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1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
3 <html>
4 <head>
5   <title>LLVM Assembly Language Reference Manual</title>
6   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
7   <meta name="author" content="Chris Lattner">
8   <meta name="description"
9   content="LLVM Assembly Language Reference Manual.">
10   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
11 </head>
12
13 <body>
14
15 <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_linker_private_weak_def_auto">'<tt>linker_private_weak_def_auto</tt>' Linkage</a></li>
29           <li><a href="#linkage_internal">'<tt>internal</tt>' Linkage</a></li>
30           <li><a href="#linkage_available_externally">'<tt>available_externally</tt>' Linkage</a></li>
31           <li><a href="#linkage_linkonce">'<tt>linkonce</tt>' Linkage</a></li>
32           <li><a href="#linkage_common">'<tt>common</tt>' Linkage</a></li>
33           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak</tt>' Linkage</a></li>
34           <li><a href="#linkage_appending">'<tt>appending</tt>' Linkage</a></li>
35           <li><a href="#linkage_externweak">'<tt>extern_weak</tt>' Linkage</a></li>
36           <li><a href="#linkage_linkonce_odr">'<tt>linkonce_odr</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="#trapvalues">Trap 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></li>
104     </ol>
105   </li>
106   <li><a href="#intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
107     <ol>
108       <li><a href="#intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a></li>
109       <li><a href="#intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>'
110           Global Variable</a></li>
111       <li><a href="#intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>'
112          Global Variable</a></li>
113       <li><a href="#intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>'
114          Global Variable</a></li>
115     </ol>
116   </li>
117   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
118     <ol>
119       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
120         <ol>
121           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
122           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
123           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
124           <li><a href="#i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a></li>
125           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
126           <li><a href="#i_unwind">'<tt>unwind</tt>'  Instruction</a></li>
127           <li><a href="#i_resume">'<tt>resume</tt>'  Instruction</a></li>
128           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
129         </ol>
130       </li>
131       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
132         <ol>
133           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
134           <li><a href="#i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a></li>
135           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
136           <li><a href="#i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a></li>
137           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
138           <li><a href="#i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a></li>
139           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
140           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
141           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
142           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
143           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
144           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
145         </ol>
146       </li>
147       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
148         <ol>
149           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
150           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
151           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
152           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
153           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
154           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
155         </ol>
156       </li>
157       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
158         <ol>
159           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
160           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
161           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
162         </ol>
163       </li>
164       <li><a href="#aggregateops">Aggregate Operations</a>
165         <ol>
166           <li><a href="#i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a></li>
167           <li><a href="#i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a></li>
168         </ol>
169       </li>
170       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
171         <ol>
172           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a></li>
173          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a></li>
174          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a></li>
175          <li><a href="#i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a></li>
176          <li><a href="#i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a></li>
177          <li><a href="#i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a></li>
178          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
179         </ol>
180       </li>
181       <li><a href="#convertops">Conversion Operations</a>
182         <ol>
183           <li><a href="#i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
184           <li><a href="#i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a></li>
185           <li><a href="#i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a></li>
186           <li><a href="#i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
187           <li><a href="#i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a></li>
188           <li><a href="#i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a></li>
189           <li><a href="#i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a></li>
190           <li><a href="#i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
191           <li><a href="#i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
192           <li><a href="#i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a></li>
193           <li><a href="#i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a></li>
194           <li><a href="#i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a></li>
195         </ol>
196       </li>
197       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
198         <ol>
199           <li><a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a></li>
200           <li><a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a></li>
201           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
202           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
203           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
204           <li><a href="#i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>'  Instruction</a></li>
205           <li><a href="#i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a></li>
206         </ol>
207       </li>
208     </ol>
209   </li>
210   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
211     <ol>
212       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
213         <ol>
214           <li><a href="#int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
215           <li><a href="#int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
216           <li><a href="#int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
217         </ol>
218       </li>
219       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
220         <ol>
221           <li><a href="#int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
222           <li><a href="#int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
223           <li><a href="#int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
224         </ol>
225       </li>
226       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
227         <ol>
228           <li><a href="#int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
229           <li><a href="#int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
230           <li><a href="#int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a></li>
231           <li><a href="#int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a></li>
232           <li><a href="#int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
233           <li><a href="#int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
234           <li><a href="#int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a></li>
235         </ol>
236       </li>
237       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
238         <ol>
239           <li><a href="#int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy.*</tt>' Intrinsic</a></li>
240           <li><a href="#int_memmove">'<tt>llvm.memmove.*</tt>' Intrinsic</a></li>
241           <li><a href="#int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsic</a></li>
242           <li><a href="#int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a></li>
243           <li><a href="#int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a></li>
244           <li><a href="#int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a></li>
245           <li><a href="#int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a></li>
246           <li><a href="#int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a></li>
247           <li><a href="#int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a></li>
248           <li><a href="#int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a></li>
249           <li><a href="#int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a></li>
250         </ol>
251       </li>
252       <li><a href="#int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
253         <ol>
254           <li><a href="#int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a></li>
255           <li><a href="#int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic </a></li>
256           <li><a href="#int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
257           <li><a href="#int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
258         </ol>
259       </li>
260       <li><a href="#int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
261         <ol>
262           <li><a href="#int_sadd_overflow">'<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
263           <li><a href="#int_uadd_overflow">'<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
264           <li><a href="#int_ssub_overflow">'<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
265           <li><a href="#int_usub_overflow">'<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
266           <li><a href="#int_smul_overflow">'<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
267           <li><a href="#int_umul_overflow">'<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
268         </ol>
269       </li>
270       <li><a href="#int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
271         <ol>
272           <li><a href="#int_convert_to_fp16">'<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
273           <li><a href="#int_convert_from_fp16">'<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
274         </ol>
275       </li>
276       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
277       <li><a href="#int_eh">Exception Handling intrinsics</a></li>
278       <li><a href="#int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
279         <ol>
280           <li><a href="#int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
281           <li><a href="#int_at">'<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
282         </ol>
283       </li>
284       <li><a href="#int_atomics">Atomic intrinsics</a>
285         <ol>
286           <li><a href="#int_memory_barrier"><tt>llvm.memory_barrier</tt></a></li>
287           <li><a href="#int_atomic_cmp_swap"><tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt></a></li>
288           <li><a href="#int_atomic_swap"><tt>llvm.atomic.swap</tt></a></li>
289           <li><a href="#int_atomic_load_add"><tt>llvm.atomic.load.add</tt></a></li>
290           <li><a href="#int_atomic_load_sub"><tt>llvm.atomic.load.sub</tt></a></li>
291           <li><a href="#int_atomic_load_and"><tt>llvm.atomic.load.and</tt></a></li>
292           <li><a href="#int_atomic_load_nand"><tt>llvm.atomic.load.nand</tt></a></li>
293           <li><a href="#int_atomic_load_or"><tt>llvm.atomic.load.or</tt></a></li>
294           <li><a href="#int_atomic_load_xor"><tt>llvm.atomic.load.xor</tt></a></li>
295           <li><a href="#int_atomic_load_max"><tt>llvm.atomic.load.max</tt></a></li>
296           <li><a href="#int_atomic_load_min"><tt>llvm.atomic.load.min</tt></a></li>
297           <li><a href="#int_atomic_load_umax"><tt>llvm.atomic.load.umax</tt></a></li>
298           <li><a href="#int_atomic_load_umin"><tt>llvm.atomic.load.umin</tt></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></a></li>
304           <li><a href="#int_lifetime_end"><tt>llvm.lifetime.end</tt></a></li>
305           <li><a href="#int_invariant_start"><tt>llvm.invariant.start</tt></a></li>
306           <li><a href="#int_invariant_end"><tt>llvm.invariant.end</tt></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_stackprotector">
318             '<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a></li>
319           <li><a href="#int_objectsize">
320             '<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a></li>
321         </ol>
322       </li>
323     </ol>
324   </li>
325 </ol>
326
327 <div class="doc_author">
328   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
329             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
330 </div>
331
332 <!-- *********************************************************************** -->
333 <h2><a name="abstract">Abstract</a></h2>
334 <!-- *********************************************************************** -->
335
336 <div>
337
338 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. LLVM is
339    a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides type
340    safety, low-level operations, flexibility, and the capability of representing
341    'all' high-level languages cleanly.  It is the common code representation
342    used throughout all phases of the LLVM compilation strategy.</p>
343
344 </div>
345
346 <!-- *********************************************************************** -->
347 <h2><a name="introduction">Introduction</a></h2>
348 <!-- *********************************************************************** -->
349
350 <div>
351
352 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three different forms:
353    as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode representation (suitable
354    for fast loading by a Just-In-Time compiler), and as a human readable
355    assembly language representation.  This allows LLVM to provide a powerful
356    intermediate representation for efficient compiler transformations and
357    analysis, while providing a natural means to debug and visualize the
358    transformations.  The three different forms of LLVM are all equivalent.  This
359    document describes the human readable representation and notation.</p>
360
361 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level while being
362    expressive, typed, and extensible at the same time.  It aims to be a
363    "universal IR" of sorts, by being at a low enough level that high-level ideas
364    may be cleanly mapped to it (similar to how microprocessors are "universal
365    IR's", allowing many source languages to be mapped to them).  By providing
366    type information, LLVM can be used as the target of optimizations: for
367    example, through pointer analysis, it can be proven that a C automatic
368    variable is never accessed outside of the current function, allowing it to
369    be promoted to a simple SSA value instead of a memory location.</p>
370
371 <!-- _______________________________________________________________________ -->
372 <h4>
373   <a name="wellformed">Well-Formedness</a>
374 </h4>
375
376 <div>
377
378 <p>It is important to note that this document describes 'well formed' LLVM
379    assembly language.  There is a difference between what the parser accepts and
380    what is considered 'well formed'.  For example, the following instruction is
381    syntactically okay, but not well formed:</p>
382
383 <pre class="doc_code">
384 %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
385 </pre>
386
387 <p>because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of its uses. The
388    LLVM infrastructure provides a verification pass that may be used to verify
389    that an LLVM module is well formed.  This pass is automatically run by the
390    parser after parsing input assembly and by the optimizer before it outputs
391    bitcode.  The violations pointed out by the verifier pass indicate bugs in
392    transformation passes or input to the parser.</p>
393
394 </div>
395
396 </div>
397
398 <!-- Describe the typesetting conventions here. -->
399
400 <!-- *********************************************************************** -->
401 <h2><a name="identifiers">Identifiers</a></h2>
402 <!-- *********************************************************************** -->
403
404 <div>
405
406 <p>LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
407    identifiers (functions, global variables) begin with the <tt>'@'</tt>
408    character. Local identifiers (register names, types) begin with
409    the <tt>'%'</tt> character. Additionally, there are three different formats
410    for identifiers, for different purposes:</p>
411
412 <ol>
413   <li>Named values are represented as a string of characters with their prefix.
