Change the `linker_private_weak_def_auto' linkage to `linkonce_odr_auto_hide' to
[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="#fpmath">'<tt>fpmath</tt>' Metadata</a></li>
107           <li><a href="#range">'<tt>range</tt>' Metadata</a></li>
108         </ol>
109       </li>
110     </ol>
111   </li>
112   <li><a href="#module_flags">Module Flags Metadata</a>
113     <ol>
114       <li><a href="#objc_gc_flags">Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata</a></li>
115     </ol>
116   </li>
117   <li><a href="#intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
118     <ol>
119       <li><a href="#intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a></li>
120       <li><a href="#intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>'
121           Global Variable</a></li>
122       <li><a href="#intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>'
123          Global Variable</a></li>
124       <li><a href="#intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>'
125          Global Variable</a></li>
126     </ol>
127   </li>
128   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
129     <ol>
130       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
131         <ol>
132           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
133           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
134           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
135           <li><a href="#i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a></li>
136           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
137           <li><a href="#i_resume">'<tt>resume</tt>'  Instruction</a></li>
138           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
139         </ol>
140       </li>
141       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
142         <ol>
143           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
144           <li><a href="#i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a></li>
145           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
146           <li><a href="#i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a></li>
147           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
148           <li><a href="#i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a></li>
149           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
150           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
151           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
152           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
153           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
154           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
155         </ol>
156       </li>
157       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
158         <ol>
159           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
160           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
161           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
162           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
163           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
164           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
165         </ol>
166       </li>
167       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
168         <ol>
169           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
170           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
171           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
172         </ol>
173       </li>
174       <li><a href="#aggregateops">Aggregate Operations</a>
175         <ol>
176           <li><a href="#i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a></li>
177           <li><a href="#i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a></li>
178         </ol>
179       </li>
180       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
181         <ol>
182           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a></li>
183          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a></li>
184          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a></li>
185          <li><a href="#i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a></li>
186          <li><a href="#i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a></li>
187          <li><a href="#i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a></li>
188          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
189         </ol>
190       </li>
191       <li><a href="#convertops">Conversion Operations</a>
192         <ol>
193           <li><a href="#i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
194           <li><a href="#i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a></li>
195           <li><a href="#i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a></li>
196           <li><a href="#i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
197           <li><a href="#i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a></li>
198           <li><a href="#i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a></li>
199           <li><a href="#i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a></li>
200           <li><a href="#i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
201           <li><a href="#i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
202           <li><a href="#i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a></li>
203           <li><a href="#i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a></li>
204           <li><a href="#i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a></li>
205         </ol>
206       </li>
207       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
208         <ol>
209           <li><a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a></li>
210           <li><a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a></li>
211           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
212           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
213           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
214           <li><a href="#i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>'  Instruction</a></li>
215           <li><a href="#i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a></li>
216         </ol>
217       </li>
218     </ol>
219   </li>
220   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
221     <ol>
222       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
223         <ol>
224           <li><a href="#int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
225           <li><a href="#int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
226           <li><a href="#int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
227         </ol>
228       </li>
229       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
230         <ol>
231           <li><a href="#int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
232           <li><a href="#int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
233           <li><a href="#int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
234         </ol>
235       </li>
236       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
237         <ol>
238           <li><a href="#int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
239           <li><a href="#int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
240           <li><a href="#int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a></li>
241           <li><a href="#int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a></li>
242           <li><a href="#int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
243           <li><a href="#int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
244           <li><a href="#int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a></li>
245         </ol>
246       </li>
247       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
248         <ol>
249           <li><a href="#int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy.*</tt>' Intrinsic</a></li>
250           <li><a href="#int_memmove">'<tt>llvm.memmove.*</tt>' Intrinsic</a></li>
251           <li><a href="#int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsic</a></li>
252           <li><a href="#int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a></li>
253           <li><a href="#int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a></li>
254           <li><a href="#int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a></li>
255           <li><a href="#int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a></li>
256           <li><a href="#int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a></li>
257           <li><a href="#int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a></li>
258           <li><a href="#int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a></li>
259           <li><a href="#int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a></li>
260           <li><a href="#int_fabs">'<tt>llvm.fabs.*</tt>' Intrinsic</a></li>
261           <li><a href="#int_floor">'<tt>llvm.floor.*</tt>' Intrinsic</a></li>
262         </ol>
263       </li>
264       <li><a href="#int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
265         <ol>
266           <li><a href="#int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a></li>
267           <li><a href="#int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic </a></li>
268           <li><a href="#int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
269           <li><a href="#int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
270         </ol>
271       </li>
272       <li><a href="#int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
273         <ol>
274           <li><a href="#int_sadd_overflow">'<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
275           <li><a href="#int_uadd_overflow">'<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
276           <li><a href="#int_ssub_overflow">'<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
277           <li><a href="#int_usub_overflow">'<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
278           <li><a href="#int_smul_overflow">'<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
279           <li><a href="#int_umul_overflow">'<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
280         </ol>
281       </li>
282       <li><a href="#spec_arithmetic">Specialised Arithmetic Intrinsics</a>
283         <ol>
284           <li><a href="#fmuladd">'<tt>llvm.fmuladd</tt> Intrinsic</a></li>
285         </ol>
286       </li>
287       <li><a href="#int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
288         <ol>
289           <li><a href="#int_convert_to_fp16">'<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
290           <li><a href="#int_convert_from_fp16">'<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
291         </ol>
292       </li>
293       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
294       <li><a href="#int_eh">Exception Handling intrinsics</a></li>
295       <li><a href="#int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
296         <ol>
297           <li><a href="#int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
298           <li><a href="#int_at">'<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
299         </ol>
300       </li>
301       <li><a href="#int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
302         <ol>
303           <li><a href="#int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a></li>
304           <li><a href="#int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a></li>
305           <li><a href="#int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a></li>
306           <li><a href="#int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a></li>
307         </ol>
308       </li>
309       <li><a href="#int_general">General intrinsics</a>
310         <ol>
311           <li><a href="#int_var_annotation">
312             '<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a></li>
313           <li><a href="#int_annotation">
314             '<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a></li>
315           <li><a href="#int_trap">
316             '<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a></li>
317           <li><a href="#int_debugtrap">
318             '<tt>llvm.debugtrap</tt>' Intrinsic</a></li>
319           <li><a href="#int_stackprotector">
320             '<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a></li>
321           <li><a href="#int_objectsize">
322             '<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a></li>
323           <li><a href="#int_expect">
324             '<tt>llvm.expect</tt>' Intrinsic</a></li>
325           <li><a href="#int_donothing">
326             '<tt>llvm.donothing</tt>' Intrinsic</a></li>
327         </ol>
328       </li>
329     </ol>
330   </li>
331 </ol>
332
333 <div class="doc_author">
334   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
335             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
336 </div>
337
338 <!-- *********************************************************************** -->
339 <h2><a name="abstract">Abstract</a></h2>
340 <!-- *********************************************************************** -->
341
342 <div>
343
344 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. LLVM is
345    a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides type
346    safety, low-level operations, flexibility, and the capability of representing
347    'all' high-level languages cleanly.  It is the common code representation
348    used throughout all phases of the LLVM compilation strategy.</p>
349
350 </div>
351
352 <!-- *********************************************************************** -->
353 <h2><a name="introduction">Introduction</a></h2>
354 <!-- *********************************************************************** -->
355
356 <div>
357
358 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three different forms:
359    as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode representation (suitable
360    for fast loading by a Just-In-Time compiler), and as a human readable
361    assembly language representation.  This allows LLVM to provide a powerful
362    intermediate representation for efficient compiler transformations and
363    analysis, while providing a natural means to debug and visualize the
364    transformations.  The three different forms of LLVM are all equivalent.  This
365    document describes the human readable representation and notation.</p>
366
367 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level while being
368    expressive, typed, and extensible at the same time.  It aims to be a
369    "universal IR" of sorts, by being at a low enough level that high-level ideas
370    may be cleanly mapped to it (similar to how microprocessors are "universal
371    IR's", allowing many source languages to be mapped to them).  By providing
372    type information, LLVM can be used as the target of optimizations: for
373    example, through pointer analysis, it can be proven that a C automatic
374    variable is never accessed outside of the current function, allowing it to
375    be promoted to a simple SSA value instead of a memory location.</p>
376
377 <!-- _______________________________________________________________________ -->
378 <h4>
379   <a name="wellformed">Well-Formedness</a>
380 </h4>
381
382 <div>
383
384 <p>It is important to note that this document describes 'well formed' LLVM
385    assembly language.  There is a difference between what the parser accepts and
386    what is considered 'well formed'.  For example, the following instruction is
387    syntactically okay, but not well formed:</p>
388
389 <pre class="doc_code">
390 %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
391 </pre>
392
393 <p>because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of its uses. The
394    LLVM infrastructure provides a verification pass that may be used to verify
395    that an LLVM module is well formed.  This pass is automatically run by the
396    parser after parsing input assembly and by the optimizer before it outputs
397    bitcode.  The violations pointed out by the verifier pass indicate bugs in
398    transformation passes or input to the parser.</p>
399
400 </div>
401
402 </div>
403
404 <!-- Describe the typesetting conventions here. -->
405
406 <!-- *********************************************************************** -->
407 <h2><a name="identifiers">Identifiers</a></h2>
408 <!-- *********************************************************************** -->
409
410 <div>
411
412 <p>LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
413    identifiers (functions, global variables) begin with the <tt>'@'</tt>
414    character. Local identifiers (register names, types) begin with
415    the <tt>'%'</tt> character. Additionally, there are three different formats
416    for identifiers, for different purposes:</p>
417
418 <ol>
419   <li>Named values are represented as a string of characters with their prefix.
420       For example, <tt>%foo</tt>, <tt>@DivisionByZero</tt>,
421       <tt>%a.really.long.identifier</tt>. The actual regular expression used is
422       '<tt>[%@][a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.  Identifiers which require
423       other characters in their names can be surrounded with quotes. Special
424       characters may be escaped using <tt>"\xx"</tt> where <tt>xx</tt> is the
425       ASCII code for the character in hexadecimal.  In this way, any character
426       can be used in a name value, even quotes themselves.</li>
427
428   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with their
429       prefix.  For example, <tt>%12</tt>, <tt>@2</tt>, <tt>%44</tt>.</li>
430
431   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
432       constants</a>, below.</li>
433 </ol>
434
435 <p>LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
436    don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
437    reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
438    unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
439    variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
440
441 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
442    languages. There are keywords for different opcodes
443    ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>',
444    '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>',
445    '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names
446    ('<tt><a href="#t_void">void</a></tt>',
447    '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...), and others.  These
448    reserved words cannot conflict with variable names, because none of them
449    start with a prefix character (<tt>'%'</tt> or <tt>'@'</tt>).</p>
450
451 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
452    '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
453
454 <p>The easy way:</p>
455
456 <pre class="doc_code">
457 %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
458 </pre>
459
460 <p>After strength reduction:</p>
461
462 <pre class="doc_code">
463 %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
464 </pre>
465
466 <p>And the hard way:</p>
467
468 <pre class="doc_code">
469 %0 = <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
470 %1 = <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
471 %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
472 </pre>
473
474 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several important
475    lexical features of LLVM:</p>
476
477 <ol>
478   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
479       line.</li>
480
481   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
482       assigned to a named value.</li>
483
484   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
485 </ol>
486
487 <p>It also shows a convention that we follow in this document.  When
488    demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
489    defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
490    text.</p>
491
492 </div>
493
494 <!-- *********************************************************************** -->
495 <h2><a name="highlevel">High Level Structure</a></h2>
496 <!-- *********************************************************************** -->
497 <div>
498 <!-- ======================================================================= -->
499 <h3>
500   <a name="modulestructure">Module Structure</a>
501 </h3>
502
503 <div>
504
505 <p>LLVM programs are composed of <tt>Module</tt>s, each of which is a
506    translation unit of the input programs.  Each module consists of functions,
507    global variables, and symbol table entries.  Modules may be combined together
508    with the LLVM linker, which merges function (and global variable)
509    definitions, resolves forward declarations, and merges symbol table
510    entries. Here is an example of the "hello world" module:</p>
511
512 <pre class="doc_code">
513 <i>; Declare the string constant as a global constant.</i>&nbsp;
514 <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;
515
516 <i>; External declaration of the puts function</i>&nbsp;
517 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 @puts(i8* <a href="#nocapture">nocapture</a>) <a href="#fnattrs">nounwind</a>&nbsp;
518
519 <i>; Definition of main function</i>
520 define i32 @main() {   <i>; i32()* </i>&nbsp;
521   <i>; Convert [13 x i8]* to i8  *...</i>&nbsp;
522   %cast210 = <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0
523
524   <i>; Call puts function to write out the string to stdout.</i>&nbsp;
525   <a href="#i_call">call</a> i32 @puts(i8* %cast210)
526   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0&nbsp;
527 }
528
529 <i>; Named metadata</i>
530 !1 = metadata !{i32 42}
531 !foo = !{!1, null}
532 </pre>
533
534 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a> named
535    "<tt>.str</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>" function,
536    a <a href="#functionstructure">function definition</a> for
537    "<tt>main</tt>" and <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> 
538    "<tt>foo</tt>".</p>
539
540 <p>In general, a module is made up of a list of global values (where both
541    functions and global variables are global values). Global values are
542    represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
543    array of char, and a pointer to a function), and have one of the
544    following <a href="#linkage">linkage types</a>.</p>
545
546 </div>
547
548 <!-- ======================================================================= -->
549 <h3>
550   <a name="linkage">Linkage Types</a>
551 </h3>
552
553 <div>
554
555 <p>All Global Variables and Functions have one of the following types of
556    linkage:</p>
557
558 <dl>
559   <dt><tt><b><a name="linkage_private">private</a></b></tt></dt>
560   <dd>Global values with "<tt>private</tt>" linkage are only directly accessible
561       by objects in the current module. In particular, linking code into a
562       module with an private global value may cause the private to be renamed as
563       necessary to avoid collisions.  Because the symbol is private to the
564       module, all references can be updated. This doesn't show up in any symbol
565       table in the object file.</dd>
566
567   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private">linker_private</a></b></tt></dt>
568   <dd>Similar to <tt>private</tt>, but the symbol is passed through the
569       assembler and evaluated by the linker. Unlike normal strong symbols, they
570       are removed by the linker from the final linked image (executable or
571       dynamic library).</dd>
572
573   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private_weak">linker_private_weak</a></b></tt></dt>
574   <dd>Similar to "<tt>linker_private</tt>", but the symbol is weak. Note that
575       <tt>linker_private_weak</tt> symbols are subject to coalescing by the
576       linker. The symbols are removed by the linker from the final linked image
577       (executable or dynamic library).</dd>
578
579   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt></dt>
580   <dd>Similar to private, but the value shows as a local symbol
581       (<tt>STB_LOCAL</tt> in the case of ELF) in the object file. This
582       corresponds to the notion of the '<tt>static</tt>' keyword in C.</dd>
583
584   <dt><tt><b><a name="linkage_available_externally">available_externally</a></b></tt></dt>
585   <dd>Globals with "<tt>available_externally</tt>" linkage are never emitted
586       into the object file corresponding to the LLVM module.  They exist to
587       allow inlining and other optimizations to take place given knowledge of
588       the definition of the global, which is known to be somewhere outside the
589       module.  Globals with <tt>available_externally</tt> linkage are allowed to
590       be discarded at will, and are otherwise the same as <tt>linkonce_odr</tt>.
591       This linkage type is only allowed on definitions, not declarations.</dd>
592
593   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt></dt>
594   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
595       the same name when linkage occurs.  This can be used to implement
596       some forms of inline functions, templates, or other code which must be
597       generated in each translation unit that uses it, but where the body may
598       be overridden with a more definitive definition later.  Unreferenced
599       <tt>linkonce</tt> globals are allowed to be discarded.  Note that
600       <tt>linkonce</tt> linkage does not actually allow the optimizer to
601       inline the body of this function into callers because it doesn't know if
602       this definition of the function is the definitive definition within the
603       program or whether it will be overridden by a stronger definition.
604       To enable inlining and other optimizations, use "<tt>linkonce_odr</tt>"
605       linkage.</dd>
606
607   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt></dt>
608   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage has the same merging semantics as
609       <tt>linkonce</tt> linkage, except that unreferenced globals with
610       <tt>weak</tt> linkage may not be discarded.  This is used for globals that
611       are declared "weak" in C source code.</dd>
612
613   <dt><tt><b><a name="linkage_common">common</a></b></tt></dt>
614   <dd>"<tt>common</tt>" linkage is most similar to "<tt>weak</tt>" linkage, but
615       they are used for tentative definitions in C, such as "<tt>int X;</tt>" at
616       global scope.
617       Symbols with "<tt>common</tt>" linkage are merged in the same way as
618       <tt>weak symbols</tt>, and they may not be deleted if unreferenced.
619       <tt>common</tt> symbols may not have an explicit section,
620       must have a zero initializer, and may not be marked '<a
621       href="#globalvars"><tt>constant</tt></a>'.  Functions and aliases may not
622       have common linkage.</dd>
623
624
625   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt></dt>
626   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
627       pointer to array type.  When two global variables with appending linkage
628       are linked together, the two global arrays are appended together.  This is
629       the LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
630       "sections" with identical names when .o files are linked.</dd>
631
632   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt></dt>
633   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the symbol
634       is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null instead of
635       being an undefined reference.</dd>
636
637   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr">linkonce_odr</a></b></tt></dt>
638   <dt><tt><b><a name="linkage_weak_odr">weak_odr</a></b></tt></dt>
639   <dd>Some languages allow differing globals to be merged, such as two functions
640       with different semantics.  Other languages, such as <tt>C++</tt>, ensure
641       that only equivalent globals are ever merged (the "one definition rule"
642       &mdash; "ODR").  Such languages can use the <tt>linkonce_odr</tt>
643       and <tt>weak_odr</tt> linkage types to indicate that the global will only
644       be merged with equivalent globals.  These linkage types are otherwise the
645       same as their non-<tt>odr</tt> versions.</dd>
646
647   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr_auto_hide">linkonce_odr_auto_hide</a></b></tt></dt>
648   <dd>Similar to "<tt>linkonce_odr</tt>", but nothing in the translation unit
649       takes the address of this definition. For instance, functions that had an
650       inline definition, but the compiler decided not to inline it.
651       <tt>linkonce_odr_auto_hide</tt> may have only <tt>default</tt> visibility.
652       The symbols are removed by the linker from the final linked image
653       (executable or dynamic library).</dd>
654
655   <dt><tt><b><a name="linkage_external">external</a></b></tt></dt>
656   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
657       visible, meaning that it participates in linkage and can be used to
658       resolve external symbol references.</dd>
659 </dl>
660
661 <p>The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
662    only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
663    DLLs (Dynamic Link Libraries).</p>
664
665 <dl>
666   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt></dt>
667   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
668       or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
669       exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
670       formed by combining <code>__imp_</code> and the function or variable
671       name.</dd>
672
673   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt></dt>
674   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
675       pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
676       <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
677       name is formed by combining <code>__imp_</code> and the function or
678       variable name.</dd>
679 </dl>
680
681 <p>For example, since the "<tt>.LC0</tt>" variable is defined to be internal, if
682    another module defined a "<tt>.LC0</tt>" variable and was linked with this
683    one, one of the two would be renamed, preventing a collision.  Since
684    "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are external (i.e., lacking any linkage
685    declarations), they are accessible outside of the current module.</p>
686
687 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i> to have any linkage type
688    other than <tt>external</tt>, <tt>dllimport</tt>
689   or <tt>extern_weak</tt>.</p>
690
691 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt>, <tt>weak</tt>
692    or <tt>weak_odr</tt> linkages.</p>
693
694 </div>
695
696 <!-- ======================================================================= -->
697 <h3>
698   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
699 </h3>
700
701 <div>
702
703 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
704    and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling
705    convention specified for the call.  The calling convention of any pair of
706    dynamic caller/callee must match, or the behavior of the program is
707    undefined.  The following calling conventions are supported by LLVM, and more
708    may be added in the future:</p>
709
710 <dl>
711   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
712   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
713       specified) matches the target C calling conventions.  This calling
714       convention supports varargs function calls and tolerates some mismatch in
715       the declared prototype and implemented declaration of the function (as
716       does normal C).</dd>
717
718   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
719   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
720       (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
721       target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the
722       target, without having to conform to an externally specified ABI
723       (Application Binary Interface).
724       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Tail calls can only be optimized
725       when this or the GHC convention is used.</a>  This calling convention
726       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
727       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
728
729   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
730   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
731       as possible under the assumption that the call is not commonly executed.
732       As such, these calls often preserve all registers so that the call does
733       not break any live ranges in the caller side.  This calling convention
734       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
735       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
736
737   <dt><b>"<tt>cc <em>10</em></tt>" - GHC convention</b>:</dt>
738   <dd>This calling convention has been implemented specifically for use by the
739       <a href="http://www.haskell.org/ghc">Glasgow Haskell Compiler (GHC)</a>.
740       It passes everything in registers, going to extremes to achieve this by
741       disabling callee save registers. This calling convention should not be
742       used lightly but only for specific situations such as an alternative to
743       the <em>register pinning</em> performance technique often used when
744       implementing functional programming languages.At the moment only X86
745       supports this convention and it has the following limitations:
746       <ul>
747         <li>On <em>X86-32</em> only supports up to 4 bit type parameters. No
748             floating point types are supported.</li>
749         <li>On <em>X86-64</em> only supports up to 10 bit type parameters and
750             6 floating point parameters.</li>
751       </ul>
752       This calling convention supports
753       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">tail call optimization</a> but
754       requires both the caller and callee are using it.
755   </dd>
756
757   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
758   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
759       target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
760       conventions start at 64.</dd>
761 </dl>
762
763 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
764    support Pascal conventions or any other well-known target-independent
765    convention.</p>
766
767 </div>
768
769 <!-- ======================================================================= -->
770 <h3>
771   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
772 </h3>
773
774 <div>
775
776 <p>All Global Variables and Functions have one of the following visibility
777    styles:</p>
778
779 <dl>
780   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
781   <dd>On targets that use the ELF object file format, default visibility means
782       that the declaration is visible to other modules and, in shared libraries,
783       means that the declared entity may be overridden. On Darwin, default
784       visibility means that the declaration is visible to other modules. Default
785       visibility corresponds to "external linkage" in the language.</dd>
786
787   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
788   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
789       object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
790       indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol
791       table, so no other module (executable or shared library) can reference it
792       directly.</dd>
793
794   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
795   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
796       the dynamic symbol table, but that references within the defining module
797       will bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by
798       another module.</dd>
799 </dl>
800
801 </div>
802
803 <!-- ======================================================================= -->
804 <h3>
805   <a name="namedtypes">Named Types</a>
806 </h3>
807
808 <div>
809
810 <p>LLVM IR allows you to specify name aliases for certain types.  This can make
811    it easier to read the IR and make the IR more condensed (particularly when
812    recursive types are involved).  An example of a name specification is:</p>
813
814 <pre class="doc_code">
815 %mytype = type { %mytype*, i32 }
816 </pre>
817
818 <p>You may give a name to any <a href="#typesystem">type</a> except
819    "<a href="#t_void">void</a>".  Type name aliases may be used anywhere a type
820    is expected with the syntax "%mytype".</p>
821
822 <p>Note that type names are aliases for the structural type that they indicate,
823    and that you can therefore specify multiple names for the same type.  This
824    often leads to confusing behavior when dumping out a .ll file.  Since LLVM IR
825    uses structural typing, the name is not part of the type.  When printing out
826    LLVM IR, the printer will pick <em>one name</em> to render all types of a
827    particular shape.  This means that if you have code where two different
828    source types end up having the same LLVM type, that the dumper will sometimes
829    print the "wrong" or unexpected type.  This is an important design point and
830    isn't going to change.</p>
831
832 </div>
833
834 <!-- ======================================================================= -->
835 <h3>
836   <a name="globalvars">Global Variables</a>
837 </h3>
838
839 <div>
840
841 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
842    instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may
843    have an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit
844    alignment specified.</p>
845
846 <p>A variable may be defined as <tt>thread_local</tt>, which
847    means that it will not be shared by threads (each thread will have a
848    separated copy of the variable).  Not all targets support thread-local
849    variables.  Optionally, a TLS model may be specified:</p>
850
851 <dl>
852   <dt><b><tt>localdynamic</tt></b>:</dt>
853   <dd>For variables that are only used within the current shared library.</dd>
854
855   <dt><b><tt>initialexec</tt></b>:</dt>
856   <dd>For variables in modules that will not be loaded dynamically.</dd>
857
858   <dt><b><tt>localexec</tt></b>:</dt>
859   <dd>For variables defined in the executable and only used within it.</dd>
860 </dl>
861
862 <p>The models correspond to the ELF TLS models; see
863    <a href="http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf">ELF
864    Handling For Thread-Local Storage</a> for more information on under which
865    circumstances the different models may be used.  The target may choose a
866    different TLS model if the specified model is not supported, or if a better
867    choice of model can be made.</p>
868
869 <p>A variable may be defined as a global
870    "constant," which indicates that the contents of the variable
871    will <b>never</b> be modified (enabling better optimization, allowing the
872    global data to be placed in the read-only section of an executable, etc).
873    Note that variables that need runtime initialization cannot be marked
874    "constant" as there is a store to the variable.</p>
875
876 <p>LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
877    constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
878    can be used to enable slightly better optimization of the program, but
879    requires the language definition to guarantee that optimizations based on the
880    'constantness' are valid for the translation units that do not include the
881    definition.</p>
882
883 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in scope
884    (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global variables
885    always define a pointer to their "content" type because they describe a
886    region of memory, and all memory objects in LLVM are accessed through
887    pointers.</p>
888
889 <p>Global variables can be marked with <tt>unnamed_addr</tt> which indicates
890   that the address is not significant, only the content. Constants marked
891   like this can be merged with other constants if they have the same
892   initializer. Note that a constant with significant address <em>can</em>
893   be merged with a <tt>unnamed_addr</tt> constant, the result being a
894   constant whose address is significant.</p>
895
896 <p>A global variable may be declared to reside in a target-specific numbered
897    address space. For targets that support them, address spaces may affect how
898    optimizations are performed and/or what target instructions are used to
899    access the variable. The default address space is zero. The address space
900    qualifier must precede any other attributes.</p>
901
902 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
903    supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
904
905 <p>An explicit alignment may be specified for a global, which must be a power
906    of 2.  If not present, or if the alignment is set to zero, the alignment of
907    the global is set by the target to whatever it feels convenient.  If an
908    explicit alignment is specified, the global is forced to have exactly that
909    alignment.  Targets and optimizers are not allowed to over-align the global
910    if the global has an assigned section.  In this case, the extra alignment
911    could be observable: for example, code could assume that the globals are
912    densely packed in their section and try to iterate over them as an array,
913    alignment padding would break this iteration.</p>
914
915 <p>For example, the following defines a global in a numbered address space with
916    an initializer, section, and alignment:</p>
917
918 <pre class="doc_code">
919 @G = addrspace(5) constant float 1.0, section "foo", align 4
920 </pre>
921
922 <p>The following example defines a thread-local global with
923    the <tt>initialexec</tt> TLS model:</p>
924
925 <pre class="doc_code">
926 @G = thread_local(initialexec) global i32 0, align 4
927 </pre>
928
929 </div>
930
931
932 <!-- ======================================================================= -->
933 <h3>
934   <a name="functionstructure">Functions</a>
935 </h3>
936
937 <div>
938
939 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyword, an
940    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
941    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
942    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
943    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
944    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
945    name, a (possibly empty) argument list (each with optional
946    <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), optional
947    <a href="#fnattrs">function attributes</a>, an optional section, an optional
948    alignment, an optional <a href="#gc">garbage collector name</a>, an opening
949    curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.</p>
950
951 <p>LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
952    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
953    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
954    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
955    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
956    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
957    name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an
958    optional <a href="#gc">garbage collector name</a>.</p>
959
960 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
961    (Control Flow Graph) for the function.  Each basic block may optionally start
962    with a label (giving the basic block a symbol table entry), contains a list
963    of instructions, and ends with a <a href="#terminators">terminator</a>
964    instruction (such as a branch or function return).</p>
965
966 <p>The first basic block in a function is special in two ways: it is immediately
967    executed on entrance to the function, and it is not allowed to have
968    predecessor basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry
969    block of a function).  Because the block can have no predecessors, it also
970    cannot have any <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
971
972 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
973    supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
974
975 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
976    the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the
977    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
978    specified, the function is forced to have at least that much alignment.  All
979    alignments must be a power of 2.</p>
980
981 <p>If the <tt>unnamed_addr</tt> attribute is given, the address is know to not
982    be significant and two identical functions can be merged.</p>
983
984 <h5>Syntax:</h5>
985 <pre class="doc_code">
986 define [<a href="#linkage">linkage</a>] [<a href="#visibility">visibility</a>]
987        [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>]
988        &lt;ResultType&gt; @&lt;FunctionName&gt; ([argument list])
989        [<a href="#fnattrs">fn Attrs</a>] [section "name"] [align N]
990        [<a href="#gc">gc</a>] { ... }
991 </pre>
992
993 </div>
994
995 <!-- ======================================================================= -->
996 <h3>
997   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
998 </h3>
999
1000 <div>
1001
1002 <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
1003    function, global variable, another alias or bitcast of global value). Aliases
1004    may have an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
1005    optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
1006
1007 <h5>Syntax:</h5>
1008 <pre class="doc_code">
1009 @&lt;Name&gt; = alias [Linkage] [Visibility] &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
1010 </pre>
1011
1012 </div>
1013
1014 <!-- ======================================================================= -->
1015 <h3>
1016   <a name="namedmetadatastructure">Named Metadata</a>
1017 </h3>
1018
1019 <div>
1020
1021 <p>Named metadata is a collection of metadata. <a href="#metadata">Metadata
1022    nodes</a> (but not metadata strings) are the only valid operands for
1023    a named metadata.</p>
1024
1025 <h5>Syntax:</h5>
1026 <pre class="doc_code">
1027 ; Some unnamed metadata nodes, which are referenced by the named metadata.
1028 !0 = metadata !{metadata !"zero"}
1029 !1 = metadata !{metadata !"one"}
1030 !2 = metadata !{metadata !"two"}
1031 ; A named metadata.
1032 !name = !{!0, !1, !2}
1033 </pre>
1034
1035 </div>
1036
1037 <!-- ======================================================================= -->
1038 <h3>
1039   <a name="paramattrs">Parameter Attributes</a>
1040 </h3>
1041
1042 <div>
1043
1044 <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
1045    <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
1046    used to communicate additional information about the result or parameters of
1047    a function. Parameter attributes are considered to be part of the function,
1048    not of the function type, so functions with different parameter attributes
1049    can have the same function type.</p>
1050
1051 <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1052    multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For
1053    example:</p>
1054
1055 <pre class="doc_code">
1056 declare i32 @printf(i8* noalias nocapture, ...)
1057 declare i32 @atoi(i8 zeroext)
1058 declare signext i8 @returns_signed_char()
1059 </pre>
1060
1061 <p>Note that any attributes for the function result (<tt>nounwind</tt>,
1062    <tt>readonly</tt>) come immediately after the argument list.</p>
1063
1064 <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
1065
1066 <dl>
1067   <dt><tt><b>zeroext</b></tt></dt>
1068   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1069       should be zero-extended to the extent required by the target's ABI (which
1070       is usually 32-bits, but is 8-bits for a i1 on x86-64) by the caller (for a
1071       parameter) or the callee (for a return value).</dd>
1072
1073   <dt><tt><b>signext</b></tt></dt>
1074   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1075       should be sign-extended to the extent required by the target's ABI (which
1076       is usually 32-bits) by the caller (for a parameter) or the callee (for a
1077       return value).</dd>
1078
1079   <dt><tt><b>inreg</b></tt></dt>
1080   <dd>This indicates that this parameter or return value should be treated in a
1081       special target-dependent fashion during while emitting code for a function
1082       call or return (usually, by putting it in a register as opposed to memory,
1083       though some targets use it to distinguish between two different kinds of
1084       registers).  Use of this attribute is target-specific.</dd>
1085
1086   <dt><tt><b><a name="byval">byval</a></b></tt></dt>
1087   <dd><p>This indicates that the pointer parameter should really be passed by
1088       value to the function.  The attribute implies that a hidden copy of the
1089       pointee
1090       is made between the caller and the callee, so the callee is unable to
1091       modify the value in the caller.  This attribute is only valid on LLVM
1092       pointer arguments.  It is generally used to pass structs and arrays by
1093       value, but is also valid on pointers to scalars.  The copy is considered
1094       to belong to the caller not the callee (for example,
1095       <tt><a href="#readonly">readonly</a></tt> functions should not write to
1096       <tt>byval</tt> parameters). This is not a valid attribute for return
1097       values.</p>
1098       
1099       <p>The byval attribute also supports specifying an alignment with
1100       the align attribute.  It indicates the alignment of the stack slot to
1101       form and the known alignment of the pointer specified to the call site. If
1102       the alignment is not specified, then the code generator makes a
1103       target-specific assumption.</p></dd>
1104
1105   <dt><tt><b><a name="sret">sret</a></b></tt></dt>
1106   <dd>This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
1107       structure that is the return value of the function in the source program.
