class</a> type of the
5118    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' operand. If the <tt>store</tt> is marked as
5119    <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the number or
5120    order of execution of this <tt>store</tt> with other <a
5121    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
5122
5123 <p>If the <code>store</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
5124    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
5125    argument.  The <code>acquire</code> and <code>acq_rel</code> orderings aren't
5126    valid on <code>store</code> instructions.  Atomic loads produce <a
5127    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
5128    stores. The type of the pointee must be an integer type whose bit width
5129    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
5130    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
5131    specified on atomic stores, and the store has undefined behavior if the
5132    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
5133    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
5134    for atomic stores.</p>
5135
5136 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
5137    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
5138    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
5139    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
5140    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
5141    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
5142    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
5143
5144 <p>The optional !nontemporal metadata must reference a single metatadata
5145    name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with one i32 entry of
5146    value 1.  The existence of the !nontemporal metatadata on the
5147    instruction tells the optimizer and code generator that this load is
5148    not expected to be reused in the cache.  The code generator may
5149    select special instructions to save cache bandwidth, such as the
5150    MOVNT instruction on x86.</p>
5151
5152
5153 <h5>Semantics:</h5>
5154 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>' at the
5155    location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.  If
5156    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' is of scalar type then the number of bytes written
5157    does not exceed the minimum number of bytes needed to hold all bits of the
5158    type.  For example, storing an <tt>i24</tt> writes at most three bytes.  When
5159    writing a value of a type like <tt>i20</tt> with a size that is not an
5160    integral number of bytes, it is unspecified what happens to the extra bits
5161    that do not belong to the type, but they will typically be overwritten.</p>
5162
5163 <h5>Example:</h5>
5164 <pre>
5165   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5166   store i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
5167   %val = <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
5168 </pre>
5169
5170 </div>
5171
5172 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5173 <h4>
5174 <a name="i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a>
5175 </h4>
5176
5177 <div>
5178
5179 <h5>Syntax:</h5>
5180 <pre>
5181   fence [singlethread] &lt;ordering&gt;                   <i>; yields {void}</i>
5182 </pre>
5183
5184 <h5>Overview:</h5>
5185 <p>The '<tt>fence</tt>' instruction is used to introduce happens-before edges
5186 between operations.</p>
5187
5188 <h5>Arguments:</h5> <p>'<code>fence</code>' instructions take an <a
5189 href="#ordering">ordering</a> argument which defines what
5190 <i>synchronizes-with</i> edges they add.  They can only be given
5191 <code>acquire</code>, <code>release</code>, <code>acq_rel</code>, and
5192 <code>seq_cst</code> orderings.</p>
5193
5194 <h5>Semantics:</h5>
5195 <p>A fence <var>A</var> which has (at least) <code>release</code> ordering
5196 semantics <i>synchronizes with</i> a fence <var>B</var> with (at least)
5197 <code>acquire</code> ordering semantics if and only if there exist atomic
5198 operations <var>X</var> and <var>Y</var>, both operating on some atomic object
5199 <var>M</var>, such that <var>A</var> is sequenced before <var>X</var>,
5200 <var>X</var> modifies <var>M</var> (either directly or through some side effect
5201 of a sequence headed by <var>X</var>), <var>Y</var> is sequenced before
5202 <var>B</var>, and <var>Y</var> observes <var>M</var>. This provides a
5203 <i>happens-before</i> dependency between <var>A</var> and <var>B</var>. Rather
5204 than an explicit <code>fence</code>, one (but not both) of the atomic operations
5205 <var>X</var> or <var>Y</var> might provide a <code>release</code> or
5206 <code>acquire</code> (resp.) ordering constraint and still
5207 <i>synchronize-with</i> the explicit <code>fence</code> and establish the
5208 <i>happens-before</i> edge.</p>
5209
5210 <p>A <code>fence</code> which has <code>seq_cst</code> ordering, in addition to
5211 having both <code>acquire</code> and <code>release</code> semantics specified
5212 above, participates in the global program order of other <code>seq_cst</code>
5213 operations and/or fences.</p>
5214
5215 <p>The optional "<a href="#singlethread"><code>singlethread</code></a>" argument
5216 specifies that the fence only synchronizes with other fences in the same
5217 thread.  (This is useful for interacting with signal handlers.)</p>
5218
5219 <h5>Example:</h5>
5220 <pre>
5221   fence acquire                          <i>; yields {void}</i>
5222   fence singlethread seq_cst             <i>; yields {void}</i>
5223 </pre>
5224
5225 </div>
5226
5227 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5228 <h4>
5229 <a name="i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a>
5230 </h4>
5231
5232 <div>
5233
5234 <h5>Syntax:</h5>
5235 <pre>
5236   cmpxchg [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;, &lt;ty&gt; &lt;cmp&gt;, &lt;ty&gt; &lt;new&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;  <i>; yields {ty}</i>
5237 </pre>
5238
5239 <h5>Overview:</h5>
5240 <p>The '<tt>cmpxchg</tt>' instruction is used to atomically modify memory.
5241 It loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
5242 equal, it stores a new value into the memory.</p>
5243
5244 <h5>Arguments:</h5>
5245 <p>There are three arguments to the '<code>cmpxchg</code>' instruction: an
5246 address to operate on, a value to compare to the value currently be at that
5247 address, and a new value to place at that address if the compared values are
5248 equal.  The type of '<var>&lt;cmp&gt;</var>' must be an integer type whose
5249 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
5250 or equal to a target-specific size limit. '<var>&lt;cmp&gt;</var>' and
5251 '<var>&lt;new&gt;</var>' must have the same type, and the type of
5252 '<var>&lt;pointer&gt;</var>' must be a pointer to that type. If the
5253 <code>cmpxchg</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
5254 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution
5255 of this <code>cmpxchg</code> with other <a href="#volatile">volatile
5256 operations</a>.</p>
5257
5258 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
5259
5260 <p>The <a href="#ordering"><var>ordering</var></a> argument specifies how this
5261 <code>cmpxchg</code> synchronizes with other atomic operations.</p>
5262
5263 <p>The optional "<code>singlethread</code>" argument declares that the
5264 <code>cmpxchg</code> is only atomic with respect to code (usually signal
5265 handlers) running in the same thread as the <code>cmpxchg</code>.  Otherwise the
5266 cmpxchg is atomic with respect to all other code in the system.</p>
5267
5268 <p>The pointer passed into cmpxchg must have alignment greater than or equal to
5269 the size in memory of the operand.
5270
5271 <h5>Semantics:</h5>
5272 <p>The contents of memory at the location specified by the
5273 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand is read and compared to
5274 '<tt>&lt;cmp&gt;</tt>'; if the read value is the equal,
5275 '<tt>&lt;new&gt;</tt>' is written.  The original value at the location
5276 is returned.
5277
5278 <p>A successful <code>cmpxchg</code> is a read-modify-write instruction for the
5279 purpose of identifying <a href="#release_sequence">release sequences</a>.  A
5280 failed <code>cmpxchg</code> is equivalent to an atomic load with an ordering
5281 parameter determined by dropping any <code>release</code> part of the
5282 <code>cmpxchg</code>'s ordering.</p>
5283
5284 <!--
5285 FIXME: Is compare_exchange_weak() necessary?  (Consider after we've done
5286 optimization work on ARM.)
5287
5288 FIXME: Is a weaker ordering constraint on failure helpful in practice?
5289 -->
5290
5291 <h5>Example:</h5>
5292 <pre>
5293 entry:
5294   %orig = atomic <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr unordered                   <i>; yields {i32}</i>
5295   <a href="#i_br">br</a> label %loop
5296
5297 loop:
5298   %cmp = <a href="#i_phi">phi</a> i32 [ %orig, %entry ], [%old, %loop]
5299   %squared = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %cmp, %cmp
5300   %old = cmpxchg i32* %ptr, i32 %cmp, i32 %squared          <i>; yields {i32}</i>
5301   %success = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %cmp, %old
5302   <a href="#i_br">br</a> i1 %success, label %done, label %loop
5303
5304 done:
5305   ...
5306 </pre>
5307
5308 </div>
5309
5310 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5311 <h4>
5312 <a name="i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a>
5313 </h4>
5314
5315 <div>
5316
5317 <h5>Syntax:</h5>
5318 <pre>
5319   atomicrmw [volatile] &lt;operation&gt; &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;, &lt;ty&gt; &lt;value&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;                   <i>; yields {ty}</i>
5320 </pre>
5321
5322 <h5>Overview:</h5>
5323 <p>The '<tt>atomicrmw</tt>' instruction is used to atomically modify memory.</p>
5324
5325 <h5>Arguments:</h5>
5326 <p>There are three arguments to the '<code>atomicrmw</code>' instruction: an
5327 operation to apply, an address whose value to modify, an argument to the
5328 operation.  The operation must be one of the following keywords:</p>
5329 <ul>
5330   <li>xchg</li>
5331   <li>add</li>
5332   <li>sub</li>
5333   <li>and</li>
5334   <li>nand</li>
5335   <li>or</li>
5336   <li>xor</li>
5337   <li>max</li>
5338   <li>min</li>
5339   <li>umax</li>
5340   <li>umin</li>
5341 </ul>
5342
5343 <p>The type of '<var>&lt;value&gt;</var>' must be an integer type whose
5344 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
5345 or equal to a target-specific size limit.  The type of the
5346 '<code>&lt;pointer&gt;</code>' operand must be a pointer to that type.
5347 If the <code>atomicrmw</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
5348 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of this
5349 <code>atomicrmw</code> with other <a href="#volatile">volatile
5350   operations</a>.</p>
5351
5352 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
5353
5354 <h5>Semantics:</h5>
5355 <p>The contents of memory at the location specified by the
5356 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand are atomically read, modified, and written
5357 back.  The original value at the location is returned.  The modification is
5358 specified by the <var>operation</var> argument:</p>
5359
5360 <ul>
5361   <li>xchg: <code>*ptr = val</code></li>
5362   <li>add: <code>*ptr = *ptr + val</code></li>
5363   <li>sub: <code>*ptr = *ptr - val</code></li>
5364   <li>and: <code>*ptr = *ptr &amp; val</code></li>
5365   <li>nand: <code>*ptr = ~(*ptr &amp; val)</code></li>
5366   <li>or: <code>*ptr = *ptr | val</code></li>
5367   <li>xor: <code>*ptr = *ptr ^ val</code></li>
5368   <li>max: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
5369   <li>min: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
5370   <li>umax: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
5371   <li>umin: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
5372 </ul>
5373
5374 <h5>Example:</h5>
5375 <pre>
5376   %old = atomicrmw add i32* %ptr, i32 1 acquire                        <i>; yields {i32}</i>
5377 </pre>
5378
5379 </div>
5380
5381 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5382 <h4>
5383    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
5384 </h4>
5385
5386 <div>
5387
5388 <h5>Syntax:</h5>
5389 <pre>
5390   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
5391   &lt;result&gt; = getelementptr inbounds &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
5392   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;ptr vector&gt; ptrval, &lt;vector index type&gt; idx 
5393 </pre>
5394
5395 <h5>Overview:</h5>
5396 <p>The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
5397    subelement of an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> data structure.