414       For example, <tt>%foo</tt>, <tt>@DivisionByZero</tt>,
415       <tt>%a.really.long.identifier</tt>. The actual regular expression used is
416       '<tt>[%@][a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.  Identifiers which require
417       other characters in their names can be surrounded with quotes. Special
418       characters may be escaped using <tt>"\xx"</tt> where <tt>xx</tt> is the
419       ASCII code for the character in hexadecimal.  In this way, any character
420       can be used in a name value, even quotes themselves.</li>
421
422   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with their
423       prefix.  For example, <tt>%12</tt>, <tt>@2</tt>, <tt>%44</tt>.</li>
424
425   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
426       constants</a>, below.</li>
427 </ol>
428
429 <p>LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
430    don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
431    reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
432    unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
433    variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
434
435 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
436    languages. There are keywords for different opcodes
437    ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>',
438    '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>',
439    '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names
440    ('<tt><a href="#t_void">void</a></tt>',
441    '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...), and others.  These
442    reserved words cannot conflict with variable names, because none of them
443    start with a prefix character (<tt>'%'</tt> or <tt>'@'</tt>).</p>
444
445 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
446    '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
447
448 <p>The easy way:</p>
449
450 <pre class="doc_code">
451 %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
452 </pre>
453
454 <p>After strength reduction:</p>
455
456 <pre class="doc_code">
457 %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
458 </pre>
459
460 <p>And the hard way:</p>
461
462 <pre class="doc_code">
463 %0 = <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
464 %1 = <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
465 %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
466 </pre>
467
468 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several important
469    lexical features of LLVM:</p>
470
471 <ol>
472   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
473       line.</li>
474
475   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
476       assigned to a named value.</li>
477
478   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
479 </ol>
480
481 <p>It also shows a convention that we follow in this document.  When
482    demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
483    defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
484    text.</p>
485
486 </div>
487
488 <!-- *********************************************************************** -->
489 <h2><a name="highlevel">High Level Structure</a></h2>
490 <!-- *********************************************************************** -->
491 <div>
492 <!-- ======================================================================= -->
493 <h3>
494   <a name="modulestructure">Module Structure</a>
495 </h3>
496
497 <div>
498
499 <p>LLVM programs are composed of "Module"s, each of which is a translation unit
500    of the input programs.  Each module consists of functions, global variables,
501    and symbol table entries.  Modules may be combined together with the LLVM
502    linker, which merges function (and global variable) definitions, resolves
503    forward declarations, and merges symbol table entries. Here is an example of
504    the "hello world" module:</p>
505
506 <pre class="doc_code">
507 <i>; Declare the string constant as a global constant.</i>&nbsp;
508 <a href="#identifiers">@.LC0</a> = <a href="#linkage_internal">internal</a>&nbsp;<a href="#globalvars">constant</a>&nbsp;<a href="#t_array">[13 x i8]</a> c"hello world\0A\00"      <i>; [13 x i8]*</i>&nbsp;
509
510 <i>; External declaration of the puts function</i>&nbsp;
511 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 @puts(i8*)                                      <i>; i32 (i8*)* </i>&nbsp;
512
513 <i>; Definition of main function</i>
514 define i32 @main() {   <i>; i32()* </i>&nbsp;
515   <i>; Convert [13 x i8]* to i8  *...</i>&nbsp;
516   %cast210 = <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8]* @.LC0, i64 0, i64 0   <i>; i8*</i>&nbsp;
517
518   <i>; Call puts function to write out the string to stdout.</i>&nbsp;
519   <a href="#i_call">call</a> i32 @puts(i8* %cast210)           <i>; i32</i>&nbsp;
520   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0&nbsp;
521 }
522
523 <i>; Named metadata</i>
524 !1 = metadata !{i32 41}
525 !foo = !{!1, null}
526 </pre>
527
528 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a> named
529    "<tt>.LC0</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>" function,
530    a <a href="#functionstructure">function definition</a> for
531    "<tt>main</tt>" and <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> 
532    "<tt>foo"</tt>.</p>
533
534 <p>In general, a module is made up of a list of global values, where both
535    functions and global variables are global values.  Global values are
536    represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
537    array of char, and a pointer to a function), and have one of the
538    following <a href="#linkage">linkage types</a>.</p>
539
540 </div>
541
542 <!-- ======================================================================= -->
543 <h3>
544   <a name="linkage">Linkage Types</a>
545 </h3>
546
547 <div>
548
549 <p>All Global Variables and Functions have one of the following types of
550    linkage:</p>
551
552 <dl>
553   <dt><tt><b><a name="linkage_private">private</a></b></tt></dt>
554   <dd>Global values with "<tt>private</tt>" linkage are only directly accessible
555       by objects in the current module. In particular, linking code into a
556       module with an private global value may cause the private to be renamed as
557       necessary to avoid collisions.  Because the symbol is private to the
558       module, all references can be updated. This doesn't show up in any symbol
559       table in the object file.</dd>
560
561   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private">linker_private</a></b></tt></dt>
562   <dd>Similar to <tt>private</tt>, but the symbol is passed through the
563       assembler and evaluated by the linker. Unlike normal strong symbols, they
564       are removed by the linker from the final linked image (executable or
565       dynamic library).</dd>
566
567   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private_weak">linker_private_weak</a></b></tt></dt>
568   <dd>Similar to "<tt>linker_private</tt>", but the symbol is weak. Note that
569       <tt>linker_private_weak</tt> symbols are subject to coalescing by the
570       linker. The symbols are removed by the linker from the final linked image
571       (executable or dynamic library).</dd>
572
573   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private_weak_def_auto">linker_private_weak_def_auto</a></b></tt></dt>
574   <dd>Similar to "<tt>linker_private_weak</tt>", but it's known that the address
575       of the object is not taken. For instance, functions that had an inline
576       definition, but the compiler decided not to inline it. Note,
577       unlike <tt>linker_private</tt> and <tt>linker_private_weak</tt>,
578       <tt>linker_private_weak_def_auto</tt> may have only <tt>default</tt>
579       visibility.  The symbols are removed by the linker from the final linked
580       image (executable or dynamic library).</dd>
581
582   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt></dt>
583   <dd>Similar to private, but the value shows as a local symbol
584       (<tt>STB_LOCAL</tt> in the case of ELF) in the object file. This
585       corresponds to the notion of the '<tt>static</tt>' keyword in C.</dd>
586
587   <dt><tt><b><a name="linkage_available_externally">available_externally</a></b></tt></dt>
588   <dd>Globals with "<tt>available_externally</tt>" linkage are never emitted
589       into the object file corresponding to the LLVM module.  They exist to
590       allow inlining and other optimizations to take place given knowledge of
591       the definition of the global, which is known to be somewhere outside the
592       module.  Globals with <tt>available_externally</tt> linkage are allowed to
593       be discarded at will, and are otherwise the same as <tt>linkonce_odr</tt>.
594       This linkage type is only allowed on definitions, not declarations.</dd>
595
596   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt></dt>
597   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
598       the same name when linkage occurs.  This can be used to implement
599       some forms of inline functions, templates, or other code which must be
600       generated in each translation unit that uses it, but where the body may
601       be overridden with a more definitive definition later.  Unreferenced
602       <tt>linkonce</tt> globals are allowed to be discarded.  Note that
603       <tt>linkonce</tt> linkage does not actually allow the optimizer to
604       inline the body of this function into callers because it doesn't know if
605       this definition of the function is the definitive definition within the
606       program or whether it will be overridden by a stronger definition.
607       To enable inlining and other optimizations, use "<tt>linkonce_odr</tt>"
608       linkage.</dd>
609
610   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt></dt>
611   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage has the same merging semantics as
612       <tt>linkonce</tt> linkage, except that unreferenced globals with
613       <tt>weak</tt> linkage may not be discarded.  This is used for globals that
614       are declared "weak" in C source code.</dd>
615
616   <dt><tt><b><a name="linkage_common">common</a></b></tt></dt>
617   <dd>"<tt>common</tt>" linkage is most similar to "<tt>weak</tt>" linkage, but
618       they are used for tentative definitions in C, such as "<tt>int X;</tt>" at
619       global scope.
620       Symbols with "<tt>common</tt>" linkage are merged in the same way as
621       <tt>weak symbols</tt>, and they may not be deleted if unreferenced.
622       <tt>common</tt> symbols may not have an explicit section,
623       must have a zero initializer, and may not be marked '<a
624       href="#globalvars"><tt>constant</tt></a>'.  Functions and aliases may not
625       have common linkage.</dd>
626
627
628   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt></dt>
629   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
630       pointer to array type.  When two global variables with appending linkage
631       are linked together, the two global arrays are appended together.  This is
632       the LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
633       "sections" with identical names when .o files are linked.</dd>
634
635   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt></dt>
636   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the symbol
637       is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null instead of
638       being an undefined reference.</dd>
639
640   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr">linkonce_odr</a></b></tt></dt>
641   <dt><tt><b><a name="linkage_weak_odr">weak_odr</a></b></tt></dt>
642   <dd>Some languages allow differing globals to be merged, such as two functions
643       with different semantics.  Other languages, such as <tt>C++</tt>, ensure
644       that only equivalent globals are ever merged (the "one definition rule"
645       &mdash; "ODR").  Such languages can use the <tt>linkonce_odr</tt>
646       and <tt>weak_odr</tt> linkage types to indicate that the global will only
647       be merged with equivalent globals.  These linkage types are otherwise the
648       same as their non-<tt>odr</tt> versions.</dd>
649
650   <dt><tt><b><a name="linkage_external">external</a></b></tt>:</dt>
651   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
652       visible, meaning that it participates in linkage and can be used to
653       resolve external symbol references.</dd>
654 </dl>
655
656 <p>The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
657    only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
658    DLLs (Dynamic Link Libraries).</p>
659
660 <dl>
661   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt></dt>
662   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
663       or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
664       exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
665       formed by combining <code>__imp_</code> and the function or variable
666       name.</dd>
667
668   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt></dt>
669   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
670       pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
671       <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
672       name is formed by combining <code>__imp_</code> and the function or
673       variable name.</dd>
674 </dl>
675
676 <p>For example, since the "<tt>.LC0</tt>" variable is defined to be internal, if
677    another module defined a "<tt>.LC0</tt>" variable and was linked with this
678    one, one of the two would be renamed, preventing a collision.  Since
679    "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are external (i.e., lacking any linkage
680    declarations), they are accessible outside of the current module.</p>
681
682 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i> to have any linkage type
683    other than <tt>external</tt>, <tt>dllimport</tt>
684   or <tt>extern_weak</tt>.</p>
685
686 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt>, <tt>weak</tt>
687    or <tt>weak_odr</tt> linkages.</p>
688
689 </div>
690
691 <!-- ======================================================================= -->
692 <h3>
693   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
694 </h3>
695
696 <div>
697
698 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
699    and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling
700    convention specified for the call.  The calling convention of any pair of
701    dynamic caller/callee must match, or the behavior of the program is
702    undefined.  The following calling conventions are supported by LLVM, and more
703    may be added in the future:</p>
704
705 <dl>
706   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
707   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
708       specified) matches the target C calling conventions.  This calling
709       convention supports varargs function calls and tolerates some mismatch in
710       the declared prototype and implemented declaration of the function (as
711       does normal C).</dd>
712
713   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
714   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
715       (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
716       target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the
717       target, without having to conform to an externally specified ABI
718       (Application Binary Interface).
719       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Tail calls can only be optimized
720       when this or the GHC convention is used.</a>  This calling convention
721       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
722       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
723
724   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
725   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
726       as possible under the assumption that the call is not commonly executed.
727       As such, these calls often preserve all registers so that the call does
728       not break any live ranges in the caller side.  This calling convention
729       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
730       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
731
732   <dt><b>"<tt>cc <em>10</em></tt>" - GHC convention</b>:</dt>
733   <dd>This calling convention has been implemented specifically for use by the
734       <a href="http://www.haskell.org/ghc">Glasgow Haskell Compiler (GHC)</a>.