1108       This pointer must be guaranteed by the caller to be valid: loads and
1109       stores to the structure may be assumed by the callee to not to trap.  This
1110       may only be applied to the first parameter. This is not a valid attribute
1111       for return values. </dd>
1112
1113   <dt><tt><b><a name="noalias">noalias</a></b></tt></dt>
1114   <dd>This indicates that pointer values
1115       <a href="#pointeraliasing"><i>based</i></a> on the argument or return
1116       value do not alias pointer values which are not <i>based</i> on it,
1117       ignoring certain "irrelevant" dependencies.
1118       For a call to the parent function, dependencies between memory
1119       references from before or after the call and from those during the call
1120       are "irrelevant" to the <tt>noalias</tt> keyword for the arguments and
1121       return value used in that call.
1122       The caller shares the responsibility with the callee for ensuring that
1123       these requirements are met.
1124       For further details, please see the discussion of the NoAlias response in
1125       <a href="AliasAnalysis.html#MustMayNo">alias analysis</a>.<br>
1126 <br>
1127       Note that this definition of <tt>noalias</tt> is intentionally
1128       similar to the definition of <tt>restrict</tt> in C99 for function
1129       arguments, though it is slightly weaker.
1130 <br>
1131       For function return values, C99's <tt>restrict</tt> is not meaningful,
1132       while LLVM's <tt>noalias</tt> is.
1133       </dd>
1134
1135   <dt><tt><b><a name="nocapture">nocapture</a></b></tt></dt>
1136   <dd>This indicates that the callee does not make any copies of the pointer
1137       that outlive the callee itself. This is not a valid attribute for return
1138       values.</dd>
1139
1140   <dt><tt><b><a name="nest">nest</a></b></tt></dt>
1141   <dd>This indicates that the pointer parameter can be excised using the
1142       <a href="#int_trampoline">trampoline intrinsics</a>. This is not a valid
1143       attribute for return values.</dd>
1144 </dl>
1145
1146 </div>
1147
1148 <!-- ======================================================================= -->
1149 <h3>
1150   <a name="gc">Garbage Collector Names</a>
1151 </h3>
1152
1153 <div>
1154
1155 <p>Each function may specify a garbage collector name, which is simply a
1156    string:</p>
1157
1158 <pre class="doc_code">
1159 define void @f() gc "name" { ... }
1160 </pre>
1161
1162 <p>The compiler declares the supported values of <i>name</i>. Specifying a
1163    collector which will cause the compiler to alter its output in order to
1164    support the named garbage collection algorithm.</p>
1165
1166 </div>
1167
1168 <!-- ======================================================================= -->
1169 <h3>
1170   <a name="fnattrs">Function Attributes</a>
1171 </h3>
1172
1173 <div>
1174
1175 <p>Function attributes are set to communicate additional information about a
1176    function. Function attributes are considered to be part of the function, not
1177    of the function type, so functions with different parameter attributes can
1178    have the same function type.</p>
1179
1180 <p>Function attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1181    multiple attributes are needed, they are space separated. For example:</p>
1182
1183 <pre class="doc_code">
1184 define void @f() noinline { ... }
1185 define void @f() alwaysinline { ... }
1186 define void @f() alwaysinline optsize { ... }
1187 define void @f() optsize { ... }
1188 </pre>
1189
1190 <dl>
1191   <dt><tt><b>address_safety</b></tt></dt>
1192   <dd>This attribute indicates that the address safety analysis
1193   is enabled for this function.  </dd>
1194
1195   <dt><tt><b>alignstack(&lt;<em>n</em>&gt;)</b></tt></dt>
1196   <dd>This attribute indicates that, when emitting the prologue and epilogue,
1197       the backend should forcibly align the stack pointer. Specify the
1198       desired alignment, which must be a power of two, in parentheses.
1199
1200   <dt><tt><b>alwaysinline</b></tt></dt>
1201   <dd>This attribute indicates that the inliner should attempt to inline this
1202       function into callers whenever possible, ignoring any active inlining size
1203       threshold for this caller.</dd>
1204
1205   <dt><tt><b>nonlazybind</b></tt></dt>
1206   <dd>This attribute suppresses lazy symbol binding for the function. This
1207       may make calls to the function faster, at the cost of extra program
1208       startup time if the function is not called during program startup.</dd>
1209
1210   <dt><tt><b>ia_nsdialect</b></tt></dt>
1211   <dd>This attribute indicates the associated inline assembly call is using a
1212       non-standard assembly dialect.  The standard dialect is ATT, which is
1213       assumed when this attribute is not present.  When present, the dialect
1214       is assumed to be Intel.  Currently, ATT and Intel are the only supported
1215       dialects.</dd>
1216
1217   <dt><tt><b>inlinehint</b></tt></dt>
1218   <dd>This attribute indicates that the source code contained a hint that inlining
1219       this function is desirable (such as the "inline" keyword in C/C++).  It
1220       is just a hint; it imposes no requirements on the inliner.</dd>
1221
1222   <dt><tt><b>naked</b></tt></dt>
1223   <dd>This attribute disables prologue / epilogue emission for the function.
1224       This can have very system-specific consequences.</dd>
1225
1226   <dt><tt><b>noimplicitfloat</b></tt></dt>
1227   <dd>This attributes disables implicit floating point instructions.</dd>
1228
1229   <dt><tt><b>noinline</b></tt></dt>
1230   <dd>This attribute indicates that the inliner should never inline this
1231       function in any situation. This attribute may not be used together with
1232       the <tt>alwaysinline</tt> attribute.</dd>
1233
1234   <dt><tt><b>noredzone</b></tt></dt>
1235   <dd>This attribute indicates that the code generator should not use a red
1236       zone, even if the target-specific ABI normally permits it.</dd>
1237
1238   <dt><tt><b>noreturn</b></tt></dt>
1239   <dd>This function attribute indicates that the function never returns
1240       normally.  This produces undefined behavior at runtime if the function
1241       ever does dynamically return.</dd>
1242
1243   <dt><tt><b>nounwind</b></tt></dt>
1244   <dd>This function attribute indicates that the function never returns with an
1245       unwind or exceptional control flow.  If the function does unwind, its
1246       runtime behavior is undefined.</dd>
1247
1248   <dt><tt><b>optsize</b></tt></dt>
1249   <dd>This attribute suggests that optimization passes and code generator passes
1250       make choices that keep the code size of this function low, and otherwise
1251       do optimizations specifically to reduce code size.</dd>
1252
1253   <dt><tt><b>readnone</b></tt></dt>
1254   <dd>This attribute indicates that the function computes its result (or decides
1255       to unwind an exception) based strictly on its arguments, without
1256       dereferencing any pointer arguments or otherwise accessing any mutable
1257       state (e.g. memory, control registers, etc) visible to caller functions.
1258       It does not write through any pointer arguments
1259       (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments) and never
1260       changes any state visible to callers.  This means that it cannot unwind
1261       exceptions by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods.</dd>
1262
1263   <dt><tt><b><a name="readonly">readonly</a></b></tt></dt>
1264   <dd>This attribute indicates that the function does not write through any
1265       pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt>
1266       arguments) or otherwise modify any state (e.g. memory, control registers,
1267       etc) visible to caller functions.  It may dereference pointer arguments
1268       and read state that may be set in the caller.  A readonly function always
1269       returns the same value (or unwinds an exception identically) when called
1270       with the same set of arguments and global state.  It cannot unwind an
1271       exception by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods.</dd>
1272
1273   <dt><tt><b><a name="returns_twice">returns_twice</a></b></tt></dt>
1274   <dd>This attribute indicates that this function can return twice. The
1275       C <code>setjmp</code> is an example of such a function.  The compiler
1276       disables some optimizations (like tail calls) in the caller of these
1277       functions.</dd>
1278
1279   <dt><tt><b><a name="ssp">ssp</a></b></tt></dt>
1280   <dd>This attribute indicates that the function should emit a stack smashing
1281       protector. It is in the form of a "canary"&mdash;a random value placed on
1282       the stack before the local variables that's checked upon return from the
1283       function to see if it has been overwritten. A heuristic is used to
1284       determine if a function needs stack protectors or not.<br>
1285 <br>
1286       If a function that has an <tt>ssp</tt> attribute is inlined into a
1287       function that doesn't have an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting
1288       function will have an <tt>ssp</tt> attribute.</dd>
1289
1290   <dt><tt><b>sspreq</b></tt></dt>
1291   <dd>This attribute indicates that the function should <em>always</em> emit a
1292       stack smashing protector. This overrides
1293       the <tt><a href="#ssp">ssp</a></tt> function attribute.<br>
1294 <br>
1295       If a function that has an <tt>sspreq</tt> attribute is inlined into a
1296       function that doesn't have an <tt>sspreq</tt> attribute or which has
1297       an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting function will have
1298       an <tt>sspreq</tt> attribute.</dd>
1299
1300   <dt><tt><b><a name="uwtable">uwtable</a></b></tt></dt>
1301   <dd>This attribute indicates that the ABI being targeted requires that
1302       an unwind table entry be produce for this function even if we can
1303       show that no exceptions passes by it. This is normally the case for
1304       the ELF x86-64 abi, but it can be disabled for some compilation
1305       units.</dd>
1306 </dl>
1307
1308 </div>
1309
1310 <!-- ======================================================================= -->
1311 <h3>
1312   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
1313 </h3>
1314
1315 <div>
1316
1317 <p>Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to
1318    the GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally
1319    concatenated by LLVM and treated as a single unit, but may be separated in
1320    the <tt>.ll</tt> file if desired.  The syntax is very simple:</p>
1321
1322 <pre class="doc_code">
1323 module asm "inline asm code goes here"
1324 module asm "more can go here"
1325 </pre>
1326
1327 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
1328    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
1329    for the number.</p>
1330
1331 <p>The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
1332    assembly code is generated.</p>
1333
1334 </div>
1335
1336 <!-- ======================================================================= -->
1337 <h3>
1338   <a name="datalayout">Data Layout</a>
1339 </h3>
1340
1341 <div>
1342
1343 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
1344    data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is
1345    simply:</p>
1346
1347 <pre class="doc_code">
1348 target datalayout = "<i>layout specification</i>"
1349 </pre>
1350
1351 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications
1352    separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with
1353    a letter and may include other information after the letter to define some
1354    aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows:</p>
1355
1356 <dl>
1357   <dt><tt>E</tt></dt>
1358   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
1359       bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
1360
1361   <dt><tt>e</tt></dt>
1362   <dd>Specifies that the target lays out data in little-endian form. That is,
1363       the bits with the least significance have the lowest address
1364       location.</dd>
1365
1366   <dt><tt>S<i>size</i></tt></dt>
1367   <dd>Specifies the natural alignment of the stack in bits. Alignment promotion
1368       of stack variables is limited to the natural stack alignment to avoid
1369       dynamic stack realignment. The stack alignment must be a multiple of
1370       8-bits. If omitted, the natural stack alignment defaults to "unspecified",
1371       which does not prevent any alignment promotions.</dd>
1372
1373   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1374   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and
1375       <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying
1376       the <i>pref</i> alignment is optional. If omitted, the
1377       preceding <tt>:</tt> should be omitted too.</dd>
1378
1379   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1380   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
1381       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
1382
1383   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1384   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit
1385       <i>size</i>.</dd>
1386
1387   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1388   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit
1389       <i>size</i>. Only values of <i>size</i> that are supported by the target
1390       will work.  32 (float) and 64 (double) are supported on all targets;
1391       80 or 128 (different flavors of long double) are also supported on some
1392       targets.
1393
1394   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1395   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
1396       <i>size</i>.</dd>
1397
1398   <dt><tt>s<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1399   <dd>This specifies the alignment for a stack object of a given bit
1400       <i>size</i>.</dd>
1401
1402   <dt><tt>n<i>size1</i>:<i>size2</i>:<i>size3</i>...</tt></dt>
1403   <dd>This specifies a set of native integer widths for the target CPU
1404       in bits.  For example, it might contain "n32" for 32-bit PowerPC,
1405       "n32:64" for PowerPC 64, or "n8:16:32:64" for X86-64.  Elements of
1406       this set are considered to support most general arithmetic
1407       operations efficiently.</dd>
1408 </dl>
1409
1410 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
1411    default set of specifications which are then (possibly) overridden by the
1412    specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
1413    are given in this list:</p>
1414
1415 <ul>
1416   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
1417   <li><tt>p:64:64:64</tt> - 64-bit pointers with 64-bit alignment</li>
1418   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
1419   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
1420   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
1421   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
1422   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
1423   alignment of 64-bits</li>
1424   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
1425   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
1426   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
1427   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
1428   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
1429   <li><tt>s0:64:64</tt> - stack objects are 64-bit aligned</li>
1430 </ul>
1431
1432 <p>When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the
1433    following rules:</p>
1434
1435 <ol>
1436   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
1437       specification is used.</li>
1438
1439   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
1440       smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type
1441       is used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then
1442       the largest integer type is used. For example, given the default
1443       specifications above, the i7 type will use the alignment of i8 (next
1444       largest) while both i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest
1445       specified).</li>
1446
1447   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
1448       largest vector type that is smaller than the sought vector type will be
1449       used as a fall back.  This happens because &lt;128 x double&gt; can be
1450       implemented in terms of 64 &lt;2 x double&gt;, for example.</li>
1451 </ol>
1452
1453 <p>The function of the data layout string may not be what you expect.  Notably,
1454    this is not a specification from the frontend of what alignment the code
1455    generator should use.</p>
1456
1457 <p>Instead, if specified, the target data layout is required to match what the 
1458    ultimate <em>code generator</em> expects.  This string is used by the 
1459    mid-level optimizers to
1460    improve code, and this only works if it matches what the ultimate code 
1461    generator uses.  If you would like to generate IR that does not embed this
1462    target-specific detail into the IR, then you don't have to specify the 
1463    string.  This will disable some optimizations that require precise layout
1464    information, but this also prevents those optimizations from introducing
1465    target specificity into the IR.</p>
1466
1467
1468
1469 </div>
1470
1471 <!-- ======================================================================= -->
1472 <h3>
1473   <a name="pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
1474 </h3>
1475
1476 <div>
1477
1478 <p>Any memory access must be done through a pointer value associated
1479 with an address range of the memory access, otherwise the behavior
1480 is undefined. Pointer values are associated with address ranges
1481 according to the following rules:</p>
1482
1483 <ul>
1484   <li>A pointer value is associated with the addresses associated with
1485       any value it is <i>based</i> on.
1486   <li>An address of a global variable is associated with the address
1487       range of the variable's storage.</li>
1488   <li>The result value of an allocation instruction is associated with
1489       the address range of the allocated storage.</li>
1490   <li>A null pointer in the default address-space is associated with
1491       no address.</li>
1492   <li>An integer constant other than zero or a pointer value returned
1493       from a function not defined within LLVM may be associated with address
1494       ranges allocated through mechanisms other than those provided by
1495       LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses
1496       allocated by mechanisms provided by LLVM.</li>
1497 </ul>
1498
1499 <p>A pointer value is <i>based</i> on another pointer value according
1500    to the following rules:</p>
1501
1502 <ul>
1503   <li>A pointer value formed from a
1504       <tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt> operation
1505       is <i>based</i> on the first operand of the <tt>getelementptr</tt>.</li>
1506   <li>The result value of a
1507       <tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt> is <i>based</i> on the operand
1508       of the <tt>bitcast</tt>.</li>
1509   <li>A pointer value formed by an
1510       <tt><a href="#i_inttoptr">inttoptr</a></tt> is <i>based</i> on all
1511       pointer values that contribute (directly or indirectly) to the
1512       computation of the pointer's value.</li>
1513   <li>The "<i>based</i> on" relationship is transitive.</li>
1514 </ul>
1515
1516 <p>Note that this definition of <i>"based"</i> is intentionally
1517    similar to the definition of <i>"based"</i> in C99, though it is
1518    slightly weaker.</p>
1519
1520 <p>LLVM IR does not associate types with memory. The result type of a
1521 <tt><a href="#i_load">load</a></tt> merely indicates the size and
1522 alignment of the memory from which to load, as well as the
1523 interpretation of the value. The first operand type of a
1524 <tt><a href="#i_store">store</a></tt> similarly only indicates the size
1525 and alignment of the store.</p>
1526
1527 <p>Consequently, type-based alias analysis, aka TBAA, aka
1528 <tt>-fstrict-aliasing</tt>, is not applicable to general unadorned
1529 LLVM IR. <a href="#metadata">Metadata</a> may be used to encode
1530 additional information which specialized optimization passes may use
1531 to implement type-based alias analysis.</p>
1532
1533 </div>
1534
1535 <!-- ======================================================================= -->
1536 <h3>
1537   <a name="volatile">Volatile Memory Accesses</a>
1538 </h3>
1539
1540 <div>
1541
1542 <p>Certain memory accesses, such as <a href="#i_load"><tt>load</tt></a>s, <a
1543 href="#i_store"><tt>store</tt></a>s, and <a
1544 href="#int_memcpy"><tt>llvm.memcpy</tt></a>s may be marked <tt>volatile</tt>.
1545 The optimizers must not change the number of volatile operations or change their
1546 order of execution relative to other volatile operations.  The optimizers
1547 <i>may</i> change the order of volatile operations relative to non-volatile
1548 operations.  This is not Java's "volatile" and has no cross-thread
1549 synchronization behavior.</p>
1550
1551 </div>
1552
1553 <!-- ======================================================================= -->
1554 <h3>
1555   <a name="memmodel">Memory Model for Concurrent Operations</a>
1556 </h3>
1557
1558 <div>
1559
1560 <p>The LLVM IR does not define any way to start parallel threads of execution
1561 or to register signal handlers. Nonetheless, there are platform-specific
1562 ways to create them, and we define LLVM IR's behavior in their presence. This
1563 model is inspired by the C++0x memory model.</p>
1564
1565 <p>For a more informal introduction to this model, see the
1566 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.
1567
1568 <p>We define a <i>happens-before</i> partial order as the least partial order
1569 that</p>
1570 <ul>
1571   <li>Is a superset of single-thread program order, and</li>
1572   <li>When a <i>synchronizes-with</i> <tt>b</tt>, includes an edge from
1573       <tt>a</tt> to <tt>b</tt>. <i>Synchronizes-with</i> pairs are introduced
1574       by platform-specific techniques, like pthread locks, thread
1575       creation, thread joining, etc., and by atomic instructions.
1576       (See also <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>).
1577       </li>
1578 </ul>
1579
1580 <p>Note that program order does not introduce <i>happens-before</i> edges
1581 between a thread and signals executing inside that thread.</p>
1582
1583 <p>Every (defined) read operation (load instructions, memcpy, atomic
1584 loads/read-modify-writes, etc.) <var>R</var> reads a series of bytes written by
1585 (defined) write operations (store instructions, atomic
1586 stores/read-modify-writes, memcpy, etc.). For the purposes of this section,
1587 initialized globals are considered to have a write of the initializer which is
1588 atomic and happens before any other read or write of the memory in question.
1589 For each byte of a read <var>R</var>, <var>R<sub>byte</sub></var> may see
1590 any write to the same byte, except:</p>
1591
1592 <ul>
1593   <li>If <var>write<sub>1</sub></var> happens before
1594       <var>write<sub>2</sub></var>, and <var>write<sub>2</sub></var> happens
1595       before <var>R<sub>byte</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var>
1596       does not see <var>write<sub>1</sub></var>.
1597   <li>If <var>R<sub>byte</sub></var> happens before
1598       <var>write<sub>3</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var> does not
1599       see <var>write<sub>3</sub></var>.
1600 </ul>
1601
1602 <p>Given that definition, <var>R<sub>byte</sub></var> is defined as follows:
1603 <ul>
1604   <li>If <var>R</var> is volatile, the result is target-dependent. (Volatile
1605       is supposed to give guarantees which can support
1606       <code>sig_atomic_t</code> in C/C++, and may be used for accesses to
1607       addresses which do not behave like normal memory.  It does not generally
1608       provide cross-thread synchronization.)
1609   <li>Otherwise, if there is no write to the same byte that happens before
1610     <var>R<sub>byte</sub></var>, <var>R<sub>byte</sub></var> returns 
1611     <tt>undef</tt> for that byte.
1612   <li>Otherwise, if <var>R<sub>byte</sub></var> may see exactly one write,
1613       <var>R<sub>byte</sub></var> returns the value written by that
1614       write.</li>
1615   <li>Otherwise, if <var>R</var> is atomic, and all the writes
1616       <var>R<sub>byte</sub></var> may see are atomic, it chooses one of the
1617       values written.  See the <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering
1618       Constraints</a> section for additional constraints on how the choice
1619       is made.
1620   <li>Otherwise <var>R<sub>byte</sub></var> returns <tt>undef</tt>.</li>
1621 </ul>
1622
1623 <p><var>R</var> returns the value composed of the series of bytes it read.
1624 This implies that some bytes within the value may be <tt>undef</tt>
1625 <b>without</b> the entire value being <tt>undef</tt>. Note that this only
1626 defines the semantics of the operation; it doesn't mean that targets will
1627 emit more than one instruction to read the series of bytes.</p>
1628
1629 <p>Note that in cases where none of the atomic intrinsics are used, this model
1630 places only one restriction on IR transformations on top of what is required
1631 for single-threaded execution: introducing a store to a byte which might not
1632 otherwise be stored is not allowed in general.  (Specifically, in the case
1633 where another thread might write to and read from an address, introducing a
1634 store can change a load that may see exactly one write into a load that may
1635 see multiple writes.)</p>
1636
1637 <!-- FIXME: This model assumes all targets where concurrency is relevant have
1638 a byte-size store which doesn't affect adjacent bytes.  As far as I can tell,
1639 none of the backends currently in the tree fall into this category; however,
1640 there might be targets which care.  If there are, we want a paragraph
1641 like the following:
1642
1643 Targets may specify that stores narrower than a certain width are not
1644 available; on such a target, for the purposes of this model, treat any
1645 non-atomic write with an alignment or width less than the minimum width
1646 as if it writes to the relevant surrounding bytes.
1647 -->
1648
1649 </div>
1650
1651 <!-- ======================================================================= -->
1652 <h3>
1653       <a name="ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>
1654 </h3>
1655
1656 <div>
1657
1658 <p>Atomic instructions (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a>,
1659 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>,
1660 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a>,
1661 <a href="#i_load"><code>atomic load</code></a>, and
1662 <a href="#i_store"><code>atomic store</code></a>) take an ordering parameter
1663 that determines which other atomic instructions on the same address they
1664 <i>synchronize with</i>.  These semantics are borrowed from Java and C++0x,
1665 but are somewhat more colloquial. If these descriptions aren't precise enough,
1666 check those specs (see spec references in the
1667 <a href="Atomics.html#introduction">atomics guide</a>).
1668 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a> instructions
1669 treat these orderings somewhat differently since they don't take an address.
1670 See that instruction's documentation for details.</p>
1671
1672 <p>For a simpler introduction to the ordering constraints, see the
1673 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.</p>
1674
1675 <dl>
1676 <dt><code>unordered</code></dt>
1677 <dd>The set of values that can be read is governed by the happens-before
1678 partial order. A value cannot be read unless some operation wrote it.
1679 This is intended to provide a guarantee strong enough to model Java's
1680 non-volatile shared variables.  This ordering cannot be specified for
1681 read-modify-write operations; it is not strong enough to make them atomic
1682 in any interesting way.</dd>
1683 <dt><code>monotonic</code></dt>
1684 <dd>In addition to the guarantees of <code>unordered</code>, there is a single
1685 total order for modifications by <code>monotonic</code> operations on each
1686 address. All modification orders must be compatible with the happens-before
1687 order. There is no guarantee that the modification orders can be combined to
1688 a global total order for the whole program (and this often will not be
1689 possible). The read in an atomic read-modify-write operation
1690 (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a> and
1691 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>)
1692 reads the value in the modification order immediately before the value it
1693 writes. If one atomic read happens before another atomic read of the same
1694 address, the later read must see the same value or a later value in the
1695 address's modification order. This disallows reordering of
1696 <code>monotonic</code> (or stronger) operations on the same address. If an
1697 address is written <code>monotonic</code>ally by one thread, and other threads
1698 <code>monotonic</code>ally read that address repeatedly, the other threads must
1699 eventually see the write. This corresponds to the C++0x/C1x
1700 <code>memory_order_relaxed</code>.</dd>
1701 <dt><code>acquire</code></dt>
1702 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>,
1703 a <i>synchronizes-with</i> edge may be formed with a <code>release</code>
1704 operation. This is intended to model C++'s <code>memory_order_acquire</code>.</dd>
1705 <dt><code>release</code></dt>
1706 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>, if this operation
1707 writes a value which is subsequently read by an <code>acquire</code> operation,
1708 it <i>synchronizes-with</i> that operation.  (This isn't a complete
1709 description; see the C++0x definition of a release sequence.) This corresponds
1710 to the C++0x/C1x <code>memory_order_release</code>.</dd>
1711 <dt><code>acq_rel</code> (acquire+release)</dt><dd>Acts as both an
1712 <code>acquire</code> and <code>release</code> operation on its address.
1713 This corresponds to the C++0x/C1x <code>memory_order_acq_rel</code>.</dd>
1714 <dt><code>seq_cst</code> (sequentially consistent)</dt><dd>
1715 <dd>In addition to the guarantees of <code>acq_rel</code>
1716 (<code>acquire</code> for an operation which only reads, <code>release</code>
1717 for an operation which only writes), there is a global total order on all
1718 sequentially-consistent operations on all addresses, which is consistent with
1719 the <i>happens-before</i> partial order and with the modification orders of
1720 all the affected addresses. Each sequentially-consistent read sees the last
1721 preceding write to the same address in this global order. This corresponds
1722 to the C++0x/C1x <code>memory_order_seq_cst</code> and Java volatile.</dd>
1723 </dl>
1724
1725 <p id="singlethread">If an atomic operation is marked <code>singlethread</code>,
1726 it only <i>synchronizes with</i> or participates in modification and seq_cst
1727 total orderings with other operations running in the same thread (for example,
1728 in signal handlers).</p>
1729
1730 </div>
1731
1732 </div>
1733
1734 <!-- *********************************************************************** -->
1735 <h2><a name="typesystem">Type System</a></h2>
1736 <!-- *********************************************************************** -->
1737
1738 <div>
1739
1740 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
1741    intermediate representation.  Being typed enables a number of optimizations
1742    to be performed on the intermediate representation directly, without having
1743    to do extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
1744    system makes it easier to read the generated code and enables novel analyses
1745    and transformations that are not feasible to perform on normal three address
1746    code representations.</p>
1747
1748 <!-- ======================================================================= -->
1749 <h3>
1750   <a name="t_classifications">Type Classifications</a>
1751 </h3>
1752
1753 <div>
1754
1755 <p>The types fall into a few useful classifications:</p>
1756
1757 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1758   <tbody>
1759     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
1760     <tr>
1761       <td><a href="#t_integer">integer</a></td>
1762       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
1763     </tr>
1764     <tr>
1765       <td><a href="#t_floating">floating point</a></td>
1766       <td><tt>half, float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128</tt></td>
1767     </tr>
1768     <tr>
1769       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
1770       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1771           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1772           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1773           <a href="#t_vector">vector</a>,
1774           <a href="#t_struct">structure</a>,
1775           <a href="#t_array">array</a>,
1776           <a href="#t_label">label</a>,
1777           <a href="#t_metadata">metadata</a>.
1778       </td>
1779     </tr>
1780     <tr>
1781       <td><a href="#t_primitive">primitive</a></td>
1782       <td><a href="#t_label">label</a>,
1783           <a href="#t_void">void</a>,
1784           <a href="#t_integer">integer</a>,
1785           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1786           <a href="#t_x86mmx">x86mmx</a>,
1787           <a href="#t_metadata">metadata</a>.</td>
1788     </tr>
1789     <tr>
1790       <td><a href="#t_derived">derived</a></td>
1791       <td><a href="#t_array">array</a>,
1792           <a href="#t_function">function</a>,
1793           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1794           <a href="#t_struct">structure</a>,
1795           <a href="#t_vector">vector</a>,
1796           <a href="#t_opaque">opaque</a>.
1797       </td>
1798     </tr>
1799   </tbody>
1800 </table>
1801
1802 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the most
1803    important.  Values of these types are the only ones which can be produced by
1804    instructions.</p>
1805
1806 </div>
1807
1808 <!-- ======================================================================= -->
1809 <h3>
1810   <a name="t_primitive">Primitive Types</a>
1811 </h3>
1812
1813 <div>
1814
1815 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
1816    system.</p>
1817
1818 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1819 <h4>
1820   <a name="t_integer">Integer Type</a>
1821 </h4>
1822
1823 <div>
1824
1825 <h5>Overview:</h5>
1826 <p>The integer type is a very simple type that simply specifies an arbitrary
1827    bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
1828    2<sup>23</sup>-1 (about 8 million) can be specified.</p>
1829
1830 <h5>Syntax:</h5>
1831 <pre>
1832   iN
1833 </pre>
1834
1835 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
1836    value.</p>
1837
1838 <h5>Examples:</h5>
1839 <table class="layout">
1840   <tr class="layout">
1841     <td class="left"><tt>i1</tt></td>
1842     <td class="left">a single-bit integer.</td>
1843   </tr>
1844   <tr class="layout">
1845     <td class="left"><tt>i32</tt></td>
1846     <td class="left">a 32-bit integer.</td>
1847   </tr>
1848   <tr class="layout">
1849     <td class="left"><tt>i1942652</tt></td>
1850     <td class="left">a really big integer of over 1 million bits.</td>
1851   </tr>
1852 </table>
1853
1854 </div>
1855
1856 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1857 <h4>
1858   <a name="t_floating">Floating Point Types</a>
1859 </h4>
1860
1861 <div>
1862
1863 <table>
1864   <tbody>
1865     <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
1866     <tr><td><tt>half</tt></td><td>16-bit floating point value</td></tr>
1867     <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
1868     <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
1869     <tr><td><tt>fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (112-bit mantissa)</td></tr>
1870     <tr><td><tt>x86_fp80</tt></td><td>80-bit floating point value (X87)</td></tr>
1871     <tr><td><tt>ppc_fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (two 64-bits)</td></tr>
1872   </tbody>
1873 </table>
1874
1875 </div>
1876
1877 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1878 <h4>
1879   <a name="t_x86mmx">X86mmx Type</a>
1880 </h4>
1881
1882 <div>
1883
1884 <h5>Overview:</h5>
1885 <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>
1886
1887 <h5>Syntax:</h5>
1888 <pre>
1889   x86mmx
1890 </pre>
1891
1892 </div>
1893
1894 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1895 <h4>
1896   <a name="t_void">Void Type</a>
1897 </h4>
1898
1899 <div>
1900
1901 <h5>Overview:</h5>
1902 <p>The void type does not represent any value and has no size.</p>
1903
1904 <h5>Syntax:</h5>
1905 <pre>
1906   void
1907 </pre>
1908
1909 </div>
1910
1911 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1912 <h4>
1913   <a name="t_label">Label Type</a>
1914 </h4>
1915
1916 <div>
1917
1918 <h5>Overview:</h5>
1919 <p>The label type represents code labels.</p>
1920
1921 <h5>Syntax:</h5>
1922 <pre>
1923   label
1924 </pre>
1925
1926 </div>
1927
1928 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1929 <h4>
1930   <a name="t_metadata">Metadata Type</a>
1931 </h4>
1932
1933 <div>
1934
1935 <h5>Overview:</h5>
1936 <p>The metadata type represents embedded metadata. No derived types may be
1937    created from metadata except for <a href="#t_function">function</a>
1938    arguments.
1939
1940 <h5>Syntax:</h5>
1941 <pre>
1942   metadata
1943 </pre>
1944
1945 </div>
1946
1947 </div>
1948
1949 <!-- ======================================================================= -->
1950 <h3>
1951   <a name="t_derived">Derived Types</a>
1952 </h3>
1953
1954 <div>
1955
1956 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system.  This is
1957    what allows a programmer to represent arrays, functions, pointers, and other
1958    useful types.  Each of these types contain one or more element types which
1959    may be a primitive type, or another derived type.  For example, it is
1960    possible to have a two dimensional array, using an array as the element type
1961    of another array.</p>
1962
1963 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1964 <h4>
1965   <a name="t_aggregate">Aggregate Types</a>
1966 </h4>
1967
1968 <div>
1969
1970 <p>Aggregate Types are a subset of derived types that can contain multiple
1971   member types. <a href="#t_array">Arrays</a> and
1972   <a href="#t_struct">structs</a> are aggregate types.