5398    It performs address calculation only and does not access memory.</p>
5399
5400 <h5>Arguments:</h5>
5401 <p>The first argument is always a pointer or a vector of pointers,
5402    and forms the basis of the
5403    calculation. The remaining arguments are indices that indicate which of the
5404    elements of the aggregate object are indexed. The interpretation of each
5405    index is dependent on the type being indexed into. The first index always
5406    indexes the pointer value given as the first argument, the second index
5407    indexes a value of the type pointed to (not necessarily the value directly
5408    pointed to, since the first index can be non-zero), etc. The first type
5409    indexed into must be a pointer value, subsequent types can be arrays,
5410    vectors, and structs. Note that subsequent types being indexed into
5411    can never be pointers, since that would require loading the pointer before
5412    continuing calculation.</p>
5413
5414 <p>The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
5415    When indexing into a (optionally packed) structure, only <tt>i32</tt>
5416    integer <b>constants</b> are allowed.  When indexing into an array, pointer
5417    or vector, integers of any width are allowed, and they are not required to be
5418    constant.  These integers are treated as signed values where relevant.</p>
5419
5420 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets compiled to
5421    LLVM:</p>
5422
5423 <pre class="doc_code">
5424 struct RT {
5425   char A;
5426   int B[10][20];
5427   char C;
5428 };
5429 struct ST {
5430   int X;
5431   double Y;
5432   struct RT Z;
5433 };
5434
5435 int *foo(struct ST *s) {
5436   return &amp;s[1].Z.B[5][13];
5437 }
5438 </pre>
5439
5440 <p>The LLVM code generated by Clang is:</p>
5441
5442 <pre class="doc_code">
5443 %struct.RT = <a href="#namedtypes">type</a> { i8, [10 x [20 x i32]], i8 }
5444 %struct.ST = <a href="#namedtypes">type</a> { i32, double, %struct.RT }
5445
5446 define i32* @foo(%struct.ST* %s) nounwind uwtable readnone optsize ssp {
5447 entry:
5448   %arrayidx = getelementptr inbounds %struct.ST* %s, i64 1, i32 2, i32 1, i64 5, i64 13
5449   ret i32* %arrayidx
5450 }
5451 </pre>
5452
5453 <h5>Semantics:</h5>
5454 <p>In the example above, the first index is indexing into the
5455    '<tt>%struct.ST*</tt>' type, which is a pointer, yielding a
5456    '<tt>%struct.ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %struct.RT }</tt>' type, a
5457    structure. The second index indexes into the third element of the structure,
5458    yielding a '<tt>%struct.RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]], i8 }</tt>'
5459    type, another structure. The third index indexes into the second element of
5460    the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an array. The
5461    two dimensions of the array are subscripted into, yielding an '<tt>i32</tt>'
5462    type. The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a pointer to this
5463    element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
5464
5465 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a structure,
5466    returning a pointer to an inner element.  Because of this, the LLVM code for
5467    the given testcase is equivalent to:</p>
5468
5469 <pre class="doc_code">
5470 define i32* @foo(%struct.ST* %s) {
5471   %t1 = getelementptr %struct.ST* %s, i32 1                 <i>; yields %struct.ST*:%t1</i>
5472   %t2 = getelementptr %struct.ST* %t1, i32 0, i32 2         <i>; yields %struct.RT*:%t2</i>
5473   %t3 = getelementptr %struct.RT* %t2, i32 0, i32 1         <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
5474   %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
5475   %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
5476   ret i32* %t5
5477 }
5478 </pre>
5479
5480 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is present, the result value of the
5481    <tt>getelementptr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if the
5482    base pointer is not an <i>in bounds</i> address of an allocated object,
5483    or if any of the addresses that would be formed by successive addition of
5484    the offsets implied by the indices to the base address with infinitely
5485    precise signed arithmetic are not an <i>in bounds</i> address of that
5486    allocated object. The <i>in bounds</i> addresses for an allocated object
5487    are all the addresses that point into the object, plus the address one
5488    byte past the end.
5489    In cases where the base is a vector of pointers the <tt>inbounds</tt> keyword
5490    applies to each of the computations element-wise. </p>
5491
5492 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is not present, the offsets are added to
5493    the base address with silently-wrapping two's complement arithmetic. If the
5494    offsets have a different width from the pointer, they are sign-extended or
5495    truncated to the width of the pointer. The result value of the
5496    <tt>getelementptr</tt> may be outside the object pointed to by the base
5497    pointer. The result value may not necessarily be used to access memory
5498    though, even if it happens to point into allocated storage. See the
5499    <a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a> section for more
5500    information.</p>
5501
5502 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight into
5503    how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr FAQ</a>.</p>
5504
5505 <h5>Example:</h5>
5506 <pre>
5507     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
5508     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
5509     <i>; yields i8*:vptr</i>
5510     %vptr = getelementptr {i32, &lt;2 x i8&gt;}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
5511     <i>; yields i8*:eptr</i>
5512     %eptr = getelementptr [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
5513     <i>; yields i32*:iptr</i>
5514     %iptr = getelementptr [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
5515 </pre>
5516
5517 <p>In cases where the pointer argument is a vector of pointers, only a
5518    single index may be used, and the number of vector elements has to be
5519    the same.  For example: </p>
5520 <pre class="doc_code">
5521  %A = getelementptr <4 x i8*> %ptrs, <4 x i64> %offsets,
5522 </pre>
5523
5524 </div>
5525
5526 </div>
5527
5528 <!-- ======================================================================= -->
5529 <h3>
5530   <a name="convertops">Conversion Operations</a>
5531 </h3>
5532
5533 <div>
5534
5535 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
5536    which all take a single operand and a type. They perform various bit
5537    conversions on the operand.</p>
5538
5539 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5540 <h4>
5541    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
5542 </h4>
5543
5544 <div>
5545
5546 <h5>Syntax:</h5>
5547 <pre>
5548   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5549 </pre>
5550
5551 <h5>Overview:</h5>
5552 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the
5553    type <tt>ty2</tt>.</p>
5554
5555 <h5>Arguments:</h5>
5556 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a value to trunc, and a type to trunc it to.
5557    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5558    of the same number of integers.
5559    The bit size of the <tt>value</tt> must be larger than
5560    the bit size of the destination type, <tt>ty2</tt>.
5561    Equal sized types are not allowed.</p>
5562
5563 <h5>Semantics:</h5>
5564 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits
5565    in <tt>value</tt> and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the
5566    source size must be larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot
5567    be a <i>no-op cast</i>.  It will always truncate bits.</p>
5568
5569 <h5>Example:</h5>
5570 <pre>
5571   %X = trunc i32 257 to i8                        <i>; yields i8:1</i>
5572   %Y = trunc i32 123 to i1                        <i>; yields i1:true</i>
5573   %Z = trunc i32 122 to i1                        <i>; yields i1:false</i>
5574   %W = trunc &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i8&gt; <i>; yields &lt;i8 8, i8 7&gt;</i>
5575 </pre>
5576
5577 </div>
5578
5579 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5580 <h4>
5581    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
5582 </h4>
5583
5584 <div>
5585
5586 <h5>Syntax:</h5>
5587 <pre>
5588   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5589 </pre>
5590
5591 <h5>Overview:</h5>
5592 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type
5593    <tt>ty2</tt>.</p>
5594
5595
5596 <h5>Arguments:</h5>
5597 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5598    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5599    of the same number of integers.
5600    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5601    the bit size of the destination type,
5602    <tt>ty2</tt>.</p>
5603
5604 <h5>Semantics:</h5>
5605 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
5606    bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>.</p>
5607
5608 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
5609
5610 <h5>Example:</h5>
5611 <pre>
5612   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
5613   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
5614   %Z = zext &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i32&gt; <i>; yields &lt;i32 8, i32 7&gt;</i>
5615 </pre>
5616
5617 </div>
5618
5619 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5620 <h4>
5621    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
5622 </h4>
5623
5624 <div>
5625
5626 <h5>Syntax:</h5>
5627 <pre>
5628   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5629 </pre>
5630
5631 <h5>Overview:</h5>
5632 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
5633
5634 <h5>Arguments:</h5>
5635 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5636    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5637    of the same number of integers.
5638    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5639    the bit size of the destination type,
5640    <tt>ty2</tt>.</p>
5641
5642 <h5>Semantics:</h5>
5643 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
5644    bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size
5645    of the type <tt>ty2</tt>.</p>
5646
5647 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
5648
5649 <h5>Example:</h5>
5650 <pre>
5651   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
5652   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
5653   %Z = sext &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i32&gt; <i>; yields &lt;i32 8, i32 7&gt;</i>
5654 </pre>
5655
5656 </div>
5657
5658 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5659 <h4>
5660    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
5661 </h4>
5662
5663 <div>
5664
5665 <h5>Syntax:</h5>
5666 <pre>
5667   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5668 </pre>
5669
5670 <h5>Overview:</h5>
5671 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
5672    <tt>ty2</tt>.</p>
5673
5674 <h5>Arguments:</h5>
5675 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
5676    point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type
5677    to cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
5678    <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a
5679    <i>no-op cast</i>.</p>
5680
5681 <h5>Semantics:</h5>
5682 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
5683    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller
5684    <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit
5685    within the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are
5686    undefined.</p>
5687
5688 <h5>Example:</h5>
5689 <pre>
5690   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
5691   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
5692 </pre>
5693
5694 </div>
5695
5696 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5697 <h4>
5698    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
5699 </h4>
5700
5701 <div>
5702
5703 <h5>Syntax:</h5>
5704 <pre>
5705   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5706 </pre>
5707
5708 <h5>Overview:</h5>
5709 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
5710    floating point value.</p>
5711
5712 <h5>Arguments:</h5>
5713 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a
5714    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast, and
5715    a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
5716    type must be smaller than the destination type.</p>
5717
5718 <h5>Semantics:</h5>
5719 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
5720    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger
5721    <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be
5722    used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use
5723    <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
5724
5725 <h5>Example:</h5>
5726 <pre>
5727   %X = fpext float 3.125 to double         <i>; yields double:3.125000e+00</i>
5728   %Y = fpext double %X to fp128            <i>; yields fp128:0xL00000000000000004000900000000000</i>
5729 </pre>
5730
5731 </div>
5732
5733 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5734 <h4>
5735    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
5736 </h4>
5737
5738 <div>
5739
5740 <h5>Syntax:</h5>
5741 <pre>
5742   &lt;result&gt; = fptoui &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5743 </pre>
5744
5745 <h5>Overview:</h5>
5746 <p>The '<tt>fptoui</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
5747    unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.</p>
5748
5749 <h5>Arguments:</h5>
5750 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5751    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5752    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5753    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5754    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5755
5756 <h5>Semantics:</h5>
5757 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction converts its
5758    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5759    towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit
5760    in <tt>ty2</tt>, the results are undefined.</p>
5761
5762 <h5>Example:</h5>
5763 <pre>
5764   %X = fptoui double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
5765   %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     <i>; yields undefined:1</i>
5766   %Z = fptoui float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
5767 </pre>
5768
5769 </div>
5770
5771 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5772 <h4>
5773    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
5774 </h4>
5775
5776 <div>
5777
5778 <h5>Syntax:</h5>
5779 <pre>
5780   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5781 </pre>
5782
5783 <h5>Overview:</h5>
5784 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts
5785    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to
5786    type <tt>ty2</tt>.</p>
5787
5788 <h5>Arguments:</h5>
5789 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5790    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5791    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5792    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5793    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5794
5795 <h5>Semantics:</h5>
5796 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its
5797    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5798    towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
5799    the results are undefined.</p>
5800
5801 <h5>Example:</h5>
5802 <pre>
5803   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
5804   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields undefined:1</i>
5805   %Z = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
5806 </pre>
5807
5808 </div>
5809
5810 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5811 <h4>
5812    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5813 </h4>
5814
5815 <div>
5816
5817 <h5>Syntax:</h5>
5818 <pre>
5819   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5820 </pre>
5821
5822 <h5>Overview:</h5>
5823 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
5824    integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5825
5826 <h5>Arguments:</h5>
5827 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5828    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5829    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5830    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5831    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5832
5833 <h5>Semantics:</h5>
5834 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
5835    integer quantity and converts it to the corresponding floating point
5836    value. If the value cannot fit in the floating point value, the results are
5837    undefined.</p>
5838
5839 <h5>Example:</h5>
5840 <pre>
5841   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5842   %Y = uitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:255.0</i>
5843 </pre>
5844
5845 </div>
5846
5847 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5848 <h4>
5849    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5850 </h4>
5851
5852 <div>
5853
5854 <h5>Syntax:</h5>
5855 <pre>
5856   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5857 </pre>
5858
5859 <h5>Overview:</h5>
5860 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed integer
5861    and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5862
5863 <h5>Arguments:</h5>
5864 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5865    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5866    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5867    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5868    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5869
5870 <h5>Semantics:</h5>
5871 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed integer
5872    quantity and converts it to the corresponding floating point value. If the
5873    value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
5874
5875 <h5>Example:</h5>
5876 <pre>
5877   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5878   %Y = sitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:-1.0</i>
5879 </pre>
5880
5881 </div>
5882
5883 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5884 <h4>
5885    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
5886 </h4>
5887
5888 <div>
5889
5890 <h5>Syntax:</h5>
5891 <pre>
5892   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5893 </pre>
5894
5895 <h5>Overview:</h5>
5896 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer or a vector of
5897    pointers <tt>value</tt> to
5898    the integer (or vector of integers) type <tt>ty2</tt>.</p>
5899
5900 <h5>Arguments:</h5>
5901 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which
5902    must be a a value of type <a href="#t_pointer">pointer</a> or a vector of
5903     pointers, and a type to cast it to
5904    <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> or a vector
5905    of integers type.</p>
5906
5907 <h5>Semantics:</h5>
5908 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
5909    <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either
5910    truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
5911    <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
5912    <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
5913    are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
5914    change.</p>
5915
5916 <h5>Example:</h5>
5917 <pre>
5918   %X = ptrtoint i32* %P to i8                         <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5919   %Y = ptrtoint i32* %P to i64                        <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
5920   %Z = ptrtoint &lt;4 x i32*&gt; %P to &lt;4 x i64&gt;<i>; yields vector zero extension for a vector of addresses on 32-bit architecture</i>
5921 </pre>
5922
5923 </div>
5924
5925 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5926 <h4>
5927    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
5928 </h4>
5929
5930 <div>
5931
5932 <h5>Syntax:</h5>
5933 <pre>
5934   &lt;result&gt; = inttoptr &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5935 </pre>
5936
5937 <h5>Overview:</h5>
5938 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to a
5939    pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
5940
5941 <h5>Arguments:</h5>
5942 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
5943    value to cast, and a type to cast it to, which must be a
5944    <a href="#t_pointer">pointer</a> type.</p>
5945
5946 <h5>Semantics:</h5>
5947 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5948    <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
5949    the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
5950    size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller
5951    than the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the
5952    same size, nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
5953
5954 <h5>Example:</h5>
5955 <pre>
5956   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
5957   %Y = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
5958   %Z = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5959   %Z = inttoptr &lt;4 x i32&gt; %G to &lt;4 x i8*&gt;<i>; yields truncation of vector G to four pointers</i>
5960 </pre>
5961
5962 </div>
5963
5964 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5965 <h4>
5966    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
5967 </h4>
5968
5969 <div>
5970
5971 <h5>Syntax:</h5>
5972 <pre>
5973   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5974 </pre>
5975
5976 <h5>Overview:</h5>
5977 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5978    <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
5979
5980 <h5>Arguments:</h5>
5981 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5982    non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must also be
5983    a non-aggregate <a href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes
5984    of <tt>value</tt> and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be
5985    identical. If the source type is a pointer, the destination type must also be
5986    a pointer.  This instruction supports bitwise conversion of vectors to
5987    integers and to vectors of other types (as long as they have the same
5988    size).</p>
5989
5990 <h5>Semantics:</h5>
5991 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5992    <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with
5993    this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been
5994    stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>.