735       It passes everything in registers, going to extremes to achieve this by
736       disabling callee save registers. This calling convention should not be
737       used lightly but only for specific situations such as an alternative to
738       the <em>register pinning</em> performance technique often used when
739       implementing functional programming languages.At the moment only X86
740       supports this convention and it has the following limitations:
741       <ul>
742         <li>On <em>X86-32</em> only supports up to 4 bit type parameters. No
743             floating point types are supported.</li>
744         <li>On <em>X86-64</em> only supports up to 10 bit type parameters and
745             6 floating point parameters.</li>
746       </ul>
747       This calling convention supports
748       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">tail call optimization</a> but
749       requires both the caller and callee are using it.
750   </dd>
751
752   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
753   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
754       target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
755       conventions start at 64.</dd>
756 </dl>
757
758 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
759    support Pascal conventions or any other well-known target-independent
760    convention.</p>
761
762 </div>
763
764 <!-- ======================================================================= -->
765 <h3>
766   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
767 </h3>
768
769 <div>
770
771 <p>All Global Variables and Functions have one of the following visibility
772    styles:</p>
773
774 <dl>
775   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
776   <dd>On targets that use the ELF object file format, default visibility means
777       that the declaration is visible to other modules and, in shared libraries,
778       means that the declared entity may be overridden. On Darwin, default
779       visibility means that the declaration is visible to other modules. Default
780       visibility corresponds to "external linkage" in the language.</dd>
781
782   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
783   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
784       object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
785       indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol
786       table, so no other module (executable or shared library) can reference it
787       directly.</dd>
788
789   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
790   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
791       the dynamic symbol table, but that references within the defining module
792       will bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by
793       another module.</dd>
794 </dl>
795
796 </div>
797
798 <!-- ======================================================================= -->
799 <h3>
800   <a name="namedtypes">Named Types</a>
801 </h3>
802
803 <div>
804
805 <p>LLVM IR allows you to specify name aliases for certain types.  This can make
806    it easier to read the IR and make the IR more condensed (particularly when
807    recursive types are involved).  An example of a name specification is:</p>
808
809 <pre class="doc_code">
810 %mytype = type { %mytype*, i32 }
811 </pre>
812
813 <p>You may give a name to any <a href="#typesystem">type</a> except
814    "<a href="#t_void">void</a>".  Type name aliases may be used anywhere a type
815    is expected with the syntax "%mytype".</p>
816
817 <p>Note that type names are aliases for the structural type that they indicate,
818    and that you can therefore specify multiple names for the same type.  This
819    often leads to confusing behavior when dumping out a .ll file.  Since LLVM IR
820    uses structural typing, the name is not part of the type.  When printing out
821    LLVM IR, the printer will pick <em>one name</em> to render all types of a
822    particular shape.  This means that if you have code where two different
823    source types end up having the same LLVM type, that the dumper will sometimes
824    print the "wrong" or unexpected type.  This is an important design point and
825    isn't going to change.</p>
826
827 </div>
828
829 <!-- ======================================================================= -->
830 <h3>
831   <a name="globalvars">Global Variables</a>
832 </h3>
833
834 <div>
835
836 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
837    instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may
838    have an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit
839    alignment specified.  A variable may be defined as "thread_local", which
840    means that it will not be shared by threads (each thread will have a
841    separated copy of the variable).  A variable may be defined as a global
842    "constant," which indicates that the contents of the variable
843    will <b>never</b> be modified (enabling better optimization, allowing the
844    global data to be placed in the read-only section of an executable, etc).
845    Note that variables that need runtime initialization cannot be marked
846    "constant" as there is a store to the variable.</p>
847
848 <p>LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
849    constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
850    can be used to enable slightly better optimization of the program, but
851    requires the language definition to guarantee that optimizations based on the
852    'constantness' are valid for the translation units that do not include the
853    definition.</p>
854
855 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in scope
856    (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global variables
857    always define a pointer to their "content" type because they describe a
858    region of memory, and all memory objects in LLVM are accessed through
859    pointers.</p>
860
861 <p>Global variables can be marked with <tt>unnamed_addr</tt> which indicates
862   that the address is not significant, only the content. Constants marked
863   like this can be merged with other constants if they have the same
864   initializer. Note that a constant with significant address <em>can</em>
865   be merged with a <tt>unnamed_addr</tt> constant, the result being a
866   constant whose address is significant.</p>
867
868 <p>A global variable may be declared to reside in a target-specific numbered
869    address space. For targets that support them, address spaces may affect how
870    optimizations are performed and/or what target instructions are used to
871    access the variable. The default address space is zero. The address space
872    qualifier must precede any other attributes.</p>
873
874 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
875    supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
876
877 <p>An explicit alignment may be specified for a global, which must be a power
878    of 2.  If not present, or if the alignment is set to zero, the alignment of
879    the global is set by the target to whatever it feels convenient.  If an
880    explicit alignment is specified, the global is forced to have exactly that
881    alignment.  Targets and optimizers are not allowed to over-align the global
882    if the global has an assigned section.  In this case, the extra alignment
883    could be observable: for example, code could assume that the globals are
884    densely packed in their section and try to iterate over them as an array,
885    alignment padding would break this iteration.</p>
886
887 <p>For example, the following defines a global in a numbered address space with
888    an initializer, section, and alignment:</p>
889
890 <pre class="doc_code">
891 @G = addrspace(5) constant float 1.0, section "foo", align 4
892 </pre>
893
894 </div>
895
896
897 <!-- ======================================================================= -->
898 <h3>
899   <a name="functionstructure">Functions</a>
900 </h3>
901
902 <div>
903
904 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyword, an
905    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
906    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
907    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
908    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
909    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
910    name, a (possibly empty) argument list (each with optional
911    <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), optional
912    <a href="#fnattrs">function attributes</a>, an optional section, an optional
913    alignment, an optional <a href="#gc">garbage collector name</a>, an opening
914    curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.</p>
915
916 <p>LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
917    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
918    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
919    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
920    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
921    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
922    name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an
923    optional <a href="#gc">garbage collector name</a>.</p>
924
925 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
926    (Control Flow Graph) for the function.  Each basic block may optionally start
927    with a label (giving the basic block a symbol table entry), contains a list
928    of instructions, and ends with a <a href="#terminators">terminator</a>
929    instruction (such as a branch or function return).</p>
930
931 <p>The first basic block in a function is special in two ways: it is immediately
932    executed on entrance to the function, and it is not allowed to have
933    predecessor basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry
934    block of a function).  Because the block can have no predecessors, it also
935    cannot have any <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
936
937 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
938    supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
939
940 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
941    the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the
942    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
943    specified, the function is forced to have at least that much alignment.  All
944    alignments must be a power of 2.</p>
945
946 <p>If the <tt>unnamed_addr</tt> attribute is given, the address is know to not
947   be significant and two identical functions can be merged</p>.
948
949 <h5>Syntax:</h5>
950 <pre class="doc_code">
951 define [<a href="#linkage">linkage</a>] [<a href="#visibility">visibility</a>]
952        [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>]
953        &lt;ResultType&gt; @&lt;FunctionName&gt; ([argument list])
954        [<a href="#fnattrs">fn Attrs</a>] [section "name"] [align N]
955        [<a href="#gc">gc</a>] { ... }
956 </pre>
957
958 </div>
959
960 <!-- ======================================================================= -->
961 <h3>
962   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
963 </h3>
964
965 <div>
966
967 <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
968    function, global variable, another alias or bitcast of global value). Aliases
969    may have an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
970    optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
971
972 <h5>Syntax:</h5>
973 <pre class="doc_code">
974 @&lt;Name&gt; = alias [Linkage] [Visibility] &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
975 </pre>
976
977 </div>
978
979 <!-- ======================================================================= -->
980 <h3>
981   <a name="namedmetadatastructure">Named Metadata</a>
982 </h3>
983
984 <div>
985
986 <p>Named metadata is a collection of metadata. <a href="#metadata">Metadata
987    nodes</a> (but not metadata strings) are the only valid operands for
988    a named metadata.</p>
989
990 <h5>Syntax:</h5>
991 <pre class="doc_code">
992 ; Some unnamed metadata nodes, which are referenced by the named metadata.
993 !0 = metadata !{metadata !"zero"}
994 !1 = metadata !{metadata !"one"}
995 !2 = metadata !{metadata !"two"}
996 ; A named metadata.
997 !name = !{!0, !1, !2}
998 </pre>
999
1000 </div>
1001
1002 <!-- ======================================================================= -->
1003 <h3>
1004   <a name="paramattrs">Parameter Attributes</a>
1005 </h3>
1006
1007 <div>
1008
1009 <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
1010    <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
1011    used to communicate additional information about the result or parameters of
1012    a function. Parameter attributes are considered to be part of the function,
1013    not of the function type, so functions with different parameter attributes
1014    can have the same function type.</p>
1015
1016 <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1017    multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For
1018    example:</p>
1019
1020 <pre class="doc_code">
1021 declare i32 @printf(i8* noalias nocapture, ...)
1022 declare i32 @atoi(i8 zeroext)
1023 declare signext i8 @returns_signed_char()
1024 </pre>
1025
1026 <p>Note that any attributes for the function result (<tt>nounwind</tt>,
1027    <tt>readonly</tt>) come immediately after the argument list.</p>
1028
1029 <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
1030
1031 <dl>
1032   <dt><tt><b>zeroext</b></tt></dt>
1033   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1034       should be zero-extended to the extent required by the target's ABI (which
1035       is usually 32-bits, but is 8-bits for a i1 on x86-64) by the caller (for a
1036       parameter) or the callee (for a return value).</dd>
1037
1038   <dt><tt><b>signext</b></tt></dt>
1039   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1040       should be sign-extended to the extent required by the target's ABI (which
1041       is usually 32-bits) by the caller (for a parameter) or the callee (for a
1042       return value).</dd>
1043
1044   <dt><tt><b>inreg</b></tt></dt>
1045   <dd>This indicates that this parameter or return value should be treated in a
1046       special target-dependent fashion during while emitting code for a function
1047       call or return (usually, by putting it in a register as opposed to memory,
1048       though some targets use it to distinguish between two different kinds of
1049       registers).  Use of this attribute is target-specific.</dd>
1050
1051   <dt><tt><b><a name="byval">byval</a></b></tt></dt>
1052   <dd><p>This indicates that the pointer parameter should really be passed by
1053       value to the function.  The attribute implies that a hidden copy of the
1054       pointee
1055       is made between the caller and the callee, so the callee is unable to
1056       modify the value in the callee.  This attribute is only valid on LLVM
1057       pointer arguments.  It is generally used to pass structs and arrays by
1058       value, but is also valid on pointers to scalars.  The copy is considered
1059       to belong to the caller not the callee (for example,
1060       <tt><a href="#readonly">readonly</a></tt> functions should not write to
1061       <tt>byval</tt> parameters). This is not a valid attribute for return
1062       values.</p>
1063       
1064       <p>The byval attribute also supports specifying an alignment with
1065       the align attribute.  It indicates the alignment of the stack slot to
1066       form and the known alignment of the pointer specified to the call site. If
1067       the alignment is not specified, then the code generator makes a
1068       target-specific assumption.</p></dd>
1069
1070   <dt><tt><b><a name="sret">sret</a></b></tt></dt>
1071   <dd>This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
1072       structure that is the return value of the function in the source program.
1073       This pointer must be guaranteed by the caller to be valid: loads and
1074       stores to the structure may be assumed by the callee to not to trap.  This
1075       may only be applied to the first parameter. This is not a valid attribute
1076       for return values. </dd>
1077
1078   <dt><tt><b><a name="noalias">noalias</a></b></tt></dt>
1079   <dd>This indicates that pointer values
1080       <a href="#pointeraliasing"><i>based</i></a> on the argument or return
1081       value do not alias pointer values which are not <i>based</i> on it,
1082       ignoring certain "irrelevant" dependencies.