1973   <a href="#t_vector">Vectors</a> are not considered to be aggregate types.</p>
1974
1975 </div>
1976
1977 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1978 <h4>
1979   <a name="t_array">Array Type</a>
1980 </h4>
1981
1982 <div>
1983
1984 <h5>Overview:</h5>
1985 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1986    sequentially in memory.  The array type requires a size (number of elements)
1987    and an underlying data type.</p>
1988
1989 <h5>Syntax:</h5>
1990 <pre>
1991   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1992 </pre>
1993
1994 <p>The number of elements is a constant integer value; <tt>elementtype</tt> may
1995    be any type with a size.</p>
1996
1997 <h5>Examples:</h5>
1998 <table class="layout">
1999   <tr class="layout">
2000     <td class="left"><tt>[40 x i32]</tt></td>
2001     <td class="left">Array of 40 32-bit integer values.</td>
2002   </tr>
2003   <tr class="layout">
2004     <td class="left"><tt>[41 x i32]</tt></td>
2005     <td class="left">Array of 41 32-bit integer values.</td>
2006   </tr>
2007   <tr class="layout">
2008     <td class="left"><tt>[4 x i8]</tt></td>
2009     <td class="left">Array of 4 8-bit integer values.</td>
2010   </tr>
2011 </table>
2012 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
2013 <table class="layout">
2014   <tr class="layout">
2015     <td class="left"><tt>[3 x [4 x i32]]</tt></td>
2016     <td class="left">3x4 array of 32-bit integer values.</td>
2017   </tr>
2018   <tr class="layout">
2019     <td class="left"><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
2020     <td class="left">12x10 array of single precision floating point values.</td>
2021   </tr>
2022   <tr class="layout">
2023     <td class="left"><tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt></td>
2024     <td class="left">2x3x4 array of 16-bit integer  values.</td>
2025   </tr>
2026 </table>
2027
2028 <p>There is no restriction on indexing beyond the end of the array implied by
2029    a static type (though there are restrictions on indexing beyond the bounds
2030    of an allocated object in some cases). This means that single-dimension
2031    'variable sized array' addressing can be implemented in LLVM with a zero
2032    length array type. An implementation of 'pascal style arrays' in LLVM could
2033    use the type "<tt>{ i32, [0 x float]}</tt>", for example.</p>
2034
2035 </div>
2036
2037 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2038 <h4>
2039   <a name="t_function">Function Type</a>
2040 </h4>
2041
2042 <div>
2043
2044 <h5>Overview:</h5>
2045 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It consists of
2046    a return type and a list of formal parameter types. The return type of a
2047    function type is a first class type or a void type.</p>
2048
2049 <h5>Syntax:</h5>
2050 <pre>
2051   &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)
2052 </pre>
2053
2054 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
2055    specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
2056    which indicates that the function takes a variable number of arguments.
2057    Variable argument functions can access their arguments with
2058    the <a href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a>
2059    functions.  '<tt>&lt;returntype&gt;</tt>' is any type except
2060    <a href="#t_label">label</a>.</p>
2061
2062 <h5>Examples:</h5>
2063 <table class="layout">
2064   <tr class="layout">
2065     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
2066     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
2067     </td>
2068   </tr><tr class="layout">
2069     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
2070     </tt></td>
2071     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
2072       an <tt>i16</tt> and a <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>,
2073       returning <tt>float</tt>.
2074     </td>
2075   </tr><tr class="layout">
2076     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
2077     <td class="left">A vararg function that takes at least one
2078       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C),
2079       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in
2080       LLVM.
2081     </td>
2082   </tr><tr class="layout">
2083     <td class="left"><tt>{i32, i32} (i32)</tt></td>
2084     <td class="left">A function taking an <tt>i32</tt>, returning a
2085         <a href="#t_struct">structure</a> containing two <tt>i32</tt> values
2086     </td>
2087   </tr>
2088 </table>
2089
2090 </div>
2091
2092 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2093 <h4>
2094   <a name="t_struct">Structure Type</a>
2095 </h4>
2096
2097 <div>
2098
2099 <h5>Overview:</h5>
2100 <p>The structure type is used to represent a collection of data members together
2101   in memory.  The elements of a structure may be any type that has a size.</p>
2102
2103 <p>Structures in memory are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>'
2104    and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field
2105    with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.
2106    Structures in registers are accessed using the
2107    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' and
2108    '<tt><a href="#i_insertvalue">insertvalue</a></tt>' instructions.</p>
2109   
2110 <p>Structures may optionally be "packed" structures, which indicate that the 
2111   alignment of the struct is one byte, and that there is no padding between
2112   the elements.  In non-packed structs, padding between field types is inserted
2113   as defined by the TargetData string in the module, which is required to match
2114   what the underlying code generator expects.</p>
2115
2116 <p>Structures can either be "literal" or "identified".  A literal structure is
2117   defined inline with other types (e.g. <tt>{i32, i32}*</tt>) whereas identified
2118   types are always defined at the top level with a name.  Literal types are
2119   uniqued by their contents and can never be recursive or opaque since there is
2120   no way to write one.  Identified types can be recursive, can be opaqued, and are
2121   never uniqued.
2122 </p>
2123   
2124 <h5>Syntax:</h5>
2125 <pre>
2126   %T1 = type { &lt;type list&gt; }     <i>; Identified normal struct type</i>
2127   %T2 = type &lt;{ &lt;type list&gt; }&gt;   <i>; Identified packed struct type</i>
2128 </pre>
2129   
2130 <h5>Examples:</h5>
2131 <table class="layout">
2132   <tr class="layout">
2133     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
2134     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
2135   </tr>
2136   <tr class="layout">
2137     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
2138     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
2139       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
2140       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
2141       an <tt>i32</tt>.</td>
2142   </tr>
2143   <tr class="layout">
2144     <td class="left"><tt>&lt;{ i8, i32 }&gt;</tt></td>
2145     <td class="left">A packed struct known to be 5 bytes in size.</td>
2146   </tr>
2147 </table>
2148
2149 </div>
2150   
2151 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2152 <h4>
2153   <a name="t_opaque">Opaque Structure Types</a>
2154 </h4>
2155
2156 <div>
2157
2158 <h5>Overview:</h5>
2159 <p>Opaque structure types are used to represent named structure types that do
2160    not have a body specified.  This corresponds (for example) to the C notion of
2161    a forward declared structure.</p>
2162
2163 <h5>Syntax:</h5>
2164 <pre>
2165   %X = type opaque
2166   %52 = type opaque
2167 </pre>
2168
2169 <h5>Examples:</h5>
2170 <table class="layout">
2171   <tr class="layout">
2172     <td class="left"><tt>opaque</tt></td>
2173     <td class="left">An opaque type.</td>
2174   </tr>
2175 </table>
2176
2177 </div>
2178
2179
2180
2181 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2182 <h4>
2183   <a name="t_pointer">Pointer Type</a>
2184 </h4>
2185
2186 <div>
2187
2188 <h5>Overview:</h5>
2189 <p>The pointer type is used to specify memory locations.
2190    Pointers are commonly used to reference objects in memory.</p>
2191    
2192 <p>Pointer types may have an optional address space attribute defining the
2193    numbered address space where the pointed-to object resides. The default
2194    address space is number zero. The semantics of non-zero address
2195    spaces are target-specific.</p>
2196
2197 <p>Note that LLVM does not permit pointers to void (<tt>void*</tt>) nor does it
2198    permit pointers to labels (<tt>label*</tt>).  Use <tt>i8*</tt> instead.</p>
2199
2200 <h5>Syntax:</h5>
2201 <pre>
2202   &lt;type&gt; *
2203 </pre>
2204
2205 <h5>Examples:</h5>
2206 <table class="layout">
2207   <tr class="layout">
2208     <td class="left"><tt>[4 x i32]*</tt></td>
2209     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a
2210                     href="#t_array">array</a> of four <tt>i32</tt> values.</td>
2211   </tr>
2212   <tr class="layout">
2213     <td class="left"><tt>i32 (i32*) *</tt></td>
2214     <td class="left"> A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
2215       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
2216       <tt>i32</tt>.</td>
2217   </tr>
2218   <tr class="layout">
2219     <td class="left"><tt>i32 addrspace(5)*</tt></td>
2220     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to an <tt>i32</tt> value
2221      that resides in address space #5.</td>
2222   </tr>
2223 </table>
2224
2225 </div>
2226
2227 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2228 <h4>
2229   <a name="t_vector">Vector Type</a>
2230 </h4>
2231
2232 <div>
2233
2234 <h5>Overview:</h5>
2235 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector of elements.
2236    Vector types are used when multiple primitive data are operated in parallel
2237    using a single instruction (SIMD).  A vector type requires a size (number of
2238    elements) and an underlying primitive data type.  Vector types are considered
2239    <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
2240
2241 <h5>Syntax:</h5>
2242 <pre>
2243   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
2244 </pre>
2245
2246 <p>The number of elements is a constant integer value larger than 0; elementtype
2247    may be any integer or floating point type, or a pointer to these types.
2248    Vectors of size zero are not allowed. </p>
2249
2250 <h5>Examples:</h5>
2251 <table class="layout">
2252   <tr class="layout">
2253     <td class="left"><tt>&lt;4 x i32&gt;</tt></td>
2254     <td class="left">Vector of 4 32-bit integer values.</td>
2255   </tr>
2256   <tr class="layout">
2257     <td class="left"><tt>&lt;8 x float&gt;</tt></td>
2258     <td class="left">Vector of 8 32-bit floating-point values.</td>
2259   </tr>
2260   <tr class="layout">
2261     <td class="left"><tt>&lt;2 x i64&gt;</tt></td>
2262     <td class="left">Vector of 2 64-bit integer values.</td>
2263   </tr>
2264   <tr class="layout">
2265     <td class="left"><tt>&lt;4 x i64*&gt;</tt></td>
2266     <td class="left">Vector of 4 pointers to 64-bit integer values.</td>
2267   </tr>
2268 </table>
2269
2270 </div>
2271
2272 </div>
2273
2274 </div>
2275
2276 <!-- *********************************************************************** -->
2277 <h2><a name="constants">Constants</a></h2>
2278 <!-- *********************************************************************** -->
2279
2280 <div>
2281
2282 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
2283    them all and their syntax.</p>
2284
2285 <!-- ======================================================================= -->
2286 <h3>
2287   <a name="simpleconstants">Simple Constants</a>
2288 </h3>
2289
2290 <div>
2291
2292 <dl>
2293   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
2294   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
2295       constants of the <tt><a href="#t_integer">i1</a></tt> type.</dd>
2296
2297   <dt><b>Integer constants</b></dt>
2298   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of
2299       the <a href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used
2300       with integer types.</dd>
2301
2302   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
2303   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
2304       exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
2305       notation (see below).  The assembler requires the exact decimal value of a
2306       floating-point constant.  For example, the assembler accepts 1.25 but
2307       rejects 1.3 because 1.3 is a repeating decimal in binary.  Floating point
2308       constants must have a <a href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
2309
2310   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
2311   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
2312       and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
2313 </dl>
2314
2315 <p>The one non-intuitive notation for constants is the hexadecimal form of
2316    floating point constants.  For example, the form '<tt>double
2317    0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than)
2318    '<tt>double 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point
2319    constants are required (and the only time that they are generated by the
2320    disassembler) is when a floating point constant must be emitted but it cannot
2321    be represented as a decimal floating point number in a reasonable number of
2322    digits.  For example, NaN's, infinities, and other special values are
2323    represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly and disassembly
2324    do not cause any bits to change in the constants.</p>
2325
2326 <p>When using the hexadecimal form, constants of types half, float, and double are
2327    represented using the 16-digit form shown above (which matches the IEEE754
2328    representation for double); half and float values must, however, be exactly
2329    representable as IEE754 half and single precision, respectively.
2330    Hexadecimal format is always used
2331    for long double, and there are three forms of long double.  The 80-bit format
2332    used by x86 is represented as <tt>0xK</tt> followed by 20 hexadecimal digits.
2333    The 128-bit format used by PowerPC (two adjacent doubles) is represented
2334    by <tt>0xM</tt> followed by 32 hexadecimal digits.  The IEEE 128-bit format
2335    is represented by <tt>0xL</tt> followed by 32 hexadecimal digits; no
2336    currently supported target uses this format.  Long doubles will only work if
2337    they match the long double format on your target. The IEEE 16-bit format
2338    (half precision) is represented by <tt>0xH</tt> followed by 4 hexadecimal
2339    digits. All hexadecimal formats are big-endian (sign bit at the left).</p>
2340
2341 <p>There are no constants of type x86mmx.</p>
2342 </div>
2343
2344 <!-- ======================================================================= -->
2345 <h3>
2346 <a name="aggregateconstants"></a> <!-- old anchor -->
2347 <a name="complexconstants">Complex Constants</a>
2348 </h3>
2349
2350 <div>
2351
2352 <p>Complex constants are a (potentially recursive) combination of simple
2353    constants and smaller complex constants.</p>
2354
2355 <dl>
2356   <dt><b>Structure constants</b></dt>
2357   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
2358       type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
2359       (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* @G }</tt>",
2360       where "<tt>@G</tt>" is declared as "<tt>@G = external global i32</tt>".
2361       Structure constants must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and
2362       the number and types of elements must match those specified by the
2363       type.</dd>
2364
2365   <dt><b>Array constants</b></dt>
2366   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
2367      definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square
2368      brackets (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74
2369      ]</tt>".  Array constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and
2370      the number and types of elements must match those specified by the
2371      type.</dd>
2372
2373   <dt><b>Vector constants</b></dt>
2374   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
2375       definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
2376       less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32
2377       42, i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must
2378       have <a href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of
2379       elements must match those specified by the type.</dd>
2380
2381   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
2382   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
2383       value to zero of <em>any</em> type, including scalar and
2384       <a href="#t_aggregate">aggregate</a> types.
2385       This is often used to avoid having to print large zero initializers
2386       (e.g. for large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit
2387       zero initializers.</dd>
2388
2389   <dt><b>Metadata node</b></dt>
2390   <dd>A metadata node is a structure-like constant with
2391       <a href="#t_metadata">metadata type</a>.  For example: "<tt>metadata !{
2392       i32 0, metadata !"test" }</tt>".  Unlike other constants that are meant to
2393       be interpreted as part of the instruction stream, metadata is a place to
2394       attach additional information such as debug info.</dd>
2395 </dl>
2396
2397 </div>
2398
2399 <!-- ======================================================================= -->
2400 <h3>
2401   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
2402 </h3>
2403
2404 <div>
2405
2406 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a>
2407    and <a href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid
2408    (link-time) constants.  These constants are explicitly referenced when
2409    the <a href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always
2410    have <a href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a
2411    legal LLVM file:</p>
2412
2413 <pre class="doc_code">
2414 @X = global i32 17
2415 @Y = global i32 42
2416 @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
2417 </pre>
2418
2419 </div>
2420
2421 <!-- ======================================================================= -->
2422 <h3>
2423   <a name="undefvalues">Undefined Values</a>
2424 </h3>
2425
2426 <div>
2427
2428 <p>The string '<tt>undef</tt>' can be used anywhere a constant is expected, and
2429    indicates that the user of the value may receive an unspecified bit-pattern.
2430    Undefined values may be of any type (other than '<tt>label</tt>'
2431    or '<tt>void</tt>') and be used anywhere a constant is permitted.</p>
2432
2433 <p>Undefined values are useful because they indicate to the compiler that the
2434    program is well defined no matter what value is used.  This gives the
2435    compiler more freedom to optimize.  Here are some examples of (potentially
2436    surprising) transformations that are valid (in pseudo IR):</p>
2437
2438
2439 <pre class="doc_code">
2440   %A = add %X, undef
2441   %B = sub %X, undef
2442   %C = xor %X, undef
2443 Safe:
2444   %A = undef
2445   %B = undef
2446   %C = undef
2447 </pre>
2448
2449 <p>This is safe because all of the output bits are affected by the undef bits.
2450    Any output bit can have a zero or one depending on the input bits.</p>
2451
2452 <pre class="doc_code">
2453   %A = or %X, undef
2454   %B = and %X, undef
2455 Safe:
2456   %A = -1
2457   %B = 0
2458 Unsafe:
2459   %A = undef
2460   %B = undef
2461 </pre>
2462
2463 <p>These logical operations have bits that are not always affected by the input.
2464    For example, if <tt>%X</tt> has a zero bit, then the output of the
2465    '<tt>and</tt>' operation will always be a zero for that bit, no matter what
2466    the corresponding bit from the '<tt>undef</tt>' is. As such, it is unsafe to
2467    optimize or assume that the result of the '<tt>and</tt>' is '<tt>undef</tt>'.
2468    However, it is safe to assume that all bits of the '<tt>undef</tt>' could be
2469    0, and optimize the '<tt>and</tt>' to 0. Likewise, it is safe to assume that
2470    all the bits of the '<tt>undef</tt>' operand to the '<tt>or</tt>' could be
2471    set, allowing the '<tt>or</tt>' to be folded to -1.</p>
2472
2473 <pre class="doc_code">
2474   %A = select undef, %X, %Y
2475   %B = select undef, 42, %Y
2476   %C = select %X, %Y, undef
2477 Safe:
2478   %A = %X     (or %Y)
2479   %B = 42     (or %Y)
2480   %C = %Y
2481 Unsafe:
2482   %A = undef
2483   %B = undef
2484   %C = undef
2485 </pre>
2486
2487 <p>This set of examples shows that undefined '<tt>select</tt>' (and conditional
2488    branch) conditions can go <em>either way</em>, but they have to come from one
2489    of the two operands.  In the <tt>%A</tt> example, if <tt>%X</tt> and
2490    <tt>%Y</tt> were both known to have a clear low bit, then <tt>%A</tt> would
2491    have to have a cleared low bit. However, in the <tt>%C</tt> example, the
2492    optimizer is allowed to assume that the '<tt>undef</tt>' operand could be the
2493    same as <tt>%Y</tt>, allowing the whole '<tt>select</tt>' to be
2494    eliminated.</p>
2495
2496 <pre class="doc_code">
2497   %A = xor undef, undef
2498
2499   %B = undef
2500   %C = xor %B, %B
2501
2502   %D = undef
2503   %E = icmp lt %D, 4
2504   %F = icmp gte %D, 4
2505
2506 Safe:
2507   %A = undef
2508   %B = undef
2509   %C = undef
2510   %D = undef
2511   %E = undef
2512   %F = undef
2513 </pre>
2514
2515 <p>This example points out that two '<tt>undef</tt>' operands are not
2516    necessarily the same. This can be surprising to people (and also matches C
2517    semantics) where they assume that "<tt>X^X</tt>" is always zero, even
2518    if <tt>X</tt> is undefined. This isn't true for a number of reasons, but the
2519    short answer is that an '<tt>undef</tt>' "variable" can arbitrarily change
2520    its value over its "live range".  This is true because the variable doesn't
2521    actually <em>have a live range</em>. Instead, the value is logically read
2522    from arbitrary registers that happen to be around when needed, so the value
2523    is not necessarily consistent over time. In fact, <tt>%A</tt> and <tt>%C</tt>
2524    need to have the same semantics or the core LLVM "replace all uses with"
2525    concept would not hold.</p>
2526
2527 <pre class="doc_code">
2528   %A = fdiv undef, %X
2529   %B = fdiv %X, undef
2530 Safe:
2531   %A = undef
2532 b: unreachable
2533 </pre>
2534
2535 <p>These examples show the crucial difference between an <em>undefined
2536   value</em> and <em>undefined behavior</em>. An undefined value (like
2537   '<tt>undef</tt>') is allowed to have an arbitrary bit-pattern. This means that
2538   the <tt>%A</tt> operation can be constant folded to '<tt>undef</tt>', because
2539   the '<tt>undef</tt>' could be an SNaN, and <tt>fdiv</tt> is not (currently)
2540   defined on SNaN's. However, in the second example, we can make a more
2541   aggressive assumption: because the <tt>undef</tt> is allowed to be an
2542   arbitrary value, we are allowed to assume that it could be zero. Since a
2543   divide by zero has <em>undefined behavior</em>, we are allowed to assume that
2544   the operation does not execute at all. This allows us to delete the divide and
2545   all code after it. Because the undefined operation "can't happen", the
2546   optimizer can assume that it occurs in dead code.</p>
2547
2548 <pre class="doc_code">
2549 a:  store undef -> %X
2550 b:  store %X -> undef
2551 Safe:
2552 a: &lt;deleted&gt;
2553 b: unreachable
2554 </pre>
2555
2556 <p>These examples reiterate the <tt>fdiv</tt> example: a store <em>of</em> an
2557    undefined value can be assumed to not have any effect; we can assume that the
2558    value is overwritten with bits that happen to match what was already there.
2559    However, a store <em>to</em> an undefined location could clobber arbitrary
2560    memory, therefore, it has undefined behavior.</p>
2561
2562 </div>
2563
2564 <!-- ======================================================================= -->
2565 <h3>
2566   <a name="poisonvalues">Poison Values</a>
2567 </h3>
2568
2569 <div>
2570
2571 <p>Poison values are similar to <a href="#undefvalues">undef values</a>, however
2572    they also represent the fact that an instruction or constant expression which
2573    cannot evoke side effects has nevertheless detected a condition which results
2574    in undefined behavior.</p>
2575
2576 <p>There is currently no way of representing a poison value in the IR; they
2577    only exist when produced by operations such as
2578    <a href="#i_add"><tt>add</tt></a> with the <tt>nsw</tt> flag.</p>
2579
2580 <p>Poison value behavior is defined in terms of value <i>dependence</i>:</p>
2581
2582 <ul>
2583 <li>Values other than <a href="#i_phi"><tt>phi</tt></a> nodes depend on
2584     their operands.</li>
2585
2586 <li><a href="#i_phi"><tt>Phi</tt></a> nodes depend on the operand corresponding
2587     to their dynamic predecessor basic block.</li>
2588
2589 <li>Function arguments depend on the corresponding actual argument values in
2590     the dynamic callers of their functions.</li>
2591
2592 <li><a href="#i_call"><tt>Call</tt></a> instructions depend on the
2593     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instructions that dynamically transfer
2594     control back to them.</li>
2595
2596 <li><a href="#i_invoke"><tt>Invoke</tt></a> instructions depend on the
2597     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>, <a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>,
2598     or exception-throwing call instructions that dynamically transfer control
2599     back to them.</li>
2600
2601 <li>Non-volatile loads and stores depend on the most recent stores to all of the
2602     referenced memory addresses, following the order in the IR
2603     (including loads and stores implied by intrinsics such as
2604     <a href="#int_memcpy"><tt>@llvm.memcpy</tt></a>.)</li>
2605
2606 <!-- TODO: In the case of multiple threads, this only applies if the store
2607      "happens-before" the load or store. -->
2608
2609 <!-- TODO: floating-point exception state -->
2610
2611 <li>An instruction with externally visible side effects depends on the most
2612     recent preceding instruction with externally visible side effects, following
2613     the order in the IR. (This includes
2614     <a href="#volatile">volatile operations</a>.)</li>
2615
2616 <li>An instruction <i>control-depends</i> on a
2617     <a href="#terminators">terminator instruction</a>
2618     if the terminator instruction has multiple successors and the instruction
2619     is always executed when control transfers to one of the successors, and
2620     may not be executed when control is transferred to another.</li>
2621
2622 <li>Additionally, an instruction also <i>control-depends</i> on a terminator
2623     instruction if the set of instructions it otherwise depends on would be
2624     different if the terminator had transferred control to a different
2625     successor.</li>
2626
2627 <li>Dependence is transitive.</li>
2628
2629 </ul>
2630
2631 <p>Poison Values have the same behavior as <a href="#undefvalues">undef values</a>,
2632    with the additional affect that any instruction which has a <i>dependence</i>
2633    on a poison value has undefined behavior.</p>
2634
2635 <p>Here are some examples:</p>
2636
2637 <pre class="doc_code">
2638 entry:
2639   %poison = sub nuw i32 0, 1           ; Results in a poison value.
2640   %still_poison = and i32 %poison, 0   ; 0, but also poison.
2641   %poison_yet_again = getelementptr i32* @h, i32 %still_poison
2642   store i32 0, i32* %poison_yet_again  ; memory at @h[0] is poisoned
2643
2644   store i32 %poison, i32* @g           ; Poison value stored to memory.
2645   %poison2 = load i32* @g              ; Poison value loaded back from memory.
2646
2647   store volatile i32 %poison, i32* @g  ; External observation; undefined behavior.
2648
2649   %narrowaddr = bitcast i32* @g to i16*
2650   %wideaddr = bitcast i32* @g to i64*
2651   %poison3 = load i16* %narrowaddr     ; Returns a poison value.
2652   %poison4 = load i64* %wideaddr       ; Returns a poison value.
2653
2654   %cmp = icmp slt i32 %poison, 0       ; Returns a poison value.
2655   br i1 %cmp, label %true, label %end  ; Branch to either destination.
2656
2657 true:
2658   store volatile i32 0, i32* @g        ; This is control-dependent on %cmp, so
2659                                        ; it has undefined behavior.
2660   br label %end
2661
2662 end:
2663   %p = phi i32 [ 0, %entry ], [ 1, %true ]
2664                                        ; Both edges into this PHI are
2665                                        ; control-dependent on %cmp, so this
2666                                        ; always results in a poison value.
2667
2668   store volatile i32 0, i32* @g        ; This would depend on the store in %true
2669                                        ; if %cmp is true, or the store in %entry
2670                                        ; otherwise, so this is undefined behavior.
2671
2672   br i1 %cmp, label %second_true, label %second_end
2673                                        ; The same branch again, but this time the
2674                                        ; true block doesn't have side effects.
2675
2676 second_true:
2677   ; No side effects!
2678   ret void
2679
2680 second_end:
2681   store volatile i32 0, i32* @g        ; This time, the instruction always depends
2682                                        ; on the store in %end. Also, it is
2683                                        ; control-equivalent to %end, so this is
2684                                        ; well-defined (ignoring earlier undefined
2685                                        ; behavior in this example).
2686 </pre>
2687
2688 </div>
2689
2690 <!-- ======================================================================= -->
2691 <h3>
2692   <a name="blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a>
2693 </h3>
2694
2695 <div>
2696
2697 <p><b><tt>blockaddress(@function, %block)</tt></b></p>
2698
2699 <p>The '<tt>blockaddress</tt>' constant computes the address of the specified
2700    basic block in the specified function, and always has an i8* type.  Taking
2701    the address of the entry block is illegal.</p>
2702
2703 <p>This value only has defined behavior when used as an operand to the
2704    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>' instruction, or for
2705    comparisons against null. Pointer equality tests between labels addresses
2706    results in undefined behavior &mdash; though, again, comparison against null
2707    is ok, and no label is equal to the null pointer. This may be passed around
2708    as an opaque pointer sized value as long as the bits are not inspected. This
2709    allows <tt>ptrtoint</tt> and arithmetic to be performed on these values so
2710    long as the original value is reconstituted before the <tt>indirectbr</tt>
2711    instruction.</p>
2712
2713 <p>Finally, some targets may provide defined semantics when using the value as
2714    the operand to an inline assembly, but that is target specific.</p>
2715
2716 </div>
2717
2718
2719 <!-- ======================================================================= -->
2720 <h3>
2721   <a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
2722 </h3>
2723
2724 <div>
2725
2726 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
2727    to be used as constants.  Constant expressions may be of
2728    any <a href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM
2729    operation that does not have side effects (e.g. load and call are not
2730    supported). The following is the syntax for constant expressions:</p>
2731
2732 <dl>
2733   <dt><b><tt>trunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2734   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger
2735       than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
2736
2737   <dt><b><tt>zext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2738   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2739       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2740
2741   <dt><b><tt>sext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2742   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2743       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2744
2745   <dt><b><tt>fptrunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2746   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The
2747       size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be
2748       floating point.</dd>
2749
2750   <dt><b><tt>fpext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2751   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be
2752       smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating
2753       point.</dd>
2754
2755   <dt><b><tt>fptoui (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2756   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
2757       constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2758       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2759       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2760       integer type, the results are undefined.</dd>
2761
2762   <dt><b><tt>fptosi (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2763   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
2764       constant.  TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2765       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2766       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2767       integer type, the results are undefined.</dd>
2768
2769   <dt><b><tt>uitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2770   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
2771       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2772       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2773       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2774       floating point type, the results are undefined.</dd>
2775
2776   <dt><b><tt>sitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2777   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
2778       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2779       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2780       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2781       floating point type, the results are undefined.</dd>
2782
2783   <dt><b><tt>ptrtoint (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2784   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
2785       <tt>TYPE</tt> must be an integer type. <tt>CST</tt> must be of pointer
2786       type. The <tt>CST</tt> value is zero extended, truncated, or unchanged to
2787       make it fit in <tt>TYPE</tt>.</dd>
2788
2789   <dt><b><tt>inttoptr (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2790   <dd>Convert an integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a pointer
2791       type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended,
2792       truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is
2793       <i>really</i> dangerous!</dd>
2794
2795   <dt><b><tt>bitcast (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2796   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The constraints of the operands
2797       are the same as those for the <a href="#i_bitcast">bitcast
2798       instruction</a>.</dd>
2799
2800   <dt><b><tt>getelementptr (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2801   <dt><b><tt>getelementptr inbounds (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2802   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
2803       constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
2804       instruction, the index list may have zero or more indexes, which are
2805       required to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
2806
2807   <dt><b><tt>select (COND, VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2808   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on constants.</dd>
2809
2810   <dt><b><tt>icmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2811   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
2812
2813   <dt><b><tt>fcmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2814   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
2815
2816   <dt><b><tt>extractelement (VAL, IDX)</tt></b></dt>
2817   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement operation</a> on
2818       constants.</dd>
2819
2820   <dt><b><tt>insertelement (VAL, ELT, IDX)</tt></b></dt>
2821   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement operation</a> on
2822     constants.</dd>
2823
2824   <dt><b><tt>shufflevector (VEC1, VEC2, IDXMASK)</tt></b></dt>
2825   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector operation</a> on
2826       constants.</dd>
2827
2828   <dt><b><tt>extractvalue (VAL, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2829   <dd>Perform the <a href="#i_extractvalue">extractvalue 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>insertvalue (VAL, ELT, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2835   <dd>Perform the <a href="#i_insertvalue">insertvalue operation</a> on
2836     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2837     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2838     index value must be specified.</dd>
2839
2840   <dt><b><tt>OPCODE (LHS, RHS)</tt></b></dt>
2841   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may
2842       be any of the <a href="#binaryops">binary</a>
2843       or <a href="#bitwiseops">bitwise binary</a> operations.  The constraints
2844       on operands are the same as those for the corresponding instruction
2845       (e.g. no bitwise operations on floating point values are allowed).</dd>
2846 </dl>
2847
2848 </div>
2849
2850 </div>
2851
2852 <!-- *********************************************************************** -->
2853 <h2><a name="othervalues">Other Values</a></h2>
2854 <!-- *********************************************************************** -->
2855 <div>
2856 <!-- ======================================================================= -->
2857 <h3>
2858 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
2859 </h3>
2860
2861 <div>
2862
2863 <p>LLVM supports inline assembler expressions (as opposed
2864    to <a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of
2865    a special value.  This value represents the inline assembler as a string
2866    (containing the instructions to emit), a list of operand constraints (stored
2867    as a string), a flag that indicates whether or not the inline asm
2868    expression has side effects, and a flag indicating whether the function
2869    containing the asm needs to align its stack conservatively.  An example
2870    inline assembler expression is:</p>
2871
2872 <pre class="doc_code">
2873 i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
2874 </pre>
2875
2876 <p>Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
2877    a <a href="#i_call"><tt>call</tt></a> or an
2878    <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction.
2879    Thus, typically we have:</p>
2880
2881 <pre class="doc_code">
2882 %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
2883 </pre>
2884
2885 <p>Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be
2886    marked as having side effects.  This is done through the use of the
2887    '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:</p>
2888
2889 <pre class="doc_code">
2890 call void asm sideeffect "eieio", ""()
2891 </pre>
2892
2893 <p>In some cases inline asms will contain code that will not work unless the
2894    stack is aligned in some way, such as calls or SSE instructions on x86,
2895    yet will not contain code that does that alignment within the asm.