5995    Pointer (or vector of pointers) types may only be converted to other pointer
5996    (or vector of pointers) types with this instruction. To convert
5997    pointers to other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or
5998    <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
5999
6000 <h5>Example:</h5>
6001 <pre>
6002   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
6003   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
6004   %Z = bitcast &lt;2 x int&gt; %V to i64;        <i>; yields i64: %V</i>
6005   %Z = bitcast &lt;2 x i32*&gt; %V to &lt;2 x i64*&gt; <i>; yields &lt;2 x i64*&gt;</i>
6006 </pre>
6007
6008 </div>
6009
6010 </div>
6011
6012 <!-- ======================================================================= -->
6013 <h3>
6014   <a name="otherops">Other Operations</a>
6015 </h3>
6016
6017 <div>
6018
6019 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous" instructions, which
6020    defy better classification.</p>
6021
6022 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6023 <h4>
6024   <a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
6025 </h4>
6026
6027 <div>
6028
6029 <h5>Syntax:</h5>
6030 <pre>
6031   &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>
6032 </pre>
6033
6034 <h5>Overview:</h5>
6035 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value or a vector of
6036    boolean values based on comparison of its two integer, integer vector,
6037    pointer, or pointer vector operands.</p>
6038
6039 <h5>Arguments:</h5>
6040 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
6041    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
6042    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
6043
6044 <ol>
6045   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
6046   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
6047   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
6048   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
6049   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
6050   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
6051   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
6052   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
6053   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
6054   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
6055 </ol>
6056
6057 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
6058    <a href="#t_pointer">pointer</a> or integer <a href="#t_vector">vector</a>
6059    typed.  They must also be identical types.</p>
6060
6061 <h5>Semantics:</h5>
6062 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt> according to the
6063    condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always yields
6064    either an <a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a> or vector of <tt>i1</tt>
6065    result, as follows:</p>
6066
6067 <ol>
6068   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal,
6069       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
6070       performed.</li>
6071
6072   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal,
6073       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
6074       performed.</li>
6075
6076   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6077       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6078
6079   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6080       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
6081       to <tt>op2</tt>.</li>
6082
6083   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6084       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6085
6086   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6087       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6088
6089   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6090       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6091
6092   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6093       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
6094       to <tt>op2</tt>.</li>
6095
6096   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6097       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6098
6099   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6100       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6101 </ol>
6102
6103 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
6104    values are compared as if they were integers.</p>
6105
6106 <p>If the operands are integer vectors, then they are compared element by
6107    element. The result is an <tt>i1</tt> vector with the same number of elements
6108    as the values being compared.  Otherwise, the result is an <tt>i1</tt>.</p>
6109
6110 <h5>Example:</h5>
6111 <pre>
6112   &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
6113   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
6114   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
6115   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6116   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6117   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6118 </pre>
6119
6120 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
6121    the <tt>icmp</tt> instruction.</p>
6122
6123 </div>
6124
6125 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6126 <h4>
6127   <a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
6128 </h4>
6129
6130 <div>
6131
6132 <h5>Syntax:</h5>
6133 <pre>
6134   &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>
6135 </pre>
6136
6137 <h5>Overview:</h5>
6138 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value or vector of boolean
6139    values based on comparison of its operands.</p>
6140
6141 <p>If the operands are floating point scalars, then the result type is a boolean
6142 (<a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a>).</p>
6143
6144 <p>If the operands are floating point vectors, then the result type is a vector
6145    of boolean with the same number of elements as the operands being
6146    compared.</p>
6147
6148 <h5>Arguments:</h5>
6149 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
6150    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
6151    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
6152
6153 <ol>
6154   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
6155   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
6156   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
6157   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
6158   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
6159   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
6160   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
6161   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
6162   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
6163   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
6164   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
6165   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
6166   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
6167   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
6168   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
6169   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
6170 </ol>
6171
6172 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
6173    <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
6174
6175 <p>Each of <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be either
6176    a <a href="#t_floating">floating point</a> type or
6177    a <a href="#t_vector">vector</a> of floating point type.  They must have
6178    identical types.</p>
6179
6180 <h5>Semantics:</h5>
6181 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
6182    according to the condition code given as <tt>cond</tt>.  If the operands are
6183    vectors, then the vectors are compared element by element.  Each comparison
6184    performed always yields an <a href="#t_integer">i1</a> result, as
6185    follows:</p>
6186
6187 <ol>
6188   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
6189
6190   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6191       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
6192
6193   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6194       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6195
6196   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6197       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6198
6199   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6200       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6201
6202   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6203       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6204
6205   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6206       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
6207
6208   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
6209
6210   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6211       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
6212
6213   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6214       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6215
6216   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6217       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6218
6219   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6220       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6221
6222   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6223       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6224
6225   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6226       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
6227
6228   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
6229
6230   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
6231 </ol>
6232
6233 <h5>Example:</h5>
6234 <pre>
6235   &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
6236   &lt;result&gt; = fcmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
6237   &lt;result&gt; = fcmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
6238   &lt;result&gt; = fcmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
6239 </pre>
6240
6241 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
6242    the <tt>fcmp</tt> instruction.</p>
6243
6244 </div>
6245
6246 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6247 <h4>
6248   <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>' Instruction</a>
6249 </h4>
6250
6251 <div>
6252
6253 <h5>Syntax:</h5>
6254 <pre>
6255   &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...
6256 </pre>
6257
6258 <h5>Overview:</h5>
6259 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in the
6260    SSA graph representing the function.</p>
6261
6262 <h5>Arguments:</h5>
6263 <p>The type of the incoming values is specified with the first type field. After
6264    this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs as arguments, with
6265    one pair for each predecessor basic block of the current block.  Only values
6266    of <a href="#t_firstclass">first class</a> type may be used as the value
6267    arguments to the PHI node.  Only labels may be used as the label
6268    arguments.</p>
6269
6270 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic block and
6271    the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in a basic
6272    block.</p>
6273
6274 <p>For the purposes of the SSA form, the use of each incoming value is deemed to
6275    occur on the edge from the corresponding predecessor block to the current
6276    block (but after any definition of an '<tt>invoke</tt>' instruction's return
6277    value on the same edge).</p>
6278
6279 <h5>Semantics:</h5>
6280 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
6281    specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that
6282    executed just prior to the current block.</p>
6283
6284 <h5>Example:</h5>
6285 <pre>
6286 Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
6287   %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
6288   %nextindvar = add i32 %indvar, 1
6289   br label %Loop
6290 </pre>
6291
6292 </div>
6293
6294 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6295 <h4>
6296    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
6297 </h4>
6298
6299 <div>
6300
6301 <h5>Syntax:</h5>
6302 <pre>
6303   &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>
6304
6305   <i>selty</i> is either i1 or {&lt;N x i1&gt;}
6306 </pre>
6307
6308 <h5>Overview:</h5>
6309 <p>The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
6310    condition, without branching.</p>
6311
6312
6313 <h5>Arguments:</h5>
6314 <p>The '<tt>select</tt>' instruction requires an 'i1' value or a vector of 'i1'
6315    values indicating the condition, and two values of the
6316    same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the val1/val2 are
6317    vectors and the condition is a scalar, then entire vectors are selected, not
6318    individual elements.</p>
6319
6320 <h5>Semantics:</h5>
6321 <p>If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns the
6322    first value argument; otherwise, it returns the second value argument.</p>
6323
6324 <p>If the condition is a vector of i1, then the value arguments must be vectors
6325    of the same size, and the selection is done element by element.</p>
6326
6327 <h5>Example:</h5>
6328 <pre>
6329   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
6330 </pre>
6331
6332 </div>
6333
6334 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6335 <h4>
6336   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
6337 </h4>
6338
6339 <div>
6340
6341 <h5>Syntax:</h5>
6342 <pre>
6343   &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>]
6344 </pre>
6345
6346 <h5>Overview:</h5>
6347 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
6348
6349 <h5>Arguments:</h5>
6350 <p>This instruction requires several arguments:</p>
6351
6352 <ol>
6353   <li>The optional "tail" marker indicates that the callee function does not
6354       access any allocas or varargs in the caller.  Note that calls may be
6355       marked "tail" even if they do not occur before
6356       a <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.  If the "tail" marker is
6357       present, the function call is eligible for tail call optimization,
6358       but <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">might not in fact be
6359       optimized into a jump</a>.  The code generator may optimize calls marked
6360       "tail" with either 1) automatic <a href="CodeGenerator.html#sibcallopt">
6361       sibling call optimization</a> when the caller and callee have
6362       matching signatures, or 2) forced tail call optimization when the
6363       following extra requirements are met:
6364       <ul>
6365         <li>Caller and callee both have the calling
6366             convention <tt>fastcc</tt>.</li>
6367         <li>The call is in tail position (ret immediately follows call and ret
6368             uses value of call or is void).</li>
6369         <li>Option <tt>-tailcallopt</tt> is enabled,
6370             or <code>llvm::GuaranteedTailCallOpt</code> is <code>true</code>.</li>
6371         <li><a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Platform specific
6372             constraints are met.</a></li>
6373       </ul>
6374   </li>
6375
6376   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
6377       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
6378       defaults to using C calling conventions.  The calling convention of the
6379       call must match the calling convention of the target function, or else the
6380       behavior is undefined.</li>
6381
6382   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
6383       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
6384       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
6385
6386   <li>'<tt>ty</tt>': the type of the call instruction itself which is also the
6387       type of the return value.  Functions that return no value are marked
6388       <tt><a href="#t_void">void</a></tt>.</li>
6389
6390   <li>'<tt>fnty</tt>': shall be the signature of the pointer to function value
6391       being invoked.  The argument types must match the types implied by this
6392       signature.  This type can be omitted if the function is not varargs and if
6393       the function type does not return a pointer to a function.</li>
6394
6395   <li>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
6396       be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
6397       indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
6398       to function value.</li>
6399
6400   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
6401       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
6402       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
6403       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
6404       the extra arguments can be specified.</li>
6405
6406   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
6407       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
6408       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
6409 </ol>
6410
6411 <h5>Semantics:</h5>
6412 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to
6413    a specified function, with its incoming arguments bound to the specified
6414    values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction in the called
6415    function, control flow continues with the instruction after the function
6416    call, and the return value of the function is bound to the result
6417    argument.</p>
6418
6419 <h5>Example:</h5>
6420 <pre>
6421   %retval = call i32 @test(i32 %argc)
6422   call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* %msg, i32 12, i8 42)        <i>; yields i32</i>
6423   %X = tail call i32 @foo()                                    <i>; yields i32</i>
6424   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 @foo()  <i>; yields i32</i>
6425   call void %foo(i8 97 signext)
6426
6427   %struct.A = type { i32, i8 }
6428   %r = call %struct.A @foo()                        <i>; yields { 32, i8 }</i>
6429   %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                <i>; yields i32</i>
6430   %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               <i>; yields i8</i>
6431   %Z = call void @foo() noreturn                    <i>; indicates that %foo never returns normally</i>
6432   %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     <i>; Return value is %zero extended</i>
6433 </pre>
6434
6435 <p>llvm treats calls to some functions with names and arguments that match the
6436 standard C99 library as being the C99 library functions, and may perform
6437 optimizations or generate code for them under that assumption.  This is
6438 something we'd like to change in the future to provide better support for
6439 freestanding environments and non-C-based languages.</p>
6440
6441 </div>
6442
6443 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6444 <h4>
6445   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
6446 </h4>
6447
6448 <div>
6449
6450 <h5>Syntax:</h5>
6451 <pre>
6452   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
6453 </pre>
6454
6455 <h5>Overview:</h5>
6456 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
6457    the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
6458    <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
6459
6460 <h5>Arguments:</h5>
6461 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of the
6462    argument. It returns a value of the specified argument type and increments
6463    the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The actual type
6464    of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
6465
6466 <h5>Semantics:</h5>
6467 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified type
6468    from the specified <tt>va_list</tt> and causes the <tt>va_list</tt> to point
6469    to the next argument.  For more information, see the variable argument
6470    handling <a href="#int_varargs">Intrinsic Functions</a>.</p>
6471
6472 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
6473    take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
6474    function.</p>
6475
6476 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of
6477    an <a href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
6478    argument.</p>
6479
6480 <h5>Example:</h5>
6481 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
6482
6483 <p>Note that the code generator does not yet fully support va_arg on many
6484    targets. Also, it does not currently support va_arg with aggregate types on
6485    any target.</p>
6486
6487 </div>
6488
6489 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6490 <h4>
6491   <a name="i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a>
6492 </h4>
6493
6494 <div>
6495
6496 <h5>Syntax:</h5>
6497 <pre>
6498   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;resultty&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; &lt;clause&gt;+
6499   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;resultty&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; cleanup &lt;clause&gt;*
6500
6501   &lt;clause&gt; := catch &lt;type&gt; &lt;value&gt;
6502   &lt;clause&gt; := filter &lt;array constant type&gt; &lt;array constant&gt;
6503 </pre>
6504
6505 <h5>Overview:</h5>
6506 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction is used by
6507    <a href="ExceptionHandling.html#overview">LLVM's exception handling
6508    system</a> to specify that a basic block is a landing pad &mdash; one where
6509    the exception lands, and corresponds to the code found in the
6510    <i><tt>catch</tt></i> portion of a <i><tt>try/catch</tt></i> sequence. It
6511    defines values supplied by the personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon
6512    re-entry to the function. The <tt>resultval</tt> has the
6513    type <tt>resultty</tt>.</p>
6514
6515 <h5>Arguments:</h5>
6516 <p>This instruction takes a <tt>pers_fn</tt> value. This is the personality
6517    function associated with the unwinding mechanism. The optional
6518    <tt>cleanup</tt> flag indicates that the landing pad block is a cleanup.</p>
6519
6520 <p>A <tt>clause</tt> begins with the clause type &mdash; <tt>catch</tt>
6521    or <tt>filter</tt> &mdash; and contains the global variable representing the
6522    "type" that may be caught or filtered respectively. Unlike the
6523    <tt>catch</tt> clause, the <tt>filter</tt> clause takes an array constant as
6524    its argument. Use "<tt>[0 x i8**] undef</tt>" for a filter which cannot
6525    throw. The '<tt>landingpad</tt>' instruction must contain <em>at least</em>
6526    one <tt>clause</tt> or the <tt>cleanup</tt> flag.</p>
6527
6528 <h5>Semantics:</h5>
6529 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction defines the values which are set by the
6530    personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon re-entry to the function, and
6531    therefore the "result type" of the <tt>landingpad</tt> instruction. As with
6532    calling conventions, how the personality function results are represented in
6533    LLVM IR is target specific.</p>
6534
6535 <p>The clauses are applied in order from top to bottom. If two
6536    <tt>landingpad</tt> instructions are merged together through inlining, the
6537    clauses from the calling function are appended to the list of clauses.