1083       For a call to the parent function, dependencies between memory
1084       references from before or after the call and from those during the call
1085       are "irrelevant" to the <tt>noalias</tt> keyword for the arguments and
1086       return value used in that call.
1087       The caller shares the responsibility with the callee for ensuring that
1088       these requirements are met.
1089       For further details, please see the discussion of the NoAlias response in
1090       <a href="AliasAnalysis.html#MustMayNo">alias analysis</a>.<br>
1091 <br>
1092       Note that this definition of <tt>noalias</tt> is intentionally
1093       similar to the definition of <tt>restrict</tt> in C99 for function
1094       arguments, though it is slightly weaker.
1095 <br>
1096       For function return values, C99's <tt>restrict</tt> is not meaningful,
1097       while LLVM's <tt>noalias</tt> is.
1098       </dd>
1099
1100   <dt><tt><b><a name="nocapture">nocapture</a></b></tt></dt>
1101   <dd>This indicates that the callee does not make any copies of the pointer
1102       that outlive the callee itself. This is not a valid attribute for return
1103       values.</dd>
1104
1105   <dt><tt><b><a name="nest">nest</a></b></tt></dt>
1106   <dd>This indicates that the pointer parameter can be excised using the
1107       <a href="#int_trampoline">trampoline intrinsics</a>. This is not a valid
1108       attribute for return values.</dd>
1109 </dl>
1110
1111 </div>
1112
1113 <!-- ======================================================================= -->
1114 <h3>
1115   <a name="gc">Garbage Collector Names</a>
1116 </h3>
1117
1118 <div>
1119
1120 <p>Each function may specify a garbage collector name, which is simply a
1121    string:</p>
1122
1123 <pre class="doc_code">
1124 define void @f() gc "name" { ... }
1125 </pre>
1126
1127 <p>The compiler declares the supported values of <i>name</i>. Specifying a
1128    collector which will cause the compiler to alter its output in order to
1129    support the named garbage collection algorithm.</p>
1130
1131 </div>
1132
1133 <!-- ======================================================================= -->
1134 <h3>
1135   <a name="fnattrs">Function Attributes</a>
1136 </h3>
1137
1138 <div>
1139
1140 <p>Function attributes are set to communicate additional information about a
1141    function. Function attributes are considered to be part of the function, not
1142    of the function type, so functions with different parameter attributes can
1143    have the same function type.</p>
1144
1145 <p>Function attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1146    multiple attributes are needed, they are space separated. For example:</p>
1147
1148 <pre class="doc_code">
1149 define void @f() noinline { ... }
1150 define void @f() alwaysinline { ... }
1151 define void @f() alwaysinline optsize { ... }
1152 define void @f() optsize { ... }
1153 </pre>
1154
1155 <dl>
1156   <dt><tt><b>alignstack(&lt;<em>n</em>&gt;)</b></tt></dt>
1157   <dd>This attribute indicates that, when emitting the prologue and epilogue,
1158       the backend should forcibly align the stack pointer. Specify the
1159       desired alignment, which must be a power of two, in parentheses.
1160
1161   <dt><tt><b>alwaysinline</b></tt></dt>
1162   <dd>This attribute indicates that the inliner should attempt to inline this
1163       function into callers whenever possible, ignoring any active inlining size
1164       threshold for this caller.</dd>
1165
1166   <dt><tt><b>nonlazybind</b></tt></dt>
1167   <dd>This attribute suppresses lazy symbol binding for the function. This
1168       may make calls to the function faster, at the cost of extra program
1169       startup time if the function is not called during program startup.</dd>
1170
1171   <dt><tt><b>inlinehint</b></tt></dt>
1172   <dd>This attribute indicates that the source code contained a hint that inlining
1173       this function is desirable (such as the "inline" keyword in C/C++).  It
1174       is just a hint; it imposes no requirements on the inliner.</dd>
1175
1176   <dt><tt><b>naked</b></tt></dt>
1177   <dd>This attribute disables prologue / epilogue emission for the function.
1178       This can have very system-specific consequences.</dd>
1179
1180   <dt><tt><b>noimplicitfloat</b></tt></dt>
1181   <dd>This attributes disables implicit floating point instructions.</dd>
1182
1183   <dt><tt><b>noinline</b></tt></dt>
1184   <dd>This attribute indicates that the inliner should never inline this
1185       function in any situation. This attribute may not be used together with
1186       the <tt>alwaysinline</tt> attribute.</dd>
1187
1188   <dt><tt><b>noredzone</b></tt></dt>
1189   <dd>This attribute indicates that the code generator should not use a red
1190       zone, even if the target-specific ABI normally permits it.</dd>
1191
1192   <dt><tt><b>noreturn</b></tt></dt>
1193   <dd>This function attribute indicates that the function never returns
1194       normally.  This produces undefined behavior at runtime if the function
1195       ever does dynamically return.</dd>
1196
1197   <dt><tt><b>nounwind</b></tt></dt>
1198   <dd>This function attribute indicates that the function never returns with an
1199       unwind or exceptional control flow.  If the function does unwind, its
1200       runtime behavior is undefined.</dd>
1201
1202   <dt><tt><b>optsize</b></tt></dt>
1203   <dd>This attribute suggests that optimization passes and code generator passes
1204       make choices that keep the code size of this function low, and otherwise
1205       do optimizations specifically to reduce code size.</dd>
1206
1207   <dt><tt><b>readnone</b></tt></dt>
1208   <dd>This attribute indicates that the function computes its result (or decides
1209       to unwind an exception) based strictly on its arguments, without
1210       dereferencing any pointer arguments or otherwise accessing any mutable
1211       state (e.g. memory, control registers, etc) visible to caller functions.
1212       It does not write through any pointer arguments
1213       (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments) and never
1214       changes any state visible to callers.  This means that it cannot unwind
1215       exceptions by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods, but
1216       could use the <tt>unwind</tt> instruction.</dd>
1217
1218   <dt><tt><b><a name="readonly">readonly</a></b></tt></dt>
1219   <dd>This attribute indicates that the function does not write through any
1220       pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt>
1221       arguments) or otherwise modify any state (e.g. memory, control registers,
1222       etc) visible to caller functions.  It may dereference pointer arguments
1223       and read state that may be set in the caller.  A readonly function always
1224       returns the same value (or unwinds an exception identically) when called
1225       with the same set of arguments and global state.  It cannot unwind an
1226       exception by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods, but may
1227       use the <tt>unwind</tt> instruction.</dd>
1228
1229   <dt><tt><b><a name="ssp">ssp</a></b></tt></dt>
1230   <dd>This attribute indicates that the function should emit a stack smashing
1231       protector. It is in the form of a "canary"&mdash;a random value placed on
1232       the stack before the local variables that's checked upon return from the
1233       function to see if it has been overwritten. A heuristic is used to
1234       determine if a function needs stack protectors or not.<br>
1235 <br>
1236       If a function that has an <tt>ssp</tt> attribute is inlined into a
1237       function that doesn't have an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting
1238       function will have an <tt>ssp</tt> attribute.</dd>
1239
1240   <dt><tt><b>sspreq</b></tt></dt>
1241   <dd>This attribute indicates that the function should <em>always</em> emit a
1242       stack smashing protector. This overrides
1243       the <tt><a href="#ssp">ssp</a></tt> function attribute.<br>
1244 <br>
1245       If a function that has an <tt>sspreq</tt> attribute is inlined into a
1246       function that doesn't have an <tt>sspreq</tt> attribute or which has
1247       an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting function will have
1248       an <tt>sspreq</tt> attribute.</dd>
1249
1250   <dt><tt><b><a name="uwtable">uwtable</a></b></tt></dt>
1251   <dd>This attribute indicates that the ABI being targeted requires that
1252       an unwind table entry be produce for this function even if we can
1253       show that no exceptions passes by it. This is normally the case for
1254       the ELF x86-64 abi, but it can be disabled for some compilation
1255       units.</dd>
1256
1257   <dt><tt><b><a name="returns_twice">returns_twice</a></b></tt></dt>
1258   <dd>This attribute indicates that this function can return
1259   twice. The C <code>setjmp</code> is an example of such a function.
1260   The compiler disables some optimizations (like tail calls) in the caller of
1261   these functions.</dd>
1262 </dl>
1263
1264 </div>
1265
1266 <!-- ======================================================================= -->
1267 <h3>
1268   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
1269 </h3>
1270
1271 <div>
1272
1273 <p>Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to
1274    the GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally
1275    concatenated by LLVM and treated as a single unit, but may be separated in
1276    the <tt>.ll</tt> file if desired.  The syntax is very simple:</p>
1277
1278 <pre class="doc_code">
1279 module asm "inline asm code goes here"
1280 module asm "more can go here"
1281 </pre>
1282
1283 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
1284    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
1285    for the number.</p>
1286
1287 <p>The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
1288    assembly code is generated.</p>
1289
1290 </div>
1291
1292 <!-- ======================================================================= -->
1293 <h3>
1294   <a name="datalayout">Data Layout</a>
1295 </h3>
1296
1297 <div>
1298
1299 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
1300    data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is
1301    simply:</p>
1302
1303 <pre class="doc_code">
1304 target datalayout = "<i>layout specification</i>"
1305 </pre>
1306
1307 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications
1308    separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with
1309    a letter and may include other information after the letter to define some
1310    aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows:</p>
1311
1312 <dl>
1313   <dt><tt>E</tt></dt>
1314   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
1315       bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
1316
1317   <dt><tt>e</tt></dt>
1318   <dd>Specifies that the target lays out data in little-endian form. That is,
1319       the bits with the least significance have the lowest address
1320       location.</dd>
1321
1322   <dt><tt>S<i>size</i></tt></dt>
1323   <dd>Specifies the natural alignment of the stack in bits. Alignment promotion
1324       of stack variables is limited to the natural stack alignment to avoid
1325       dynamic stack realignment. The stack alignment must be a multiple of
1326       8-bits. If omitted, the natural stack alignment defaults to "unspecified",
1327       which does not prevent any alignment promotions.</dd>
1328
1329   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1330   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and
1331       <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying
1332       the <i>pref</i> alignment is optional. If omitted, the
1333       preceding <tt>:</tt> should be omitted too.</dd>
1334
1335   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1336   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
1337       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
1338
1339   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1340   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit
1341       <i>size</i>.</dd>
1342
1343   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1344   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit
1345       <i>size</i>. Only values of <i>size</i> that are supported by the target
1346       will work.  32 (float) and 64 (double) are supported on all targets;
1347       80 or 128 (different flavors of long double) are also supported on some
1348       targets.