2896    The compiler should make conservative assumptions about what the asm might
2897    contain and should generate its usual stack alignment code in the prologue
2898    if the '<tt>alignstack</tt>' keyword is present:</p>
2899
2900 <pre class="doc_code">
2901 call void asm alignstack "eieio", ""()
2902 </pre>
2903
2904 <p>If both keywords appear the '<tt>sideeffect</tt>' keyword must come
2905    first.</p>
2906
2907 <!--
2908 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
2909    documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving,
2910    etc need to be documented).  This is probably best done by reference to
2911    another document that covers inline asm from a holistic perspective.</p>
2912   -->
2913
2914 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2915 <h4>
2916   <a name="inlineasm_md">Inline Asm Metadata</a>
2917 </h4>
2918
2919 <div>
2920
2921 <p>The call instructions that wrap inline asm nodes may have a
2922    "<tt>!srcloc</tt>" MDNode attached to it that contains a list of constant
2923    integers.  If present, the code generator will use the integer as the
2924    location cookie value when report errors through the <tt>LLVMContext</tt>
2925    error reporting mechanisms.  This allows a front-end to correlate backend
2926    errors that occur with inline asm back to the source code that produced it.
2927    For example:</p>
2928
2929 <pre class="doc_code">
2930 call void asm sideeffect "something bad", ""()<b>, !srcloc !42</b>
2931 ...
2932 !42 = !{ i32 1234567 }
2933 </pre>
2934
2935 <p>It is up to the front-end to make sense of the magic numbers it places in the
2936    IR. If the MDNode contains multiple constants, the code generator will use
2937    the one that corresponds to the line of the asm that the error occurs on.</p>
2938
2939 </div>
2940
2941 </div>
2942
2943 <!-- ======================================================================= -->
2944 <h3>
2945   <a name="metadata">Metadata Nodes and Metadata Strings</a>
2946 </h3>
2947
2948 <div>
2949
2950 <p>LLVM IR allows metadata to be attached to instructions in the program that
2951    can convey extra information about the code to the optimizers and code
2952    generator.  One example application of metadata is source-level debug
2953    information.  There are two metadata primitives: strings and nodes. All
2954    metadata has the <tt>metadata</tt> type and is identified in syntax by a
2955    preceding exclamation point ('<tt>!</tt>').</p>
2956
2957 <p>A metadata string is a string surrounded by double quotes.  It can contain
2958    any character by escaping non-printable characters with "<tt>\xx</tt>" where
2959    "<tt>xx</tt>" is the two digit hex code.  For example:
2960    "<tt>!"test\00"</tt>".</p>
2961
2962 <p>Metadata nodes are represented with notation similar to structure constants
2963    (a comma separated list of elements, surrounded by braces and preceded by an
2964    exclamation point). Metadata nodes can have any values as their operand. For
2965    example:</p>
2966
2967 <div class="doc_code">
2968 <pre>
2969 !{ metadata !"test\00", i32 10}
2970 </pre>
2971 </div>
2972
2973 <p>A <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> is a collection of 
2974    metadata nodes, which can be looked up in the module symbol table. For
2975    example:</p>
2976
2977 <div class="doc_code">
2978 <pre>
2979 !foo =  metadata !{!4, !3}
2980 </pre>
2981 </div>
2982
2983 <p>Metadata can be used as function arguments. Here <tt>llvm.dbg.value</tt> 
2984    function is using two metadata arguments:</p>
2985
2986 <div class="doc_code">
2987 <pre>
2988 call void @llvm.dbg.value(metadata !24, i64 0, metadata !25)
2989 </pre>
2990 </div>
2991
2992 <p>Metadata can be attached with an instruction. Here metadata <tt>!21</tt> is
2993    attached to the <tt>add</tt> instruction using the <tt>!dbg</tt>
2994    identifier:</p>
2995
2996 <div class="doc_code">
2997 <pre>
2998 %indvar.next = add i64 %indvar, 1, !dbg !21
2999 </pre>
3000 </div>
3001
3002 <p>More information about specific metadata nodes recognized by the optimizers
3003    and code generator is found below.</p>
3004
3005 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3006 <h4>
3007   <a name="tbaa">'<tt>tbaa</tt>' Metadata</a>
3008 </h4>
3009
3010 <div>
3011
3012 <p>In LLVM IR, memory does not have types, so LLVM's own type system is not
3013    suitable for doing TBAA. Instead, metadata is added to the IR to describe
3014    a type system of a higher level language. This can be used to implement
3015    typical C/C++ TBAA, but it can also be used to implement custom alias
3016    analysis behavior for other languages.</p>
3017
3018 <p>The current metadata format is very simple. TBAA metadata nodes have up to
3019    three fields, e.g.:</p>
3020
3021 <div class="doc_code">
3022 <pre>
3023 !0 = metadata !{ metadata !"an example type tree" }
3024 !1 = metadata !{ metadata !"int", metadata !0 }
3025 !2 = metadata !{ metadata !"float", metadata !0 }
3026 !3 = metadata !{ metadata !"const float", metadata !2, i64 1 }
3027 </pre>
3028 </div>
3029
3030 <p>The first field is an identity field. It can be any value, usually
3031    a metadata string, which uniquely identifies the type. The most important
3032    name in the tree is the name of the root node. Two trees with
3033    different root node names are entirely disjoint, even if they
3034    have leaves with common names.</p>
3035
3036 <p>The second field identifies the type's parent node in the tree, or
3037    is null or omitted for a root node. A type is considered to alias
3038    all of its descendants and all of its ancestors in the tree. Also,
3039    a type is considered to alias all types in other trees, so that
3040    bitcode produced from multiple front-ends is handled conservatively.</p>
3041
3042 <p>If the third field is present, it's an integer which if equal to 1
3043    indicates that the type is "constant" (meaning
3044    <tt>pointsToConstantMemory</tt> should return true; see
3045    <a href="AliasAnalysis.html#OtherItfs">other useful
3046    <tt>AliasAnalysis</tt> methods</a>).</p>
3047
3048 </div>
3049
3050 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3051 <h4>
3052   <a name="fpmath">'<tt>fpmath</tt>' Metadata</a>
3053 </h4>
3054  
3055 <div>
3056
3057 <p><tt>fpmath</tt> metadata may be attached to any instruction of floating point
3058   type.  It can be used to express the maximum acceptable error in the result of
3059   that instruction, in ULPs, thus potentially allowing the compiler to use a
3060   more efficient but less accurate method of computing it.  ULP is defined as
3061   follows:</p>
3062
3063 <blockquote>
3064
3065 <p>If <tt>x</tt> is a real number that lies between two finite consecutive
3066    floating-point numbers <tt>a</tt> and <tt>b</tt>, without being equal to one
3067    of them, then <tt>ulp(x) = |b - a|</tt>, otherwise <tt>ulp(x)</tt> is the
3068    distance between the two non-equal finite floating-point numbers nearest
3069    <tt>x</tt>. Moreover, <tt>ulp(NaN)</tt> is <tt>NaN</tt>.</p>
3070
3071 </blockquote>
3072
3073 <p>The metadata node shall consist of a single positive floating point number
3074    representing the maximum relative error, for example:</p>
3075
3076 <div class="doc_code">
3077 <pre>
3078 !0 = metadata !{ float 2.5 } ; maximum acceptable inaccuracy is 2.5 ULPs
3079 </pre>
3080 </div>
3081
3082 </div>
3083
3084 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3085 <h4>
3086   <a name="range">'<tt>range</tt>' Metadata</a>
3087 </h4>
3088
3089 <div>
3090 <p><tt>range</tt> metadata may be attached only to loads of integer types. It
3091    expresses the possible ranges the loaded value is in. The ranges are
3092    represented with a flattened list of integers. The loaded value is known to
3093    be in the union of the ranges defined by each consecutive pair. Each pair
3094    has the following properties:</p>
3095 <ul>
3096    <li>The type must match the type loaded by the instruction.</li>
3097    <li>The pair <tt>a,b</tt> represents the range <tt>[a,b)</tt>.</li>
3098    <li>Both <tt>a</tt> and <tt>b</tt> are constants.</li>
3099    <li>The range is allowed to wrap.</li>
3100    <li>The range should not represent the full or empty set. That is,
3101        <tt>a!=b</tt>. </li>
3102 </ul>
3103 <p> In addition, the pairs must be in signed order of the lower bound and
3104   they must be non-contiguous.</p>
3105
3106 <p>Examples:</p>
3107 <div class="doc_code">
3108 <pre>
3109   %a = load i8* %x, align 1, !range !0 ; Can only be 0 or 1
3110   %b = load i8* %y, align 1, !range !1 ; Can only be 255 (-1), 0 or 1
3111   %c = load i8* %z, align 1, !range !2 ; Can only be 0, 1, 3, 4 or 5
3112   %d = load i8* %z, align 1, !range !3 ; Can only be -2, -1, 3, 4 or 5
3113 ...
3114 !0 = metadata !{ i8 0, i8 2 }
3115 !1 = metadata !{ i8 255, i8 2 }
3116 !2 = metadata !{ i8 0, i8 2, i8 3, i8 6 }
3117 !3 = metadata !{ i8 -2, i8 0, i8 3, i8 6 }
3118 </pre>
3119 </div>
3120 </div>
3121 </div>
3122
3123 </div>
3124
3125 <!-- *********************************************************************** -->
3126 <h2>
3127   <a name="module_flags">Module Flags Metadata</a>
3128 </h2>
3129 <!-- *********************************************************************** -->
3130
3131 <div>
3132
3133 <p>Information about the module as a whole is difficult to convey to LLVM's
3134    subsystems. The LLVM IR isn't sufficient to transmit this
3135    information. The <tt>llvm.module.flags</tt> named metadata exists in order to
3136    facilitate this. These flags are in the form of key / value pairs &mdash;
3137    much like a dictionary &mdash; making it easy for any subsystem who cares
3138    about a flag to look it up.</p>
3139
3140 <p>The <tt>llvm.module.flags</tt> metadata contains a list of metadata
3141    triplets. Each triplet has the following form:</p>
3142
3143 <ul>
3144   <li>The first element is a <i>behavior</i> flag, which specifies the behavior
3145       when two (or more) modules are merged together, and it encounters two (or
3146       more) metadata with the same ID. The supported behaviors are described
3147       below.</li>
3148
3149   <li>The second element is a metadata string that is a unique ID for the
3150       metadata. How each ID is interpreted is documented below.</li>
3151
3152   <li>The third element is the value of the flag.</li>
3153 </ul>
3154
3155 <p>When two (or more) modules are merged together, the resulting
3156    <tt>llvm.module.flags</tt> metadata is the union of the
3157    modules' <tt>llvm.module.flags</tt> metadata. The only exception being a flag
3158    with the <i>Override</i> behavior, which may override another flag's value
3159    (see below).</p>
3160
3161 <p>The following behaviors are supported:</p>
3162
3163 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3164   <tbody>
3165     <tr>
3166       <th>Value</th>
3167       <th>Behavior</th>
3168     </tr>
3169     <tr>
3170       <td>1</td>
3171       <td align="left">
3172         <dl>
3173           <dt><b>Error</b></dt>
3174           <dd>Emits an error if two values disagree. It is an error to have an ID
3175               with both an Error and a Warning behavior.</dd>
3176         </dl>
3177       </td>
3178     </tr>
3179     <tr>
3180       <td>2</td>
3181       <td align="left">
3182         <dl>
3183           <dt><b>Warning</b></dt>
3184           <dd>Emits a warning if two values disagree.</dd>
3185         </dl>
3186       </td>
3187     </tr>
3188     <tr>
3189       <td>3</td>
3190       <td align="left">
3191         <dl>
3192           <dt><b>Require</b></dt>
3193           <dd>Emits an error when the specified value is not present or doesn't
3194               have the specified value. It is an error for two (or more)
3195               <tt>llvm.module.flags</tt> with the same ID to have the Require
3196               behavior but different values. There may be multiple Require flags
3197               per ID.</dd>
3198         </dl>
3199       </td>
3200     </tr>
3201     <tr>
3202       <td>4</td>
3203       <td align="left">
3204         <dl>
3205           <dt><b>Override</b></dt>
3206           <dd>Uses the specified value if the two values disagree. It is an
3207               error for two (or more) <tt>llvm.module.flags</tt> with the same
3208               ID to have the Override behavior but different values.</dd>
3209         </dl>
3210       </td>
3211     </tr>
3212   </tbody>
3213 </table>
3214
3215 <p>An example of module flags:</p>
3216
3217 <pre class="doc_code">
3218 !0 = metadata !{ i32 1, metadata !"foo", i32 1 }
3219 !1 = metadata !{ i32 4, metadata !"bar", i32 37 }
3220 !2 = metadata !{ i32 2, metadata !"qux", i32 42 }
3221 !3 = metadata !{ i32 3, metadata !"qux",
3222   metadata !{
3223     metadata !"foo", i32 1
3224   }
3225 }
3226 !llvm.module.flags = !{ !0, !1, !2, !3 }
3227 </pre>
3228
3229 <ul>
3230   <li><p>Metadata <tt>!0</tt> has the ID <tt>!"foo"</tt> and the value '1'. The
3231          behavior if two or more <tt>!"foo"</tt> flags are seen is to emit an
3232          error if their values are not equal.</p></li>
3233
3234   <li><p>Metadata <tt>!1</tt> has the ID <tt>!"bar"</tt> and the value '37'. The
3235          behavior if two or more <tt>!"bar"</tt> flags are seen is to use the
3236          value '37' if their values are not equal.</p></li>
3237
3238   <li><p>Metadata <tt>!2</tt> has the ID <tt>!"qux"</tt> and the value '42'. The
3239          behavior if two or more <tt>!"qux"</tt> flags are seen is to emit a
3240          warning if their values are not equal.</p></li>
3241
3242   <li><p>Metadata <tt>!3</tt> has the ID <tt>!"qux"</tt> and the value:</p>
3243
3244 <pre class="doc_code">
3245 metadata !{ metadata !"foo", i32 1 }
3246 </pre>
3247
3248       <p>The behavior is to emit an error if the <tt>llvm.module.flags</tt> does
3249          not contain a flag with the ID <tt>!"foo"</tt> that has the value
3250          '1'. If two or more <tt>!"qux"</tt> flags exist, then they must have
3251          the same value or an error will be issued.</p></li>
3252 </ul>
3253
3254
3255 <!-- ======================================================================= -->
3256 <h3>
3257 <a name="objc_gc_flags">Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata</a>
3258 </h3>
3259
3260 <div>
3261
3262 <p>On the Mach-O platform, Objective-C stores metadata about garbage collection
3263    in a special section called "image info". The metadata consists of a version
3264    number and a bitmask specifying what types of garbage collection are
3265    supported (if any) by the file. If two or more modules are linked together
3266    their garbage collection metadata needs to be merged rather than appended
3267    together.</p>
3268
3269 <p>The Objective-C garbage collection module flags metadata consists of the
3270    following key-value pairs:</p>
3271
3272 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3273   <col width="30%">
3274   <tbody>
3275     <tr>
3276       <th>Key</th>
3277       <th>Value</th>
3278     </tr>
3279     <tr>
3280       <td><tt>Objective-C&nbsp;Version</tt></td>
3281       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The Objective-C ABI
3282          version. Valid values are 1 and 2.</td>
3283     </tr>
3284     <tr>
3285       <td><tt>Objective-C&nbsp;Image&nbsp;Info&nbsp;Version</tt></td>
3286       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The version of the image info
3287          section. Currently always 0.</td>
3288     </tr>
3289     <tr>
3290       <td><tt>Objective-C&nbsp;Image&nbsp;Info&nbsp;Section</tt></td>
3291       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The section to place the
3292          metadata. Valid values are <tt>"__OBJC, __image_info, regular"</tt> for
3293          Objective-C ABI version 1, and <tt>"__DATA,__objc_imageinfo, regular,
3294          no_dead_strip"</tt> for Objective-C ABI version 2.</td>
3295     </tr>
3296     <tr>
3297       <td><tt>Objective-C&nbsp;Garbage&nbsp;Collection</tt></td>
3298       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; Specifies whether garbage
3299           collection is supported or not. Valid values are 0, for no garbage
3300           collection, and 2, for garbage collection supported.</td>
3301     </tr>
3302     <tr>
3303       <td><tt>Objective-C&nbsp;GC&nbsp;Only</tt></td>
3304       <td align="left"><b>[Optional]</b> &mdash; Specifies that only garbage
3305          collection is supported. If present, its value must be 6. This flag
3306          requires that the <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> flag have the
3307          value 2.</td>
3308     </tr>
3309   </tbody>
3310 </table>
3311
3312 <p>Some important flag interactions:</p>
3313
3314 <ul>
3315   <li>If a module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to 0 is
3316       merged with a module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to
3317       2, then the resulting module has the <tt>Objective-C Garbage
3318       Collection</tt> flag set to 0.</li>
3319
3320   <li>A module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to 0 cannot be
3321       merged with a module with <tt>Objective-C GC Only</tt> set to 6.</li>
3322 </ul>
3323
3324 </div>
3325
3326 </div>
3327
3328 <!-- *********************************************************************** -->
3329 <h2>
3330   <a name="intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
3331 </h2>
3332 <!-- *********************************************************************** -->
3333 <div>
3334 <p>LLVM has a number of "magic" global variables that contain data that affect
3335 code generation or other IR semantics.  These are documented here.  All globals
3336 of this sort should have a section specified as "<tt>llvm.metadata</tt>".  This
3337 section and all globals that start with "<tt>llvm.</tt>" are reserved for use
3338 by LLVM.</p>
3339
3340 <!-- ======================================================================= -->
3341 <h3>
3342 <a name="intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a>
3343 </h3>
3344
3345 <div>
3346
3347 <p>The <tt>@llvm.used</tt> global is an array with i8* element type which has <a
3348 href="#linkage_appending">appending linkage</a>.  This array contains a list of
3349 pointers to global variables and functions which may optionally have a pointer
3350 cast formed of bitcast or getelementptr.  For example, a legal use of it is:</p>
3351
3352 <div class="doc_code">
3353 <pre>
3354 @X = global i8 4
3355 @Y = global i32 123
3356
3357 @llvm.used = appending global [2 x i8*] [
3358    i8* @X,
3359    i8* bitcast (i32* @Y to i8*)
3360 ], section "llvm.metadata"
3361 </pre>
3362 </div>
3363
3364 <p>If a global variable appears in the <tt>@llvm.used</tt> list, then the
3365    compiler, assembler, and linker are required to treat the symbol as if there
3366    is a reference to the global that it cannot see.  For example, if a variable
3367    has internal linkage and no references other than that from
3368    the <tt>@llvm.used</tt> list, it cannot be deleted.  This is commonly used to
3369    represent references from inline asms and other things the compiler cannot
3370    "see", and corresponds to "<tt>attribute((used))</tt>" in GNU C.</p>
3371
3372 <p>On some targets, the code generator must emit a directive to the assembler or
3373    object file to prevent the assembler and linker from molesting the
3374    symbol.</p>
3375
3376 </div>
3377
3378 <!-- ======================================================================= -->
3379 <h3>
3380   <a name="intg_compiler_used">
3381     The '<tt>llvm.compiler.used</tt>' Global Variable
3382   </a>
3383 </h3>
3384
3385 <div>
3386
3387 <p>The <tt>@llvm.compiler.used</tt> directive is the same as the
3388    <tt>@llvm.used</tt> directive, except that it only prevents the compiler from
3389    touching the symbol.  On targets that support it, this allows an intelligent
3390    linker to optimize references to the symbol without being impeded as it would
3391    be by <tt>@llvm.used</tt>.</p>
3392
3393 <p>This is a rare construct that should only be used in rare circumstances, and
3394    should not be exposed to source languages.</p>
3395
3396 </div>
3397
3398 <!-- ======================================================================= -->
3399 <h3>
3400 <a name="intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>' Global Variable</a>
3401 </h3>
3402
3403 <div>
3404
3405 <div class="doc_code">
3406 <pre>
3407 %0 = type { i32, void ()* }
3408 @llvm.global_ctors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @ctor }]
3409 </pre>
3410 </div>
3411
3412 <p>The <tt>@llvm.global_ctors</tt> array contains a list of constructor
3413    functions and associated priorities.  The functions referenced by this array
3414    will be called in ascending order of priority (i.e. lowest first) when the
3415    module is loaded.  The order of functions with the same priority is not
3416    defined.</p>
3417
3418 </div>
3419
3420 <!-- ======================================================================= -->
3421 <h3>
3422 <a name="intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>' Global Variable</a>
3423 </h3>
3424
3425 <div>
3426
3427 <div class="doc_code">
3428 <pre>
3429 %0 = type { i32, void ()* }
3430 @llvm.global_dtors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @dtor }]
3431 </pre>
3432 </div>
3433
3434 <p>The <tt>@llvm.global_dtors</tt> array contains a list of destructor functions
3435    and associated priorities.  The functions referenced by this array will be
3436    called in descending order of priority (i.e. highest first) when the module
3437    is loaded.  The order of functions with the same priority is not defined.</p>
3438
3439 </div>
3440
3441 </div>
3442
3443 <!-- *********************************************************************** -->
3444 <h2><a name="instref">Instruction Reference</a></h2>
3445 <!-- *********************************************************************** -->
3446
3447 <div>
3448
3449 <p>The LLVM instruction set consists of several different classifications of
3450    instructions: <a href="#terminators">terminator
3451    instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
3452    <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>,
3453    <a href="#memoryops">memory instructions</a>, and
3454    <a href="#otherops">other instructions</a>.</p>
3455
3456 <!-- ======================================================================= -->
3457 <h3>
3458   <a name="terminators">Terminator Instructions</a>
3459 </h3>
3460
3461 <div>
3462
3463 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every basic block
3464    in a program ends with a "Terminator" instruction, which indicates which
3465    block should be executed after the current block is finished. These
3466    terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>' value: they produce
3467    control flow, not values (the one exception being the
3468    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
3469
3470 <p>The terminator instructions are: 
3471    '<a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>', 
3472    '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>',
3473    '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>', 
3474    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>',
3475    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>', 
3476    '<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>', and 
3477    '<a href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>'.</p>
3478
3479 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3480 <h4>
3481   <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a>
3482 </h4>
3483
3484 <div>
3485
3486 <h5>Syntax:</h5>
3487 <pre>
3488   ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
3489   ret void                 <i>; Return from void function</i>
3490 </pre>
3491
3492 <h5>Overview:</h5>
3493 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and optionally
3494    a value) from a function back to the caller.</p>
3495
3496 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that returns a
3497    value and then causes control flow, and one that just causes control flow to
3498    occur.</p>
3499
3500 <h5>Arguments:</h5>
3501 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction optionally accepts a single argument, the
3502    return value. The type of the return value must be a
3503    '<a href="#t_firstclass">first class</a>' type.</p>
3504
3505 <p>A function is not <a href="#wellformed">well formed</a> if it it has a
3506    non-void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with no return
3507    value or a return value with a type that does not match its type, or if it
3508    has a void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with a
3509    return value.</p>
3510
3511 <h5>Semantics:</h5>
3512 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow returns back to
3513    the calling function's context.  If the caller is a
3514    "<a href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at the
3515    instruction after the call.  If the caller was an
3516    "<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues at
3517    the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction returns
3518    a value, that value shall set the call or invoke instruction's return
3519    value.</p>
3520
3521 <h5>Example:</h5>
3522 <pre>
3523   ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
3524   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
3525   ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } <i>; Return a struct of values 4 and 2</i>
3526 </pre>
3527
3528 </div>
3529 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3530 <h4>
3531   <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a>
3532 </h4>
3533
3534 <div>
3535
3536 <h5>Syntax:</h5>
3537 <pre>
3538   br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;
3539   br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
3540 </pre>
3541
3542 <h5>Overview:</h5>
3543 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to a
3544    different basic block in the current function.  There are two forms of this
3545    instruction, corresponding to a conditional branch and an unconditional
3546    branch.</p>
3547
3548 <h5>Arguments:</h5>
3549 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single
3550    '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The unconditional form
3551    of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>' value as a
3552    target.</p>
3553
3554 <h5>Semantics:</h5>
3555 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
3556    argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows to the
3557    '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
3558    control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
3559
3560 <h5>Example:</h5>
3561 <pre>
3562 Test:
3563   %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %a, %b
3564   br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal
3565 IfEqual:
3566   <a href="#i_ret">ret</a> i32 1
3567 IfUnequal:
3568   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0
3569 </pre>
3570
3571 </div>
3572
3573 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3574 <h4>
3575    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
3576 </h4>
3577
3578 <div>
3579
3580 <h5>Syntax:</h5>
3581 <pre>
3582   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
3583 </pre>
3584
3585 <h5>Overview:</h5>
3586 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
3587    several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
3588    instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
3589    destinations.</p>
3590
3591 <h5>Arguments:</h5>
3592 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
3593    comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination,
3594    and an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.