6538    When the call stack is being unwound due to an exception being thrown, the
6539    exception is compared against each <tt>clause</tt> in turn.  If it doesn't
6540    match any of the clauses, and the <tt>cleanup</tt> flag is not set, then
6541    unwinding continues further up the call stack.</p>
6542
6543 <p>The <tt>landingpad</tt> instruction has several restrictions:</p>
6544
6545 <ul>
6546   <li>A landing pad block is a basic block which is the unwind destination of an
6547       '<tt>invoke</tt>' instruction.</li>
6548   <li>A landing pad block must have a '<tt>landingpad</tt>' instruction as its
6549       first non-PHI instruction.</li>
6550   <li>There can be only one '<tt>landingpad</tt>' instruction within the landing
6551       pad block.</li>
6552   <li>A basic block that is not a landing pad block may not include a
6553       '<tt>landingpad</tt>' instruction.</li>
6554   <li>All '<tt>landingpad</tt>' instructions in a function must have the same
6555       personality function.</li>
6556 </ul>
6557
6558 <h5>Example:</h5>
6559 <pre>
6560   ;; A landing pad which can catch an integer.
6561   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6562            catch i8** @_ZTIi
6563   ;; A landing pad that is a cleanup.
6564   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6565            cleanup
6566   ;; A landing pad which can catch an integer and can only throw a double.
6567   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6568            catch i8** @_ZTIi
6569            filter [1 x i8**] [@_ZTId]
6570 </pre>
6571
6572 </div>
6573
6574 </div>
6575
6576 </div>
6577
6578 <!-- *********************************************************************** -->
6579 <h2><a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a></h2>
6580 <!-- *********************************************************************** -->
6581
6582 <div>
6583
6584 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
6585    well known names and semantics and are required to follow certain
6586    restrictions.  Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for
6587    the LLVM language that does not require changing all of the transformations
6588    in LLVM when adding to the language (or the bitcode reader/writer, the
6589    parser, etc...).</p>
6590
6591 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
6592    prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
6593    begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external
6594    functions: you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic
6595    functions may only be used in call or invoke instructions: it is illegal to
6596    take the address of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic
6597    functions are part of the LLVM language, it is required if any are added that
6598    they be documented here.</p>
6599
6600 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents a
6601    family of functions that perform the same operation but on different data
6602    types. Because LLVM can represent over 8 million different integer types,
6603    overloading is used commonly to allow an intrinsic function to operate on any
6604    integer type. One or more of the argument types or the result type can be
6605    overloaded to accept any integer type. Argument types may also be defined as
6606    exactly matching a previous argument's type or the result type. This allows
6607    an intrinsic function which accepts multiple arguments, but needs all of them
6608    to be of the same type, to only be overloaded with respect to a single
6609    argument or the result.</p>
6610
6611 <p>Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument types
6612    encoded into its function name, each preceded by a period. Only those types
6613    which are overloaded result in a name suffix. Arguments whose type is matched
6614    against another type do not. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function
6615    can take an integer of any width and returns an integer of exactly the same
6616    integer width. This leads to a family of functions such as
6617    <tt>i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i29 @llvm.ctpop.i29(i29
6618    %val)</tt>.  Only one type, the return type, is overloaded, and only one type
6619    suffix is required. Because the argument's type is matched against the return
6620    type, it does not require its own name suffix.</p>
6621
6622 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the
6623    <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.</p>
6624
6625 <!-- ======================================================================= -->
6626 <h3>
6627   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
6628 </h3>
6629
6630 <div>
6631
6632 <p>Variable argument support is defined in LLVM with
6633    the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
6634    intrinsic functions.  These functions are related to the similarly named
6635    macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
6636
6637 <p>All of these functions operate on arguments that use a target-specific value
6638    type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly language reference manual does
6639    not define what this type is, so all transformations should be prepared to
6640    handle these functions regardless of the type used.</p>
6641
6642 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
6643    instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
6644    used.</p>
6645
6646 <pre class="doc_code">
6647 define i32 @test(i32 %X, ...) {
6648   ; Initialize variable argument processing
6649   %ap = alloca i8*
6650   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
6651   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
6652
6653   ; Read a single integer argument
6654   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
6655
6656   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
6657   %aq = alloca i8*
6658   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
6659   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
6660   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
6661
6662   ; Stop processing of arguments.
6663   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
6664   ret i32 %tmp
6665 }
6666
6667 declare void @llvm.va_start(i8*)
6668 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
6669 declare void @llvm.va_end(i8*)
6670 </pre>
6671
6672 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6673 <h4>
6674   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
6675 </h4>
6676
6677
6678 <div>
6679
6680 <h5>Syntax:</h5>
6681 <pre>
6682   declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)
6683 </pre>
6684
6685 <h5>Overview:</h5>
6686 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>
6687    for subsequent use by <tt><a href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
6688
6689 <h5>Arguments:</h5>
6690 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
6691
6692 <h5>Semantics:</h5>
6693 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
6694    macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes
6695    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next
6696    call to <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to
6697    the function.  Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not
6698    need to know the last argument of the function as the compiler can figure
6699    that out.</p>
6700
6701 </div>
6702
6703 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6704 <h4>
6705  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
6706 </h4>
6707
6708 <div>
6709
6710 <h5>Syntax:</h5>
6711 <pre>
6712   declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)
6713 </pre>
6714
6715 <h5>Overview:</h5>
6716 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
6717    which has been initialized previously
6718    with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
6719    or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
6720
6721 <h5>Arguments:</h5>
6722 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
6723
6724 <h5>Semantics:</h5>
6725 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
6726    macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys
6727    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls
6728    to <a href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a>
6729    and <a href="#int_va_copy"> <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
6730    with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
6731
6732 </div>
6733
6734 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6735 <h4>
6736   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
6737 </h4>
6738
6739 <div>
6740
6741 <h5>Syntax:</h5>
6742 <pre>
6743   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
6744 </pre>
6745
6746 <h5>Overview:</h5>
6747 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
6748    from the source argument list to the destination argument list.</p>
6749
6750 <h5>Arguments:</h5>
6751 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
6752    The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy
6753    from.</p>
6754
6755 <h5>Semantics:</h5>
6756 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
6757    macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the
6758    source <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt>
6759    element.  This intrinsic is necessary because
6760    the <tt><a href="#int_va_start"> llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
6761    arbitrarily complex and require, for example, memory allocation.</p>
6762
6763 </div>
6764
6765 </div>
6766
6767 <!-- ======================================================================= -->
6768 <h3>
6769   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
6770 </h3>
6771
6772 <div>
6773
6774 <p>LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
6775 Collection</a> (GC) requires the implementation and generation of these
6776 intrinsics. These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC
6777 roots on the stack</a>, as well as garbage collector implementations that
6778 require <a href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a>
6779 barriers.  Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate
6780 these intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details,
6781 see <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with
6782 LLVM</a>.</p>
6783
6784 <p>The garbage collection intrinsics only operate on objects in the generic
6785    address space (address space zero).</p>
6786
6787 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6788 <h4>
6789   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
6790 </h4>
6791
6792 <div>
6793
6794 <h5>Syntax:</h5>
6795 <pre>
6796   declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
6797 </pre>
6798
6799 <h5>Overview:</h5>
6800 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
6801    the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
6802
6803 <h5>Arguments:</h5>
6804 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
6805    root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a
6806    global value address) contains the meta-data to be associated with the
6807    root.</p>
6808
6809 <h5>Semantics:</h5>
6810 <p>At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the "ptrloc"
6811    location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
6812    the runtime to find the pointer at GC safe points. The '<tt>llvm.gcroot</tt>'
6813    intrinsic may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6814    algorithm</a>.</p>
6815
6816 </div>
6817
6818 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6819 <h4>
6820   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
6821 </h4>
6822
6823 <div>
6824
6825 <h5>Syntax:</h5>
6826 <pre>
6827   declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
6828 </pre>
6829
6830 <h5>Overview:</h5>
6831 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
6832    locations, allowing garbage collector implementations that require read
6833    barriers.</p>
6834
6835 <h5>Arguments:</h5>
6836 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
6837    allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the
6838    start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
6839    null).</p>
6840
6841 <h5>Semantics:</h5>
6842 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
6843    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6844    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic
6845    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6846    algorithm</a>.</p>
6847
6848 </div>
6849
6850 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6851 <h4>
6852   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
6853 </h4>
6854
6855 <div>
6856
6857 <h5>Syntax:</h5>
6858 <pre>
6859   declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
6860 </pre>
6861
6862 <h5>Overview:</h5>
6863 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
6864    locations, allowing garbage collector implementations that require write
6865    barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
6866
6867 <h5>Arguments:</h5>
6868 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
6869    object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to
6870    store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may
6871    be null.</p>
6872
6873 <h5>Semantics:</h5>
6874 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
6875    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6876    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic
6877    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6878    algorithm</a>.</p>
6879
6880 </div>
6881
6882 </div>
6883
6884 <!-- ======================================================================= -->
6885 <h3>
6886   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
6887 </h3>
6888
6889 <div>
6890
6891 <p>These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may
6892    only be implemented with code generator support.</p>
6893
6894 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6895 <h4>
6896   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
6897 </h4>
6898
6899 <div>
6900
6901 <h5>Syntax:</h5>
6902 <pre>
6903   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
6904 </pre>
6905
6906 <h5>Overview:</h5>
6907 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a
6908    target-specific value indicating the return address of the current function
6909    or one of its callers.</p>
6910
6911 <h5>Arguments:</h5>
6912 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
6913    for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.