1349
1350   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1351   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
1352       <i>size</i>.</dd>
1353
1354   <dt><tt>s<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1355   <dd>This specifies the alignment for a stack object of a given bit
1356       <i>size</i>.</dd>
1357
1358   <dt><tt>n<i>size1</i>:<i>size2</i>:<i>size3</i>...</tt></dt>
1359   <dd>This specifies a set of native integer widths for the target CPU
1360       in bits.  For example, it might contain "n32" for 32-bit PowerPC,
1361       "n32:64" for PowerPC 64, or "n8:16:32:64" for X86-64.  Elements of
1362       this set are considered to support most general arithmetic
1363       operations efficiently.</dd>
1364 </dl>
1365
1366 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
1367    default set of specifications which are then (possibly) overridden by the
1368    specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
1369    are given in this list:</p>
1370
1371 <ul>
1372   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
1373   <li><tt>p:64:64:64</tt> - 64-bit pointers with 64-bit alignment</li>
1374   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
1375   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
1376   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
1377   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
1378   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
1379   alignment of 64-bits</li>
1380   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
1381   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
1382   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
1383   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
1384   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
1385   <li><tt>s0:64:64</tt> - stack objects are 64-bit aligned</li>
1386 </ul>
1387
1388 <p>When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the
1389    following rules:</p>
1390
1391 <ol>
1392   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
1393       specification is used.</li>
1394
1395   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
1396       smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type
1397       is used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then
1398       the the largest integer type is used. For example, given the default
1399       specifications above, the i7 type will use the alignment of i8 (next
1400       largest) while both i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest
1401       specified).</li>
1402
1403   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
1404       largest vector type that is smaller than the sought vector type will be
1405       used as a fall back.  This happens because &lt;128 x double&gt; can be
1406       implemented in terms of 64 &lt;2 x double&gt;, for example.</li>
1407 </ol>
1408
1409 <p>The function of the data layout string may not be what you expect.  Notably,
1410    this is not a specification from the frontend of what alignment the code
1411    generator should use.</p>
1412
1413 <p>Instead, if specified, the target data layout is required to match what the 
1414    ultimate <em>code generator</em> expects.  This string is used by the 
1415    mid-level optimizers to
1416    improve code, and this only works if it matches what the ultimate code 
1417    generator uses.  If you would like to generate IR that does not embed this
1418    target-specific detail into the IR, then you don't have to specify the 
1419    string.  This will disable some optimizations that require precise layout
1420    information, but this also prevents those optimizations from introducing
1421    target specificity into the IR.</p>
1422
1423
1424
1425 </div>
1426
1427 <!-- ======================================================================= -->
1428 <h3>
1429   <a name="pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
1430 </h3>
1431
1432 <div>
1433
1434 <p>Any memory access must be done through a pointer value associated
1435 with an address range of the memory access, otherwise the behavior
1436 is undefined. Pointer values are associated with address ranges
1437 according to the following rules:</p>
1438
1439 <ul>
1440   <li>A pointer value is associated with the addresses associated with
1441       any value it is <i>based</i> on.
1442   <li>An address of a global variable is associated with the address
1443       range of the variable's storage.</li>
1444   <li>The result value of an allocation instruction is associated with
1445       the address range of the allocated storage.</li>
1446   <li>A null pointer in the default address-space is associated with
1447       no address.</li>
1448   <li>An integer constant other than zero or a pointer value returned
1449       from a function not defined within LLVM may be associated with address
1450       ranges allocated through mechanisms other than those provided by
1451       LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses
1452       allocated by mechanisms provided by LLVM.</li>
1453 </ul>
1454
1455 <p>A pointer value is <i>based</i> on another pointer value according
1456    to the following rules:</p>
1457
1458 <ul>
1459   <li>A pointer value formed from a
1460       <tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt> operation
1461       is <i>based</i> on the first operand of the <tt>getelementptr</tt>.</li>
1462   <li>The result value of a
1463       <tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt> is <i>based</i> on the operand
1464       of the <tt>bitcast</tt>.</li>
1465   <li>A pointer value formed by an
1466       <tt><a href="#i_inttoptr">inttoptr</a></tt> is <i>based</i> on all
1467       pointer values that contribute (directly or indirectly) to the
1468       computation of the pointer's value.</li>
1469   <li>The "<i>based</i> on" relationship is transitive.</li>
1470 </ul>
1471
1472 <p>Note that this definition of <i>"based"</i> is intentionally
1473    similar to the definition of <i>"based"</i> in C99, though it is
1474    slightly weaker.</p>
1475
1476 <p>LLVM IR does not associate types with memory. The result type of a
1477 <tt><a href="#i_load">load</a></tt> merely indicates the size and
1478 alignment of the memory from which to load, as well as the
1479 interpretation of the value. The first operand type of a
1480 <tt><a href="#i_store">store</a></tt> similarly only indicates the size
1481 and alignment of the store.</p>
1482
1483 <p>Consequently, type-based alias analysis, aka TBAA, aka
1484 <tt>-fstrict-aliasing</tt>, is not applicable to general unadorned
1485 LLVM IR. <a href="#metadata">Metadata</a> may be used to encode
1486 additional information which specialized optimization passes may use
1487 to implement type-based alias analysis.</p>
1488
1489 </div>
1490
1491 <!-- ======================================================================= -->
1492 <h3>
1493   <a name="volatile">Volatile Memory Accesses</a>
1494 </h3>
1495
1496 <div>
1497
1498 <p>Certain memory accesses, such as <a href="#i_load"><tt>load</tt></a>s, <a
1499 href="#i_store"><tt>store</tt></a>s, and <a
1500 href="#int_memcpy"><tt>llvm.memcpy</tt></a>s may be marked <tt>volatile</tt>.
1501 The optimizers must not change the number of volatile operations or change their
1502 order of execution relative to other volatile operations.  The optimizers
1503 <i>may</i> change the order of volatile operations relative to non-volatile
1504 operations.  This is not Java's "volatile" and has no cross-thread
1505 synchronization behavior.</p>
1506
1507 </div>
1508
1509 <!-- ======================================================================= -->
1510 <h3>
1511   <a name="memmodel">Memory Model for Concurrent Operations</a>
1512 </h3>
1513
1514 <div>
1515
1516 <p>The LLVM IR does not define any way to start parallel threads of execution
1517 or to register signal handlers. Nonetheless, there are platform-specific
1518 ways to create them, and we define LLVM IR's behavior in their presence. This
1519 model is inspired by the C++0x memory model.</p>
1520
1521 <p>For a more informal introduction to this model, see the
1522 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.
1523
1524 <p>We define a <i>happens-before</i> partial order as the least partial order
1525 that</p>
1526 <ul>
1527   <li>Is a superset of single-thread program order, and</li>
1528   <li>When a <i>synchronizes-with</i> <tt>b</tt>, includes an edge from
1529       <tt>a</tt> to <tt>b</tt>. <i>Synchronizes-with</i> pairs are introduced
1530       by platform-specific techniques, like pthread locks, thread
1531       creation, thread joining, etc., and by atomic instructions.
1532       (See also <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>).
1533       </li>
1534 </ul>
1535
1536 <p>Note that program order does not introduce <i>happens-before</i> edges
1537 between a thread and signals executing inside that thread.</p>
1538
1539 <p>Every (defined) read operation (load instructions, memcpy, atomic
1540 loads/read-modify-writes, etc.) <var>R</var> reads a series of bytes written by
1541 (defined) write operations (store instructions, atomic
1542 stores/read-modify-writes, memcpy, etc.). For the purposes of this section,
1543 initialized globals are considered to have a write of the initializer which is
1544 atomic and happens before any other read or write of the memory in question.
1545 For each byte of a read <var>R</var>, <var>R<sub>byte</sub></var> may see
1546 any write to the same byte, except:</p>
1547
1548 <ul>
1549   <li>If <var>write<sub>1</sub></var> happens before
1550       <var>write<sub>2</sub></var>, and <var>write<sub>2</sub></var> happens
1551       before <var>R<sub>byte</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var>
1552       does not see <var>write<sub>1</sub></var>.
1553   <li>If <var>R<sub>byte</sub></var> happens before
1554       <var>write<sub>3</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var> does not
1555       see <var>write<sub>3</sub></var>.
1556 </ul>
1557
1558 <p>Given that definition, <var>R<sub>byte</sub></var> is defined as follows:
1559 <ul>
1560   <li>If <var>R</var> is volatile, the result is target-dependent. (Volatile
1561       is supposed to give guarantees which can support
1562       <code>sig_atomic_t</code> in C/C++, and may be used for accesses to
1563       addresses which do not behave like normal memory.  It does not generally
1564       provide cross-thread synchronization.)
1565   <li>Otherwise, if there is no write to the same byte that happens before
1566     <var>R<sub>byte</sub></var>, <var>R<sub>byte</sub></var> returns 
1567     <tt>undef</tt> for that byte.
1568   <li>Otherwise, if <var>R<sub>byte</sub></var> may see exactly one write,
1569       <var>R<sub>byte</sub></var> returns the value written by that
1570       write.</li>
1571   <li>Otherwise, if <var>R</var> is atomic, and all the writes
1572       <var>R<sub>byte</sub></var> may see are atomic, it chooses one of the
1573       values written.  See the <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering
1574       Constraints</a> section for additional constraints on how the choice
1575       is made.
1576   <li>Otherwise <var>R<sub>byte</sub></var> returns <tt>undef</tt>.</li>
1577 </ul>
1578
1579 <p><var>R</var> returns the value composed of the series of bytes it read.
1580 This implies that some bytes within the value may be <tt>undef</tt>
1581 <b>without</b> the entire value being <tt>undef</tt>. Note that this only
1582 defines the semantics of the operation; it doesn't mean that targets will
1583 emit more than one instruction to read the series of bytes.</p>
1584
1585 <p>Note that in cases where none of the atomic intrinsics are used, this model
1586 places only one restriction on IR transformations on top of what is required
1587 for single-threaded execution: introducing a store to a byte which might not
1588 otherwise be stored is not allowed in general.  (Specifically, in the case
1589 where another thread might write to and read from an address, introducing a
1590 store can change a load that may see exactly one write into a load that may
1591 see multiple writes.)</p>
1592
1593 <!-- FIXME: This model assumes all targets where concurrency is relevant have
1594 a byte-size store which doesn't affect adjacent bytes.  As far as I can tell,
1595 none of the backends currently in the tree fall into this category; however,
1596 there might be targets which care.  If there are, we want a paragraph
1597 like the following:
1598
1599 Targets may specify that stores narrower than a certain width are not
1600 available; on such a target, for the purposes of this model, treat any
1601 non-atomic write with an alignment or width less than the minimum width
1602 as if it writes to the relevant surrounding bytes.
1603 -->
1604
1605 </div>
1606
1607 <!-- ======================================================================= -->
1608 <h3>
1609       <a name="ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>
1610 </h3>
1611
1612 <div>
1613
1614 <p>Atomic instructions (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a>,
1615 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>,
1616 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a>,
1617 <a href="#i_load"><code>atomic load</code></a>, and
1618 <a href="#i_store"><code>atomic store</code></a>) take an ordering parameter
1619 that determines which other atomic instructions on the same address they
1620 <i>synchronize with</i>.  These semantics are borrowed from Java and C++0x,
1621 but are somewhat more colloquial. If these descriptions aren't precise enough,
1622 check those specs (see spec references in the
1623 <a href="Atomic.html#introduction">atomics guide</a>).
1624 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a> instructions
1625 treat these orderings somewhat differently since they don't take an address.
1626 See that instruction's documentation for details.</p>
1627
1628 <p>For a simpler introduction to the ordering constraints, see the
1629 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.</p>
1630
1631 <dl>
1632 <dt><code>unordered</code></dt>
1633 <dd>The set of values that can be read is governed by the happens-before
1634 partial order. A value cannot be read unless some operation wrote it.