3595    The table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
3596
3597 <h5>Semantics:</h5>
3598 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
3599    destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this table
3600    is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
3601    transferred to the corresponding destination; otherwise, control flow is
3602    transferred to the default destination.</p>
3603
3604 <h5>Implementation:</h5>
3605 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
3606    <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in
3607    different ways.  For example, it could be generated as a series of chained
3608    conditional branches or with a lookup table.</p>
3609
3610 <h5>Example:</h5>
3611 <pre>
3612  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
3613  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
3614  switch i32 %Val, label %truedest [ i32 0, label %falsedest ]
3615
3616  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
3617  switch i32 0, label %dest [ ]
3618
3619  <i>; Implement a jump table:</i>
3620  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
3621                                      i32 1, label %onone
3622                                      i32 2, label %ontwo ]
3623 </pre>
3624
3625 </div>
3626
3627
3628 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3629 <h4>
3630    <a name="i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a>
3631 </h4>
3632
3633 <div>
3634
3635 <h5>Syntax:</h5>
3636 <pre>
3637   indirectbr &lt;somety&gt;* &lt;address&gt;, [ label &lt;dest1&gt;, label &lt;dest2&gt;, ... ]
3638 </pre>
3639
3640 <h5>Overview:</h5>
3641
3642 <p>The '<tt>indirectbr</tt>' instruction implements an indirect branch to a label
3643    within the current function, whose address is specified by
3644    "<tt>address</tt>".  Address must be derived from a <a
3645    href="#blockaddress">blockaddress</a> constant.</p>
3646
3647 <h5>Arguments:</h5>
3648
3649 <p>The '<tt>address</tt>' argument is the address of the label to jump to.  The
3650    rest of the arguments indicate the full set of possible destinations that the
3651    address may point to.  Blocks are allowed to occur multiple times in the
3652    destination list, though this isn't particularly useful.</p>
3653
3654 <p>This destination list is required so that dataflow analysis has an accurate
3655    understanding of the CFG.</p>
3656
3657 <h5>Semantics:</h5>
3658
3659 <p>Control transfers to the block specified in the address argument.  All
3660    possible destination blocks must be listed in the label list, otherwise this
3661    instruction has undefined behavior.  This implies that jumps to labels
3662    defined in other functions have undefined behavior as well.</p>
3663
3664 <h5>Implementation:</h5>
3665
3666 <p>This is typically implemented with a jump through a register.</p>
3667
3668 <h5>Example:</h5>
3669 <pre>
3670  indirectbr i8* %Addr, [ label %bb1, label %bb2, label %bb3 ]
3671 </pre>
3672
3673 </div>
3674
3675
3676 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3677 <h4>
3678   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
3679 </h4>
3680
3681 <div>
3682
3683 <h5>Syntax:</h5>
3684 <pre>
3685   &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>]
3686                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
3687 </pre>
3688
3689 <h5>Overview:</h5>
3690 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
3691    function, with the possibility of control flow transfer to either the
3692    '<tt>normal</tt>' label or the '<tt>exception</tt>' label.  If the callee
3693    function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction,
3694    control flow will return to the "normal" label.  If the callee (or any
3695    indirect callees) returns via the "<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>"
3696    instruction or other exception handling mechanism, control is interrupted and
3697    continued at the dynamically nearest "exception" label.</p>
3698
3699 <p>The '<tt>exception</tt>' label is a
3700    <i><a href="ExceptionHandling.html#overview">landing pad</a></i> for the
3701    exception. As such, '<tt>exception</tt>' label is required to have the
3702    "<a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a>" instruction, which contains
3703    the information about the behavior of the program after unwinding
3704    happens, as its first non-PHI instruction. The restrictions on the
3705    "<tt>landingpad</tt>" instruction's tightly couples it to the
3706    "<tt>invoke</tt>" instruction, so that the important information contained
3707    within the "<tt>landingpad</tt>" instruction can't be lost through normal
3708    code motion.</p>
3709
3710 <h5>Arguments:</h5>
3711 <p>This instruction requires several arguments:</p>
3712
3713 <ol>
3714   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
3715       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
3716       defaults to using C calling conventions.</li>
3717
3718   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
3719       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
3720       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
3721
3722   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
3723       function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
3724       invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching
3725       off an arbitrary pointer to function value.</li>
3726
3727   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
3728       function to be invoked. </li>
3729
3730   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
3731       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
3732       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
3733       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
3734       the extra arguments can be specified.</li>
3735
3736   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
3737       executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
3738
3739   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns via
3740       the <a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a> instruction or other exception
3741       handling mechanism.</li>
3742
3743   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
3744       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
3745       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
3746 </ol>
3747
3748 <h5>Semantics:</h5>
3749 <p>This instruction is designed to operate as a standard
3750    '<tt><a href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
3751    primary difference is that it establishes an association with a label, which
3752    is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
3753
3754 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
3755    cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
3756    exception.  Additionally, this is important for implementation of
3757    '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
3758
3759 <p>For the purposes of the SSA form, the definition of the value returned by the
3760    '<tt>invoke</tt>' instruction is deemed to occur on the edge from the current
3761    block to the "normal" label. If the callee unwinds then no return value is
3762    available.</p>
3763
3764 <h5>Example:</h5>
3765 <pre>
3766   %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
3767               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3768   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
3769               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3770 </pre>
3771
3772 </div>
3773
3774  <!-- _______________________________________________________________________ -->
3775  
3776 <h4>
3777   <a name="i_resume">'<tt>resume</tt>' Instruction</a>
3778 </h4>
3779
3780 <div>
3781
3782 <h5>Syntax:</h5>
3783 <pre>
3784   resume &lt;type&gt; &lt;value&gt;
3785 </pre>
3786
3787 <h5>Overview:</h5>
3788 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction is a terminator instruction that has no
3789    successors.</p>
3790
3791 <h5>Arguments:</h5>
3792 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction requires one argument, which must have the
3793    same type as the result of any '<tt>landingpad</tt>' instruction in the same
3794    function.</p>
3795
3796 <h5>Semantics:</h5>
3797 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction resumes propagation of an existing
3798    (in-flight) exception whose unwinding was interrupted with
3799    a <a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a> instruction.</p>
3800
3801 <h5>Example:</h5>
3802 <pre>
3803   resume { i8*, i32 } %exn
3804 </pre>
3805
3806 </div>
3807
3808 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3809
3810 <h4>
3811   <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a>
3812 </h4>
3813
3814 <div>
3815
3816 <h5>Syntax:</h5>
3817 <pre>
3818   unreachable
3819 </pre>
3820
3821 <h5>Overview:</h5>
3822 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
3823    instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
3824    code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
3825    no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
3826
3827 <h5>Semantics:</h5>
3828 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
3829
3830 </div>
3831
3832 </div>
3833
3834 <!-- ======================================================================= -->
3835 <h3>
3836   <a name="binaryops">Binary Operations</a>
3837 </h3>
3838
3839 <div>
3840
3841 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a program.  They
3842    require two operands of the same type, execute an operation on them, and
3843    produce a single value.  The operands might represent multiple data, as is
3844    the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type.  The result value
3845    has the same type as its operands.</p>
3846
3847 <p>There are several different binary operators:</p>
3848
3849 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3850 <h4>
3851   <a name="i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a>
3852 </h4>
3853
3854 <div>
3855
3856 <h5>Syntax:</h5>
3857 <pre>
3858   &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3859   &lt;result&gt; = add nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3860   &lt;result&gt; = add nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3861   &lt;result&gt; = add nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3862 </pre>
3863
3864 <h5>Overview:</h5>
3865 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3866
3867 <h5>Arguments:</h5>
3868 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must
3869    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3870    integer values. Both arguments must have identical types.</p>
3871
3872 <h5>Semantics:</h5>
3873 <p>The value produced is the integer sum of the two operands.</p>
3874
3875 <p>If the sum has unsigned overflow, the result returned is the mathematical
3876    result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the result.</p>
3877
3878 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3879    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3880
3881 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3882    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3883    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>add</tt>
3884    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3885    respectively, occurs.</p>
3886
3887 <h5>Example:</h5>
3888 <pre>
3889   &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
3890 </pre>
3891
3892 </div>
3893
3894 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3895 <h4>
3896   <a name="i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a>
3897 </h4>
3898
3899 <div>
3900
3901 <h5>Syntax:</h5>
3902 <pre>
3903   &lt;result&gt; = fadd &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>fadd</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3908
3909 <h5>Arguments:</h5>
3910 <p>The two arguments to the '<tt>fadd</tt>' instruction must be
3911    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3912    floating point values. Both arguments must have identical types.</p>
3913
3914 <h5>Semantics:</h5>
3915 <p>The value produced is the floating point sum of the two operands.</p>
3916
3917 <h5>Example:</h5>
3918 <pre>
3919   &lt;result&gt; = fadd float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 + %var</i>
3920 </pre>
3921
3922 </div>
3923
3924 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3925 <h4>
3926    <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a>
3927 </h4>
3928
3929 <div>
3930
3931 <h5>Syntax:</h5>
3932 <pre>
3933   &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3934   &lt;result&gt; = sub nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3935   &lt;result&gt; = sub nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3936   &lt;result&gt; = sub nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3937 </pre>
3938
3939 <h5>Overview:</h5>
3940 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
3941    operands.</p>
3942
3943 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the
3944    '<tt>neg</tt>' instruction present in most other intermediate
3945    representations.</p>
3946
3947 <h5>Arguments:</h5>
3948 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must
3949    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3950    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
3951
3952 <h5>Semantics:</h5>
3953 <p>The value produced is the integer difference of the two operands.</p>
3954
3955 <p>If the difference has unsigned overflow, the result returned is the
3956    mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the
3957    result.</p>
3958
3959 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3960    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3961
3962 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3963    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3964    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>sub</tt>
3965    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3966    respectively, occurs.</p>
3967
3968 <h5>Example:</h5>
3969 <pre>
3970   &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
3971   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
3972 </pre>
3973
3974 </div>
3975
3976 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3977 <h4>
3978    <a name="i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a>
3979 </h4>
3980
3981 <div>
3982
3983 <h5>Syntax:</h5>
3984 <pre>
3985   &lt;result&gt; = fsub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3986 </pre>
3987
3988 <h5>Overview:</h5>
3989 <p>The '<tt>fsub</tt>' instruction returns the difference of its two
3990    operands.</p>
3991
3992 <p>Note that the '<tt>fsub</tt>' instruction is used to represent the
3993    '<tt>fneg</tt>' instruction present in most other intermediate
3994    representations.</p>
3995
3996 <h5>Arguments:</h5>
3997 <p>The two arguments to the '<tt>fsub</tt>' instruction must be
3998    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3999    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4000
4001 <h5>Semantics:</h5>
4002 <p>The value produced is the floating point difference of the two operands.</p>
4003
4004 <h5>Example:</h5>
4005 <pre>
4006   &lt;result&gt; = fsub float 4.0, %var           <i>; yields {float}:result = 4.0 - %var</i>
4007   &lt;result&gt; = fsub float -0.0, %val          <i>; yields {float}:result = -%var</i>
4008 </pre>
4009
4010 </div>
4011
4012 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4013 <h4>
4014   <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a>
4015 </h4>
4016
4017 <div>
4018
4019 <h5>Syntax:</h5>
4020 <pre>
4021   &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
4022   &lt;result&gt; = mul nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
4023   &lt;result&gt; = mul nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
4024   &lt;result&gt; = mul nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
4025 </pre>
4026
4027 <h5>Overview:</h5>
4028 <p>The '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
4029
4030 <h5>Arguments:</h5>
4031 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must
4032    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4033    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
4034
4035 <h5>Semantics:</h5>
4036 <p>The value produced is the integer product of the two operands.</p>
4037
4038 <p>If the result of the multiplication has unsigned overflow, the result
4039    returned is the mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit
4040    width of the result.</p>
4041
4042 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, and the result
4043    is the same width as the operands, this instruction returns the correct
4044    result for both signed and unsigned integers.  If a full product
4045    (e.g. <tt>i32</tt>x<tt>i32</tt>-><tt>i64</tt>) is needed, the operands should
4046    be sign-extended or zero-extended as appropriate to the width of the full
4047    product.</p>
4048
4049 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
4050    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
4051    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>mul</tt>
4052    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
4053    respectively, occurs.</p>
4054
4055 <h5>Example:</h5>
4056 <pre>
4057   &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
4058 </pre>
4059
4060 </div>
4061
4062 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4063 <h4>
4064   <a name="i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a>
4065 </h4>
4066
4067 <div>
4068
4069 <h5>Syntax:</h5>
4070 <pre>
4071   &lt;result&gt; = fmul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4072 </pre>
4073
4074 <h5>Overview:</h5>
4075 <p>The '<tt>fmul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
4076
4077 <h5>Arguments:</h5>
4078 <p>The two arguments to the '<tt>fmul</tt>' instruction must be
4079    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4080    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4081
4082 <h5>Semantics:</h5>
4083 <p>The value produced is the floating point product of the two operands.</p>
4084
4085 <h5>Example:</h5>
4086 <pre>
4087   &lt;result&gt; = fmul float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 * %var</i>
4088 </pre>
4089
4090 </div>
4091
4092 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4093 <h4>
4094   <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a>
4095 </h4>
4096
4097 <div>
4098
4099 <h5>Syntax:</h5>
4100 <pre>
4101   &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4102   &lt;result&gt; = udiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4103 </pre>
4104
4105 <h5>Overview:</h5>
4106 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4107
4108 <h5>Arguments:</h5>
4109 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be
4110    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4111    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4112
4113 <h5>Semantics:</h5>
4114 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.</p>
4115
4116 <p>Note that unsigned integer division and signed integer division are distinct
4117    operations; for signed integer division, use '<tt>sdiv</tt>'.</p>
4118
4119 <p>Division by zero leads to undefined behavior.</p>
4120
4121 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4122    <tt>udiv</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if %op1 is not a
4123   multiple of %op2 (as such, "((a udiv exact b) mul b) == a").</p>
4124
4125
4126 <h5>Example:</h5>
4127 <pre>
4128   &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
4129 </pre>
4130
4131 </div>
4132
4133 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4134 <h4>
4135   <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a>
4136 </h4>
4137
4138 <div>
4139
4140 <h5>Syntax:</h5>
4141 <pre>
4142   &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4143   &lt;result&gt; = sdiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4144 </pre>
4145
4146 <h5>Overview:</h5>
4147 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4148
4149 <h5>Arguments:</h5>
4150 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be
4151    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4152    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4153
4154 <h5>Semantics:</h5>
4155 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands rounded
4156    towards zero.</p>
4157
4158 <p>Note that signed integer division and unsigned integer division are distinct
4159    operations; for unsigned integer division, use '<tt>udiv</tt>'.</p>
4160
4161 <p>Division by zero leads to undefined behavior. Overflow also leads to
4162    undefined behavior; this is a rare case, but can occur, for example, by doing
4163    a 32-bit division of -2147483648 by -1.</p>
4164
4165 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4166    <tt>sdiv</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if the result would
4167    be rounded.</p>
4168
4169 <h5>Example:</h5>
4170 <pre>
4171   &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
4172 </pre>
4173
4174 </div>
4175
4176 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4177 <h4>
4178   <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a>
4179 </h4>
4180
4181 <div>
4182
4183 <h5>Syntax:</h5>
4184 <pre>
4185   &lt;result&gt; = fdiv &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>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4190
4191 <h5>Arguments:</h5>
4192 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
4193    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4194    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4195
4196 <h5>Semantics:</h5>
4197 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
4198
4199 <h5>Example:</h5>
4200 <pre>
4201   &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
4202 </pre>
4203
4204 </div>
4205
4206 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4207 <h4>
4208   <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
4209 </h4>
4210
4211 <div>
4212
4213 <h5>Syntax:</h5>
4214 <pre>
4215   &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4216 </pre>
4217
4218 <h5>Overview:</h5>
4219 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the unsigned
4220    division of its two arguments.</p>
4221
4222 <h5>Arguments:</h5>
4223 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be
4224    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4225    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4226
4227 <h5>Semantics:</h5>
4228 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
4229    This instruction always performs an unsigned division to get the
4230    remainder.</p>
4231
4232 <p>Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
4233    distinct operations; for signed integer remainder, use '<tt>srem</tt>'.</p>
4234
4235 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.</p>
4236
4237 <h5>Example:</h5>
4238 <pre>
4239   &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
4240 </pre>
4241
4242 </div>
4243
4244 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4245 <h4>
4246   <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a>
4247 </h4>
4248
4249 <div>
4250
4251 <h5>Syntax:</h5>
4252 <pre>
4253   &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4254 </pre>
4255
4256 <h5>Overview:</h5>
4257 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the signed
4258    division of its two operands. This instruction can also take
4259    <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values in which case the
4260    elements must be integers.</p>
4261
4262 <h5>Arguments:</h5>
4263 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be
4264    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4265    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4266
4267 <h5>Semantics:</h5>
4268 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
4269    is either zero or has the same sign as the dividend, <tt>op1</tt>), not the
4270    <i>modulo</i> operator (where the result is either zero or has the same sign
4271    as the divisor, <tt>op2</tt>) of a value.
4272    For more information about the difference,
4273    see <a href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
4274    Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
4275    please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
4276    Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
4277
4278 <p>Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
4279    distinct operations; for unsigned integer remainder, use '<tt>urem</tt>'.</p>
4280
4281 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.
4282    Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
4283    occur, for example, by taking the remainder of a 32-bit division of
4284    -2147483648 by -1.  (The remainder doesn't actually overflow, but this rule
4285    lets srem be implemented using instructions that return both the result of
4286    the division and the remainder.)</p>
4287
4288 <h5>Example:</h5>
4289 <pre>
4290   &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
4291 </pre>
4292
4293 </div>
4294
4295 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4296 <h4>
4297   <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a>
4298 </h4>
4299
4300 <div>
4301
4302 <h5>Syntax:</h5>
4303 <pre>
4304   &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4305 </pre>
4306
4307 <h5>Overview:</h5>
4308 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the division of
4309    its two operands.</p>
4310
4311 <h5>Arguments:</h5>
4312 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
4313    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4314    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4315
4316 <h5>Semantics:</h5>
4317 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.  The remainder
4318    has the same sign as the dividend.</p>
4319
4320 <h5>Example:</h5>
4321 <pre>
4322   &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
4323 </pre>
4324
4325 </div>
4326
4327 </div>
4328
4329 <!-- ======================================================================= -->
4330 <h3>
4331   <a name="bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
4332 </h3>
4333
4334 <div>
4335
4336 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of bit-twiddling in a
4337    program.  They are generally very efficient instructions and can commonly be
4338    strength reduced from other instructions.  They require two operands of the
4339    same type, execute an operation on them, and produce a single value.  The
4340    resulting value is the same type as its operands.</p>
4341
4342 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4343 <h4>
4344   <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a>
4345 </h4>
4346
4347 <div>
4348
4349 <h5>Syntax:</h5>
4350 <pre>
4351   &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;           <i>; yields {ty}:result</i>
4352   &lt;result&gt; = shl nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
4353   &lt;result&gt; = shl nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
4354   &lt;result&gt; = shl nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4355 </pre>
4356
4357 <h5>Overview:</h5>
4358 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to the left
4359    a specified number of bits.</p>
4360
4361 <h5>Arguments:</h5>
4362 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the
4363     same <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4364     integer type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4365
4366 <h5>Semantics:</h5>
4367 <p>The value produced is <tt>op1</tt> * 2<sup><tt>op2</tt></sup> mod
4368    2<sup>n</sup>, where <tt>n</tt> is the width of the result.  If <tt>op2</tt>
4369    is (statically or dynamically) negative or equal to or larger than the number
4370    of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.  If the arguments are
4371    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4372    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4373
4374 <p>If the <tt>nuw</tt> keyword is present, then the shift produces a 
4375    <a href="#poisonvalues">poison value</a> if it shifts out any non-zero bits.  If
4376    the <tt>nsw</tt> keyword is present, then the shift produces a
4377    <a href="#poisonvalues">poison value</a> if it shifts out any bits that disagree
4378    with the resultant sign bit.  As such, NUW/NSW have the same semantics as
4379    they would if the shift were expressed as a mul instruction with the same
4380    nsw/nuw bits in (mul %op1, (shl 1, %op2)).</p>
4381
4382 <h5>Example:</h5>
4383 <pre>
4384   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
4385   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
4386   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
4387   &lt;result&gt; = shl i32 1, 32     <i>; undefined</i>
4388   &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>
4389 </pre>
4390
4391 </div>
4392
4393 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4394 <h4>
4395   <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a>
4396 </h4>
4397
4398 <div>
4399
4400 <h5>Syntax:</h5>
4401 <pre>
4402   &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4403   &lt;result&gt; = lshr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4404 </pre>
4405
4406 <h5>Overview:</h5>
4407 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first
4408    operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
4409
4410 <h5>Arguments:</h5>
4411 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same
4412    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4413    type. '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4414
4415 <h5>Semantics:</h5>
4416 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
4417    significant bits of the result will be filled with zero bits after the shift.
4418    If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or larger than the
4419    number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If the arguments are
4420    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4421    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4422
4423 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4424    <tt>lshr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if any of the bits
4425    shifted out are non-zero.</p>
4426
4427
4428 <h5>Example:</h5>
4429 <pre>
4430   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4431   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4432   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4433   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
4434   &lt;result&gt; = lshr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4435   &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>
4436 </pre>
4437
4438 </div>
4439
4440 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4441 <h4>
4442   <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a>
4443 </h4>
4444
4445 <div>
4446
4447 <h5>Syntax:</h5>
4448 <pre>
4449   &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4450   &lt;result&gt; = ashr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4451 </pre>
4452
4453 <h5>Overview:</h5>
4454 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first
4455    operand shifted to the right a specified number of bits with sign
4456    extension.</p>
4457
4458 <h5>Arguments:</h5>
4459 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same
4460    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4461    type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4462
4463 <h5>Semantics:</h5>
4464 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation, The
4465    most significant bits of the result will be filled with the sign bit
4466    of <tt>op1</tt>.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or
4467    larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If
4468    the arguments are vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by
4469    the corresponding shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4470
4471 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4472    <tt>ashr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if any of the bits
4473    shifted out are non-zero.</p>
4474
4475 <h5>Example:</h5>
4476 <pre>
4477   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4478   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4479   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4480   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
4481   &lt;result&gt; = ashr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4482   &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>
4483 </pre>
4484
4485 </div>
4486
4487 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4488 <h4>
4489   <a name="i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a>
4490 </h4>
4491
4492 <div>
4493
4494 <h5>Syntax:</h5>
4495 <pre>
4496   &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4497 </pre>
4498
4499 <h5>Overview:</h5>
4500 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of its two
4501    operands.</p>
4502
4503 <h5>Arguments:</h5>
4504 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be
4505    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4506    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4507
4508 <h5>Semantics:</h5>
4509 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
4510
4511 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4512   <tbody>
4513     <tr>
4514       <th>In0</th>
4515       <th>In1</th>
4516       <th>Out</th>
4517     </tr>
4518     <tr>
4519       <td>0</td>
4520       <td>0</td>
4521       <td>0</td>
4522     </tr>
4523     <tr>
4524       <td>0</td>
4525       <td>1</td>
4526       <td>0</td>
4527     </tr>
4528     <tr>
4529       <td>1</td>
4530       <td>0</td>
4531       <td>0</td>
4532     </tr>
4533     <tr>
4534       <td>1</td>
4535       <td>1</td>
4536       <td>1</td>
4537     </tr>
4538   </tbody>
4539 </table>
4540
4541 <h5>Example:</h5>
4542 <pre>
4543   &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
4544   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
4545   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
4546 </pre>
4547 </div>
4548 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4549 <h4>
4550   <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a>
4551 </h4>
4552
4553 <div>
4554
4555 <h5>Syntax:</h5>
4556 <pre>
4557   &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4558 </pre>
4559
4560 <h5>Overview:</h5>
4561 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive or of its
4562    two operands.</p>
4563
4564 <h5>Arguments:</h5>
4565 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be
4566    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4567    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4568
4569 <h5>Semantics:</h5>
4570 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
4571
4572 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4573   <tbody>
4574     <tr>
4575       <th>In0</th>
4576       <th>In1</th>
4577       <th>Out</th>
4578     </tr>
4579     <tr>
4580       <td>0</td>
4581       <td>0</td>
4582       <td>0</td>
4583     </tr>
4584     <tr>
4585       <td>0</td>
4586       <td>1</td>
4587       <td>1</td>
4588     </tr>
4589     <tr>
4590       <td>1</td>
4591       <td>0</td>
4592       <td>1</td>
4593     </tr>
4594     <tr>
4595       <td>1</td>
4596       <td>1</td>
4597       <td>1</td>
4598     </tr>
4599   </tbody>
4600 </table>
4601
4602 <h5>Example:</h5>
4603 <pre>
4604   &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
4605   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
4606   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4607 </pre>
4608
4609 </div>
4610
4611 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4612 <h4>
4613   <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a>
4614 </h4>
4615
4616 <div>
4617
4618 <h5>Syntax:</h5>
4619 <pre>
4620   &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4621 </pre>
4622
4623 <h5>Overview:</h5>
4624 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive or of
4625    its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the "one's
4626    complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
4627
4628 <h5>Arguments:</h5>
4629 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be
4630    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4631    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4632
4633 <h5>Semantics:</h5>
4634 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
4635
4636 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4637   <tbody>
4638     <tr>
4639       <th>In0</th>
4640       <th>In1</th>
4641       <th>Out</th>
4642     </tr>
4643     <tr>
4644       <td>0</td>
4645       <td>0</td>
4646       <td>0</td>
4647     </tr>
4648     <tr>
4649       <td>0</td>
4650       <td>1</td>
4651       <td>1</td>
4652     </tr>
4653     <tr>
4654       <td>1</td>
4655       <td>0</td>
4656       <td>1</td>
4657     </tr>
4658     <tr>
4659       <td>1</td>
4660       <td>1</td>
4661       <td>0</td>
4662     </tr>
4663   </tbody>
4664 </table>
4665
4666 <h5>Example:</h5>
4667 <pre>
4668   &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
4669   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
4670   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4671   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
4672 </pre>
4673
4674 </div>
4675
4676 </div>
4677
4678 <!-- ======================================================================= -->
4679 <h3>
4680   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
4681 </h3>
4682
4683 <div>
4684
4685 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
4686    target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
4687    vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
4688    does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
4689    will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a
4690    specific target.</p>
4691
4692 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4693 <h4>
4694    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
4695 </h4>
4696
4697 <div>
4698
4699 <h5>Syntax:</h5>
4700 <pre>
4701   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
4702 </pre>
4703
4704 <h5>Overview:</h5>
4705 <p>The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar element
4706    from a vector at a specified index.</p>
4707
4708
4709 <h5>Arguments:</h5>
4710 <p>The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a value
4711    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is an index
4712    indicating the position from which to extract the element.  The index may be
4713    a variable.</p>
4714
4715 <h5>Semantics:</h5>
4716 <p>The result is a scalar of the same type as the element type of
4717    <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
4718    <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4719    results are undefined.</p>
4720
4721 <h5>Example:</h5>
4722 <pre>
4723   &lt;result&gt; = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
4724 </pre>
4725
4726 </div>
4727
4728 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4729 <h4>
4730    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
4731 </h4>
4732
4733 <div>
4734
4735 <h5>Syntax:</h5>
4736 <pre>
4737   &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>
4738 </pre>
4739
4740 <h5>Overview:</h5>
4741 <p>The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar element into a
4742    vector at a specified index.</p>
4743
4744 <h5>Arguments:</h5>
4745 <p>The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a value
4746    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a scalar value
4747    whose type must equal the element type of the first operand.  The third
4748    operand is an index indicating the position at which to insert the value.
4749    The index may be a variable.</p>
4750
4751 <h5>Semantics:</h5>
4752 <p>The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its element values
4753    are those of <tt>val</tt> except at position <tt>idx</tt>, where it gets the
4754    value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4755    results are undefined.</p>
4756
4757 <h5>Example:</h5>
4758 <pre>
4759   &lt;result&gt; = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4760 </pre>
4761
4762 </div>
4763
4764 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4765 <h4>
4766    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
4767 </h4>
4768
4769 <div>
4770
4771 <h5>Syntax:</h5>
4772 <pre>
4773   &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>
4774 </pre>
4775
4776 <h5>Overview:</h5>
4777 <p>The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
4778    from two input vectors, returning a vector with the same element type as the
4779    input and length that is the same as the shuffle mask.</p>
4780
4781 <h5>Arguments:</h5>
4782 <p>The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
4783    with the same type.  The third argument is a shuffle mask whose
4784    element type is always 'i32'.  The result of the instruction is a vector
4785    whose length is the same as the shuffle mask and whose element type is the
4786    same as the element type of the first two operands.</p>
4787
4788 <p>The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
4789    constant integer or undef values.</p>
4790
4791 <h5>Semantics:</h5>
4792 <p>The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
4793    both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
4794    the result vector, which element of the two input vectors the result element
4795    gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the
4796    second operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.</p>
4797
4798 <h5>Example:</h5>
4799 <pre>
4800   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4801                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4802   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef,
4803                           &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.
4804   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;8 x i32&gt; %v1, &lt;8 x i32&gt; undef,
4805                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4806   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4807                           &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>
4808 </pre>
4809
4810 </div>
4811
4812 </div>
4813
4814 <!-- ======================================================================= -->
4815 <h3>
4816   <a name="aggregateops">Aggregate Operations</a>
4817 </h3>
4818
4819 <div>
4820
4821 <p>LLVM supports several instructions for working with
4822   <a href="#t_aggregate">aggregate</a> values.</p>
4823
4824 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4825 <h4>
4826    <a name="i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a>
4827 </h4>
4828
4829 <div>
4830
4831 <h5>Syntax:</h5>
4832 <pre>
4833   &lt;result&gt; = extractvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*
4834 </pre>
4835
4836 <h5>Overview:</h5>
4837 <p>The '<tt>extractvalue</tt>' instruction extracts the value of a member field
4838    from an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4839
4840 <h5>Arguments:</h5>
4841 <p>The first operand of an '<tt>extractvalue</tt>' instruction is a value
4842    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4843    <a href="#t_array">array</a> type.  The operands are constant indices to
4844    specify which value to extract in a similar manner as indices in a
4845    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
4846    <p>The major differences to <tt>getelementptr</tt> indexing are:</p>
4847      <ul>
4848        <li>Since the value being indexed is not a pointer, the first index is
4849            omitted and assumed to be zero.</li>
4850        <li>At least one index must be specified.</li>
4851        <li>Not only struct indices but also array indices must be in
4852            bounds.</li>
4853      </ul>
4854
4855 <h5>Semantics:</h5>
4856 <p>The result is the value at the position in the aggregate specified by the
4857    index operands.</p>
4858
4859 <h5>Example:</h5>
4860 <pre>
4861   &lt;result&gt; = extractvalue {i32, float} %agg, 0    <i>; yields i32</i>
4862 </pre>
4863
4864 </div>
4865
4866 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4867 <h4>
4868    <a name="i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a>
4869 </h4>
4870
4871 <div>
4872
4873 <h5>Syntax:</h5>
4874 <pre>
4875   &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>
4876 </pre>
4877
4878 <h5>Overview:</h5>
4879 <p>The '<tt>insertvalue</tt>' instruction inserts a value into a member field
4880    in an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4881
4882 <h5>Arguments:</h5>
4883 <p>The first operand of an '<tt>insertvalue</tt>' instruction is a value
4884    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4885    <a href="#t_array">array</a> type.  The second operand is a first-class
4886    value to insert.  The following operands are constant indices indicating
4887    the position at which to insert the value in a similar manner as indices in a
4888    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' instruction.  The
4889    value to insert must have the same type as the value identified by the
4890    indices.</p>
4891
4892 <h5>Semantics:</h5>
4893 <p>The result is an aggregate of the same type as <tt>val</tt>.  Its value is
4894    that of <tt>val</tt> except that the value at the position specified by the
4895    indices is that of <tt>elt</tt>.</p>
4896
4897 <h5>Example:</h5>
4898 <pre>
4899   %agg1 = insertvalue {i32, float} undef, i32 1, 0              <i>; yields {i32 1, float undef}</i>
4900   %agg2 = insertvalue {i32, float} %agg1, float %val, 1         <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4901   %agg3 = insertvalue {i32, {float}} %agg1, float %val, 1, 0    <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4902 </pre>
4903
4904 </div>
4905
4906 </div>
4907
4908 <!-- ======================================================================= -->
4909 <h3>
4910   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
4911 </h3>
4912
4913 <div>
4914
4915 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it represents
4916    memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which makes things
4917    very simple.  This section describes how to read, write, and allocate
4918    memory in LLVM.</p>
4919
4920 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4921 <h4>
4922   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
4923 </h4>
4924
4925 <div>
4926
4927 <h5>Syntax:</h5>
4928 <pre>
4929   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, &lt;ty&gt; &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
4930 </pre>
4931
4932 <h5>Overview:</h5>
4933 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
4934    currently executing function, to be automatically released when this function
4935    returns to its caller. The object is always allocated in the generic address
4936    space (address space zero).</p>
4937
4938 <h5>Arguments:</h5>
4939 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction
4940    allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt> bytes of memory on the
4941    runtime stack, returning a pointer of the appropriate type to the program.
4942    If "NumElements" is specified, it is the number of elements allocated,
4943    otherwise "NumElements" is defaulted to be one.  If a constant alignment is
4944    specified, the value result of the allocation is guaranteed to be aligned to
4945    at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target can choose
4946    to align the allocation on any convenient boundary compatible with the
4947    type.</p>
4948
4949 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
4950
4951 <h5>Semantics:</h5>
4952 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  The operation is undefined if
4953    there is insufficient stack space for the allocation.  '<tt>alloca</tt>'d
4954    memory is automatically released when the function returns.  The
4955    '<tt>alloca</tt>' instruction is commonly used to represent automatic
4956    variables that must have an address available.  When the function returns
4957    (either with the <tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>
4958    or <tt><a href="#i_resume">resume</a></tt> instructions), the memory is
4959    reclaimed.  Allocating zero bytes is legal, but the result is undefined.
4960    The order in which memory is allocated (ie., which way the stack grows) is
4961    not specified.</p>
4962
4963 <p>
4964
4965 <h5>Example:</h5>
4966 <pre>
4967   %ptr = alloca i32                             <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4968   %ptr = alloca i32, i32 4                      <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4969   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4970   %ptr = alloca i32, align 1024                 <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4971 </pre>
4972
4973 </div>
4974
4975 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4976 <h4>
4977   <a name="i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a>
4978 </h4>
4979
4980 <div>
4981
4982 <h5>Syntax:</h5>
4983 <pre>
4984   &lt;result&gt; = load [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;][, !nontemporal !&lt;index&gt;][, !invariant.load !&lt;index&gt;]
4985   &lt;result&gt; = load atomic [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;, align &lt;alignment&gt;
4986   !&lt;index&gt; = !{ i32 1 }
4987 </pre>
4988
4989 <h5>Overview:</h5>
4990 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
4991
4992 <h5>Arguments:</h5>
4993 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory address
4994    from which to load.  The pointer must point to
4995    a <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
4996    marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the
4997    number or order of execution of this <tt>load</tt> with other <a
4998    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
4999
5000 <p>If the <code>load</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
5001    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
5002    argument.  The <code>release</code> and <code>acq_rel</code> orderings are
5003    not valid on <code>load</code> instructions.  Atomic loads produce <a
5004    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
5005    stores.  The type of the pointee must be an integer type whose bit width
5006    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
5007    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
5008    specified on atomic loads, and the load has undefined behavior if the
5009    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
5010    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
5011    for atomic loads.</p>
5012
5013 <p>The optional constant <tt>align</tt> argument specifies the alignment of the
5014    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
5015    omitted <tt>align</tt> argument means that the operation has the preferential
5016    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
5017    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
5018    alignment results in undefined behavior. Underestimating the alignment may
5019    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
5020
5021 <p>The optional <tt>!nontemporal</tt> metadata must reference a single
5022    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with
5023    one <tt>i32</tt> entry of value 1.  The existence of
5024    the <tt>!nontemporal</tt> metatadata on the instruction tells the optimizer
5025    and code generator that this load is not expected to be reused in the cache.
5026    The code generator may select special instructions to save cache bandwidth,
5027    such as the <tt>MOVNT</tt> instruction on x86.</p>
5028
5029 <p>The optional <tt>!invariant.load</tt> metadata must reference a single
5030    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with no
5031    entries.  The existence of the <tt>!invariant.load</tt> metatadata on the
5032    instruction tells the optimizer and code generator that this load address
5033    points to memory which does not change value during program execution.
5034    The optimizer may then move this load around, for example, by hoisting it
5035    out of loops using loop invariant code motion.</p>
5036
5037 <h5>Semantics:</h5>
5038 <p>The location of memory pointed to is loaded.  If the value being loaded is of
5039    scalar type then the number of bytes read does not exceed the minimum number
5040    of bytes needed to hold all bits of the type.  For example, loading an
5041    <tt>i24</tt> reads at most three bytes.  When loading a value of a type like
5042    <tt>i20</tt> with a size that is not an integral number of bytes, the result
5043    is undefined if the value was not originally written using a store of the
5044    same type.</p>
5045
5046 <h5>Examples:</h5>
5047 <pre>
5048   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5049   <a href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
5050   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
5051 </pre>
5052
5053 </div>
5054
5055 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5056 <h4>
5057   <a name="i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a>
5058 </h4>
5059
5060 <div>
5061
5062 <h5>Syntax:</h5>
5063 <pre>
5064   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>
5065   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>
5066 </pre>
5067
5068 <h5>Overview:</h5>
5069 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
5070
5071 <h5>Arguments:</h5>
5072 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value to store
5073    and an address at which to store it.  The type of the
5074    '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand must be a pointer to
5075    the <a href="#t_firstclass">first class</a> type of the
5076    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' operand. If the <tt>store</tt> is marked as
5077    <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the number or
5078    order of execution of this <tt>store</tt> with other <a
5079    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
5080
5081 <p>If the <code>store</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
5082    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
5083    argument.  The <code>acquire</code> and <code>acq_rel</code> orderings aren't
5084    valid on <code>store</code> instructions.  Atomic loads produce <a
5085    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
5086    stores. The type of the pointee must be an integer type whose bit width
5087    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
5088    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
5089    specified on atomic stores, and the store has undefined behavior if the
5090    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
5091    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
5092    for atomic stores.</p>
5093
5094 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
5095    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
5096    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
5097    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
5098    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
5099    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
5100    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
5101
5102 <p>The optional !nontemporal metadata must reference a single metatadata
5103    name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with one i32 entry of
5104    value 1.  The existence of the !nontemporal metatadata on the
5105    instruction tells the optimizer and code generator that this load is
5106    not expected to be reused in the cache.  The code generator may
5107    select special instructions to save cache bandwidth, such as the
5108    MOVNT instruction on x86.</p>
5109
5110
5111 <h5>Semantics:</h5>
5112 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>' at the
5113    location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.  If
5114    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' is of scalar type then the number of bytes written
5115    does not exceed the minimum number of bytes needed to hold all bits of the
5116    type.  For example, storing an <tt>i24</tt> writes at most three bytes.  When
5117    writing a value of a type like <tt>i20</tt> with a size that is not an
5118    integral number of bytes, it is unspecified what happens to the extra bits
5119    that do not belong to the type, but they will typically be overwritten.</p>
5120
5121 <h5>Example:</h5>
5122 <pre>
5123   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5124   store i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
5125   %val = <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
5126 </pre>
5127
5128 </div>
5129
5130 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5131 <h4>
5132 <a name="i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a>
5133 </h4>
5134
5135 <div>
5136
5137 <h5>Syntax:</h5>
5138 <pre>
5139   fence [singlethread] &lt;ordering&gt;                   <i>; yields {void}</i>
5140 </pre>
5141
5142 <h5>Overview:</h5>
5143 <p>The '<tt>fence</tt>' instruction is used to introduce happens-before edges
5144 between operations.</p>
5145
5146 <h5>Arguments:</h5> <p>'<code>fence</code>' instructions take an <a
5147 href="#ordering">ordering</a> argument which defines what
5148 <i>synchronizes-with</i> edges they add.  They can only be given
5149 <code>acquire</code>, <code>release</code>, <code>acq_rel</code>, and
5150 <code>seq_cst</code> orderings.</p>
5151
5152 <h5>Semantics:</h5>
5153 <p>A fence <var>A</var> which has (at least) <code>release</code> ordering
5154 semantics <i>synchronizes with</i> a fence <var>B</var> with (at least)
5155 <code>acquire</code> ordering semantics if and only if there exist atomic
5156 operations <var>X</var> and <var>Y</var>, both operating on some atomic object
5157 <var>M</var>, such that <var>A</var> is sequenced before <var>X</var>,
5158 <var>X</var> modifies <var>M</var> (either directly or through some side effect
5159 of a sequence headed by <var>X</var>), <var>Y</var> is sequenced before
5160 <var>B</var>, and <var>Y</var> observes <var>M</var>. This provides a
5161 <i>happens-before</i> dependency between <var>A</var> and <var>B</var>. Rather
5162 than an explicit <code>fence</code>, one (but not both) of the atomic operations
5163 <var>X</var> or <var>Y</var> might provide a <code>release</code> or
5164 <code>acquire</code> (resp.) ordering constraint and still
5165 <i>synchronize-with</i> the explicit <code>fence</code> and establish the
5166 <i>happens-before</i> edge.</p>
5167
5168 <p>A <code>fence</code> which has <code>seq_cst</code> ordering, in addition to
5169 having both <code>acquire</code> and <code>release</code> semantics specified
5170 above, participates in the global program order of other <code>seq_cst</code>
5171 operations and/or fences.</p>
5172
5173 <p>The optional "<a href="#singlethread"><code>singlethread</code></a>" argument
5174 specifies that the fence only synchronizes with other fences in the same
5175 thread.  (This is useful for interacting with signal handlers.)</p>
5176
5177 <h5>Example:</h5>
5178 <pre>
5179   fence acquire                          <i>; yields {void}</i>
5180   fence singlethread seq_cst             <i>; yields {void}</i>
5181 </pre>
5182
5183 </div>
5184
5185 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5186 <h4>
5187 <a name="i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a>
5188 </h4>
5189
5190 <div>
5191
5192 <h5>Syntax:</h5>
5193 <pre>
5194   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>
5195 </pre>
5196
5197 <h5>Overview:</h5>
5198 <p>The '<tt>cmpxchg</tt>' instruction is used to atomically modify memory.