6914    The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6915
6916 <h5>Semantics:</h5>
6917 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6918    indicating the return address of the specified call frame, or zero if it
6919    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6920    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6921    debugging purposes.</p>
6922
6923 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6924    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6925    obvious source-language caller.</p>
6926
6927 </div>
6928
6929 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6930 <h4>
6931   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
6932 </h4>
6933
6934 <div>
6935
6936 <h5>Syntax:</h5>
6937 <pre>
6938   declare i8* @llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
6939 </pre>
6940
6941 <h5>Overview:</h5>
6942 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the
6943    target-specific frame pointer value for the specified stack frame.</p>
6944
6945 <h5>Arguments:</h5>
6946 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
6947    pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
6948    etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6949
6950 <h5>Semantics:</h5>
6951 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6952    indicating the frame address of the specified call frame, or zero if it
6953    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6954    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6955    debugging purposes.</p>
6956
6957 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6958    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6959    obvious source-language caller.</p>
6960
6961 </div>
6962
6963 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6964 <h4>
6965   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
6966 </h4>
6967
6968 <div>
6969
6970 <h5>Syntax:</h5>
6971 <pre>
6972   declare i8* @llvm.stacksave()
6973 </pre>
6974
6975 <h5>Overview:</h5>
6976 <p>The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state
6977    of the function stack, for use
6978    with <a href="#int_stackrestore"> <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is
6979    useful for implementing language features like scoped automatic variable
6980    sized arrays in C99.</p>
6981
6982 <h5>Semantics:</h5>
6983 <p>This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed
6984    to <a href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When
6985    an <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved
6986    from <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack
6987    to the state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.
6988    In practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the
6989    stack that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.</p>
6990
6991 </div>
6992
6993 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6994 <h4>
6995   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
6996 </h4>
6997
6998 <div>
6999
7000 <h5>Syntax:</h5>
7001 <pre>
7002   declare void @llvm.stackrestore(i8* %ptr)
7003 </pre>
7004
7005 <h5>Overview:</h5>
7006 <p>The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
7007    the function stack to the state it was in when the
7008    corresponding <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic
7009    executed.  This is useful for implementing language features like scoped
7010    automatic variable sized arrays in C99.</p>
7011
7012 <h5>Semantics:</h5>
7013 <p>See the description
7014    for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.</p>
7015
7016 </div>
7017
7018 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7019 <h4>
7020   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
7021 </h4>
7022
7023 <div>
7024
7025 <h5>Syntax:</h5>
7026 <pre>
7027   declare void @llvm.prefetch(i8* &lt;address&gt;, i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;, i32 &lt;cache type&gt;)
7028 </pre>
7029
7030 <h5>Overview:</h5>
7031 <p>The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to
7032    insert a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.
7033    Prefetches have no effect on the behavior of the program but can change its
7034    performance characteristics.</p>
7035
7036 <h5>Arguments:</h5>
7037 <p><tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the
7038    specifier determining if the fetch should be for a read (0) or write (1),
7039    and <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
7040    locality, to (3) - extremely local keep in cache. The <tt>cache type</tt>
7041    specifies whether the prefetch is performed on the data (1) or instruction (0)
7042    cache. The <tt>rw</tt>, <tt>locality</tt> and <tt>cache type</tt> arguments
7043    must be constant integers.</p>
7044
7045 <h5>Semantics:</h5>
7046 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
7047    prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support
7048    this intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for
7049    better performance.</p>
7050
7051 </div>
7052
7053 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7054 <h4>
7055   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
7056 </h4>
7057
7058 <div>
7059
7060 <h5>Syntax:</h5>
7061 <pre>
7062   declare void @llvm.pcmarker(i32 &lt;id&gt;)
7063 </pre>
7064
7065 <h5>Overview:</h5>
7066 <p>The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program
7067    Counter (PC) in a region of code to simulators and other tools.  The method
7068    is target specific, but it is expected that the marker will use exported
7069    symbols to transmit the PC of the marker.  The marker makes no guarantees
7070    that it will remain with any specific instruction after optimizations.  It is
7071    possible that the presence of a marker will inhibit optimizations.  The
7072    intended use is to be inserted after optimizations to allow correlations of
7073    simulation runs.</p>
7074
7075 <h5>Arguments:</h5>
7076 <p><tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.</p>
7077
7078 <h5>Semantics:</h5>
7079 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do
7080    not support this intrinsic may ignore it.</p>
7081
7082 </div>
7083
7084 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7085 <h4>
7086   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
7087 </h4>
7088
7089 <div>
7090
7091 <h5>Syntax:</h5>
7092 <pre>
7093   declare i64 @llvm.readcyclecounter()
7094 </pre>
7095
7096 <h5>Overview:</h5>
7097 <p>The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle
7098    counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those
7099    targets that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it
7100    should map to RPCC.  As the backing counters overflow quickly (on the order
7101    of 9 seconds on alpha), this should only be used for small timings.</p>
7102
7103 <h5>Semantics:</h5>
7104 <p>When directly supported, reading the cycle counter should not modify any
7105    memory.  Implementations are allowed to either return a application specific
7106    value or a system wide value.  On backends without support, this is lowered
7107    to a constant 0.</p>
7108
7109 </div>
7110
7111 </div>
7112
7113 <!-- ======================================================================= -->
7114 <h3>
7115   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
7116 </h3>
7117
7118 <div>
7119
7120 <p>LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
7121    These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about
7122    the alignment of the pointer arguments to the code generator, providing
7123    opportunity for more efficient code generation.</p>
7124
7125 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7126 <h4>
7127   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
7128 </h4>
7129
7130 <div>
7131
7132 <h5>Syntax:</h5>
7133 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.memcpy</tt> on any
7134    integer bit width and for different address spaces. Not all targets support
7135    all bit widths however.</p>
7136
7137 <pre>
7138   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7139                                           i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7140   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7141                                           i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7142 </pre>
7143
7144 <h5>Overview:</h5>
7145 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7146    source location to the destination location.</p>
7147
7148 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt>
7149    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
7150    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
7151
7152 <h5>Arguments:</h5>
7153
7154 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
7155    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
7156    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
7157    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
7158    volatile access.</p>
7159
7160 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7161    then the caller guarantees that both the source and destination pointers are
7162    aligned to that boundary.</p>
7163
7164 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7165    <tt>llvm.memcpy</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7166    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7167    to depend on it.</p>
7168
7169 <h5>Semantics:</h5>
7170
7171 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7172    source location to the destination location, which are not allowed to
7173    overlap.  It copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to
7174    be aligned to some boundary, this can be specified as the fourth argument,
7175    otherwise it should be set to 0 or 1.</p>
7176
7177 </div>
7178
7179 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7180 <h4>
7181   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
7182 </h4>
7183
7184 <div>
7185
7186 <h5>Syntax:</h5>
7187 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memmove on any integer bit
7188    width and for different address space. Not all targets support all bit
7189    widths however.</p>
7190
7191 <pre>
7192   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7193                                            i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7194   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7195                                            i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7196 </pre>
7197
7198 <h5>Overview:</h5>
7199 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the
7200    source location to the destination location. It is similar to the
7201    '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to
7202    overlap.</p>
7203
7204 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt>
7205    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
7206    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
7207
7208 <h5>Arguments:</h5>
7209
7210 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
7211    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
7212    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
7213    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
7214    volatile access.</p>
7215
7216 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7217    then the caller guarantees that the source and destination pointers are
7218    aligned to that boundary.</p>
7219
7220 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7221    <tt>llvm.memmove</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7222    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7223    to depend on it.</p>
7224
7225 <h5>Semantics:</h5>
7226
7227 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7228    source location to the destination location, which may overlap.  It copies
7229    "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to some
7230    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
7231    be set to 0 or 1.</p>
7232
7233 </div>
7234
7235 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7236 <h4>
7237   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
7238 </h4>
7239
7240 <div>
7241
7242 <h5>Syntax:</h5>
7243 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memset on any integer bit
7244    width and for different address spaces. However, not all targets support all
7245    bit widths.</p>
7246
7247 <pre>
7248   declare void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
7249                                      i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7250   declare void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
7251                                      i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7252 </pre>
7253
7254 <h5>Overview:</h5>
7255 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a
7256    particular byte value.</p>
7257
7258 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt>
7259    intrinsic does not return a value and takes extra alignment/volatile
7260    arguments.  Also, the destination can be in an arbitrary address space.</p>
7261
7262 <h5>Arguments:</h5>
7263 <p>The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
7264    byte value with which to fill it, the third argument is an integer argument
7265    specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the known
7266    alignment of the destination location.</p>
7267
7268 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7269    then the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that
7270    boundary.</p>
7271
7272 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7273    <tt>llvm.memset</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7274    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7275    to depend on it.</p>
7276
7277 <h5>Semantics:</h5>
7278 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting
7279    at the destination location.  If the argument is known to be aligned to some
7280    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
7281    be set to 0 or 1.</p>
7282
7283 </div>
7284
7285 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7286 <h4>
7287   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
7288 </h4>
7289
7290 <div>
7291
7292 <h5>Syntax:</h5>
7293 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sqrt</tt> on any
7294    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7295    types however.</p>
7296
7297 <pre>
7298   declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
7299   declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
7300   declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
7301   declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
7302   declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
7303 </pre>
7304
7305 <h5>Overview:</h5>
7306 <p>The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
7307    returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' functions would.
7308    Unlike <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined
7309    behavior for negative numbers other than -0.0 (which allows for better
7310    optimization, because there is no need to worry about errno being
7311    set).  <tt>llvm.sqrt(-0.0)</tt> is defined to return -0.0 like IEEE sqrt.</p>
7312
7313 <h5>Arguments:</h5>
7314 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7315    type.</p>
7316
7317 <h5>Semantics:</h5>
7318 <p>This function returns the sqrt of the specified operand if it is a
7319    nonnegative floating point number.</p>
7320
7321 </div>
7322
7323 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7324 <h4>
7325   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
7326 </h4>
7327
7328 <div>
7329
7330 <h5>Syntax:</h5>
7331 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.powi</tt> on any
7332    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7333    types however.</p>
7334
7335 <pre>
7336   declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
7337   declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
7338   declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
7339   declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
7340   declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
7341 </pre>
7342
7343 <h5>Overview:</h5>
7344 <p>The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7345    specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
7346    multiplications is not defined.  When a vector of floating point type is
7347    used, the second argument remains a scalar integer value.</p>
7348