1635 This is intended to provide a guarantee strong enough to model Java's
1636 non-volatile shared variables.  This ordering cannot be specified for
1637 read-modify-write operations; it is not strong enough to make them atomic
1638 in any interesting way.</dd>
1639 <dt><code>monotonic</code></dt>
1640 <dd>In addition to the guarantees of <code>unordered</code>, there is a single
1641 total order for modifications by <code>monotonic</code> operations on each
1642 address. All modification orders must be compatible with the happens-before
1643 order. There is no guarantee that the modification orders can be combined to
1644 a global total order for the whole program (and this often will not be
1645 possible). The read in an atomic read-modify-write operation
1646 (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a> and
1647 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>)
1648 reads the value in the modification order immediately before the value it
1649 writes. If one atomic read happens before another atomic read of the same
1650 address, the later read must see the same value or a later value in the
1651 address's modification order. This disallows reordering of
1652 <code>monotonic</code> (or stronger) operations on the same address. If an
1653 address is written <code>monotonic</code>ally by one thread, and other threads
1654 <code>monotonic</code>ally read that address repeatedly, the other threads must
1655 eventually see the write. This corresponds to the C++0x/C1x
1656 <code>memory_order_relaxed</code>.</dd>
1657 <dt><code>acquire</code></dt>
1658 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>,
1659 a <i>synchronizes-with</i> edge may be formed with a <code>release</code>
1660 operation. This is intended to model C++'s <code>memory_order_acquire</code>.</dd>
1661 <dt><code>release</code></dt>
1662 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>, if this operation
1663 writes a value which is subsequently read by an <code>acquire</code> operation,
1664 it <i>synchronizes-with</i> that operation.  (This isn't a complete
1665 description; see the C++0x definition of a release sequence.) This corresponds
1666 to the C++0x/C1x <code>memory_order_release</code>.</dd>
1667 <dt><code>acq_rel</code> (acquire+release)</dt><dd>Acts as both an
1668 <code>acquire</code> and <code>release</code> operation on its address.
1669 This corresponds to the C++0x/C1x <code>memory_order_acq_rel</code>.</dd>
1670 <dt><code>seq_cst</code> (sequentially consistent)</dt><dd>
1671 <dd>In addition to the guarantees of <code>acq_rel</code>
1672 (<code>acquire</code> for an operation which only reads, <code>release</code>
1673 for an operation which only writes), there is a global total order on all
1674 sequentially-consistent operations on all addresses, which is consistent with
1675 the <i>happens-before</i> partial order and with the modification orders of
1676 all the affected addresses. Each sequentially-consistent read sees the last
1677 preceding write to the same address in this global order. This corresponds
1678 to the C++0x/C1x <code>memory_order_seq_cst</code> and Java volatile.</dd>
1679 </dl>
1680
1681 <p id="singlethread">If an atomic operation is marked <code>singlethread</code>,
1682 it only <i>synchronizes with</i> or participates in modification and seq_cst
1683 total orderings with other operations running in the same thread (for example,
1684 in signal handlers).</p>
1685
1686 </div>
1687
1688 </div>
1689
1690 <!-- *********************************************************************** -->
1691 <h2><a name="typesystem">Type System</a></h2>
1692 <!-- *********************************************************************** -->
1693
1694 <div>
1695
1696 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
1697    intermediate representation.  Being typed enables a number of optimizations
1698    to be performed on the intermediate representation directly, without having
1699    to do extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
1700    system makes it easier to read the generated code and enables novel analyses
1701    and transformations that are not feasible to perform on normal three address
1702    code representations.</p>
1703
1704 <!-- ======================================================================= -->
1705 <h3>
1706   <a name="t_classifications">Type Classifications</a>
1707 </h3>
1708
1709 <div>
1710
1711 <p>The types fall into a few useful classifications:</p>
1712
1713 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1714   <tbody>
1715     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
1716     <tr>
1717       <td><a href="#t_integer">integer</a></td>
1718       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
1719     </tr>
1720     <tr>
1721       <td><a href="#t_floating">floating point</a></td>
1722       <td><tt>float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128</tt></td>
1723     </tr>
1724     <tr>
1725       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
1726       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1727           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1728           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1729           <a href="#t_vector">vector</a>,
1730           <a href="#t_struct">structure</a>,
1731           <a href="#t_array">array</a>,
1732           <a href="#t_label">label</a>,
1733           <a href="#t_metadata">metadata</a>.
1734       </td>
1735     </tr>
1736     <tr>
1737       <td><a href="#t_primitive">primitive</a></td>
1738       <td><a href="#t_label">label</a>,
1739           <a href="#t_void">void</a>,
1740           <a href="#t_integer">integer</a>,
1741           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1742           <a href="#t_x86mmx">x86mmx</a>,
1743           <a href="#t_metadata">metadata</a>.</td>
1744     </tr>
1745     <tr>
1746       <td><a href="#t_derived">derived</a></td>
1747       <td><a href="#t_array">array</a>,
1748           <a href="#t_function">function</a>,
1749           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1750           <a href="#t_struct">structure</a>,
1751           <a href="#t_vector">vector</a>,
1752           <a href="#t_opaque">opaque</a>.
1753       </td>
1754     </tr>
1755   </tbody>
1756 </table>
1757
1758 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the most
1759    important.  Values of these types are the only ones which can be produced by
1760    instructions.</p>
1761
1762 </div>
1763
1764 <!-- ======================================================================= -->
1765 <h3>
1766   <a name="t_primitive">Primitive Types</a>
1767 </h3>
1768
1769 <div>
1770
1771 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
1772    system.</p>
1773
1774 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1775 <h4>
1776   <a name="t_integer">Integer Type</a>
1777 </h4>
1778
1779 <div>
1780
1781 <h5>Overview:</h5>
1782 <p>The integer type is a very simple type that simply specifies an arbitrary
1783    bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
1784    2<sup>23</sup>-1 (about 8 million) can be specified.</p>
1785
1786 <h5>Syntax:</h5>
1787 <pre>
1788   iN
1789 </pre>
1790
1791 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
1792    value.</p>
1793
1794 <h5>Examples:</h5>
1795 <table class="layout">
1796   <tr class="layout">
1797     <td class="left"><tt>i1</tt></td>
1798     <td class="left">a single-bit integer.</td>
1799   </tr>
1800   <tr class="layout">
1801     <td class="left"><tt>i32</tt></td>
1802     <td class="left">a 32-bit integer.</td>
1803   </tr>
1804   <tr class="layout">
1805     <td class="left"><tt>i1942652</tt></td>
1806     <td class="left">a really big integer of over 1 million bits.</td>
1807   </tr>
1808 </table>
1809
1810 </div>
1811
1812 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1813 <h4>
1814   <a name="t_floating">Floating Point Types</a>
1815 </h4>
1816
1817 <div>
1818
1819 <table>
1820   <tbody>
1821     <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
1822     <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
1823     <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
1824     <tr><td><tt>fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (112-bit mantissa)</td></tr>
1825     <tr><td><tt>x86_fp80</tt></td><td>80-bit floating point value (X87)</td></tr>
1826     <tr><td><tt>ppc_fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (two 64-bits)</td></tr>
1827   </tbody>
1828 </table>
1829
1830 </div>
1831
1832 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1833 <h4>
1834   <a name="t_x86mmx">X86mmx Type</a>
1835 </h4>
1836
1837 <div>
1838
1839 <h5>Overview:</h5>
1840 <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>
1841
1842 <h5>Syntax:</h5>
1843 <pre>
1844   x86mmx
1845 </pre>
1846
1847 </div>
1848
1849 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1850 <h4>
1851   <a name="t_void">Void Type</a>
1852 </h4>
1853
1854 <div>
1855
1856 <h5>Overview:</h5>
1857 <p>The void type does not represent any value and has no size.</p>
1858
1859 <h5>Syntax:</h5>
1860 <pre>
1861   void
1862 </pre>
1863
1864 </div>
1865
1866 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1867 <h4>
1868   <a name="t_label">Label Type</a>
1869 </h4>
1870
1871 <div>
1872
1873 <h5>Overview:</h5>
1874 <p>The label type represents code labels.</p>
1875
1876 <h5>Syntax:</h5>
1877 <pre>
1878   label
1879 </pre>
1880
1881 </div>
1882
1883 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1884 <h4>
1885   <a name="t_metadata">Metadata Type</a>
1886 </h4>
1887
1888 <div>
1889
1890 <h5>Overview:</h5>
1891 <p>The metadata type represents embedded metadata. No derived types may be
1892    created from metadata except for <a href="#t_function">function</a>
1893    arguments.
1894
1895 <h5>Syntax:</h5>
1896 <pre>
1897   metadata
1898 </pre>
1899
1900 </div>
1901
1902 </div>
1903
1904 <!-- ======================================================================= -->
1905 <h3>
1906   <a name="t_derived">Derived Types</a>
1907 </h3>
1908
1909 <div>
1910
1911 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system.  This is
1912    what allows a programmer to represent arrays, functions, pointers, and other
1913    useful types.  Each of these types contain one or more element types which
1914    may be a primitive type, or another derived type.  For example, it is
1915    possible to have a two dimensional array, using an array as the element type
1916    of another array.</p>
1917
1918 </div>
1919   
1920
1921 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1922 <h4>
1923   <a name="t_aggregate">Aggregate Types</a>
1924 </h4>
1925
1926 <div>
1927
1928 <p>Aggregate Types are a subset of derived types that can contain multiple
1929   member types. <a href="#t_array">Arrays</a>,
1930   <a href="#t_struct">structs</a>, and <a href="#t_vector">vectors</a> are
1931   aggregate types.</p>
1932
1933 </div>
1934
1935 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1936 <h4>
1937   <a name="t_array">Array Type</a>
1938 </h4>
1939
1940 <div>
1941
1942 <h5>Overview:</h5>
1943 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1944    sequentially in memory.  The array type requires a size (number of elements)
1945    and an underlying data type.</p>
1946
1947 <h5>Syntax:</h5>
1948 <pre>
1949   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1950 </pre>
1951
1952 <p>The number of elements is a constant integer value; <tt>elementtype</tt> may
1953    be any type with a size.</p>
1954
1955 <h5>Examples:</h5>
1956 <table class="layout">
1957   <tr class="layout">
1958     <td class="left"><tt>[40 x i32]</tt></td>
1959     <td class="left">Array of 40 32-bit integer values.</td>
1960   </tr>
1961   <tr class="layout">
1962     <td class="left"><tt>[41 x i32]</tt></td>
1963     <td class="left">Array of 41 32-bit integer values.</td>
1964   </tr>
1965   <tr class="layout">
1966     <td class="left"><tt>[4 x i8]</tt></td>
1967     <td class="left">Array of 4 8-bit integer values.</td>
1968   </tr>
1969 </table>
1970 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
1971 <table class="layout">
1972   <tr class="layout">
1973     <td class="left"><tt>[3 x [4 x i32]]</tt></td>
1974     <td class="left">3x4 array of 32-bit integer values.</td>
1975   </tr>
1976   <tr class="layout">
1977     <td class="left"><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
1978     <td class="left">12x10 array of single precision floating point values.</td>
1979   </tr>
1980   <tr class="layout">
1981     <td class="left"><tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt></td>
1982     <td class="left">2x3x4 array of 16-bit integer  values.</td>
1983   </tr>
1984 </table>
1985
1986 <p>There is no restriction on indexing beyond the end of the array implied by
1987    a static type (though there are restrictions on indexing beyond the bounds
1988    of an allocated object in some cases). This means that single-dimension
1989    'variable sized array' addressing can be implemented in LLVM with a zero
1990    length array type. An implementation of 'pascal style arrays' in LLVM could
1991    use the type "<tt>{ i32, [0 x float]}</tt>", for example.</p>
1992
1993 </div>
1994
1995 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1996 <h4>
1997   <a name="t_function">Function Type</a>
1998 </h4>
1999
2000 <div>
2001
2002 <h5>Overview:</h5>
2003 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It consists of
2004    a return type and a list of formal parameter types. The return type of a
2005    function type is a first class type or a void type.</p>
2006
2007 <h5>Syntax:</h5>
2008 <pre>
2009   &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)
2010 </pre>
2011
2012 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
2013    specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
2014    which indicates that the function takes a variable number of arguments.