5199 It loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
5200 equal, it stores a new value into the memory.</p>
5201
5202 <h5>Arguments:</h5>
5203 <p>There are three arguments to the '<code>cmpxchg</code>' instruction: an
5204 address to operate on, a value to compare to the value currently be at that
5205 address, and a new value to place at that address if the compared values are
5206 equal.  The type of '<var>&lt;cmp&gt;</var>' must be an integer type whose
5207 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
5208 or equal to a target-specific size limit. '<var>&lt;cmp&gt;</var>' and
5209 '<var>&lt;new&gt;</var>' must have the same type, and the type of
5210 '<var>&lt;pointer&gt;</var>' must be a pointer to that type. If the
5211 <code>cmpxchg</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
5212 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution
5213 of this <code>cmpxchg</code> with other <a href="#volatile">volatile
5214 operations</a>.</p>
5215
5216 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
5217
5218 <p>The <a href="#ordering"><var>ordering</var></a> argument specifies how this
5219 <code>cmpxchg</code> synchronizes with other atomic operations.</p>
5220
5221 <p>The optional "<code>singlethread</code>" argument declares that the
5222 <code>cmpxchg</code> is only atomic with respect to code (usually signal
5223 handlers) running in the same thread as the <code>cmpxchg</code>.  Otherwise the
5224 cmpxchg is atomic with respect to all other code in the system.</p>
5225
5226 <p>The pointer passed into cmpxchg must have alignment greater than or equal to
5227 the size in memory of the operand.
5228
5229 <h5>Semantics:</h5>
5230 <p>The contents of memory at the location specified by the
5231 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand is read and compared to
5232 '<tt>&lt;cmp&gt;</tt>'; if the read value is the equal,
5233 '<tt>&lt;new&gt;</tt>' is written.  The original value at the location
5234 is returned.
5235
5236 <p>A successful <code>cmpxchg</code> is a read-modify-write instruction for the
5237 purpose of identifying <a href="#release_sequence">release sequences</a>.  A
5238 failed <code>cmpxchg</code> is equivalent to an atomic load with an ordering
5239 parameter determined by dropping any <code>release</code> part of the
5240 <code>cmpxchg</code>'s ordering.</p>
5241
5242 <!--
5243 FIXME: Is compare_exchange_weak() necessary?  (Consider after we've done
5244 optimization work on ARM.)
5245
5246 FIXME: Is a weaker ordering constraint on failure helpful in practice?
5247 -->
5248
5249 <h5>Example:</h5>
5250 <pre>
5251 entry:
5252   %orig = atomic <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr unordered                   <i>; yields {i32}</i>
5253   <a href="#i_br">br</a> label %loop
5254
5255 loop:
5256   %cmp = <a href="#i_phi">phi</a> i32 [ %orig, %entry ], [%old, %loop]
5257   %squared = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %cmp, %cmp
5258   %old = cmpxchg i32* %ptr, i32 %cmp, i32 %squared          <i>; yields {i32}</i>
5259   %success = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %cmp, %old
5260   <a href="#i_br">br</a> i1 %success, label %done, label %loop
5261
5262 done:
5263   ...
5264 </pre>
5265
5266 </div>
5267
5268 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5269 <h4>
5270 <a name="i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a>
5271 </h4>
5272
5273 <div>
5274
5275 <h5>Syntax:</h5>
5276 <pre>
5277   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>
5278 </pre>
5279
5280 <h5>Overview:</h5>
5281 <p>The '<tt>atomicrmw</tt>' instruction is used to atomically modify memory.</p>
5282
5283 <h5>Arguments:</h5>
5284 <p>There are three arguments to the '<code>atomicrmw</code>' instruction: an
5285 operation to apply, an address whose value to modify, an argument to the
5286 operation.  The operation must be one of the following keywords:</p>
5287 <ul>
5288   <li>xchg</li>
5289   <li>add</li>
5290   <li>sub</li>
5291   <li>and</li>
5292   <li>nand</li>
5293   <li>or</li>
5294   <li>xor</li>
5295   <li>max</li>
5296   <li>min</li>
5297   <li>umax</li>
5298   <li>umin</li>
5299 </ul>
5300
5301 <p>The type of '<var>&lt;value&gt;</var>' must be an integer type whose
5302 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
5303 or equal to a target-specific size limit.  The type of the
5304 '<code>&lt;pointer&gt;</code>' operand must be a pointer to that type.
5305 If the <code>atomicrmw</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
5306 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of this
5307 <code>atomicrmw</code> with other <a href="#volatile">volatile
5308   operations</a>.</p>
5309
5310 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
5311
5312 <h5>Semantics:</h5>
5313 <p>The contents of memory at the location specified by the
5314 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand are atomically read, modified, and written
5315 back.  The original value at the location is returned.  The modification is
5316 specified by the <var>operation</var> argument:</p>
5317
5318 <ul>
5319   <li>xchg: <code>*ptr = val</code></li>
5320   <li>add: <code>*ptr = *ptr + val</code></li>
5321   <li>sub: <code>*ptr = *ptr - val</code></li>
5322   <li>and: <code>*ptr = *ptr &amp; val</code></li>
5323   <li>nand: <code>*ptr = ~(*ptr &amp; val)</code></li>
5324   <li>or: <code>*ptr = *ptr | val</code></li>
5325   <li>xor: <code>*ptr = *ptr ^ val</code></li>
5326   <li>max: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
5327   <li>min: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
5328   <li>umax: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
5329   <li>umin: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
5330 </ul>
5331
5332 <h5>Example:</h5>
5333 <pre>
5334   %old = atomicrmw add i32* %ptr, i32 1 acquire                        <i>; yields {i32}</i>
5335 </pre>
5336
5337 </div>
5338
5339 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5340 <h4>
5341    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
5342 </h4>
5343
5344 <div>
5345
5346 <h5>Syntax:</h5>
5347 <pre>
5348   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
5349   &lt;result&gt; = getelementptr inbounds &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
5350   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;ptr vector&gt; ptrval, &lt;vector index type&gt; idx 
5351 </pre>
5352
5353 <h5>Overview:</h5>
5354 <p>The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
5355    subelement of an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> data structure.
5356    It performs address calculation only and does not access memory.</p>
5357
5358 <h5>Arguments:</h5>
5359 <p>The first argument is always a pointer or a vector of pointers,
5360    and forms the basis of the
5361    calculation. The remaining arguments are indices that indicate which of the
5362    elements of the aggregate object are indexed. The interpretation of each
5363    index is dependent on the type being indexed into. The first index always
5364    indexes the pointer value given as the first argument, the second index
5365    indexes a value of the type pointed to (not necessarily the value directly
5366    pointed to, since the first index can be non-zero), etc. The first type
5367    indexed into must be a pointer value, subsequent types can be arrays,
5368    vectors, and structs. Note that subsequent types being indexed into
5369    can never be pointers, since that would require loading the pointer before
5370    continuing calculation.</p>
5371
5372 <p>The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
5373    When indexing into a (optionally packed) structure, only <tt>i32</tt>
5374    integer <b>constants</b> are allowed.  When indexing into an array, pointer
5375    or vector, integers of any width are allowed, and they are not required to be
5376    constant.  These integers are treated as signed values where relevant.</p>
5377
5378 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets compiled to
5379    LLVM:</p>
5380
5381 <pre class="doc_code">
5382 struct RT {
5383   char A;
5384   int B[10][20];
5385   char C;
5386 };
5387 struct ST {
5388   int X;
5389   double Y;
5390   struct RT Z;
5391 };
5392
5393 int *foo(struct ST *s) {
5394   return &amp;s[1].Z.B[5][13];
5395 }
5396 </pre>
5397
5398 <p>The LLVM code generated by Clang is:</p>
5399
5400 <pre class="doc_code">
5401 %struct.RT = <a href="#namedtypes">type</a> { i8, [10 x [20 x i32]], i8 }
5402 %struct.ST = <a href="#namedtypes">type</a> { i32, double, %struct.RT }
5403
5404 define i32* @foo(%struct.ST* %s) nounwind uwtable readnone optsize ssp {
5405 entry:
5406   %arrayidx = getelementptr inbounds %struct.ST* %s, i64 1, i32 2, i32 1, i64 5, i64 13
5407   ret i32* %arrayidx
5408 }
5409 </pre>
5410
5411 <h5>Semantics:</h5>
5412 <p>In the example above, the first index is indexing into the
5413    '<tt>%struct.ST*</tt>' type, which is a pointer, yielding a
5414    '<tt>%struct.ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %struct.RT }</tt>' type, a
5415    structure. The second index indexes into the third element of the structure,
5416    yielding a '<tt>%struct.RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]], i8 }</tt>'
5417    type, another structure. The third index indexes into the second element of
5418    the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an array. The
5419    two dimensions of the array are subscripted into, yielding an '<tt>i32</tt>'
5420    type. The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a pointer to this
5421    element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
5422
5423 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a structure,
5424    returning a pointer to an inner element.  Because of this, the LLVM code for
5425    the given testcase is equivalent to:</p>
5426
5427 <pre class="doc_code">
5428 define i32* @foo(%struct.ST* %s) {
5429   %t1 = getelementptr %struct.ST* %s, i32 1                 <i>; yields %struct.ST*:%t1</i>
5430   %t2 = getelementptr %struct.ST* %t1, i32 0, i32 2         <i>; yields %struct.RT*:%t2</i>
5431   %t3 = getelementptr %struct.RT* %t2, i32 0, i32 1         <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
5432   %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
5433   %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
5434   ret i32* %t5
5435 }
5436 </pre>
5437
5438 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is present, the result value of the
5439    <tt>getelementptr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if the
5440    base pointer is not an <i>in bounds</i> address of an allocated object,
5441    or if any of the addresses that would be formed by successive addition of
5442    the offsets implied by the indices to the base address with infinitely
5443    precise signed arithmetic are not an <i>in bounds</i> address of that
5444    allocated object. The <i>in bounds</i> addresses for an allocated object
5445    are all the addresses that point into the object, plus the address one
5446    byte past the end.
5447    In cases where the base is a vector of pointers the <tt>inbounds</tt> keyword
5448    applies to each of the computations element-wise. </p>
5449
5450 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is not present, the offsets are added to
5451    the base address with silently-wrapping two's complement arithmetic. If the
5452    offsets have a different width from the pointer, they are sign-extended or
5453    truncated to the width of the pointer. The result value of the
5454    <tt>getelementptr</tt> may be outside the object pointed to by the base
5455    pointer. The result value may not necessarily be used to access memory
5456    though, even if it happens to point into allocated storage. See the
5457    <a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a> section for more
5458    information.</p>
5459
5460 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight into
5461    how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr FAQ</a>.</p>
5462
5463 <h5>Example:</h5>
5464 <pre>
5465     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
5466     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
5467     <i>; yields i8*:vptr</i>
5468     %vptr = getelementptr {i32, &lt;2 x i8&gt;}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
5469     <i>; yields i8*:eptr</i>
5470     %eptr = getelementptr [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
5471     <i>; yields i32*:iptr</i>
5472     %iptr = getelementptr [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
5473 </pre>
5474
5475 <p>In cases where the pointer argument is a vector of pointers, only a
5476    single index may be used, and the number of vector elements has to be
5477    the same.  For example: </p>
5478 <pre class="doc_code">
5479  %A = getelementptr <4 x i8*> %ptrs, <4 x i64> %offsets,
5480 </pre>
5481
5482 </div>
5483
5484 </div>
5485
5486 <!-- ======================================================================= -->
5487 <h3>
5488   <a name="convertops">Conversion Operations</a>
5489 </h3>
5490
5491 <div>
5492
5493 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
5494    which all take a single operand and a type. They perform various bit
5495    conversions on the operand.</p>
5496
5497 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5498 <h4>
5499    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
5500 </h4>
5501
5502 <div>
5503
5504 <h5>Syntax:</h5>
5505 <pre>
5506   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5507 </pre>
5508
5509 <h5>Overview:</h5>
5510 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the
5511    type <tt>ty2</tt>.</p>
5512
5513 <h5>Arguments:</h5>
5514 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a value to trunc, and a type to trunc it to.
5515    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5516    of the same number of integers.
5517    The bit size of the <tt>value</tt> must be larger than
5518    the bit size of the destination type, <tt>ty2</tt>.
5519    Equal sized types are not allowed.</p>
5520
5521 <h5>Semantics:</h5>
5522 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits
5523    in <tt>value</tt> and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the
5524    source size must be larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot
5525    be a <i>no-op cast</i>.  It will always truncate bits.</p>
5526
5527 <h5>Example:</h5>
5528 <pre>
5529   %X = trunc i32 257 to i8                        <i>; yields i8:1</i>
5530   %Y = trunc i32 123 to i1                        <i>; yields i1:true</i>
5531   %Z = trunc i32 122 to i1                        <i>; yields i1:false</i>
5532   %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>
5533 </pre>
5534
5535 </div>
5536
5537 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5538 <h4>
5539    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
5540 </h4>
5541
5542 <div>
5543
5544 <h5>Syntax:</h5>
5545 <pre>
5546   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5547 </pre>
5548
5549 <h5>Overview:</h5>
5550 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type
5551    <tt>ty2</tt>.</p>
5552
5553
5554 <h5>Arguments:</h5>
5555 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5556    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5557    of the same number of integers.
5558    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5559    the bit size of the destination type,
5560    <tt>ty2</tt>.</p>
5561
5562 <h5>Semantics:</h5>
5563 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
5564    bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>.</p>
5565
5566 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
5567
5568 <h5>Example:</h5>
5569 <pre>
5570   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
5571   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
5572   %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>
5573 </pre>
5574
5575 </div>
5576
5577 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5578 <h4>
5579    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
5580 </h4>
5581
5582 <div>
5583
5584 <h5>Syntax:</h5>
5585 <pre>
5586   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5587 </pre>
5588
5589 <h5>Overview:</h5>
5590 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
5591
5592 <h5>Arguments:</h5>
5593 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5594    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5595    of the same number of integers.
5596    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5597    the bit size of the destination type,
5598    <tt>ty2</tt>.</p>
5599
5600 <h5>Semantics:</h5>
5601 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
5602    bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size
5603    of the type <tt>ty2</tt>.</p>
5604
5605 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
5606
5607 <h5>Example:</h5>
5608 <pre>
5609   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
5610   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
5611   %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>
5612 </pre>
5613
5614 </div>
5615
5616 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5617 <h4>
5618    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
5619 </h4>
5620
5621 <div>
5622
5623 <h5>Syntax:</h5>
5624 <pre>
5625   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5626 </pre>
5627
5628 <h5>Overview:</h5>
5629 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
5630    <tt>ty2</tt>.</p>
5631
5632 <h5>Arguments:</h5>
5633 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
5634    point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type
5635    to cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
5636    <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a
5637    <i>no-op cast</i>.</p>
5638
5639 <h5>Semantics:</h5>
5640 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
5641    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller
5642    <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit
5643    within the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are
5644    undefined.</p>
5645
5646 <h5>Example:</h5>
5647 <pre>
5648   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
5649   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
5650 </pre>
5651
5652 </div>
5653
5654 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5655 <h4>
5656    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
5657 </h4>
5658
5659 <div>
5660
5661 <h5>Syntax:</h5>
5662 <pre>
5663   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5664 </pre>
5665
5666 <h5>Overview:</h5>
5667 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
5668    floating point value.</p>
5669
5670 <h5>Arguments:</h5>
5671 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a
5672    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast, and
5673    a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
5674    type must be smaller than the destination type.</p>
5675
5676 <h5>Semantics:</h5>
5677 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
5678    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger
5679    <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be
5680    used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use
5681    <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
5682
5683 <h5>Example:</h5>
5684 <pre>
5685   %X = fpext float 3.125 to double         <i>; yields double:3.125000e+00</i>
5686   %Y = fpext double %X to fp128            <i>; yields fp128:0xL00000000000000004000900000000000</i>
5687 </pre>
5688
5689 </div>
5690
5691 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5692 <h4>
5693    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
5694 </h4>
5695
5696 <div>
5697
5698 <h5>Syntax:</h5>
5699 <pre>
5700   &lt;result&gt; = fptoui &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5701 </pre>
5702
5703 <h5>Overview:</h5>
5704 <p>The '<tt>fptoui</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
5705    unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.</p>
5706
5707 <h5>Arguments:</h5>
5708 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5709    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5710    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5711    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5712    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5713
5714 <h5>Semantics:</h5>
5715 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction converts its
5716    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5717    towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit
5718    in <tt>ty2</tt>, the results are undefined.</p>
5719
5720 <h5>Example:</h5>
5721 <pre>
5722   %X = fptoui double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
5723   %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     <i>; yields undefined:1</i>
5724   %Z = fptoui float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
5725 </pre>
5726
5727 </div>
5728
5729 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5730 <h4>
5731    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
5732 </h4>
5733
5734 <div>
5735
5736 <h5>Syntax:</h5>
5737 <pre>
5738   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5739 </pre>
5740
5741 <h5>Overview:</h5>
5742 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts
5743    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to
5744    type <tt>ty2</tt>.</p>
5745
5746 <h5>Arguments:</h5>
5747 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5748    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5749    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5750    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5751    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5752
5753 <h5>Semantics:</h5>
5754 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its
5755    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5756    towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
5757    the results are undefined.</p>
5758
5759 <h5>Example:</h5>
5760 <pre>
5761   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
5762   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields undefined:1</i>
5763   %Z = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
5764 </pre>
5765
5766 </div>
5767
5768 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5769 <h4>
5770    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5771 </h4>
5772
5773 <div>
5774
5775 <h5>Syntax:</h5>
5776 <pre>
5777   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5778 </pre>
5779
5780 <h5>Overview:</h5>
5781 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
5782    integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5783
5784 <h5>Arguments:</h5>
5785 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5786    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5787    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5788    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5789    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5790
5791 <h5>Semantics:</h5>
5792 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
5793    integer quantity and converts it to the corresponding floating point
5794    value. If the value cannot fit in the floating point value, the results are
5795    undefined.</p>
5796
5797 <h5>Example:</h5>
5798 <pre>
5799   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5800   %Y = uitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:255.0</i>
5801 </pre>
5802
5803 </div>
5804
5805 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5806 <h4>
5807    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5808 </h4>
5809
5810 <div>
5811
5812 <h5>Syntax:</h5>
5813 <pre>
5814   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5815 </pre>
5816
5817 <h5>Overview:</h5>
5818 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed integer
5819    and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5820
5821 <h5>Arguments:</h5>
5822 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5823    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5824    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5825    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5826    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5827
5828 <h5>Semantics:</h5>
5829 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed integer
5830    quantity and converts it to the corresponding floating point value. If the
5831    value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
5832
5833 <h5>Example:</h5>
5834 <pre>
5835   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5836   %Y = sitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:-1.0</i>
5837 </pre>
5838
5839 </div>
5840
5841 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5842 <h4>
5843    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
5844 </h4>
5845
5846 <div>
5847
5848 <h5>Syntax:</h5>
5849 <pre>
5850   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5851 </pre>
5852
5853 <h5>Overview:</h5>
5854 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer or a vector of
5855    pointers <tt>value</tt> to
5856    the integer (or vector of integers) type <tt>ty2</tt>.</p>
5857
5858 <h5>Arguments:</h5>
5859 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which
5860    must be a a value of type <a href="#t_pointer">pointer</a> or a vector of
5861     pointers, and a type to cast it to
5862    <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> or a vector
5863    of integers type.</p>
5864
5865 <h5>Semantics:</h5>
5866 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
5867    <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either
5868    truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
5869    <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
5870    <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
5871    are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
5872    change.</p>
5873
5874 <h5>Example:</h5>
5875 <pre>
5876   %X = ptrtoint i32* %P to i8                         <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5877   %Y = ptrtoint i32* %P to i64                        <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
5878   %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>
5879 </pre>
5880
5881 </div>
5882
5883 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5884 <h4>
5885    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
5886 </h4>
5887
5888 <div>
5889
5890 <h5>Syntax:</h5>
5891 <pre>
5892   &lt;result&gt; = inttoptr &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>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to a
5897    pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
5898
5899 <h5>Arguments:</h5>
5900 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
5901    value to cast, and a type to cast it to, which must be a
5902    <a href="#t_pointer">pointer</a> type.</p>
5903
5904 <h5>Semantics:</h5>
5905 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5906    <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
5907    the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
5908    size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller
5909    than the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the
5910    same size, nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
5911
5912 <h5>Example:</h5>
5913 <pre>
5914   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
5915   %Y = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
5916   %Z = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5917   %Z = inttoptr &lt;4 x i32&gt; %G to &lt;4 x i8*&gt;<i>; yields truncation of vector G to four pointers</i>
5918 </pre>
5919
5920 </div>
5921
5922 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5923 <h4>
5924    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
5925 </h4>
5926
5927 <div>
5928
5929 <h5>Syntax:</h5>
5930 <pre>
5931   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5932 </pre>
5933
5934 <h5>Overview:</h5>
5935 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5936    <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
5937
5938 <h5>Arguments:</h5>
5939 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5940    non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must also be
5941    a non-aggregate <a href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes
5942    of <tt>value</tt> and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be
5943    identical. If the source type is a pointer, the destination type must also be
5944    a pointer.  This instruction supports bitwise conversion of vectors to
5945    integers and to vectors of other types (as long as they have the same
5946    size).</p>
5947
5948 <h5>Semantics:</h5>
5949 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5950    <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with
5951    this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been
5952    stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>.
5953    Pointer (or vector of pointers) types may only be converted to other pointer
5954    (or vector of pointers) types with this instruction. To convert
5955    pointers to other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or
5956    <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
5957
5958 <h5>Example:</h5>
5959 <pre>
5960   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
5961   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
5962   %Z = bitcast &lt;2 x int&gt; %V to i64;        <i>; yields i64: %V</i>
5963   %Z = bitcast &lt;2 x i32*&gt; %V to &lt;2 x i64*&gt; <i>; yields &lt;2 x i64*&gt;</i>
5964 </pre>
5965
5966 </div>
5967
5968 </div>
5969
5970 <!-- ======================================================================= -->
5971 <h3>
5972   <a name="otherops">Other Operations</a>
5973 </h3>
5974
5975 <div>
5976
5977 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous" instructions, which
5978    defy better classification.</p>
5979
5980 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5981 <h4>
5982   <a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
5983 </h4>
5984
5985 <div>
5986
5987 <h5>Syntax:</h5>
5988 <pre>
5989   &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>
5990 </pre>
5991
5992 <h5>Overview:</h5>
5993 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value or a vector of
5994    boolean values based on comparison of its two integer, integer vector,
5995    pointer, or pointer vector operands.</p>
5996
5997 <h5>Arguments:</h5>
5998 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
5999    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
6000    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
6001
6002 <ol>
6003   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
6004   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
6005   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
6006   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
6007   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
6008   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
6009   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
6010   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
6011   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
6012   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
6013 </ol>
6014
6015 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
6016    <a href="#t_pointer">pointer</a> or integer <a href="#t_vector">vector</a>
6017    typed.  They must also be identical types.</p>
6018
6019 <h5>Semantics:</h5>
6020 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt> according to the
6021    condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always yields
6022    either an <a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a> or vector of <tt>i1</tt>
6023    result, as follows:</p>
6024
6025 <ol>
6026   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal,
6027       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
6028       performed.</li>
6029
6030   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal,
6031       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
6032       performed.</li>
6033
6034   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6035       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6036
6037   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6038       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
6039       to <tt>op2</tt>.</li>
6040
6041   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6042       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6043
6044   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6045       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6046
6047   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6048       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6049
6050   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6051       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
6052       to <tt>op2</tt>.</li>
6053
6054   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6055       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6056
6057   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6058       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6059 </ol>
6060
6061 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
6062    values are compared as if they were integers.</p>
6063
6064 <p>If the operands are integer vectors, then they are compared element by
6065    element. The result is an <tt>i1</tt> vector with the same number of elements
6066    as the values being compared.  Otherwise, the result is an <tt>i1</tt>.</p>
6067
6068 <h5>Example:</h5>
6069 <pre>
6070   &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
6071   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
6072   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
6073   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6074   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6075   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6076 </pre>
6077
6078 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
6079    the <tt>icmp</tt> instruction.</p>
6080
6081 </div>
6082
6083 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6084 <h4>
6085   <a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
6086 </h4>
6087
6088 <div>
6089
6090 <h5>Syntax:</h5>
6091 <pre>
6092   &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>
6093 </pre>
6094
6095 <h5>Overview:</h5>
6096 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value or vector of boolean
6097    values based on comparison of its operands.</p>
6098
6099 <p>If the operands are floating point scalars, then the result type is a boolean
6100 (<a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a>).</p>
6101
6102 <p>If the operands are floating point vectors, then the result type is a vector
6103    of boolean with the same number of elements as the operands being
6104    compared.</p>
6105
6106 <h5>Arguments:</h5>
6107 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
6108    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
6109    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
6110
6111 <ol>
6112   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
6113   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
6114   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
6115   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
6116   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
6117   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
6118   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
6119   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
6120   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
6121   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
6122   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
6123   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
6124   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
6125   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
6126   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
6127   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
6128 </ol>
6129
6130 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
6131    <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
6132
6133 <p>Each of <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be either
6134    a <a href="#t_floating">floating point</a> type or
6135    a <a href="#t_vector">vector</a> of floating point type.  They must have
6136    identical types.</p>
6137
6138 <h5>Semantics:</h5>
6139 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
6140    according to the condition code given as <tt>cond</tt>.  If the operands are
6141    vectors, then the vectors are compared element by element.  Each comparison
6142    performed always yields an <a href="#t_integer">i1</a> result, as
6143    follows:</p>
6144
6145 <ol>
6146   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
6147
6148   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6149       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
6150
6151   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6152       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6153
6154   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6155       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6156
6157   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6158       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6159
6160   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6161       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6162
6163   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6164       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
6165
6166   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
6167
6168   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6169       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
6170
6171   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6172       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6173
6174   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6175       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6176
6177   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6178       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6179
6180   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6181       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6182
6183   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6184       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
6185
6186   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
6187
6188   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
6189 </ol>
6190
6191 <h5>Example:</h5>
6192 <pre>
6193   &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
6194   &lt;result&gt; = fcmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
6195   &lt;result&gt; = fcmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
6196   &lt;result&gt; = fcmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
6197 </pre>
6198
6199 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
6200    the <tt>fcmp</tt> instruction.</p>
6201
6202 </div>
6203
6204 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6205 <h4>
6206   <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>' Instruction</a>
6207 </h4>
6208
6209 <div>
6210
6211 <h5>Syntax:</h5>
6212 <pre>
6213   &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...
6214 </pre>
6215
6216 <h5>Overview:</h5>
6217 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in the
6218    SSA graph representing the function.</p>
6219
6220 <h5>Arguments:</h5>
6221 <p>The type of the incoming values is specified with the first type field. After
6222    this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs as arguments, with
6223    one pair for each predecessor basic block of the current block.  Only values
6224    of <a href="#t_firstclass">first class</a> type may be used as the value
6225    arguments to the PHI node.  Only labels may be used as the label
6226    arguments.</p>
6227
6228 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic block and
6229    the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in a basic
6230    block.</p>
6231
6232 <p>For the purposes of the SSA form, the use of each incoming value is deemed to
6233    occur on the edge from the corresponding predecessor block to the current
6234    block (but after any definition of an '<tt>invoke</tt>' instruction's return
6235    value on the same edge).</p>
6236
6237 <h5>Semantics:</h5>
6238 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
6239    specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that
6240    executed just prior to the current block.</p>
6241
6242 <h5>Example:</h5>
6243 <pre>
6244 Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
6245   %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
6246   %nextindvar = add i32 %indvar, 1
6247   br label %Loop
6248 </pre>
6249
6250 </div>
6251
6252 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6253 <h4>
6254    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
6255 </h4>
6256
6257 <div>
6258
6259 <h5>Syntax:</h5>
6260 <pre>
6261   &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>
6262
6263   <i>selty</i> is either i1 or {&lt;N x i1&gt;}
6264 </pre>
6265
6266 <h5>Overview:</h5>
6267 <p>The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
6268    condition, without branching.</p>
6269
6270
6271 <h5>Arguments:</h5>
6272 <p>The '<tt>select</tt>' instruction requires an 'i1' value or a vector of 'i1'
6273    values indicating the condition, and two values of the
6274    same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the val1/val2 are
6275    vectors and the condition is a scalar, then entire vectors are selected, not
6276    individual elements.</p>
6277
6278 <h5>Semantics:</h5>
6279 <p>If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns the
6280    first value argument; otherwise, it returns the second value argument.</p>
6281
6282 <p>If the condition is a vector of i1, then the value arguments must be vectors
6283    of the same size, and the selection is done element by element.</p>
6284
6285 <h5>Example:</h5>
6286 <pre>
6287   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
6288 </pre>
6289
6290 </div>
6291
6292 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6293 <h4>
6294   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
6295 </h4>
6296
6297 <div>
6298
6299 <h5>Syntax:</h5>
6300 <pre>
6301   &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>]
6302 </pre>
6303
6304 <h5>Overview:</h5>
6305 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
6306
6307 <h5>Arguments:</h5>
6308 <p>This instruction requires several arguments:</p>
6309
6310 <ol>
6311   <li>The optional "tail" marker indicates that the callee function does not
6312       access any allocas or varargs in the caller.  Note that calls may be
6313       marked "tail" even if they do not occur before
6314       a <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.  If the "tail" marker is
6315       present, the function call is eligible for tail call optimization,
6316       but <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">might not in fact be
6317       optimized into a jump</a>.  The code generator may optimize calls marked
6318       "tail" with either 1) automatic <a href="CodeGenerator.html#sibcallopt">
6319       sibling call optimization</a> when the caller and callee have
6320       matching signatures, or 2) forced tail call optimization when the
6321       following extra requirements are met:
6322       <ul>
6323         <li>Caller and callee both have the calling
6324             convention <tt>fastcc</tt>.</li>
6325         <li>The call is in tail position (ret immediately follows call and ret
6326             uses value of call or is void).</li>
6327         <li>Option <tt>-tailcallopt</tt> is enabled,
6328             or <code>llvm::GuaranteedTailCallOpt</code> is <code>true</code>.</li>
6329         <li><a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Platform specific
6330             constraints are met.</a></li>
6331       </ul>
6332   </li>
6333
6334   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
6335       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
6336       defaults to using C calling conventions.  The calling convention of the
6337       call must match the calling convention of the target function, or else the
6338       behavior is undefined.</li>
6339
6340   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
6341       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
6342       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
6343
6344   <li>'<tt>ty</tt>': the type of the call instruction itself which is also the
6345       type of the return value.  Functions that return no value are marked
6346       <tt><a href="#t_void">void</a></tt>.</li>
6347
6348   <li>'<tt>fnty</tt>': shall be the signature of the pointer to function value
6349       being invoked.  The argument types must match the types implied by this
6350       signature.  This type can be omitted if the function is not varargs and if
6351       the function type does not return a pointer to a function.</li>
6352
6353   <li>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
6354       be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
6355       indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
6356       to function value.</li>
6357
6358   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
6359       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
6360       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
6361       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
6362       the extra arguments can be specified.</li>
6363
6364   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
6365       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
6366       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
6367 </ol>
6368
6369 <h5>Semantics:</h5>
6370 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to
6371    a specified function, with its incoming arguments bound to the specified
6372    values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction in the called
6373    function, control flow continues with the instruction after the function
6374    call, and the return value of the function is bound to the result
6375    argument.</p>
6376
6377 <h5>Example:</h5>
6378 <pre>
6379   %retval = call i32 @test(i32 %argc)
6380   call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* %msg, i32 12, i8 42)        <i>; yields i32</i>
6381   %X = tail call i32 @foo()                                    <i>; yields i32</i>
6382   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 @foo()  <i>; yields i32</i>
6383   call void %foo(i8 97 signext)
6384
6385   %struct.A = type { i32, i8 }
6386   %r = call %struct.A @foo()                        <i>; yields { 32, i8 }</i>
6387   %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                <i>; yields i32</i>
6388   %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               <i>; yields i8</i>
6389   %Z = call void @foo() noreturn                    <i>; indicates that %foo never returns normally</i>
6390   %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     <i>; Return value is %zero extended</i>
6391 </pre>
6392
6393 <p>llvm treats calls to some functions with names and arguments that match the
6394 standard C99 library as being the C99 library functions, and may perform
6395 optimizations or generate code for them under that assumption.  This is
6396 something we'd like to change in the future to provide better support for
6397 freestanding environments and non-C-based languages.</p>
6398
6399 </div>
6400
6401 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6402 <h4>
6403   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
6404 </h4>
6405
6406 <div>
6407
6408 <h5>Syntax:</h5>
6409 <pre>
6410   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
6411 </pre>
6412
6413 <h5>Overview:</h5>
6414 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
6415    the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
6416    <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
6417
6418 <h5>Arguments:</h5>
6419 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of the
6420    argument. It returns a value of the specified argument type and increments
6421    the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The actual type
6422    of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
6423
6424 <h5>Semantics:</h5>
6425 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified type
6426    from the specified <tt>va_list</tt> and causes the <tt>va_list</tt> to point
6427    to the next argument.  For more information, see the variable argument
6428    handling <a href="#int_varargs">Intrinsic Functions</a>.</p>
6429
6430 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
6431    take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
6432    function.</p>
6433
6434 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of
6435    an <a href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
6436    argument.</p>
6437
6438 <h5>Example:</h5>
6439 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
6440
6441 <p>Note that the code generator does not yet fully support va_arg on many
6442    targets. Also, it does not currently support va_arg with aggregate types on
6443    any target.</p>
6444
6445 </div>
6446
6447 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6448 <h4>
6449   <a name="i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a>
6450 </h4>
6451
6452 <div>
6453
6454 <h5>Syntax:</h5>
6455 <pre>
6456   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;resultty&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; &lt;clause&gt;+
6457   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;resultty&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; cleanup &lt;clause&gt;*
6458
6459   &lt;clause&gt; := catch &lt;type&gt; &lt;value&gt;
6460   &lt;clause&gt; := filter &lt;array constant type&gt; &lt;array constant&gt;
6461 </pre>
6462
6463 <h5>Overview:</h5>
6464 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction is used by
6465    <a href="ExceptionHandling.html#overview">LLVM's exception handling
6466    system</a> to specify that a basic block is a landing pad &mdash; one where
6467    the exception lands, and corresponds to the code found in the
6468    <i><tt>catch</tt></i> portion of a <i><tt>try/catch</tt></i> sequence. It
6469    defines values supplied by the personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon
6470    re-entry to the function. The <tt>resultval</tt> has the
6471    type <tt>resultty</tt>.</p>
6472
6473 <h5>Arguments:</h5>
6474 <p>This instruction takes a <tt>pers_fn</tt> value. This is the personality
6475    function associated with the unwinding mechanism. The optional
6476    <tt>cleanup</tt> flag indicates that the landing pad block is a cleanup.</p>
6477
6478 <p>A <tt>clause</tt> begins with the clause type &mdash; <tt>catch</tt>
6479    or <tt>filter</tt> &mdash; and contains the global variable representing the
6480    "type" that may be caught or filtered respectively. Unlike the
6481    <tt>catch</tt> clause, the <tt>filter</tt> clause takes an array constant as
6482    its argument. Use "<tt>[0 x i8**] undef</tt>" for a filter which cannot
6483    throw. The '<tt>landingpad</tt>' instruction must contain <em>at least</em>
6484    one <tt>clause</tt> or the <tt>cleanup</tt> flag.</p>
6485
6486 <h5>Semantics:</h5>
6487 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction defines the values which are set by the
6488    personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon re-entry to the function, and
6489    therefore the "result type" of the <tt>landingpad</tt> instruction. As with
6490    calling conventions, how the personality function results are represented in
6491    LLVM IR is target specific.</p>
6492
6493 <p>The clauses are applied in order from top to bottom. If two
6494    <tt>landingpad</tt> instructions are merged together through inlining, the
6495    clauses from the calling function are appended to the list of clauses.