7349 <h5>Arguments:</h5>
7350 <p>The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
7351    that power.</p>
7352
7353 <h5>Semantics:</h5>
7354 <p>This function returns the first value raised to the second power with an
7355    unspecified sequence of rounding operations.</p>
7356
7357 </div>
7358
7359 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7360 <h4>
7361   <a name="int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a>
7362 </h4>
7363
7364 <div>
7365
7366 <h5>Syntax:</h5>
7367 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sin</tt> on any
7368    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7369    types however.</p>
7370
7371 <pre>
7372   declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
7373   declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
7374   declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
7375   declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
7376   declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7377 </pre>
7378
7379 <h5>Overview:</h5>
7380 <p>The '<tt>llvm.sin.*</tt>' intrinsics return the sine of the operand.</p>
7381
7382 <h5>Arguments:</h5>
7383 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7384    type.</p>
7385
7386 <h5>Semantics:</h5>
7387 <p>This function returns the sine of the specified operand, returning the same
7388    values as the libm <tt>sin</tt> functions would, and handles error conditions
7389    in the same way.</p>
7390
7391 </div>
7392
7393 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7394 <h4>
7395   <a name="int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a>
7396 </h4>
7397
7398 <div>
7399
7400 <h5>Syntax:</h5>
7401 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cos</tt> on any
7402    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7403    types however.</p>
7404
7405 <pre>
7406   declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
7407   declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
7408   declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
7409   declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
7410   declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7411 </pre>
7412
7413 <h5>Overview:</h5>
7414 <p>The '<tt>llvm.cos.*</tt>' intrinsics return the cosine of the operand.</p>
7415
7416 <h5>Arguments:</h5>
7417 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7418    type.</p>
7419
7420 <h5>Semantics:</h5>
7421 <p>This function returns the cosine of the specified operand, returning the same
7422    values as the libm <tt>cos</tt> functions would, and handles error conditions
7423    in the same way.</p>
7424
7425 </div>
7426
7427 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7428 <h4>
7429   <a name="int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a>
7430 </h4>
7431
7432 <div>
7433
7434 <h5>Syntax:</h5>
7435 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.pow</tt> on any
7436    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7437    types however.</p>
7438
7439 <pre>
7440   declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
7441   declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
7442   declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
7443   declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
7444   declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
7445 </pre>
7446
7447 <h5>Overview:</h5>
7448 <p>The '<tt>llvm.pow.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7449    specified (positive or negative) power.</p>
7450
7451 <h5>Arguments:</h5>
7452 <p>The second argument is a floating point power, and the first is a value to
7453    raise to that power.</p>
7454
7455 <h5>Semantics:</h5>
7456 <p>This function returns the first value raised to the second power, returning
7457    the same values as the libm <tt>pow</tt> functions would, and handles error
7458    conditions in the same way.</p>
7459
7460 </div>
7461
7462 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7463 <h4>
7464   <a name="int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a>
7465 </h4>
7466
7467 <div>
7468
7469 <h5>Syntax:</h5>
7470 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.exp</tt> on any
7471    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7472    types however.</p>
7473
7474 <pre>
7475   declare float     @llvm.exp.f32(float  %Val)
7476   declare double    @llvm.exp.f64(double %Val)
7477   declare x86_fp80  @llvm.exp.f80(x86_fp80  %Val)
7478   declare fp128     @llvm.exp.f128(fp128 %Val)
7479   declare ppc_fp128 @llvm.exp.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7480 </pre>
7481
7482 <h5>Overview:</h5>
7483 <p>The '<tt>llvm.exp.*</tt>' intrinsics perform the exp function.</p>
7484
7485 <h5>Arguments:</h5>
7486 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7487    type.</p>
7488
7489 <h5>Semantics:</h5>
7490 <p>This function returns the same values as the libm <tt>exp</tt> functions
7491    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7492
7493 </div>
7494
7495 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7496 <h4>
7497   <a name="int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a>
7498 </h4>
7499
7500 <div>
7501
7502 <h5>Syntax:</h5>
7503 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.log</tt> on any
7504    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7505    types however.</p>
7506
7507 <pre>
7508   declare float     @llvm.log.f32(float  %Val)
7509   declare double    @llvm.log.f64(double %Val)
7510   declare x86_fp80  @llvm.log.f80(x86_fp80  %Val)
7511   declare fp128     @llvm.log.f128(fp128 %Val)
7512   declare ppc_fp128 @llvm.log.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7513 </pre>
7514
7515 <h5>Overview:</h5>
7516 <p>The '<tt>llvm.log.*</tt>' intrinsics perform the log function.</p>
7517
7518 <h5>Arguments:</h5>
7519 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7520    type.</p>
7521
7522 <h5>Semantics:</h5>
7523 <p>This function returns the same values as the libm <tt>log</tt> functions
7524    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7525
7526 </div>
7527
7528 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7529 <h4>
7530   <a name="int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a>
7531 </h4>
7532
7533 <div>
7534
7535 <h5>Syntax:</h5>
7536 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fma</tt> on any
7537    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7538    types however.</p>
7539
7540 <pre>
7541   declare float     @llvm.fma.f32(float  %a, float  %b, float  %c)
7542   declare double    @llvm.fma.f64(double %a, double %b, double %c)
7543   declare x86_fp80  @llvm.fma.f80(x86_fp80 %a, x86_fp80 %b, x86_fp80 %c)
7544   declare fp128     @llvm.fma.f128(fp128 %a, fp128 %b, fp128 %c)
7545   declare ppc_fp128 @llvm.fma.ppcf128(ppc_fp128 %a, ppc_fp128 %b, ppc_fp128 %c)
7546 </pre>
7547
7548 <h5>Overview:</h5>
7549 <p>The '<tt>llvm.fma.*</tt>' intrinsics perform the fused multiply-add
7550    operation.</p>
7551
7552 <h5>Arguments:</h5>
7553 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7554    type.</p>
7555
7556 <h5>Semantics:</h5>
7557 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fma</tt> functions
7558    would.</p>
7559
7560 </div>
7561
7562 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7563 <h4>
7564   <a name="int_fabs">'<tt>llvm.fabs.*</tt>' Intrinsic</a>
7565 </h4>
7566
7567 <div>
7568
7569 <h5>Syntax:</h5>
7570 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fabs</tt> on any
7571    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7572    types however.</p>
7573
7574 <pre>
7575   declare float     @llvm.fabs.f32(float  %Val)
7576   declare double    @llvm.fabs.f64(double %Val)
7577   declare x86_fp80  @llvm.fabs.f80(x86_fp80  %Val)
7578   declare fp128     @llvm.fabs.f128(fp128 %Val)
7579   declare ppc_fp128 @llvm.fabs.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7580 </pre>
7581
7582 <h5>Overview:</h5>
7583 <p>The '<tt>llvm.fabs.*</tt>' intrinsics return the absolute value of
7584    the operand.</p>
7585
7586 <h5>Arguments:</h5>
7587 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7588    type.</p>
7589
7590 <h5>Semantics:</h5>
7591 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fabs</tt> functions
7592    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7593
7594 </div>
7595
7596 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7597 <h4>
7598   <a name="int_floor">'<tt>llvm.floor.*</tt>' Intrinsic</a>
7599 </h4>
7600
7601 <div>
7602
7603 <h5>Syntax:</h5>
7604 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.floor</tt> on any
7605    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7606    types however.</p>
7607
7608 <pre>
7609   declare float     @llvm.floor.f32(float  %Val)
7610   declare double    @llvm.floor.f64(double %Val)
7611   declare x86_fp80  @llvm.floor.f80(x86_fp80  %Val)
7612   declare fp128     @llvm.floor.f128(fp128 %Val)
7613   declare ppc_fp128 @llvm.floor.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7614 </pre>
7615
7616 <h5>Overview:</h5>
7617 <p>The '<tt>llvm.floor.*</tt>' intrinsics return the floor of
7618    the operand.</p>
7619
7620 <h5>Arguments:</h5>
7621 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7622    type.</p>
7623
7624 <h5>Semantics:</h5>
7625 <p>This function returns the same values as the libm <tt>floor</tt> functions
7626    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7627
7628 </div>
7629
7630 </div>
7631
7632 <!-- ======================================================================= -->
7633 <h3>
7634   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
7635 </h3>
7636
7637 <div>
7638
7639 <p>LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
7640    These allow efficient code generation for some algorithms.</p>
7641
7642 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7643 <h4>
7644   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
7645 </h4>
7646
7647 <div>
7648
7649 <h5>Syntax:</h5>
7650 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
7651    type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).</p>
7652
7653 <pre>
7654   declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 &lt;id&gt;)
7655   declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 &lt;id&gt;)
7656   declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 &lt;id&gt;)
7657 </pre>
7658
7659 <h5>Overview:</h5>
7660 <p>The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer
7661    values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These
7662    are useful for performing operations on data that is not in the target's
7663    native byte order.</p>
7664
7665 <h5>Semantics:</h5>
7666 <p>The <tt>llvm.bswap.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high
7667    and low byte of the input i16 swapped.  Similarly,
7668    the <tt>llvm.bswap.i32</tt> intrinsic returns an i32 value that has the four
7669    bytes of the input i32 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1,
7670    2, 3 then the returned i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.
7671    The <tt>llvm.bswap.i48</tt>, <tt>llvm.bswap.i64</tt> and other intrinsics
7672    extend this concept to additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and
7673    more, respectively).</p>
7674
7675 </div>
7676
7677 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7678 <h4>
7679   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
7680 </h4>
7681
7682 <div>
7683
7684 <h5>Syntax:</h5>
7685 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
7686    width, or on any vector with integer elements. Not all targets support all
7687   bit widths or vector types, however.</p>
7688
7689 <pre>
7690   declare i8 @llvm.ctpop.i8(i8  &lt;src&gt;)
7691   declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
7692   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
7693   declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
7694   declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
7695   declare &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctpop.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;)
7696 </pre>
7697
7698 <h5>Overview:</h5>
7699 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set
7700    in a value.</p>
7701
7702 <h5>Arguments:</h5>
7703 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
7704    integer type, or a vector with integer elements.
7705    The return type must match the argument type.</p>
7706
7707 <h5>Semantics:</h5>
7708 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable, or within each
7709    element of a vector.</p>
7710
7711 </div>
7712
7713 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7714 <h4>
7715   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
7716 </h4>
7717
7718 <div>
7719
7720 <h5>Syntax:</h5>
7721 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any
7722    integer bit width, or any vector whose elements are integers. Not all
7723    targets support all bit widths or vector types, however.</p>
7724
7725 <pre>
7726   declare i8   @llvm.ctlz.i8  (i8   &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7727   declare i16  @llvm.ctlz.i16 (i16  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7728   declare i32  @llvm.ctlz.i32 (i32  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7729   declare i64  @llvm.ctlz.i64 (i64  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7730   declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7731   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctlz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7732 </pre>
7733
7734 <h5>Overview:</h5>
7735 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7736    leading zeros in a variable.</p>
7737
7738 <h5>Arguments:</h5>
7739 <p>The first argument is the value to be counted. This argument may be of any
7740    integer type, or a vectory with integer element type. The return type
7741    must match the first argument type.</p>
7742
7743 <p>The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether the
7744    intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a defined
7745    result. Historically some architectures did not provide a defined result for
7746    zero values as efficiently, and many algorithms are now predicated on
7747    avoiding zero-value inputs.</p>
7748
7749 <h5>Semantics:</h5>
7750 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant)
7751    zeros in a variable, or within each element of the vector.
7752    If <tt>src == 0</tt> then the result is the size in bits of the type of
7753    <tt>src</tt> if <tt>is_zero_undef == 0</tt> and <tt>undef</tt> otherwise.
7754    For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.</p>
7755
7756 </div>
7757
7758 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7759 <h4>
7760   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
7761 </h4>
7762
7763 <div>
7764
7765 <h5>Syntax:</h5>
7766 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any
7767    integer bit width, or any vector of integer elements. Not all targets
7768    support all bit widths or vector types, however.</p>
7769
7770 <pre>
7771   declare i8   @llvm.cttz.i8  (i8   &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7772   declare i16  @llvm.cttz.i16 (i16  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7773   declare i32  @llvm.cttz.i32 (i32  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7774   declare i64  @llvm.cttz.i64 (i64  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7775   declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7776   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.cttz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7777 </pre>
7778
7779 <h5>Overview:</h5>
7780 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7781    trailing zeros.</p>
7782
7783 <h5>Arguments:</h5>
7784 <p>The first argument is the value to be counted. This argument may be of any
7785    integer type, or a vectory with integer element type. The return type
7786    must match the first argument type.</p>
7787
7788 <p>The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether the
7789    intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a defined
7790    result. Historically some architectures did not provide a defined result for
7791    zero values as efficiently, and many algorithms are now predicated on
7792    avoiding zero-value inputs.</p>
7793
7794 <h5>Semantics:</h5>
7795 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant)
7796    zeros in a variable, or within each element of a vector.
7797    If <tt>src == 0</tt> then the result is the size in bits of the type of
7798    <tt>src</tt> if <tt>is_zero_undef == 0</tt> and <tt>undef</tt> otherwise.