2015    Variable argument functions can access their arguments with
2016    the <a href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a>
2017    functions.  '<tt>&lt;returntype&gt;</tt>' is any type except
2018    <a href="#t_label">label</a>.</p>
2019
2020 <h5>Examples:</h5>
2021 <table class="layout">
2022   <tr class="layout">
2023     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
2024     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
2025     </td>
2026   </tr><tr class="layout">
2027     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
2028     </tt></td>
2029     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
2030       an <tt>i16</tt> and a <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>,
2031       returning <tt>float</tt>.
2032     </td>
2033   </tr><tr class="layout">
2034     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
2035     <td class="left">A vararg function that takes at least one
2036       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C),
2037       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in
2038       LLVM.
2039     </td>
2040   </tr><tr class="layout">
2041     <td class="left"><tt>{i32, i32} (i32)</tt></td>
2042     <td class="left">A function taking an <tt>i32</tt>, returning a
2043         <a href="#t_struct">structure</a> containing two <tt>i32</tt> values
2044     </td>
2045   </tr>
2046 </table>
2047
2048 </div>
2049
2050 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2051 <h4>
2052   <a name="t_struct">Structure Type</a>
2053 </h4>
2054
2055 <div>
2056
2057 <h5>Overview:</h5>
2058 <p>The structure type is used to represent a collection of data members together
2059   in memory.  The elements of a structure may be any type that has a size.</p>
2060
2061 <p>Structures in memory are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>'
2062    and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field
2063    with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.
2064    Structures in registers are accessed using the
2065    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' and
2066    '<tt><a href="#i_insertvalue">insertvalue</a></tt>' instructions.</p>
2067   
2068 <p>Structures may optionally be "packed" structures, which indicate that the 
2069   alignment of the struct is one byte, and that there is no padding between
2070   the elements.  In non-packed structs, padding between field types is inserted
2071   as defined by the TargetData string in the module, which is required to match
2072   what the underlying processor expects.</p>
2073
2074 <p>Structures can either be "literal" or "identified".  A literal structure is
2075   defined inline with other types (e.g. <tt>{i32, i32}*</tt>) whereas identified
2076   types are always defined at the top level with a name.  Literal types are
2077   uniqued by their contents and can never be recursive or opaque since there is
2078   no way to write one.  Identified types can be recursive, can be opaqued, and are
2079   never uniqued.
2080 </p>
2081   
2082 <h5>Syntax:</h5>
2083 <pre>
2084   %T1 = type { &lt;type list&gt; }     <i>; Identified normal struct type</i>
2085   %T2 = type &lt;{ &lt;type list&gt; }&gt;   <i>; Identified packed struct type</i>
2086 </pre>
2087   
2088 <h5>Examples:</h5>
2089 <table class="layout">
2090   <tr class="layout">
2091     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
2092     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
2093   </tr>
2094   <tr class="layout">
2095     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
2096     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
2097       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
2098       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
2099       an <tt>i32</tt>.</td>
2100   </tr>
2101   <tr class="layout">
2102     <td class="left"><tt>&lt;{ i8, i32 }&gt;</tt></td>
2103     <td class="left">A packed struct known to be 5 bytes in size.</td>
2104   </tr>
2105 </table>
2106
2107 </div>
2108   
2109 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2110 <h4>
2111   <a name="t_opaque">Opaque Structure Types</a>
2112 </h4>
2113
2114 <div>
2115
2116 <h5>Overview:</h5>
2117 <p>Opaque structure types are used to represent named structure types that do
2118    not have a body specified.  This corresponds (for example) to the C notion of
2119    a forward declared structure.</p>
2120
2121 <h5>Syntax:</h5>
2122 <pre>
2123   %X = type opaque
2124   %52 = type opaque
2125 </pre>
2126
2127 <h5>Examples:</h5>
2128 <table class="layout">
2129   <tr class="layout">
2130     <td class="left"><tt>opaque</tt></td>
2131     <td class="left">An opaque type.</td>
2132   </tr>
2133 </table>
2134
2135 </div>
2136
2137
2138
2139 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2140 <h4>
2141   <a name="t_pointer">Pointer Type</a>
2142 </h4>
2143
2144 <div>
2145
2146 <h5>Overview:</h5>
2147 <p>The pointer type is used to specify memory locations.
2148    Pointers are commonly used to reference objects in memory.</p>
2149    
2150 <p>Pointer types may have an optional address space attribute defining the
2151    numbered address space where the pointed-to object resides. The default
2152    address space is number zero. The semantics of non-zero address
2153    spaces are target-specific.</p>
2154
2155 <p>Note that LLVM does not permit pointers to void (<tt>void*</tt>) nor does it
2156    permit pointers to labels (<tt>label*</tt>).  Use <tt>i8*</tt> instead.</p>
2157
2158 <h5>Syntax:</h5>
2159 <pre>
2160   &lt;type&gt; *
2161 </pre>
2162
2163 <h5>Examples:</h5>
2164 <table class="layout">
2165   <tr class="layout">
2166     <td class="left"><tt>[4 x i32]*</tt></td>
2167     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a
2168                     href="#t_array">array</a> of four <tt>i32</tt> values.</td>
2169   </tr>
2170   <tr class="layout">
2171     <td class="left"><tt>i32 (i32*) *</tt></td>
2172     <td class="left"> A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
2173       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
2174       <tt>i32</tt>.</td>
2175   </tr>
2176   <tr class="layout">
2177     <td class="left"><tt>i32 addrspace(5)*</tt></td>
2178     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to an <tt>i32</tt> value
2179      that resides in address space #5.</td>
2180   </tr>
2181 </table>
2182
2183 </div>
2184
2185 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2186 <h4>
2187   <a name="t_vector">Vector Type</a>
2188 </h4>
2189
2190 <div>
2191
2192 <h5>Overview:</h5>
2193 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector of elements.
2194    Vector types are used when multiple primitive data are operated in parallel
2195    using a single instruction (SIMD).  A vector type requires a size (number of
2196    elements) and an underlying primitive data type.  Vector types are considered
2197    <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
2198
2199 <h5>Syntax:</h5>
2200 <pre>
2201   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
2202 </pre>
2203
2204 <p>The number of elements is a constant integer value larger than 0; elementtype
2205    may be any integer or floating point type.  Vectors of size zero are not
2206    allowed, and pointers are not allowed as the element type.</p>
2207
2208 <h5>Examples:</h5>
2209 <table class="layout">
2210   <tr class="layout">
2211     <td class="left"><tt>&lt;4 x i32&gt;</tt></td>
2212     <td class="left">Vector of 4 32-bit integer values.</td>
2213   </tr>
2214   <tr class="layout">
2215     <td class="left"><tt>&lt;8 x float&gt;</tt></td>
2216     <td class="left">Vector of 8 32-bit floating-point values.</td>
2217   </tr>
2218   <tr class="layout">
2219     <td class="left"><tt>&lt;2 x i64&gt;</tt></td>
2220     <td class="left">Vector of 2 64-bit integer values.</td>
2221   </tr>
2222 </table>
2223
2224 </div>
2225
2226 </div>
2227
2228 <!-- *********************************************************************** -->
2229 <h2><a name="constants">Constants</a></h2>
2230 <!-- *********************************************************************** -->
2231
2232 <div>
2233
2234 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
2235    them all and their syntax.</p>
2236
2237 <!-- ======================================================================= -->
2238 <h3>
2239   <a name="simpleconstants">Simple Constants</a>
2240 </h3>
2241
2242 <div>
2243
2244 <dl>
2245   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
2246   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
2247       constants of the <tt><a href="#t_integer">i1</a></tt> type.</dd>
2248
2249   <dt><b>Integer constants</b></dt>
2250   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of
2251       the <a href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used
2252       with integer types.</dd>
2253
2254   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
2255   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
2256       exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
2257       notation (see below).  The assembler requires the exact decimal value of a
2258       floating-point constant.  For example, the assembler accepts 1.25 but
2259       rejects 1.3 because 1.3 is a repeating decimal in binary.  Floating point
2260       constants must have a <a href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
2261
2262   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
2263   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
2264       and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
2265 </dl>
2266
2267 <p>The one non-intuitive notation for constants is the hexadecimal form of
2268    floating point constants.  For example, the form '<tt>double
2269    0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than)
2270    '<tt>double 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point
2271    constants are required (and the only time that they are generated by the
2272    disassembler) is when a floating point constant must be emitted but it cannot
2273    be represented as a decimal floating point number in a reasonable number of
2274    digits.  For example, NaN's, infinities, and other special values are
2275    represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly and disassembly
2276    do not cause any bits to change in the constants.</p>
2277
2278 <p>When using the hexadecimal form, constants of types float and double are
2279    represented using the 16-digit form shown above (which matches the IEEE754
2280    representation for double); float values must, however, be exactly
2281    representable as IEE754 single precision.  Hexadecimal format is always used
2282    for long double, and there are three forms of long double.  The 80-bit format
2283    used by x86 is represented as <tt>0xK</tt> followed by 20 hexadecimal digits.
2284    The 128-bit format used by PowerPC (two adjacent doubles) is represented
2285    by <tt>0xM</tt> followed by 32 hexadecimal digits.  The IEEE 128-bit format
2286    is represented by <tt>0xL</tt> followed by 32 hexadecimal digits; no
2287    currently supported target uses this format.  Long doubles will only work if
2288    they match the long double format on your target.  All hexadecimal formats
2289    are big-endian (sign bit at the left).</p>
2290
2291 <p>There are no constants of type x86mmx.</p>
2292 </div>
2293
2294 <!-- ======================================================================= -->
2295 <h3>
2296 <a name="aggregateconstants"></a> <!-- old anchor -->
2297 <a name="complexconstants">Complex Constants</a>
2298 </h3>
2299
2300 <div>
2301
2302 <p>Complex constants are a (potentially recursive) combination of simple
2303    constants and smaller complex constants.</p>
2304
2305 <dl>
2306   <dt><b>Structure constants</b></dt>
2307   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
2308       type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
2309       (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* @G }</tt>",
2310       where "<tt>@G</tt>" is declared as "<tt>@G = external global i32</tt>".
2311       Structure constants must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and
2312       the number and types of elements must match those specified by the
2313       type.</dd>
2314
2315   <dt><b>Array constants</b></dt>
2316   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
2317      definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square
2318      brackets (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74
2319      ]</tt>".  Array constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and
2320      the number and types of elements must match those specified by the
2321      type.</dd>
2322
2323   <dt><b>Vector constants</b></dt>
2324   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
2325       definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
2326       less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32
2327       42, i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must
2328       have <a href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of
2329       elements must match those specified by the type.</dd>
2330
2331   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
2332   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
2333       value to zero of <em>any</em> type, including scalar and
2334       <a href="#t_aggregate">aggregate</a> types.
2335       This is often used to avoid having to print large zero initializers
2336       (e.g. for large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit
2337       zero initializers.</dd>
2338
2339   <dt><b>Metadata node</b></dt>
2340   <dd>A metadata node is a structure-like constant with
2341       <a href="#t_metadata">metadata type</a>.  For example: "<tt>metadata !{
2342       i32 0, metadata !"test" }</tt>".  Unlike other constants that are meant to
2343       be interpreted as part of the instruction stream, metadata is a place to
2344       attach additional information such as debug info.</dd>
2345 </dl>
2346
2347 </div>
2348
2349 <!-- ======================================================================= -->
2350 <h3>
2351   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
2352 </h3>
2353
2354 <div>
2355
2356 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a>
2357    and <a href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid
2358    (link-time) constants.  These constants are explicitly referenced when
2359    the <a href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always
2360    have <a href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a
2361    legal LLVM file:</p>
2362
2363 <pre class="doc_code">
2364 @X = global i32 17
2365 @Y = global i32 42
2366 @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
2367 </pre>
2368
2369 </div>
2370
2371 <!-- ======================================================================= -->
2372 <h3>
2373   <a name="undefvalues">Undefined Values</a>
2374 </h3>
2375
2376 <div>
2377
2378 <p>The string '<tt>undef</tt>' can be used anywhere a constant is expected, and
2379    indicates that the user of the value may receive an unspecified bit-pattern.