6496    When the call stack is being unwound due to an exception being thrown, the
6497    exception is compared against each <tt>clause</tt> in turn.  If it doesn't
6498    match any of the clauses, and the <tt>cleanup</tt> flag is not set, then
6499    unwinding continues further up the call stack.</p>
6500
6501 <p>The <tt>landingpad</tt> instruction has several restrictions:</p>
6502
6503 <ul>
6504   <li>A landing pad block is a basic block which is the unwind destination of an
6505       '<tt>invoke</tt>' instruction.</li>
6506   <li>A landing pad block must have a '<tt>landingpad</tt>' instruction as its
6507       first non-PHI instruction.</li>
6508   <li>There can be only one '<tt>landingpad</tt>' instruction within the landing
6509       pad block.</li>
6510   <li>A basic block that is not a landing pad block may not include a
6511       '<tt>landingpad</tt>' instruction.</li>
6512   <li>All '<tt>landingpad</tt>' instructions in a function must have the same
6513       personality function.</li>
6514 </ul>
6515
6516 <h5>Example:</h5>
6517 <pre>
6518   ;; A landing pad which can catch an integer.
6519   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6520            catch i8** @_ZTIi
6521   ;; A landing pad that is a cleanup.
6522   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6523            cleanup
6524   ;; A landing pad which can catch an integer and can only throw a double.
6525   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6526            catch i8** @_ZTIi
6527            filter [1 x i8**] [@_ZTId]
6528 </pre>
6529
6530 </div>
6531
6532 </div>
6533
6534 </div>
6535
6536 <!-- *********************************************************************** -->
6537 <h2><a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a></h2>
6538 <!-- *********************************************************************** -->
6539
6540 <div>
6541
6542 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
6543    well known names and semantics and are required to follow certain
6544    restrictions.  Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for
6545    the LLVM language that does not require changing all of the transformations
6546    in LLVM when adding to the language (or the bitcode reader/writer, the
6547    parser, etc...).</p>
6548
6549 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
6550    prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
6551    begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external
6552    functions: you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic
6553    functions may only be used in call or invoke instructions: it is illegal to
6554    take the address of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic
6555    functions are part of the LLVM language, it is required if any are added that
6556    they be documented here.</p>
6557
6558 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents a
6559    family of functions that perform the same operation but on different data
6560    types. Because LLVM can represent over 8 million different integer types,
6561    overloading is used commonly to allow an intrinsic function to operate on any
6562    integer type. One or more of the argument types or the result type can be
6563    overloaded to accept any integer type. Argument types may also be defined as
6564    exactly matching a previous argument's type or the result type. This allows
6565    an intrinsic function which accepts multiple arguments, but needs all of them
6566    to be of the same type, to only be overloaded with respect to a single
6567    argument or the result.</p>
6568
6569 <p>Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument types
6570    encoded into its function name, each preceded by a period. Only those types
6571    which are overloaded result in a name suffix. Arguments whose type is matched
6572    against another type do not. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function
6573    can take an integer of any width and returns an integer of exactly the same
6574    integer width. This leads to a family of functions such as
6575    <tt>i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i29 @llvm.ctpop.i29(i29
6576    %val)</tt>.  Only one type, the return type, is overloaded, and only one type
6577    suffix is required. Because the argument's type is matched against the return
6578    type, it does not require its own name suffix.</p>
6579
6580 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the
6581    <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.</p>
6582
6583 <!-- ======================================================================= -->
6584 <h3>
6585   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
6586 </h3>
6587
6588 <div>
6589
6590 <p>Variable argument support is defined in LLVM with
6591    the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
6592    intrinsic functions.  These functions are related to the similarly named
6593    macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
6594
6595 <p>All of these functions operate on arguments that use a target-specific value
6596    type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly language reference manual does
6597    not define what this type is, so all transformations should be prepared to
6598    handle these functions regardless of the type used.</p>
6599
6600 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
6601    instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
6602    used.</p>
6603
6604 <pre class="doc_code">
6605 define i32 @test(i32 %X, ...) {
6606   ; Initialize variable argument processing
6607   %ap = alloca i8*
6608   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
6609   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
6610
6611   ; Read a single integer argument
6612   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
6613
6614   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
6615   %aq = alloca i8*
6616   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
6617   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
6618   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
6619
6620   ; Stop processing of arguments.
6621   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
6622   ret i32 %tmp
6623 }
6624
6625 declare void @llvm.va_start(i8*)
6626 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
6627 declare void @llvm.va_end(i8*)
6628 </pre>
6629
6630 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6631 <h4>
6632   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
6633 </h4>
6634
6635
6636 <div>
6637
6638 <h5>Syntax:</h5>
6639 <pre>
6640   declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)
6641 </pre>
6642
6643 <h5>Overview:</h5>
6644 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>
6645    for subsequent use by <tt><a href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
6646
6647 <h5>Arguments:</h5>
6648 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
6649
6650 <h5>Semantics:</h5>
6651 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
6652    macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes
6653    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next
6654    call to <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to
6655    the function.  Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not
6656    need to know the last argument of the function as the compiler can figure
6657    that out.</p>
6658
6659 </div>
6660
6661 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6662 <h4>
6663  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
6664 </h4>
6665
6666 <div>
6667
6668 <h5>Syntax:</h5>
6669 <pre>
6670   declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)
6671 </pre>
6672
6673 <h5>Overview:</h5>
6674 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
6675    which has been initialized previously
6676    with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
6677    or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
6678
6679 <h5>Arguments:</h5>
6680 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
6681
6682 <h5>Semantics:</h5>
6683 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
6684    macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys
6685    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls
6686    to <a href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a>
6687    and <a href="#int_va_copy"> <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
6688    with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
6689
6690 </div>
6691
6692 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6693 <h4>
6694   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
6695 </h4>
6696
6697 <div>
6698
6699 <h5>Syntax:</h5>
6700 <pre>
6701   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
6702 </pre>
6703
6704 <h5>Overview:</h5>
6705 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
6706    from the source argument list to the destination argument list.</p>
6707
6708 <h5>Arguments:</h5>
6709 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
6710    The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy
6711    from.</p>
6712
6713 <h5>Semantics:</h5>
6714 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
6715    macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the
6716    source <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt>
6717    element.  This intrinsic is necessary because
6718    the <tt><a href="#int_va_start"> llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
6719    arbitrarily complex and require, for example, memory allocation.</p>
6720
6721 </div>
6722
6723 </div>
6724
6725 <!-- ======================================================================= -->
6726 <h3>
6727   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
6728 </h3>
6729
6730 <div>
6731
6732 <p>LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
6733 Collection</a> (GC) requires the implementation and generation of these
6734 intrinsics. These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC
6735 roots on the stack</a>, as well as garbage collector implementations that
6736 require <a href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a>
6737 barriers.  Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate
6738 these intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details,
6739 see <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with
6740 LLVM</a>.</p>
6741
6742 <p>The garbage collection intrinsics only operate on objects in the generic
6743    address space (address space zero).</p>
6744
6745 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6746 <h4>
6747   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
6748 </h4>
6749
6750 <div>
6751
6752 <h5>Syntax:</h5>
6753 <pre>
6754   declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
6755 </pre>
6756
6757 <h5>Overview:</h5>
6758 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
6759    the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
6760
6761 <h5>Arguments:</h5>
6762 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
6763    root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a
6764    global value address) contains the meta-data to be associated with the
6765    root.</p>
6766
6767 <h5>Semantics:</h5>
6768 <p>At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the "ptrloc"
6769    location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
6770    the runtime to find the pointer at GC safe points. The '<tt>llvm.gcroot</tt>'
6771    intrinsic may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6772    algorithm</a>.</p>
6773
6774 </div>
6775
6776 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6777 <h4>
6778   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
6779 </h4>
6780
6781 <div>
6782
6783 <h5>Syntax:</h5>
6784 <pre>
6785   declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
6786 </pre>
6787
6788 <h5>Overview:</h5>
6789 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
6790    locations, allowing garbage collector implementations that require read
6791    barriers.</p>
6792
6793 <h5>Arguments:</h5>
6794 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
6795    allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the
6796    start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
6797    null).</p>
6798
6799 <h5>Semantics:</h5>
6800 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
6801    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6802    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic
6803    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6804    algorithm</a>.</p>
6805
6806 </div>
6807
6808 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6809 <h4>
6810   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
6811 </h4>
6812
6813 <div>
6814
6815 <h5>Syntax:</h5>
6816 <pre>
6817   declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
6818 </pre>
6819
6820 <h5>Overview:</h5>
6821 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
6822    locations, allowing garbage collector implementations that require write
6823    barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
6824
6825 <h5>Arguments:</h5>
6826 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
6827    object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to
6828    store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may
6829    be null.</p>
6830
6831 <h5>Semantics:</h5>
6832 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
6833    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6834    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic
6835    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6836    algorithm</a>.</p>
6837
6838 </div>
6839
6840 </div>
6841
6842 <!-- ======================================================================= -->
6843 <h3>
6844   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
6845 </h3>
6846
6847 <div>
6848
6849 <p>These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may
6850    only be implemented with code generator support.</p>
6851
6852 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6853 <h4>
6854   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
6855 </h4>
6856
6857 <div>
6858
6859 <h5>Syntax:</h5>
6860 <pre>
6861   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
6862 </pre>
6863
6864 <h5>Overview:</h5>
6865 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a
6866    target-specific value indicating the return address of the current function
6867    or one of its callers.</p>
6868
6869 <h5>Arguments:</h5>
6870 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
6871    for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.
6872    The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6873
6874 <h5>Semantics:</h5>
6875 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6876    indicating the return address of the specified call frame, or zero if it
6877    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6878    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6879    debugging purposes.</p>
6880
6881 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6882    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6883    obvious source-language caller.</p>
6884
6885 </div>
6886
6887 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6888 <h4>
6889   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
6890 </h4>
6891
6892 <div>
6893
6894 <h5>Syntax:</h5>
6895 <pre>
6896   declare i8* @llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
6897 </pre>
6898
6899 <h5>Overview:</h5>
6900 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the
6901    target-specific frame pointer value for the specified stack frame.</p>
6902
6903 <h5>Arguments:</h5>
6904 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
6905    pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
6906    etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6907
6908 <h5>Semantics:</h5>
6909 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6910    indicating the frame address of the specified call frame, or zero if it
6911    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6912    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6913    debugging purposes.</p>
6914
6915 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6916    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6917    obvious source-language caller.</p>
6918
6919 </div>
6920
6921 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6922 <h4>
6923   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
6924 </h4>
6925
6926 <div>
6927
6928 <h5>Syntax:</h5>
6929 <pre>
6930   declare i8* @llvm.stacksave()
6931 </pre>
6932
6933 <h5>Overview:</h5>
6934 <p>The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state
6935    of the function stack, for use
6936    with <a href="#int_stackrestore"> <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is
6937    useful for implementing language features like scoped automatic variable
6938    sized arrays in C99.</p>
6939
6940 <h5>Semantics:</h5>
6941 <p>This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed
6942    to <a href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When
6943    an <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved
6944    from <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack
6945    to the state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.
6946    In practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the
6947    stack that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.</p>
6948
6949 </div>
6950
6951 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6952 <h4>
6953   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
6954 </h4>
6955
6956 <div>
6957
6958 <h5>Syntax:</h5>
6959 <pre>
6960   declare void @llvm.stackrestore(i8* %ptr)
6961 </pre>
6962
6963 <h5>Overview:</h5>
6964 <p>The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
6965    the function stack to the state it was in when the
6966    corresponding <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic
6967    executed.  This is useful for implementing language features like scoped
6968    automatic variable sized arrays in C99.</p>
6969
6970 <h5>Semantics:</h5>
6971 <p>See the description
6972    for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.</p>
6973
6974 </div>
6975
6976 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6977 <h4>
6978   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
6979 </h4>
6980
6981 <div>
6982
6983 <h5>Syntax:</h5>
6984 <pre>
6985   declare void @llvm.prefetch(i8* &lt;address&gt;, i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;, i32 &lt;cache type&gt;)
6986 </pre>
6987
6988 <h5>Overview:</h5>
6989 <p>The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to
6990    insert a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.
6991    Prefetches have no effect on the behavior of the program but can change its
6992    performance characteristics.</p>
6993
6994 <h5>Arguments:</h5>
6995 <p><tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the
6996    specifier determining if the fetch should be for a read (0) or write (1),
6997    and <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
6998    locality, to (3) - extremely local keep in cache. The <tt>cache type</tt>
6999    specifies whether the prefetch is performed on the data (1) or instruction (0)
7000    cache. The <tt>rw</tt>, <tt>locality</tt> and <tt>cache type</tt> arguments
7001    must be constant integers.</p>
7002
7003 <h5>Semantics:</h5>
7004 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
7005    prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support
7006    this intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for
7007    better performance.</p>
7008
7009 </div>
7010
7011 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7012 <h4>
7013   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
7014 </h4>
7015
7016 <div>
7017
7018 <h5>Syntax:</h5>
7019 <pre>
7020   declare void @llvm.pcmarker(i32 &lt;id&gt;)
7021 </pre>
7022
7023 <h5>Overview:</h5>
7024 <p>The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program
7025    Counter (PC) in a region of code to simulators and other tools.  The method
7026    is target specific, but it is expected that the marker will use exported
7027    symbols to transmit the PC of the marker.  The marker makes no guarantees
7028    that it will remain with any specific instruction after optimizations.  It is
7029    possible that the presence of a marker will inhibit optimizations.  The
7030    intended use is to be inserted after optimizations to allow correlations of
7031    simulation runs.</p>
7032
7033 <h5>Arguments:</h5>
7034 <p><tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.</p>
7035
7036 <h5>Semantics:</h5>
7037 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do
7038    not support this intrinsic may ignore it.</p>
7039
7040 </div>
7041
7042 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7043 <h4>
7044   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
7045 </h4>
7046
7047 <div>
7048
7049 <h5>Syntax:</h5>
7050 <pre>
7051   declare i64 @llvm.readcyclecounter()
7052 </pre>
7053
7054 <h5>Overview:</h5>
7055 <p>The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle
7056    counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those
7057    targets that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it
7058    should map to RPCC.  As the backing counters overflow quickly (on the order
7059    of 9 seconds on alpha), this should only be used for small timings.</p>
7060
7061 <h5>Semantics:</h5>
7062 <p>When directly supported, reading the cycle counter should not modify any
7063    memory.  Implementations are allowed to either return a application specific
7064    value or a system wide value.  On backends without support, this is lowered
7065    to a constant 0.</p>
7066
7067 </div>
7068
7069 </div>
7070
7071 <!-- ======================================================================= -->
7072 <h3>
7073   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
7074 </h3>
7075
7076 <div>
7077
7078 <p>LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
7079    These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about
7080    the alignment of the pointer arguments to the code generator, providing
7081    opportunity for more efficient code generation.</p>
7082
7083 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7084 <h4>
7085   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
7086 </h4>
7087
7088 <div>
7089
7090 <h5>Syntax:</h5>
7091 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.memcpy</tt> on any
7092    integer bit width and for different address spaces. Not all targets support
7093    all bit widths however.</p>
7094
7095 <pre>
7096   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7097                                           i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7098   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7099                                           i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7100 </pre>
7101
7102 <h5>Overview:</h5>
7103 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7104    source location to the destination location.</p>
7105
7106 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt>
7107    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
7108    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
7109
7110 <h5>Arguments:</h5>
7111
7112 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
7113    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
7114    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
7115    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
7116    volatile access.</p>
7117
7118 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7119    then the caller guarantees that both the source and destination pointers are
7120    aligned to that boundary.</p>
7121
7122 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7123    <tt>llvm.memcpy</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7124    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7125    to depend on it.</p>
7126
7127 <h5>Semantics:</h5>
7128
7129 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7130    source location to the destination location, which are not allowed to
7131    overlap.  It copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to
7132    be aligned to some boundary, this can be specified as the fourth argument,
7133    otherwise it should be set to 0 or 1.</p>
7134
7135 </div>
7136
7137 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7138 <h4>
7139   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
7140 </h4>
7141
7142 <div>
7143
7144 <h5>Syntax:</h5>
7145 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memmove on any integer bit
7146    width and for different address space. Not all targets support all bit
7147    widths however.</p>
7148
7149 <pre>
7150   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7151                                            i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7152   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7153                                            i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7154 </pre>
7155
7156 <h5>Overview:</h5>
7157 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the
7158    source location to the destination location. It is similar to the
7159    '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to
7160    overlap.</p>
7161
7162 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt>
7163    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
7164    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
7165
7166 <h5>Arguments:</h5>
7167
7168 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
7169    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
7170    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
7171    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
7172    volatile access.</p>
7173
7174 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7175    then the caller guarantees that the source and destination pointers are
7176    aligned to that boundary.</p>
7177
7178 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7179    <tt>llvm.memmove</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7180    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7181    to depend on it.</p>
7182
7183 <h5>Semantics:</h5>
7184
7185 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7186    source location to the destination location, which may overlap.  It copies
7187    "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to some
7188    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
7189    be set to 0 or 1.</p>
7190
7191 </div>
7192
7193 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7194 <h4>
7195   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
7196 </h4>
7197
7198 <div>
7199
7200 <h5>Syntax:</h5>
7201 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memset on any integer bit
7202    width and for different address spaces. However, not all targets support all
7203    bit widths.</p>
7204
7205 <pre>
7206   declare void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
7207                                      i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7208   declare void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
7209                                      i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7210 </pre>
7211
7212 <h5>Overview:</h5>
7213 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a
7214    particular byte value.</p>
7215
7216 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt>
7217    intrinsic does not return a value and takes extra alignment/volatile
7218    arguments.  Also, the destination can be in an arbitrary address space.</p>
7219
7220 <h5>Arguments:</h5>
7221 <p>The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
7222    byte value with which to fill it, the third argument is an integer argument
7223    specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the known
7224    alignment of the destination location.</p>
7225
7226 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7227    then the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that
7228    boundary.</p>
7229
7230 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7231    <tt>llvm.memset</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7232    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7233    to depend on it.</p>
7234
7235 <h5>Semantics:</h5>
7236 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting
7237    at the destination location.  If the argument is known to be aligned to some
7238    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
7239    be set to 0 or 1.</p>
7240
7241 </div>
7242
7243 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7244 <h4>
7245   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
7246 </h4>
7247
7248 <div>
7249
7250 <h5>Syntax:</h5>
7251 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sqrt</tt> on any
7252    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7253    types however.</p>
7254
7255 <pre>
7256   declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
7257   declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
7258   declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
7259   declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
7260   declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
7261 </pre>
7262
7263 <h5>Overview:</h5>
7264 <p>The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
7265    returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' functions would.
7266    Unlike <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined
7267    behavior for negative numbers other than -0.0 (which allows for better
7268    optimization, because there is no need to worry about errno being
7269    set).  <tt>llvm.sqrt(-0.0)</tt> is defined to return -0.0 like IEEE sqrt.</p>
7270
7271 <h5>Arguments:</h5>
7272 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7273    type.</p>
7274
7275 <h5>Semantics:</h5>
7276 <p>This function returns the sqrt of the specified operand if it is a
7277    nonnegative floating point number.</p>
7278
7279 </div>
7280
7281 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7282 <h4>
7283   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
7284 </h4>
7285
7286 <div>
7287
7288 <h5>Syntax:</h5>
7289 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.powi</tt> on any
7290    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7291    types however.</p>
7292
7293 <pre>
7294   declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
7295   declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
7296   declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
7297   declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
7298   declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
7299 </pre>
7300
7301 <h5>Overview:</h5>
7302 <p>The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7303    specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
7304    multiplications is not defined.  When a vector of floating point type is
7305    used, the second argument remains a scalar integer value.</p>
7306
7307 <h5>Arguments:</h5>
7308 <p>The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
7309    that power.</p>
7310
7311 <h5>Semantics:</h5>
7312 <p>This function returns the first value raised to the second power with an
7313    unspecified sequence of rounding operations.</p>
7314
7315 </div>
7316
7317 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7318 <h4>
7319   <a name="int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a>
7320 </h4>
7321
7322 <div>
7323
7324 <h5>Syntax:</h5>
7325 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sin</tt> on any
7326    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7327    types however.</p>
7328
7329 <pre>
7330   declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
7331   declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
7332   declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
7333   declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
7334   declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7335 </pre>
7336
7337 <h5>Overview:</h5>
7338 <p>The '<tt>llvm.sin.*</tt>' intrinsics return the sine of the operand.</p>
7339
7340 <h5>Arguments:</h5>
7341 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7342    type.</p>
7343
7344 <h5>Semantics:</h5>
7345 <p>This function returns the sine of the specified operand, returning the same
7346    values as the libm <tt>sin</tt> functions would, and handles error conditions
7347    in the same way.</p>
7348
7349 </div>
7350
7351 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7352 <h4>
7353   <a name="int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a>
7354 </h4>
7355
7356 <div>
7357
7358 <h5>Syntax:</h5>
7359 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cos</tt> on any
7360    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7361    types however.</p>
7362
7363 <pre>
7364   declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
7365   declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
7366   declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
7367   declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
7368   declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7369 </pre>
7370
7371 <h5>Overview:</h5>
7372 <p>The '<tt>llvm.cos.*</tt>' intrinsics return the cosine of the operand.</p>
7373
7374 <h5>Arguments:</h5>
7375 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7376    type.</p>
7377
7378 <h5>Semantics:</h5>
7379 <p>This function returns the cosine of the specified operand, returning the same
7380    values as the libm <tt>cos</tt> functions would, and handles error conditions
7381    in the same way.</p>
7382
7383 </div>
7384
7385 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7386 <h4>
7387   <a name="int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a>
7388 </h4>
7389
7390 <div>
7391
7392 <h5>Syntax:</h5>
7393 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.pow</tt> on any
7394    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7395    types however.</p>
7396
7397 <pre>
7398   declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
7399   declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
7400   declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
7401   declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
7402   declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
7403 </pre>
7404
7405 <h5>Overview:</h5>
7406 <p>The '<tt>llvm.pow.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7407    specified (positive or negative) power.</p>
7408
7409 <h5>Arguments:</h5>
7410 <p>The second argument is a floating point power, and the first is a value to
7411    raise to that power.</p>
7412
7413 <h5>Semantics:</h5>
7414 <p>This function returns the first value raised to the second power, returning
7415    the same values as the libm <tt>pow</tt> functions would, and handles error
7416    conditions in the same way.</p>
7417
7418 </div>
7419
7420 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7421 <h4>
7422   <a name="int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a>
7423 </h4>
7424
7425 <div>
7426
7427 <h5>Syntax:</h5>
7428 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.exp</tt> on any
7429    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7430    types however.</p>
7431
7432 <pre>
7433   declare float     @llvm.exp.f32(float  %Val)
7434   declare double    @llvm.exp.f64(double %Val)
7435   declare x86_fp80  @llvm.exp.f80(x86_fp80  %Val)
7436   declare fp128     @llvm.exp.f128(fp128 %Val)
7437   declare ppc_fp128 @llvm.exp.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7438 </pre>
7439
7440 <h5>Overview:</h5>
7441 <p>The '<tt>llvm.exp.*</tt>' intrinsics perform the exp function.</p>
7442
7443 <h5>Arguments:</h5>
7444 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7445    type.</p>
7446
7447 <h5>Semantics:</h5>
7448 <p>This function returns the same values as the libm <tt>exp</tt> functions
7449    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7450
7451 </div>
7452
7453 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7454 <h4>
7455   <a name="int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a>
7456 </h4>
7457
7458 <div>
7459
7460 <h5>Syntax:</h5>
7461 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.log</tt> on any
7462    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7463    types however.</p>
7464
7465 <pre>
7466   declare float     @llvm.log.f32(float  %Val)
7467   declare double    @llvm.log.f64(double %Val)
7468   declare x86_fp80  @llvm.log.f80(x86_fp80  %Val)
7469   declare fp128     @llvm.log.f128(fp128 %Val)
7470   declare ppc_fp128 @llvm.log.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7471 </pre>
7472
7473 <h5>Overview:</h5>
7474 <p>The '<tt>llvm.log.*</tt>' intrinsics perform the log function.</p>
7475
7476 <h5>Arguments:</h5>
7477 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7478    type.</p>
7479
7480 <h5>Semantics:</h5>
7481 <p>This function returns the same values as the libm <tt>log</tt> functions
7482    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7483
7484 </div>
7485
7486 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7487 <h4>
7488   <a name="int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a>
7489 </h4>
7490
7491 <div>
7492
7493 <h5>Syntax:</h5>
7494 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fma</tt> on any
7495    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7496    types however.</p>
7497
7498 <pre>
7499   declare float     @llvm.fma.f32(float  %a, float  %b, float  %c)
7500   declare double    @llvm.fma.f64(double %a, double %b, double %c)
7501   declare x86_fp80  @llvm.fma.f80(x86_fp80 %a, x86_fp80 %b, x86_fp80 %c)
7502   declare fp128     @llvm.fma.f128(fp128 %a, fp128 %b, fp128 %c)
7503   declare ppc_fp128 @llvm.fma.ppcf128(ppc_fp128 %a, ppc_fp128 %b, ppc_fp128 %c)
7504 </pre>
7505
7506 <h5>Overview:</h5>
7507 <p>The '<tt>llvm.fma.*</tt>' intrinsics perform the fused multiply-add
7508    operation.</p>
7509
7510 <h5>Arguments:</h5>
7511 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7512    type.</p>
7513
7514 <h5>Semantics:</h5>
7515 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fma</tt> functions
7516    would.</p>
7517
7518 </div>
7519
7520 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7521 <h4>
7522   <a name="int_fabs">'<tt>llvm.fabs.*</tt>' Intrinsic</a>
7523 </h4>
7524
7525 <div>
7526
7527 <h5>Syntax:</h5>
7528 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fabs</tt> on any
7529    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7530    types however.</p>
7531
7532 <pre>
7533   declare float     @llvm.fabs.f32(float  %Val)
7534   declare double    @llvm.fabs.f64(double %Val)
7535   declare x86_fp80  @llvm.fabs.f80(x86_fp80  %Val)
7536   declare fp128     @llvm.fabs.f128(fp128 %Val)
7537   declare ppc_fp128 @llvm.fabs.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7538 </pre>
7539
7540 <h5>Overview:</h5>
7541 <p>The '<tt>llvm.fabs.*</tt>' intrinsics return the absolute value of
7542    the operand.</p>
7543
7544 <h5>Arguments:</h5>
7545 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7546    type.</p>
7547
7548 <h5>Semantics:</h5>
7549 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fabs</tt> functions
7550    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7551
7552 </div>
7553
7554 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7555 <h4>
7556   <a name="int_floor">'<tt>llvm.floor.*</tt>' Intrinsic</a>
7557 </h4>
7558
7559 <div>
7560
7561 <h5>Syntax:</h5>
7562 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.floor</tt> on any
7563    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7564    types however.</p>
7565
7566 <pre>
7567   declare float     @llvm.floor.f32(float  %Val)
7568   declare double    @llvm.floor.f64(double %Val)
7569   declare x86_fp80  @llvm.floor.f80(x86_fp80  %Val)
7570   declare fp128     @llvm.floor.f128(fp128 %Val)
7571   declare ppc_fp128 @llvm.floor.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7572 </pre>
7573
7574 <h5>Overview:</h5>
7575 <p>The '<tt>llvm.floor.*</tt>' intrinsics return the floor of
7576    the operand.</p>
7577
7578 <h5>Arguments:</h5>
7579 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7580    type.</p>
7581
7582 <h5>Semantics:</h5>
7583 <p>This function returns the same values as the libm <tt>floor</tt> functions
7584    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7585
7586 </div>
7587
7588 </div>
7589
7590 <!-- ======================================================================= -->
7591 <h3>
7592   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
7593 </h3>
7594
7595 <div>
7596
7597 <p>LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
7598    These allow efficient code generation for some algorithms.</p>
7599
7600 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7601 <h4>
7602   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
7603 </h4>
7604
7605 <div>
7606
7607 <h5>Syntax:</h5>
7608 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
7609    type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).</p>
7610
7611 <pre>
7612   declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 &lt;id&gt;)
7613   declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 &lt;id&gt;)
7614   declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 &lt;id&gt;)
7615 </pre>
7616
7617 <h5>Overview:</h5>
7618 <p>The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer
7619    values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These
7620    are useful for performing operations on data that is not in the target's
7621    native byte order.</p>
7622
7623 <h5>Semantics:</h5>
7624 <p>The <tt>llvm.bswap.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high
7625    and low byte of the input i16 swapped.  Similarly,
7626    the <tt>llvm.bswap.i32</tt> intrinsic returns an i32 value that has the four
7627    bytes of the input i32 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1,
7628    2, 3 then the returned i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.