7799    For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.</p>
7800
7801 </div>
7802
7803 </div>
7804
7805 <!-- ======================================================================= -->
7806 <h3>
7807   <a name="int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
7808 </h3>
7809
7810 <div>
7811
7812 <p>LLVM provides intrinsics for some arithmetic with overflow operations.</p>
7813
7814 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7815 <h4>
7816   <a name="int_sadd_overflow">
7817     '<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7818   </a>
7819 </h4>
7820
7821 <div>
7822
7823 <h5>Syntax:</h5>
7824 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>
7825    on any integer bit width.</p>
7826
7827 <pre>
7828   declare {i16, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7829   declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7830   declare {i64, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7831 </pre>
7832
7833 <h5>Overview:</h5>
7834 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7835    a signed addition of the two arguments, and indicate whether an overflow
7836    occurred during the signed summation.</p>
7837
7838 <h5>Arguments:</h5>
7839 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7840    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7841    width. The second element of the result structure must be of
7842    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7843    undergo signed addition.</p>
7844
7845 <h5>Semantics:</h5>
7846 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7847    a signed addition of the two variables. They return a structure &mdash; the
7848    first element of which is the signed summation, and the second element of
7849    which is a bit specifying if the signed summation resulted in an
7850    overflow.</p>
7851
7852 <h5>Examples:</h5>
7853 <pre>
7854   %res = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7855   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7856   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7857   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7858 </pre>
7859
7860 </div>
7861
7862 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7863 <h4>
7864   <a name="int_uadd_overflow">
7865     '<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7866   </a>
7867 </h4>
7868
7869 <div>
7870
7871 <h5>Syntax:</h5>
7872 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>
7873    on any integer bit width.</p>
7874
7875 <pre>
7876   declare {i16, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7877   declare {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7878   declare {i64, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7879 </pre>
7880
7881 <h5>Overview:</h5>
7882 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7883    an unsigned addition of the two arguments, and indicate whether a carry
7884    occurred during the unsigned summation.</p>
7885
7886 <h5>Arguments:</h5>
7887 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7888    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7889    width. The second element of the result structure must be of
7890    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7891    undergo unsigned addition.</p>
7892
7893 <h5>Semantics:</h5>
7894 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7895    an unsigned addition of the two arguments. They return a structure &mdash;
7896    the first element of which is the sum, and the second element of which is a
7897    bit specifying if the unsigned summation resulted in a carry.</p>
7898
7899 <h5>Examples:</h5>
7900 <pre>
7901   %res = call {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7902   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7903   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7904   br i1 %obit, label %carry, label %normal
7905 </pre>
7906
7907 </div>
7908
7909 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7910 <h4>
7911   <a name="int_ssub_overflow">
7912     '<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7913   </a>
7914 </h4>
7915
7916 <div>
7917
7918 <h5>Syntax:</h5>
7919 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>
7920    on any integer bit width.</p>
7921
7922 <pre>
7923   declare {i16, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7924   declare {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7925   declare {i64, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7926 </pre>
7927
7928 <h5>Overview:</h5>
7929 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7930    a signed subtraction of the two arguments, and indicate whether an overflow
7931    occurred during the signed subtraction.</p>
7932
7933 <h5>Arguments:</h5>
7934 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7935    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7936    width. The second element of the result structure must be of
7937    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7938    undergo signed subtraction.</p>
7939
7940 <h5>Semantics:</h5>
7941 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7942    a signed subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7943    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7944    which is a bit specifying if the signed subtraction resulted in an
7945    overflow.</p>
7946
7947 <h5>Examples:</h5>
7948 <pre>
7949   %res = call {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7950   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7951   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7952   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7953 </pre>
7954
7955 </div>
7956
7957 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7958 <h4>
7959   <a name="int_usub_overflow">
7960     '<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7961   </a>
7962 </h4>
7963
7964 <div>
7965
7966 <h5>Syntax:</h5>
7967 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.usub.with.overflow</tt>
7968    on any integer bit width.</p>
7969
7970 <pre>
7971   declare {i16, i1} @llvm.usub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7972   declare {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7973   declare {i64, i1} @llvm.usub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7974 </pre>
7975
7976 <h5>Overview:</h5>
7977 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7978    an unsigned subtraction of the two arguments, and indicate whether an
7979    overflow occurred during the unsigned subtraction.</p>
7980
7981 <h5>Arguments:</h5>
7982 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7983    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7984    width. The second element of the result structure must be of
7985    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7986    undergo unsigned subtraction.</p>
7987
7988 <h5>Semantics:</h5>
7989 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7990    an unsigned subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7991    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7992    which is a bit specifying if the unsigned subtraction resulted in an
7993    overflow.</p>
7994
7995 <h5>Examples:</h5>
7996 <pre>
7997   %res = call {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7998   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7999   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8000   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8001 </pre>
8002
8003 </div>
8004
8005 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8006 <h4>
8007   <a name="int_smul_overflow">
8008     '<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
8009   </a>
8010 </h4>
8011
8012 <div>
8013
8014 <h5>Syntax:</h5>
8015 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.smul.with.overflow</tt>
8016    on any integer bit width.</p>
8017
8018 <pre>
8019   declare {i16, i1} @llvm.smul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
8020   declare {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8021   declare {i64, i1} @llvm.smul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
8022 </pre>
8023
8024 <h5>Overview:</h5>
8025
8026 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8027    a signed multiplication of the two arguments, and indicate whether an
8028    overflow occurred during the signed multiplication.</p>
8029
8030 <h5>Arguments:</h5>
8031 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
8032    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
8033    width. The second element of the result structure must be of
8034    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
8035    undergo signed multiplication.</p>
8036
8037 <h5>Semantics:</h5>
8038 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8039    a signed multiplication of the two arguments. They return a structure &mdash;
8040    the first element of which is the multiplication, and the second element of
8041    which is a bit specifying if the signed multiplication resulted in an
8042    overflow.</p>
8043
8044 <h5>Examples:</h5>
8045 <pre>
8046   %res = call {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8047   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
8048   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8049   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8050 </pre>
8051
8052 </div>
8053
8054 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8055 <h4>
8056   <a name="int_umul_overflow">
8057     '<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
8058   </a>
8059 </h4>
8060
8061 <div>
8062
8063 <h5>Syntax:</h5>
8064 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.umul.with.overflow</tt>
8065    on any integer bit width.</p>
8066
8067 <pre>
8068   declare {i16, i1} @llvm.umul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
8069   declare {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8070   declare {i64, i1} @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
8071 </pre>
8072
8073 <h5>Overview:</h5>
8074 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8075    a unsigned multiplication of the two arguments, and indicate whether an
8076    overflow occurred during the unsigned multiplication.</p>
8077
8078 <h5>Arguments:</h5>
8079 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
8080    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
8081    width. The second element of the result structure must be of
8082    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
8083    undergo unsigned multiplication.</p>
8084
8085 <h5>Semantics:</h5>
8086 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8087    an unsigned multiplication of the two arguments. They return a structure
8088    &mdash; the first element of which is the multiplication, and the second
8089    element of which is a bit specifying if the unsigned multiplication resulted
8090    in an overflow.</p>
8091
8092 <h5>Examples:</h5>
8093 <pre>
8094   %res = call {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8095   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
8096   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8097   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8098 </pre>
8099
8100 </div>
8101
8102 </div>
8103
8104 <!-- ======================================================================= -->
8105 <h3>
8106   <a name="spec_arithmetic">Specialised Arithmetic Intrinsics</a>
8107 </h3>
8108
8109 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8110
8111 <h4>
8112   <a name="fmuladd">'<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' Intrinsic</a>
8113 </h4>
8114
8115 <div>
8116
8117 <h5>Syntax:</h5>
8118 <pre>
8119   declare float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c)
8120   declare double @llvm.fmuladd.f64(double %a, double %b, double %c)
8121 </pre>
8122
8123 <h5>Overview:</h5>
8124 <p>The '<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' intrinsic functions represent multiply-add
8125 expressions that can be fused if the code generator determines that the fused
8126 expression would be legal and efficient.</p>
8127
8128 <h5>Arguments:</h5>
8129 <p>The '<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' intrinsics each take three arguments: two
8130 multiplicands, a and b, and an addend c.</p>
8131
8132 <h5>Semantics:</h5>
8133 <p>The expression:</p>
8134 <pre>
8135   %0 = call float @llvm.fmuladd.f32(%a, %b, %c)
8136 </pre>
8137 <p>is equivalent to the expression a * b + c, except that rounding will not be
8138 performed between the multiplication and addition steps if the code generator
8139 fuses the operations. Fusion is not guaranteed, even if the target platform
8140 supports it. If a fused multiply-add is required the corresponding llvm.fma.*
8141 intrinsic function should be used instead.</p>
8142
8143 <h5>Examples:</h5>
8144 <pre>
8145   %r2 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c) ; yields {float}:r2 = (a * b) + c
8146 </pre>
8147
8148 </div>
8149
8150 <!-- ======================================================================= -->
8151 <h3>
8152   <a name="int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
8153 </h3>
8154
8155 <div>
8156
8157 <p>For most target platforms, half precision floating point is a storage-only
8158    format. This means that it is
8159    a dense encoding (in memory) but does not support computation in the
8160    format.</p>
8161    
8162 <p>This means that code must first load the half-precision floating point
8163    value as an i16, then convert it to float with <a
8164    href="#int_convert_from_fp16"><tt>llvm.convert.from.fp16</tt></a>.
8165    Computation can then be performed on the float value (including extending to
8166    double etc).  To store the value back to memory, it is first converted to
8167    float if needed, then converted to i16 with
8168    <a href="#int_convert_to_fp16"><tt>llvm.convert.to.fp16</tt></a>, then
8169    storing as an i16 value.</p>
8170
8171 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8172 <h4>
8173   <a name="int_convert_to_fp16">
8174     '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic
8175   </a>
8176 </h4>
8177
8178 <div>
8179
8180 <h5>Syntax:</h5>
8181 <pre>
8182   declare i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
8183 </pre>
8184
8185 <h5>Overview:</h5>
8186 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
8187    a conversion from single precision floating point format to half precision
8188    floating point format.</p>
8189
8190 <h5>Arguments:</h5>
8191 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
8192    converted.</p>
8193
8194 <h5>Semantics:</h5>
8195 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
8196    a conversion from single precision floating point format to half precision
8197    floating point format. The return value is an <tt>i16</tt> which
8198    contains the converted number.</p>
8199
8200 <h5>Examples:</h5>
8201 <pre>
8202   %res = call i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
8203   store i16 %res, i16* @x, align 2
8204 </pre>
8205
8206 </div>
8207
8208 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8209 <h4>
8210   <a name="int_convert_from_fp16">
8211     '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic
8212   </a>
8213 </h4>
8214
8215 <div>
8216
8217 <h5>Syntax:</h5>
8218 <pre>
8219   declare f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
8220 </pre>
8221
8222 <h5>Overview:</h5>
8223 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs
8224    a conversion from half precision floating point format to single precision
8225    floating point format.</p>
8226
8227 <h5>Arguments:</h5>
8228 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
8229    converted.</p>
8230
8231 <h5>Semantics:</h5>
8232 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs a
8233    conversion from half single precision floating point format to single
8234    precision floating point format. The input half-float value is represented by
8235    an <tt>i16</tt> value.</p>
8236
8237 <h5>Examples:</h5>
8238 <pre>
8239   %a = load i16* @x, align 2
8240   %res = call f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
8241 </pre>
8242
8243 </div>
8244
8245 </div>
8246
8247 <!-- ======================================================================= -->
8248 <h3>
8249   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
8250 </h3>
8251
8252 <div>
8253
8254 <p>The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt>
8255    prefix), are described in
8256    the <a href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source
8257    Level Debugging</a> document.</p>
8258
8259 </div>
8260
8261 <!-- ======================================================================= -->
8262 <h3>
8263   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
8264 </h3>
8265
8266 <div>
8267
8268 <p>The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
8269    <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in
8270    the <a href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
8271    Handling</a> document.</p>
8272
8273 </div>
8274
8275 <!-- ======================================================================= -->
8276 <h3>
8277   <a name="int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
8278 </h3>
8279
8280 <div>
8281
8282 <p>These intrinsics make it possible to excise one parameter, marked with
8283    the <a href="#nest"><tt>nest</tt></a> attribute, from a function.
8284    The result is a callable
8285    function pointer lacking the nest parameter - the caller does not need to
8286    provide a value for it.  Instead, the value to use is stored in advance in a
8287    "trampoline", a block of memory usually allocated on the stack, which also
8288    contains code to splice the nest value into the argument list.  This is used
8289    to implement the GCC nested function address extension.</p>
8290
8291 <p>For example, if the function is
8292    <tt>i32 f(i8* nest %c, i32 %x, i32 %y)</tt> then the resulting function
8293    pointer has signature <tt>i32 (i32, i32)*</tt>.  It can be created as
8294    follows:</p>
8295
8296 <pre class="doc_code">
8297   %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
8298   %tramp1 = getelementptr [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
8299   call i8* @llvm.init.trampoline(i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8*, i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval)
8300   %p = call i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* %tramp1)
8301   %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
8302 </pre>
8303
8304 <p>The call <tt>%val = call i32 %fp(i32 %x, i32 %y)</tt> is then equivalent
8305    to <tt>%val = call i32 %f(i8* %nval, i32 %x, i32 %y)</tt>.</p>
8306
8307 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8308 <h4>
8309   <a name="int_it">
8310     '<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic
8311   </a>
8312 </h4>
8313
8314 <div>
8315
8316 <h5>Syntax:</h5>
8317 <pre>
8318   declare void @llvm.init.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;, i8* &lt;func&gt;, i8* &lt;nval&gt;)
8319 </pre>
8320
8321 <h5>Overview:</h5>
8322 <p>This fills the memory pointed to by <tt>tramp</tt> with executable code,
8323    turning it into a trampoline.</p>
8324
8325 <h5>Arguments:</h5>
8326 <p>The <tt>llvm.init.trampoline</tt> intrinsic takes three arguments, all
8327    pointers.  The <tt>tramp</tt> argument must point to a sufficiently large and
8328    sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
8329    intrinsic.  Note that the size and the alignment are target-specific - LLVM
8330    currently provides no portable way of determining them, so a front-end that
8331    generates this intrinsic needs to have some target-specific knowledge.
8332    The <tt>func</tt> argument must hold a function bitcast to
8333    an <tt>i8*</tt>.</p>
8334
8335 <h5>Semantics:</h5>
8336 <p>The block of memory pointed to by <tt>tramp</tt> is filled with target
8337    dependent code, turning it into a function.  Then <tt>tramp</tt> needs to be
8338    passed to <a href="#int_at">llvm.adjust.trampoline</a> to get a pointer
8339    which can be <a href="#int_trampoline">bitcast (to a new function) and
8340    called</a>.  The new function's signature is the same as that of
8341    <tt>func</tt> with any arguments marked with the <tt>nest</tt> attribute
8342    removed.  At most one such <tt>nest</tt> argument is allowed, and it must be of
8343    pointer type.  Calling the new function is equivalent to calling <tt>func</tt>
8344    with the same argument list, but with <tt>nval</tt> used for the missing
8345    <tt>nest</tt> argument.  If, after calling <tt>llvm.init.trampoline</tt>, the
8346    memory pointed to by <tt>tramp</tt> is modified, then the effect of any later call
8347    to the returned function pointer is undefined.</p>
8348 </div>
8349
8350 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8351 <h4>
8352   <a name="int_at">
8353     '<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic
8354   </a>
8355 </h4>
8356
8357 <div>
8358
8359 <h5>Syntax:</h5>
8360 <pre>
8361   declare i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;)
8362 </pre>
8363
8364 <h5>Overview:</h5>
8365 <p>This performs any required machine-specific adjustment to the address of a
8366    trampoline (passed as <tt>tramp</tt>).</p>
8367
8368 <h5>Arguments:</h5>
8369 <p><tt>tramp</tt> must point to a block of memory which already has trampoline code
8370    filled in by a previous call to <a href="#int_it"><tt>llvm.init.trampoline</tt>
8371    </a>.</p>
8372
8373 <h5>Semantics:</h5>
8374 <p>On some architectures the address of the code to be executed needs to be
8375    different to the address where the trampoline is actually stored.  This
8376    intrinsic returns the executable address corresponding to <tt>tramp</tt>
8377    after performing the required machine specific adjustments.
8378    The pointer returned can then be <a href="#int_trampoline"> bitcast and
8379    executed</a>.
8380 </p>
8381
8382 </div>
8383
8384 </div>
8385
8386 <!-- ======================================================================= -->
8387 <h3>
8388   <a name="int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
8389 </h3>
8390
8391 <div>
8392
8393 <p>This class of intrinsics exists to information about the lifetime of memory
8394    objects and ranges where variables are immutable.</p>
8395
8396 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8397 <h4>
8398   <a name="int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a>
8399 </h4>
8400
8401 <div>
8402
8403 <h5>Syntax:</h5>
8404 <pre>
8405   declare void @llvm.lifetime.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8406 </pre>
8407
8408 <h5>Overview:</h5>
8409 <p>The '<tt>llvm.lifetime.start</tt>' intrinsic specifies the start of a memory
8410    object's lifetime.</p>
8411
8412 <h5>Arguments:</h5>
8413 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8414    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8415    the object.</p>
8416
8417 <h5>Semantics:</h5>
8418 <p>This intrinsic indicates that before this point in the code, the value of the
8419    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8420    never be used and has an undefined value.  A load from the pointer that
8421    precedes this intrinsic can be replaced with
8422    <tt>'<a href="#undefvalues">undef</a>'</tt>.</p>
8423
8424 </div>
8425
8426 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8427 <h4>
8428   <a name="int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a>
8429 </h4>
8430
8431 <div>
8432
8433 <h5>Syntax:</h5>
8434 <pre>
8435   declare void @llvm.lifetime.end(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8436 </pre>
8437
8438 <h5>Overview:</h5>
8439 <p>The '<tt>llvm.lifetime.end</tt>' intrinsic specifies the end of a memory
8440    object's lifetime.</p>
8441
8442 <h5>Arguments:</h5>
8443 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8444    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8445    the object.</p>
8446
8447 <h5>Semantics:</h5>
8448 <p>This intrinsic indicates that after this point in the code, the value of the
8449    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8450    never be used and has an undefined value.  Any stores into the memory object
8451    following this intrinsic may be removed as dead.
8452
8453 </div>
8454
8455 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8456 <h4>
8457   <a name="int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a>
8458 </h4>
8459
8460 <div>
8461
8462 <h5>Syntax:</h5>
8463 <pre>
8464   declare {}* @llvm.invariant.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8465 </pre>
8466
8467 <h5>Overview:</h5>
8468 <p>The '<tt>llvm.invariant.start</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8469    a memory object will not change.</p>
8470
8471 <h5>Arguments:</h5>
8472 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8473    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8474    the object.</p>
8475
8476 <h5>Semantics:</h5>
8477 <p>This intrinsic indicates that until an <tt>llvm.invariant.end</tt> that uses
8478    the return value, the referenced memory location is constant and
8479    unchanging.</p>
8480
8481 </div>
8482
8483 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8484 <h4>
8485   <a name="int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a>
8486 </h4>
8487
8488 <div>
8489
8490 <h5>Syntax:</h5>
8491 <pre>
8492   declare void @llvm.invariant.end({}* &lt;start&gt;, i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8493 </pre>
8494
8495 <h5>Overview:</h5>
8496 <p>The '<tt>llvm.invariant.end</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8497    a memory object are mutable.</p>
8498
8499 <h5>Arguments:</h5>
8500 <p>The first argument is the matching <tt>llvm.invariant.start</tt> intrinsic.
8501    The second argument is a constant integer representing the size of the
8502    object, or -1 if it is variable sized and the third argument is a pointer
8503    to the object.</p>
8504
8505 <h5>Semantics:</h5>
8506 <p>This intrinsic indicates that the memory is mutable again.</p>
8507
8508 </div>
8509
8510 </div>
8511
8512 <!-- ======================================================================= -->
8513 <h3>
8514   <a name="int_general">General Intrinsics</a>
8515 </h3>
8516
8517 <div>
8518
8519 <p>This class of intrinsics is designed to be generic and has no specific
8520    purpose.</p>
8521
8522 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8523 <h4>
8524   <a name="int_var_annotation">'<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a>
8525 </h4>
8526
8527 <div>
8528
8529 <h5>Syntax:</h5>
8530 <pre>
8531   declare void @llvm.var.annotation(i8* &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8532 </pre>
8533
8534 <h5>Overview:</h5>
8535 <p>The '<tt>llvm.var.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8536
8537 <h5>Arguments:</h5>
8538 <p>The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a
8539    global string, the third is a pointer to a global string which is the source
8540    file name, and the last argument is the line number.</p>
8541
8542 <h5>Semantics:</h5>
8543 <p>This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary strings.
8544    This can be useful for special purpose optimizations that want to look for
8545    these annotations.  These have no other defined use; they are ignored by code
8546    generation and optimization.</p>
8547
8548 </div>
8549
8550 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8551 <h4>
8552   <a name="int_annotation">'<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a>
8553 </h4>
8554
8555 <div>
8556
8557 <h5>Syntax:</h5>
8558 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use '<tt>llvm.annotation</tt>' on
8559    any integer bit width.</p>
8560
8561 <pre>
8562   declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8563   declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8564   declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8565   declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8566   declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8567 </pre>
8568
8569 <h5>Overview:</h5>
8570 <p>The '<tt>llvm.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8571
8572 <h5>Arguments:</h5>
8573 <p>The first argument is an integer value (result of some expression), the
8574    second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a global
8575    string which is the source file name, and the last argument is the line
8576    number.  It returns the value of the first argument.</p>
8577
8578 <h5>Semantics:</h5>
8579 <p>This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions with
8580    arbitrary strings.  This can be useful for special purpose optimizations that
8581    want to look for these annotations.  These have no other defined use; they
8582    are ignored by code generation and optimization.</p>
8583
8584 </div>
8585
8586 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8587 <h4>
8588   <a name="int_trap">'<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a>
8589 </h4>
8590
8591 <div>
8592
8593 <h5>Syntax:</h5>
8594 <pre>
8595   declare void @llvm.trap() noreturn nounwind
8596 </pre>
8597
8598 <h5>Overview:</h5>
8599 <p>The '<tt>llvm.trap</tt>' intrinsic.</p>
8600
8601 <h5>Arguments:</h5>
8602 <p>None.</p>
8603
8604 <h5>Semantics:</h5>
8605 <p>This intrinsic is lowered to the target dependent trap instruction. If the
8606    target does not have a trap instruction, this intrinsic will be lowered to
8607    a call of the <tt>abort()</tt> function.</p>
8608
8609 </div>
8610
8611 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8612 <h4>
8613   <a name="int_debugtrap">'<tt>llvm.debugtrap</tt>' Intrinsic</a>
8614 </h4>
8615
8616 <div>
8617
8618 <h5>Syntax:</h5>
8619 <pre>
8620   declare void @llvm.debugtrap() nounwind
8621 </pre>
8622
8623 <h5>Overview:</h5>
8624 <p>The '<tt>llvm.debugtrap</tt>' intrinsic.</p>
8625
8626 <h5>Arguments:</h5>
8627 <p>None.</p>
8628
8629 <h5>Semantics:</h5>
8630 <p>This intrinsic is lowered to code which is intended to cause an execution
8631    trap with the intention of requesting the attention of a debugger.</p>
8632
8633 </div>
8634
8635 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8636 <h4>
8637   <a name="int_stackprotector">'<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a>
8638 </h4>
8639
8640 <div>
8641
8642 <h5>Syntax:</h5>
8643 <pre>
8644   declare void @llvm.stackprotector(i8* &lt;guard&gt;, i8** &lt;slot&gt;)
8645 </pre>
8646
8647 <h5>Overview:</h5>
8648 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic takes the <tt>guard</tt> and
8649    stores it onto the stack at <tt>slot</tt>. The stack slot is adjusted to
8650    ensure that it is placed on the stack before local variables.</p>
8651
8652 <h5>Arguments:</h5>
8653 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic requires two pointer
8654    arguments. The first argument is the value loaded from the stack
8655    guard <tt>@__stack_chk_guard</tt>. The second variable is an <tt>alloca</tt>
8656    that has enough space to hold the value of the guard.</p>
8657
8658 <h5>Semantics:</h5>
8659 <p>This intrinsic causes the prologue/epilogue inserter to force the position of
8660    the <tt>AllocaInst</tt> stack slot to be before local variables on the
8661    stack. This is to ensure that if a local variable on the stack is
8662    overwritten, it will destroy the value of the guard. When the function exits,
8663    the guard on the stack is checked against the original guard. If they are
8664    different, then the program aborts by calling the <tt>__stack_chk_fail()</tt>
8665    function.</p>
8666
8667 </div>
8668
8669 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8670 <h4>
8671   <a name="int_objectsize">'<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a>
8672 </h4>
8673
8674 <div>
8675
8676 <h5>Syntax:</h5>
8677 <pre>
8678   declare i32 @llvm.objectsize.i32(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;min&gt;)
8679   declare i64 @llvm.objectsize.i64(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;min&gt;)
8680 </pre>
8681
8682 <h5>Overview:</h5>
8683 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is designed to provide information to
8684    the optimizers to determine at compile time whether a) an operation (like
8685    memcpy) will overflow a buffer that corresponds to an object, or b) that a
8686    runtime check for overflow isn't necessary. An object in this context means
8687    an allocation of a specific class, structure, array, or other object.</p>
8688
8689 <h5>Arguments:</h5>
8690 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8691    argument is a pointer to or into the <tt>object</tt>. The second argument
8692    is a boolean and determines whether <tt>llvm.objectsize</tt> returns 0 (if
8693    true) or -1 (if false) when the object size is unknown.
8694    The second argument only accepts constants.</p>
8695    
8696 <h5>Semantics:</h5>
8697 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is lowered to a constant representing
8698    the size of the object concerned. If the size cannot be determined at compile
8699    time, <tt>llvm.objectsize</tt> returns <tt>i32/i64 -1 or 0</tt>
8700    (depending on the <tt>min</tt> argument).</p>
8701
8702 </div>
8703 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8704 <h4>
8705   <a name="int_expect">'<tt>llvm.expect</tt>' Intrinsic</a>
8706 </h4>
8707
8708 <div>
8709
8710 <h5>Syntax:</h5>
8711 <pre>
8712   declare i32 @llvm.expect.i32(i32 &lt;val&gt;, i32 &lt;expected_val&gt;)
8713   declare i64 @llvm.expect.i64(i64 &lt;val&gt;, i64 &lt;expected_val&gt;)
8714 </pre>
8715
8716 <h5>Overview:</h5>
8717 <p>The <tt>llvm.expect</tt> intrinsic provides information about expected (the
8718    most probable) value of <tt>val</tt>, which can be used by optimizers.</p>
8719
8720 <h5>Arguments:</h5>
8721 <p>The <tt>llvm.expect</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8722    argument is a value. The second argument is an expected value, this needs to
8723    be a constant value, variables are not allowed.</p>
8724
8725 <h5>Semantics:</h5>
8726 <p>This intrinsic is lowered to the <tt>val</tt>.</p>
8727 </div>
8728
8729 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8730 <h4>
8731   <a name="int_donothing">'<tt>llvm.donothing</tt>' Intrinsic</a>
8732 </h4>
8733
8734 <div>
8735
8736 <h5>Syntax:</h5>
8737 <pre>
8738   declare void @llvm.donothing() nounwind readnone
8739 </pre>
8740
8741 <h5>Overview:</h5>
8742 <p>The <tt>llvm.donothing</tt> intrinsic doesn't perform any operation. It's the
8743 only intrinsic that can be called with an invoke instruction.</p>
8744
8745 <h5>Arguments:</h5>
8746 <p>None.</p>
8747
8748 <h5>Semantics:</h5>
8749 <p>This intrinsic does nothing, and it's removed by optimizers and ignored by
8750 codegen.</p>
8751 </div>
8752
8753 </div>
8754
8755 </div>
8756 <!-- *********************************************************************** -->
8757 <hr>
8758 <address>
8759   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
8760   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
8761   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
8762   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
8763
8764   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
8765   <a href="http://llvm.org/">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
8766   Last modified: $Date$
8767 </address>
8768
8769 </body>
8770 </html>