7629    The <tt>llvm.bswap.i48</tt>, <tt>llvm.bswap.i64</tt> and other intrinsics
7630    extend this concept to additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and
7631    more, respectively).</p>
7632
7633 </div>
7634
7635 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7636 <h4>
7637   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
7638 </h4>
7639
7640 <div>
7641
7642 <h5>Syntax:</h5>
7643 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
7644    width, or on any vector with integer elements. Not all targets support all
7645   bit widths or vector types, however.</p>
7646
7647 <pre>
7648   declare i8 @llvm.ctpop.i8(i8  &lt;src&gt;)
7649   declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
7650   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
7651   declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
7652   declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
7653   declare &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctpop.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;)
7654 </pre>
7655
7656 <h5>Overview:</h5>
7657 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set
7658    in a value.</p>
7659
7660 <h5>Arguments:</h5>
7661 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
7662    integer type, or a vector with integer elements.
7663    The return type must match the argument type.</p>
7664
7665 <h5>Semantics:</h5>
7666 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable, or within each
7667    element of a vector.</p>
7668
7669 </div>
7670
7671 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7672 <h4>
7673   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
7674 </h4>
7675
7676 <div>
7677
7678 <h5>Syntax:</h5>
7679 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any
7680    integer bit width, or any vector whose elements are integers. Not all
7681    targets support all bit widths or vector types, however.</p>
7682
7683 <pre>
7684   declare i8   @llvm.ctlz.i8  (i8   &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7685   declare i16  @llvm.ctlz.i16 (i16  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7686   declare i32  @llvm.ctlz.i32 (i32  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7687   declare i64  @llvm.ctlz.i64 (i64  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7688   declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7689   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctlz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7690 </pre>
7691
7692 <h5>Overview:</h5>
7693 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7694    leading zeros in a variable.</p>
7695
7696 <h5>Arguments:</h5>
7697 <p>The first argument is the value to be counted. This argument may be of any
7698    integer type, or a vectory with integer element type. The return type
7699    must match the first argument type.</p>
7700
7701 <p>The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether the
7702    intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a defined
7703    result. Historically some architectures did not provide a defined result for
7704    zero values as efficiently, and many algorithms are now predicated on
7705    avoiding zero-value inputs.</p>
7706
7707 <h5>Semantics:</h5>
7708 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant)
7709    zeros in a variable, or within each element of the vector.
7710    If <tt>src == 0</tt> then the result is the size in bits of the type of
7711    <tt>src</tt> if <tt>is_zero_undef == 0</tt> and <tt>undef</tt> otherwise.
7712    For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.</p>
7713
7714 </div>
7715
7716 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7717 <h4>
7718   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
7719 </h4>
7720
7721 <div>
7722
7723 <h5>Syntax:</h5>
7724 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any
7725    integer bit width, or any vector of integer elements. Not all targets
7726    support all bit widths or vector types, however.</p>
7727
7728 <pre>
7729   declare i8   @llvm.cttz.i8  (i8   &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7730   declare i16  @llvm.cttz.i16 (i16  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7731   declare i32  @llvm.cttz.i32 (i32  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7732   declare i64  @llvm.cttz.i64 (i64  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7733   declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7734   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.cttz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7735 </pre>
7736
7737 <h5>Overview:</h5>
7738 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7739    trailing zeros.</p>
7740
7741 <h5>Arguments:</h5>
7742 <p>The first argument is the value to be counted. This argument may be of any
7743    integer type, or a vectory with integer element type. The return type
7744    must match the first argument type.</p>
7745
7746 <p>The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether the
7747    intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a defined
7748    result. Historically some architectures did not provide a defined result for
7749    zero values as efficiently, and many algorithms are now predicated on
7750    avoiding zero-value inputs.</p>
7751
7752 <h5>Semantics:</h5>
7753 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant)
7754    zeros in a variable, or within each element of a vector.
7755    If <tt>src == 0</tt> then the result is the size in bits of the type of
7756    <tt>src</tt> if <tt>is_zero_undef == 0</tt> and <tt>undef</tt> otherwise.
7757    For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.</p>
7758
7759 </div>
7760
7761 </div>
7762
7763 <!-- ======================================================================= -->
7764 <h3>
7765   <a name="int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
7766 </h3>
7767
7768 <div>
7769
7770 <p>LLVM provides intrinsics for some arithmetic with overflow operations.</p>
7771
7772 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7773 <h4>
7774   <a name="int_sadd_overflow">
7775     '<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7776   </a>
7777 </h4>
7778
7779 <div>
7780
7781 <h5>Syntax:</h5>
7782 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>
7783    on any integer bit width.</p>
7784
7785 <pre>
7786   declare {i16, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7787   declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7788   declare {i64, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7789 </pre>
7790
7791 <h5>Overview:</h5>
7792 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7793    a signed addition of the two arguments, and indicate whether an overflow
7794    occurred during the signed summation.</p>
7795
7796 <h5>Arguments:</h5>
7797 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7798    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7799    width. The second element of the result structure must be of
7800    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7801    undergo signed addition.</p>
7802
7803 <h5>Semantics:</h5>
7804 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7805    a signed addition of the two variables. They return a structure &mdash; the
7806    first element of which is the signed summation, and the second element of
7807    which is a bit specifying if the signed summation resulted in an
7808    overflow.</p>
7809
7810 <h5>Examples:</h5>
7811 <pre>
7812   %res = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7813   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7814   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7815   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7816 </pre>
7817
7818 </div>
7819
7820 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7821 <h4>
7822   <a name="int_uadd_overflow">
7823     '<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7824   </a>
7825 </h4>
7826
7827 <div>
7828
7829 <h5>Syntax:</h5>
7830 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>
7831    on any integer bit width.</p>
7832
7833 <pre>
7834   declare {i16, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7835   declare {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7836   declare {i64, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7837 </pre>
7838
7839 <h5>Overview:</h5>
7840 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7841    an unsigned addition of the two arguments, and indicate whether a carry
7842    occurred during the unsigned summation.</p>
7843
7844 <h5>Arguments:</h5>
7845 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7846    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7847    width. The second element of the result structure must be of
7848    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7849    undergo unsigned addition.</p>
7850
7851 <h5>Semantics:</h5>
7852 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7853    an unsigned addition of the two arguments. They return a structure &mdash;
7854    the first element of which is the sum, and the second element of which is a
7855    bit specifying if the unsigned summation resulted in a carry.</p>
7856
7857 <h5>Examples:</h5>
7858 <pre>
7859   %res = call {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7860   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7861   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7862   br i1 %obit, label %carry, label %normal
7863 </pre>
7864
7865 </div>
7866
7867 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7868 <h4>
7869   <a name="int_ssub_overflow">
7870     '<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7871   </a>
7872 </h4>
7873
7874 <div>
7875
7876 <h5>Syntax:</h5>
7877 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>
7878    on any integer bit width.</p>
7879
7880 <pre>
7881   declare {i16, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7882   declare {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7883   declare {i64, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7884 </pre>
7885
7886 <h5>Overview:</h5>
7887 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7888    a signed subtraction of the two arguments, and indicate whether an overflow
7889    occurred during the signed subtraction.</p>
7890
7891 <h5>Arguments:</h5>
7892 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7893    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7894    width. The second element of the result structure must be of
7895    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7896    undergo signed subtraction.</p>
7897
7898 <h5>Semantics:</h5>
7899 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7900    a signed subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7901    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7902    which is a bit specifying if the signed subtraction resulted in an
7903    overflow.</p>
7904
7905 <h5>Examples:</h5>
7906 <pre>
7907   %res = call {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7908   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7909   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7910   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7911 </pre>
7912
7913 </div>
7914
7915 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7916 <h4>
7917   <a name="int_usub_overflow">
7918     '<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7919   </a>
7920 </h4>
7921
7922 <div>
7923
7924 <h5>Syntax:</h5>
7925 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.usub.with.overflow</tt>
7926    on any integer bit width.</p>
7927
7928 <pre>
7929   declare {i16, i1} @llvm.usub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7930   declare {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7931   declare {i64, i1} @llvm.usub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7932 </pre>
7933
7934 <h5>Overview:</h5>
7935 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7936    an unsigned subtraction of the two arguments, and indicate whether an
7937    overflow occurred during the unsigned subtraction.</p>
7938
7939 <h5>Arguments:</h5>
7940 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7941    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7942    width. The second element of the result structure must be of
7943    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7944    undergo unsigned subtraction.</p>
7945
7946 <h5>Semantics:</h5>
7947 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7948    an unsigned subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7949    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7950    which is a bit specifying if the unsigned subtraction resulted in an
7951    overflow.</p>
7952
7953 <h5>Examples:</h5>
7954 <pre>
7955   %res = call {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7956   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7957   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7958   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7959 </pre>
7960
7961 </div>
7962
7963 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7964 <h4>
7965   <a name="int_smul_overflow">
7966     '<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7967   </a>
7968 </h4>
7969
7970 <div>
7971
7972 <h5>Syntax:</h5>
7973 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.smul.with.overflow</tt>
7974    on any integer bit width.</p>
7975
7976 <pre>
7977   declare {i16, i1} @llvm.smul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7978   declare {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7979   declare {i64, i1} @llvm.smul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7980 </pre>
7981
7982 <h5>Overview:</h5>
7983
7984 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7985    a signed multiplication of the two arguments, and indicate whether an
7986    overflow occurred during the signed multiplication.</p>
7987
7988 <h5>Arguments:</h5>
7989 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7990    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7991    width. The second element of the result structure must be of
7992    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7993    undergo signed multiplication.</p>
7994
7995 <h5>Semantics:</h5>
7996 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7997    a signed multiplication of the two arguments. They return a structure &mdash;
7998    the first element of which is the multiplication, and the second element of
7999    which is a bit specifying if the signed multiplication resulted in an
8000    overflow.</p>
8001
8002 <h5>Examples:</h5>
8003 <pre>
8004   %res = call {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8005   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
8006   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8007   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8008 </pre>
8009
8010 </div>
8011
8012 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8013 <h4>
8014   <a name="int_umul_overflow">
8015     '<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
8016   </a>
8017 </h4>
8018
8019 <div>
8020
8021 <h5>Syntax:</h5>
8022 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.umul.with.overflow</tt>
8023    on any integer bit width.</p>
8024
8025 <pre>
8026   declare {i16, i1} @llvm.umul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
8027   declare {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8028   declare {i64, i1} @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
8029 </pre>
8030
8031 <h5>Overview:</h5>
8032 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8033    a unsigned multiplication of the two arguments, and indicate whether an
8034    overflow occurred during the unsigned multiplication.</p>
8035
8036 <h5>Arguments:</h5>
8037 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
8038    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
8039    width. The second element of the result structure must be of
8040    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
8041    undergo unsigned multiplication.</p>
8042
8043 <h5>Semantics:</h5>
8044 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8045    an unsigned multiplication of the two arguments. They return a structure
8046    &mdash; the first element of which is the multiplication, and the second
8047    element of which is a bit specifying if the unsigned multiplication resulted
8048    in an overflow.</p>
8049
8050 <h5>Examples:</h5>
8051 <pre>
8052   %res = call {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8053   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
8054   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8055   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8056 </pre>
8057
8058 </div>
8059
8060 </div>
8061
8062 <!-- ======================================================================= -->
8063 <h3>
8064   <a name="spec_arithmetic">Specialised Arithmetic Intrinsics</a>
8065 </h3>
8066
8067 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8068
8069 <h4>
8070   <a name="fmuladd">'<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' Intrinsic</a>
8071 </h4>
8072
8073 <div>
8074
8075 <h5>Syntax:</h5>
8076 <pre>
8077   declare float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c)
8078   declare double @llvm.fmuladd.f64(double %a, double %b, double %c)
8079 </pre>
8080
8081 <h5>Overview:</h5>
8082 <p>The '<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' intrinsic functions represent multiply-add
8083 expressions that can be fused if the code generator determines that the fused
8084 expression would be legal and efficient.</p>
8085
8086 <h5>Arguments:</h5>
8087 <p>The '<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' intrinsics each take three arguments: two
8088 multiplicands, a and b, and an addend c.</p>
8089
8090 <h5>Semantics:</h5>
8091 <p>The expression:</p>
8092 <pre>
8093   %0 = call float @llvm.fmuladd.f32(%a, %b, %c)
8094 </pre>
8095 <p>is equivalent to the expression a * b + c, except that rounding will not be
8096 performed between the multiplication and addition steps if the code generator
8097 fuses the operations. Fusion is not guaranteed, even if the target platform
8098 supports it. If a fused multiply-add is required the corresponding llvm.fma.*
8099 intrinsic function should be used instead.</p>
8100
8101 <h5>Examples:</h5>
8102 <pre>
8103   %r2 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c) ; yields {float}:r2 = (a * b) + c
8104 </pre>
8105
8106 </div>
8107
8108 <!-- ======================================================================= -->
8109 <h3>
8110   <a name="int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
8111 </h3>
8112
8113 <div>
8114
8115 <p>For most target platforms, half precision floating point is a storage-only
8116    format. This means that it is
8117    a dense encoding (in memory) but does not support computation in the
8118    format.</p>
8119    
8120 <p>This means that code must first load the half-precision floating point
8121    value as an i16, then convert it to float with <a
8122    href="#int_convert_from_fp16"><tt>llvm.convert.from.fp16</tt></a>.
8123    Computation can then be performed on the float value (including extending to
8124    double etc).  To store the value back to memory, it is first converted to
8125    float if needed, then converted to i16 with
8126    <a href="#int_convert_to_fp16"><tt>llvm.convert.to.fp16</tt></a>, then
8127    storing as an i16 value.</p>
8128
8129 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8130 <h4>
8131   <a name="int_convert_to_fp16">
8132     '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic
8133   </a>
8134 </h4>
8135
8136 <div>
8137
8138 <h5>Syntax:</h5>
8139 <pre>
8140   declare i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
8141 </pre>
8142
8143 <h5>Overview:</h5>
8144 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
8145    a conversion from single precision floating point format to half precision
8146    floating point format.</p>
8147
8148 <h5>Arguments:</h5>
8149 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
8150    converted.</p>
8151
8152 <h5>Semantics:</h5>
8153 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
8154    a conversion from single precision floating point format to half precision
8155    floating point format. The return value is an <tt>i16</tt> which
8156    contains the converted number.</p>
8157
8158 <h5>Examples:</h5>
8159 <pre>
8160   %res = call i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
8161   store i16 %res, i16* @x, align 2
8162 </pre>
8163
8164 </div>
8165
8166 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8167 <h4>
8168   <a name="int_convert_from_fp16">
8169     '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic
8170   </a>
8171 </h4>
8172
8173 <div>
8174
8175 <h5>Syntax:</h5>
8176 <pre>
8177   declare f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
8178 </pre>
8179
8180 <h5>Overview:</h5>
8181 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs
8182    a conversion from half precision floating point format to single precision
8183    floating point format.</p>
8184
8185 <h5>Arguments:</h5>
8186 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
8187    converted.</p>
8188
8189 <h5>Semantics:</h5>
8190 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs a
8191    conversion from half single precision floating point format to single
8192    precision floating point format. The input half-float value is represented by
8193    an <tt>i16</tt> value.</p>
8194
8195 <h5>Examples:</h5>
8196 <pre>
8197   %a = load i16* @x, align 2
8198   %res = call f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
8199 </pre>
8200
8201 </div>
8202
8203 </div>
8204
8205 <!-- ======================================================================= -->
8206 <h3>
8207   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
8208 </h3>
8209
8210 <div>
8211
8212 <p>The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt>
8213    prefix), are described in
8214    the <a href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source
8215    Level Debugging</a> document.</p>
8216
8217 </div>
8218
8219 <!-- ======================================================================= -->
8220 <h3>
8221   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
8222 </h3>
8223
8224 <div>
8225
8226 <p>The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
8227    <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in
8228    the <a href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
8229    Handling</a> document.</p>
8230
8231 </div>
8232
8233 <!-- ======================================================================= -->
8234 <h3>
8235   <a name="int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
8236 </h3>
8237
8238 <div>
8239
8240 <p>These intrinsics make it possible to excise one parameter, marked with
8241    the <a href="#nest"><tt>nest</tt></a> attribute, from a function.
8242    The result is a callable
8243    function pointer lacking the nest parameter - the caller does not need to
8244    provide a value for it.  Instead, the value to use is stored in advance in a
8245    "trampoline", a block of memory usually allocated on the stack, which also
8246    contains code to splice the nest value into the argument list.  This is used
8247    to implement the GCC nested function address extension.</p>
8248
8249 <p>For example, if the function is
8250    <tt>i32 f(i8* nest %c, i32 %x, i32 %y)</tt> then the resulting function
8251    pointer has signature <tt>i32 (i32, i32)*</tt>.  It can be created as
8252    follows:</p>
8253
8254 <pre class="doc_code">
8255   %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
8256   %tramp1 = getelementptr [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
8257   call i8* @llvm.init.trampoline(i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8*, i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval)
8258   %p = call i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* %tramp1)
8259   %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
8260 </pre>
8261
8262 <p>The call <tt>%val = call i32 %fp(i32 %x, i32 %y)</tt> is then equivalent
8263    to <tt>%val = call i32 %f(i8* %nval, i32 %x, i32 %y)</tt>.</p>
8264
8265 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8266 <h4>
8267   <a name="int_it">
8268     '<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic
8269   </a>
8270 </h4>
8271
8272 <div>
8273
8274 <h5>Syntax:</h5>
8275 <pre>
8276   declare void @llvm.init.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;, i8* &lt;func&gt;, i8* &lt;nval&gt;)
8277 </pre>
8278
8279 <h5>Overview:</h5>
8280 <p>This fills the memory pointed to by <tt>tramp</tt> with executable code,
8281    turning it into a trampoline.</p>
8282
8283 <h5>Arguments:</h5>
8284 <p>The <tt>llvm.init.trampoline</tt> intrinsic takes three arguments, all
8285    pointers.  The <tt>tramp</tt> argument must point to a sufficiently large and
8286    sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
8287    intrinsic.  Note that the size and the alignment are target-specific - LLVM
8288    currently provides no portable way of determining them, so a front-end that
8289    generates this intrinsic needs to have some target-specific knowledge.
8290    The <tt>func</tt> argument must hold a function bitcast to
8291    an <tt>i8*</tt>.</p>
8292
8293 <h5>Semantics:</h5>
8294 <p>The block of memory pointed to by <tt>tramp</tt> is filled with target
8295    dependent code, turning it into a function.  Then <tt>tramp</tt> needs to be
8296    passed to <a href="#int_at">llvm.adjust.trampoline</a> to get a pointer
8297    which can be <a href="#int_trampoline">bitcast (to a new function) and
8298    called</a>.  The new function's signature is the same as that of
8299    <tt>func</tt> with any arguments marked with the <tt>nest</tt> attribute
8300    removed.  At most one such <tt>nest</tt> argument is allowed, and it must be of
8301    pointer type.  Calling the new function is equivalent to calling <tt>func</tt>
8302    with the same argument list, but with <tt>nval</tt> used for the missing
8303    <tt>nest</tt> argument.  If, after calling <tt>llvm.init.trampoline</tt>, the
8304    memory pointed to by <tt>tramp</tt> is modified, then the effect of any later call
8305    to the returned function pointer is undefined.</p>
8306 </div>
8307
8308 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8309 <h4>
8310   <a name="int_at">
8311     '<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic
8312   </a>
8313 </h4>
8314
8315 <div>
8316
8317 <h5>Syntax:</h5>
8318 <pre>
8319   declare i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;)
8320 </pre>
8321
8322 <h5>Overview:</h5>
8323 <p>This performs any required machine-specific adjustment to the address of a
8324    trampoline (passed as <tt>tramp</tt>).</p>
8325
8326 <h5>Arguments:</h5>
8327 <p><tt>tramp</tt> must point to a block of memory which already has trampoline code
8328    filled in by a previous call to <a href="#int_it"><tt>llvm.init.trampoline</tt>
8329    </a>.</p>
8330
8331 <h5>Semantics:</h5>
8332 <p>On some architectures the address of the code to be executed needs to be
8333    different to the address where the trampoline is actually stored.  This
8334    intrinsic returns the executable address corresponding to <tt>tramp</tt>
8335    after performing the required machine specific adjustments.
8336    The pointer returned can then be <a href="#int_trampoline"> bitcast and
8337    executed</a>.
8338 </p>
8339
8340 </div>
8341
8342 </div>
8343
8344 <!-- ======================================================================= -->
8345 <h3>
8346   <a name="int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
8347 </h3>
8348
8349 <div>
8350
8351 <p>This class of intrinsics exists to information about the lifetime of memory
8352    objects and ranges where variables are immutable.</p>
8353
8354 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8355 <h4>
8356   <a name="int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a>
8357 </h4>
8358
8359 <div>
8360
8361 <h5>Syntax:</h5>
8362 <pre>
8363   declare void @llvm.lifetime.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8364 </pre>
8365
8366 <h5>Overview:</h5>
8367 <p>The '<tt>llvm.lifetime.start</tt>' intrinsic specifies the start of a memory
8368    object's lifetime.</p>
8369
8370 <h5>Arguments:</h5>
8371 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8372    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8373    the object.</p>
8374
8375 <h5>Semantics:</h5>
8376 <p>This intrinsic indicates that before this point in the code, the value of the
8377    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8378    never be used and has an undefined value.  A load from the pointer that
8379    precedes this intrinsic can be replaced with
8380    <tt>'<a href="#undefvalues">undef</a>'</tt>.</p>
8381
8382 </div>
8383
8384 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8385 <h4>
8386   <a name="int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a>
8387 </h4>
8388
8389 <div>
8390
8391 <h5>Syntax:</h5>
8392 <pre>
8393   declare void @llvm.lifetime.end(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8394 </pre>
8395
8396 <h5>Overview:</h5>
8397 <p>The '<tt>llvm.lifetime.end</tt>' intrinsic specifies the end of a memory
8398    object's lifetime.</p>
8399
8400 <h5>Arguments:</h5>
8401 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8402    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8403    the object.</p>
8404
8405 <h5>Semantics:</h5>
8406 <p>This intrinsic indicates that after this point in the code, the value of the
8407    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8408    never be used and has an undefined value.  Any stores into the memory object
8409    following this intrinsic may be removed as dead.
8410
8411 </div>
8412
8413 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8414 <h4>
8415   <a name="int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a>
8416 </h4>
8417
8418 <div>
8419
8420 <h5>Syntax:</h5>
8421 <pre>
8422   declare {}* @llvm.invariant.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8423 </pre>
8424
8425 <h5>Overview:</h5>
8426 <p>The '<tt>llvm.invariant.start</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8427    a memory object will not change.</p>
8428
8429 <h5>Arguments:</h5>
8430 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8431    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8432    the object.</p>
8433
8434 <h5>Semantics:</h5>
8435 <p>This intrinsic indicates that until an <tt>llvm.invariant.end</tt> that uses
8436    the return value, the referenced memory location is constant and
8437    unchanging.</p>
8438
8439 </div>
8440
8441 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8442 <h4>
8443   <a name="int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a>
8444 </h4>
8445
8446 <div>
8447
8448 <h5>Syntax:</h5>
8449 <pre>
8450   declare void @llvm.invariant.end({}* &lt;start&gt;, i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8451 </pre>
8452
8453 <h5>Overview:</h5>
8454 <p>The '<tt>llvm.invariant.end</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8455    a memory object are mutable.</p>
8456
8457 <h5>Arguments:</h5>
8458 <p>The first argument is the matching <tt>llvm.invariant.start</tt> intrinsic.
8459    The second argument is a constant integer representing the size of the
8460    object, or -1 if it is variable sized and the third argument is a pointer
8461    to the object.</p>
8462
8463 <h5>Semantics:</h5>
8464 <p>This intrinsic indicates that the memory is mutable again.</p>
8465
8466 </div>
8467
8468 </div>
8469
8470 <!-- ======================================================================= -->
8471 <h3>
8472   <a name="int_general">General Intrinsics</a>
8473 </h3>
8474
8475 <div>
8476
8477 <p>This class of intrinsics is designed to be generic and has no specific
8478    purpose.</p>
8479
8480 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8481 <h4>
8482   <a name="int_var_annotation">'<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a>
8483 </h4>
8484
8485 <div>
8486
8487 <h5>Syntax:</h5>
8488 <pre>
8489   declare void @llvm.var.annotation(i8* &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8490 </pre>
8491
8492 <h5>Overview:</h5>
8493 <p>The '<tt>llvm.var.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8494
8495 <h5>Arguments:</h5>
8496 <p>The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a
8497    global string, the third is a pointer to a global string which is the source
8498    file name, and the last argument is the line number.</p>
8499
8500 <h5>Semantics:</h5>
8501 <p>This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary strings.
8502    This can be useful for special purpose optimizations that want to look for
8503    these annotations.  These have no other defined use; they are ignored by code
8504    generation and optimization.</p>
8505
8506 </div>
8507
8508 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8509 <h4>
8510   <a name="int_annotation">'<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a>
8511 </h4>
8512
8513 <div>
8514
8515 <h5>Syntax:</h5>
8516 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use '<tt>llvm.annotation</tt>' on
8517    any integer bit width.</p>
8518
8519 <pre>
8520   declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8521   declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8522   declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8523   declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8524   declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8525 </pre>
8526
8527 <h5>Overview:</h5>
8528 <p>The '<tt>llvm.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8529
8530 <h5>Arguments:</h5>
8531 <p>The first argument is an integer value (result of some expression), the
8532    second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a global
8533    string which is the source file name, and the last argument is the line
8534    number.  It returns the value of the first argument.</p>
8535
8536 <h5>Semantics:</h5>
8537 <p>This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions with
8538    arbitrary strings.  This can be useful for special purpose optimizations that
8539    want to look for these annotations.  These have no other defined use; they
8540    are ignored by code generation and optimization.</p>
8541
8542 </div>
8543
8544 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8545 <h4>
8546   <a name="int_trap">'<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a>
8547 </h4>
8548
8549 <div>
8550
8551 <h5>Syntax:</h5>
8552 <pre>
8553   declare void @llvm.trap() noreturn nounwind
8554 </pre>
8555
8556 <h5>Overview:</h5>
8557 <p>The '<tt>llvm.trap</tt>' intrinsic.</p>
8558
8559 <h5>Arguments:</h5>
8560 <p>None.</p>
8561
8562 <h5>Semantics:</h5>
8563 <p>This intrinsic is lowered to the target dependent trap instruction. If the
8564    target does not have a trap instruction, this intrinsic will be lowered to
8565    a call of the <tt>abort()</tt> function.</p>
8566
8567 </div>
8568
8569 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8570 <h4>
8571   <a name="int_debugtrap">'<tt>llvm.debugtrap</tt>' Intrinsic</a>
8572 </h4>
8573
8574 <div>
8575
8576 <h5>Syntax:</h5>
8577 <pre>
8578   declare void @llvm.debugtrap() nounwind
8579 </pre>
8580
8581 <h5>Overview:</h5>
8582 <p>The '<tt>llvm.debugtrap</tt>' intrinsic.</p>
8583
8584 <h5>Arguments:</h5>
8585 <p>None.</p>
8586
8587 <h5>Semantics:</h5>
8588 <p>This intrinsic is lowered to code which is intended to cause an execution
8589    trap with the intention of requesting the attention of a debugger.</p>
8590
8591 </div>
8592
8593 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8594 <h4>
8595   <a name="int_stackprotector">'<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a>
8596 </h4>
8597
8598 <div>
8599
8600 <h5>Syntax:</h5>
8601 <pre>
8602   declare void @llvm.stackprotector(i8* &lt;guard&gt;, i8** &lt;slot&gt;)
8603 </pre>
8604
8605 <h5>Overview:</h5>
8606 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic takes the <tt>guard</tt> and
8607    stores it onto the stack at <tt>slot</tt>. The stack slot is adjusted to
8608    ensure that it is placed on the stack before local variables.</p>
8609
8610 <h5>Arguments:</h5>
8611 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic requires two pointer
8612    arguments. The first argument is the value loaded from the stack
8613    guard <tt>@__stack_chk_guard</tt>. The second variable is an <tt>alloca</tt>
8614    that has enough space to hold the value of the guard.</p>
8615
8616 <h5>Semantics:</h5>
8617 <p>This intrinsic causes the prologue/epilogue inserter to force the position of
8618    the <tt>AllocaInst</tt> stack slot to be before local variables on the
8619    stack. This is to ensure that if a local variable on the stack is
8620    overwritten, it will destroy the value of the guard. When the function exits,
8621    the guard on the stack is checked against the original guard. If they are
8622    different, then the program aborts by calling the <tt>__stack_chk_fail()</tt>
8623    function.</p>
8624
8625 </div>
8626
8627 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8628 <h4>
8629   <a name="int_objectsize">'<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a>
8630 </h4>
8631
8632 <div>
8633
8634 <h5>Syntax:</h5>
8635 <pre>
8636   declare i32 @llvm.objectsize.i32(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;min&gt;)
8637   declare i64 @llvm.objectsize.i64(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;min&gt;)
8638 </pre>
8639
8640 <h5>Overview:</h5>
8641 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is designed to provide information to
8642    the optimizers to determine at compile time whether a) an operation (like
8643    memcpy) will overflow a buffer that corresponds to an object, or b) that a
8644    runtime check for overflow isn't necessary. An object in this context means
8645    an allocation of a specific class, structure, array, or other object.</p>
8646
8647 <h5>Arguments:</h5>
8648 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8649    argument is a pointer to or into the <tt>object</tt>. The second argument
8650    is a boolean and determines whether <tt>llvm.objectsize</tt> returns 0 (if
8651    true) or -1 (if false) when the object size is unknown.
8652    The second argument only accepts constants.</p>
8653    
8654 <h5>Semantics:</h5>
8655 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is lowered to a constant representing
8656    the size of the object concerned. If the size cannot be determined at compile
8657    time, <tt>llvm.objectsize</tt> returns <tt>i32/i64 -1 or 0</tt>
8658    (depending on the <tt>min</tt> argument).</p>
8659
8660 </div>
8661 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8662 <h4>
8663   <a name="int_expect">'<tt>llvm.expect</tt>' Intrinsic</a>
8664 </h4>
8665
8666 <div>
8667
8668 <h5>Syntax:</h5>
8669 <pre>
8670   declare i32 @llvm.expect.i32(i32 &lt;val&gt;, i32 &lt;expected_val&gt;)
8671   declare i64 @llvm.expect.i64(i64 &lt;val&gt;, i64 &lt;expected_val&gt;)
8672 </pre>
8673
8674 <h5>Overview:</h5>
8675 <p>The <tt>llvm.expect</tt> intrinsic provides information about expected (the
8676    most probable) value of <tt>val</tt>, which can be used by optimizers.</p>
8677
8678 <h5>Arguments:</h5>
8679 <p>The <tt>llvm.expect</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8680    argument is a value. The second argument is an expected value, this needs to
8681    be a constant value, variables are not allowed.</p>
8682
8683 <h5>Semantics:</h5>
8684 <p>This intrinsic is lowered to the <tt>val</tt>.</p>
8685 </div>
8686
8687 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8688 <h4>
8689   <a name="int_donothing">'<tt>llvm.donothing</tt>' Intrinsic</a>
8690 </h4>
8691
8692 <div>
8693
8694 <h5>Syntax:</h5>
8695 <pre>
8696   declare void @llvm.donothing() nounwind readnone
8697 </pre>
8698
8699 <h5>Overview:</h5>
8700 <p>The <tt>llvm.donothing</tt> intrinsic doesn't perform any operation. It's the
8701 only intrinsic that can be called with an invoke instruction.</p>
8702
8703 <h5>Arguments:</h5>
8704 <p>None.</p>
8705
8706 <h5>Semantics:</h5>
8707 <p>This intrinsic does nothing, and it's removed by optimizers and ignored by
8708 codegen.</p>
8709 </div>
8710
8711 </div>
8712
8713 </div>
8714 <!-- *********************************************************************** -->
8715 <hr>
8716 <address>
8717   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
8718   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
8719   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
8720   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
8721
8722   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
8723   <a href="http://llvm.org/">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
8724   Last modified: $Date$
8725 </address>
8726
8727 </body>
8728 </html>