2380    Undefined values may be of any type (other than '<tt>label</tt>'
2381    or '<tt>void</tt>') and be used anywhere a constant is permitted.</p>
2382
2383 <p>Undefined values are useful because they indicate to the compiler that the
2384    program is well defined no matter what value is used.  This gives the
2385    compiler more freedom to optimize.  Here are some examples of (potentially
2386    surprising) transformations that are valid (in pseudo IR):</p>
2387
2388
2389 <pre class="doc_code">
2390   %A = add %X, undef
2391   %B = sub %X, undef
2392   %C = xor %X, undef
2393 Safe:
2394   %A = undef
2395   %B = undef
2396   %C = undef
2397 </pre>
2398
2399 <p>This is safe because all of the output bits are affected by the undef bits.
2400    Any output bit can have a zero or one depending on the input bits.</p>
2401
2402 <pre class="doc_code">
2403   %A = or %X, undef
2404   %B = and %X, undef
2405 Safe:
2406   %A = -1
2407   %B = 0
2408 Unsafe:
2409   %A = undef
2410   %B = undef
2411 </pre>
2412
2413 <p>These logical operations have bits that are not always affected by the input.
2414    For example, if <tt>%X</tt> has a zero bit, then the output of the
2415    '<tt>and</tt>' operation will always be a zero for that bit, no matter what
2416    the corresponding bit from the '<tt>undef</tt>' is. As such, it is unsafe to
2417    optimize or assume that the result of the '<tt>and</tt>' is '<tt>undef</tt>'.
2418    However, it is safe to assume that all bits of the '<tt>undef</tt>' could be
2419    0, and optimize the '<tt>and</tt>' to 0. Likewise, it is safe to assume that
2420    all the bits of the '<tt>undef</tt>' operand to the '<tt>or</tt>' could be
2421    set, allowing the '<tt>or</tt>' to be folded to -1.</p>
2422
2423 <pre class="doc_code">
2424   %A = select undef, %X, %Y
2425   %B = select undef, 42, %Y
2426   %C = select %X, %Y, undef
2427 Safe:
2428   %A = %X     (or %Y)
2429   %B = 42     (or %Y)
2430   %C = %Y
2431 Unsafe:
2432   %A = undef
2433   %B = undef
2434   %C = undef
2435 </pre>
2436
2437 <p>This set of examples shows that undefined '<tt>select</tt>' (and conditional
2438    branch) conditions can go <em>either way</em>, but they have to come from one
2439    of the two operands.  In the <tt>%A</tt> example, if <tt>%X</tt> and
2440    <tt>%Y</tt> were both known to have a clear low bit, then <tt>%A</tt> would
2441    have to have a cleared low bit. However, in the <tt>%C</tt> example, the
2442    optimizer is allowed to assume that the '<tt>undef</tt>' operand could be the
2443    same as <tt>%Y</tt>, allowing the whole '<tt>select</tt>' to be
2444    eliminated.</p>
2445
2446 <pre class="doc_code">
2447   %A = xor undef, undef
2448
2449   %B = undef
2450   %C = xor %B, %B
2451
2452   %D = undef
2453   %E = icmp lt %D, 4
2454   %F = icmp gte %D, 4
2455
2456 Safe:
2457   %A = undef
2458   %B = undef
2459   %C = undef
2460   %D = undef
2461   %E = undef
2462   %F = undef
2463 </pre>
2464
2465 <p>This example points out that two '<tt>undef</tt>' operands are not
2466    necessarily the same. This can be surprising to people (and also matches C
2467    semantics) where they assume that "<tt>X^X</tt>" is always zero, even
2468    if <tt>X</tt> is undefined. This isn't true for a number of reasons, but the
2469    short answer is that an '<tt>undef</tt>' "variable" can arbitrarily change
2470    its value over its "live range".  This is true because the variable doesn't
2471    actually <em>have a live range</em>. Instead, the value is logically read
2472    from arbitrary registers that happen to be around when needed, so the value
2473    is not necessarily consistent over time. In fact, <tt>%A</tt> and <tt>%C</tt>
2474    need to have the same semantics or the core LLVM "replace all uses with"
2475    concept would not hold.</p>
2476
2477 <pre class="doc_code">
2478   %A = fdiv undef, %X
2479   %B = fdiv %X, undef
2480 Safe:
2481   %A = undef
2482 b: unreachable
2483 </pre>
2484
2485 <p>These examples show the crucial difference between an <em>undefined
2486   value</em> and <em>undefined behavior</em>. An undefined value (like
2487   '<tt>undef</tt>') is allowed to have an arbitrary bit-pattern. This means that
2488   the <tt>%A</tt> operation can be constant folded to '<tt>undef</tt>', because
2489   the '<tt>undef</tt>' could be an SNaN, and <tt>fdiv</tt> is not (currently)
2490   defined on SNaN's. However, in the second example, we can make a more
2491   aggressive assumption: because the <tt>undef</tt> is allowed to be an
2492   arbitrary value, we are allowed to assume that it could be zero. Since a
2493   divide by zero has <em>undefined behavior</em>, we are allowed to assume that
2494   the operation does not execute at all. This allows us to delete the divide and
2495   all code after it. Because the undefined operation "can't happen", the
2496   optimizer can assume that it occurs in dead code.</p>
2497
2498 <pre class="doc_code">
2499 a:  store undef -> %X
2500 b:  store %X -> undef
2501 Safe:
2502 a: &lt;deleted&gt;
2503 b: unreachable
2504 </pre>
2505
2506 <p>These examples reiterate the <tt>fdiv</tt> example: a store <em>of</em> an
2507    undefined value can be assumed to not have any effect; we can assume that the
2508    value is overwritten with bits that happen to match what was already there.
2509    However, a store <em>to</em> an undefined location could clobber arbitrary
2510    memory, therefore, it has undefined behavior.</p>
2511
2512 </div>
2513
2514 <!-- ======================================================================= -->
2515 <h3>
2516   <a name="trapvalues">Trap Values</a>
2517 </h3>
2518
2519 <div>
2520
2521 <p>Trap values are similar to <a href="#undefvalues">undef values</a>, however
2522    instead of representing an unspecified bit pattern, they represent the
2523    fact that an instruction or constant expression which cannot evoke side
2524    effects has nevertheless detected a condition which results in undefined
2525    behavior.</p>
2526
2527 <p>There is currently no way of representing a trap value in the IR; they
2528    only exist when produced by operations such as
2529    <a href="#i_add"><tt>add</tt></a> with the <tt>nsw</tt> flag.</p>
2530
2531 <p>Trap value behavior is defined in terms of value <i>dependence</i>:</p>
2532
2533 <ul>
2534 <li>Values other than <a href="#i_phi"><tt>phi</tt></a> nodes depend on
2535     their operands.</li>
2536
2537 <li><a href="#i_phi"><tt>Phi</tt></a> nodes depend on the operand corresponding
2538     to their dynamic predecessor basic block.</li>
2539
2540 <li>Function arguments depend on the corresponding actual argument values in
2541     the dynamic callers of their functions.</li>
2542
2543 <li><a href="#i_call"><tt>Call</tt></a> instructions depend on the
2544     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instructions that dynamically transfer
2545     control back to them.</li>
2546
2547 <li><a href="#i_invoke"><tt>Invoke</tt></a> instructions depend on the
2548     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>, <a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>,
2549     or exception-throwing call instructions that dynamically transfer control
2550     back to them.</li>
2551
2552 <li>Non-volatile loads and stores depend on the most recent stores to all of the
2553     referenced memory addresses, following the order in the IR
2554     (including loads and stores implied by intrinsics such as
2555     <a href="#int_memcpy"><tt>@llvm.memcpy</tt></a>.)</li>
2556
2557 <!-- TODO: In the case of multiple threads, this only applies if the store
2558      "happens-before" the load or store. -->
2559
2560 <!-- TODO: floating-point exception state -->
2561
2562 <li>An instruction with externally visible side effects depends on the most
2563     recent preceding instruction with externally visible side effects, following
2564     the order in the IR. (This includes
2565     <a href="#volatile">volatile operations</a>.)</li>
2566
2567 <li>An instruction <i>control-depends</i> on a
2568     <a href="#terminators">terminator instruction</a>
2569     if the terminator instruction has multiple successors and the instruction
2570     is always executed when control transfers to one of the successors, and
2571     may not be executed when control is transferred to another.</li>
2572
2573 <li>Additionally, an instruction also <i>control-depends</i> on a terminator
2574     instruction if the set of instructions it otherwise depends on would be
2575     different if the terminator had transferred control to a different
2576     successor.</li>
2577
2578 <li>Dependence is transitive.</li>
2579
2580 </ul>
2581
2582 <p>Whenever a trap value is generated, all values which depend on it evaluate
2583    to trap. If they have side effects, the evoke their side effects as if each
2584    operand with a trap value were undef. If they have externally-visible side
2585    effects, the behavior is undefined.</p>
2586
2587 <p>Here are some examples:</p>
2588
2589 <pre class="doc_code">
2590 entry:
2591   %trap = sub nuw i32 0, 1           ; Results in a trap value.
2592   %still_trap = and i32 %trap, 0     ; Whereas (and i32 undef, 0) would return 0.
2593   %trap_yet_again = getelementptr i32* @h, i32 %still_trap
2594   store i32 0, i32* %trap_yet_again  ; undefined behavior
2595
2596   store i32 %trap, i32* @g           ; Trap value conceptually stored to memory.
2597   %trap2 = load i32* @g              ; Returns a trap value, not just undef.
2598
2599   volatile store i32 %trap, i32* @g  ; External observation; undefined behavior.
2600
2601   %narrowaddr = bitcast i32* @g to i16*
2602   %wideaddr = bitcast i32* @g to i64*
2603   %trap3 = load i16* %narrowaddr     ; Returns a trap value.
2604   %trap4 = load i64* %wideaddr       ; Returns a trap value.
2605
2606   %cmp = icmp slt i32 %trap, 0       ; Returns a trap value.
2607   br i1 %cmp, label %true, label %end ; Branch to either destination.
2608
2609 true:
2610   volatile store i32 0, i32* @g      ; This is control-dependent on %cmp, so
2611                                      ; it has undefined behavior.
2612   br label %end
2613
2614 end:
2615   %p = phi i32 [ 0, %entry ], [ 1, %true ]
2616                                      ; Both edges into this PHI are
2617                                      ; control-dependent on %cmp, so this
2618                                      ; always results in a trap value.
2619
2620   volatile store i32 0, i32* @g      ; This would depend on the store in %true
2621                                      ; if %cmp is true, or the store in %entry
2622                                      ; otherwise, so this is undefined behavior.
2623
2624   br i1 %cmp, label %second_true, label %second_end
2625                                      ; The same branch again, but this time the
2626                                      ; true block doesn't have side effects.
2627
2628 second_true:
2629   ; No side effects!
2630   ret void
2631
2632 second_end:
2633   volatile store i32 0, i32* @g      ; This time, the instruction always depends
2634                                      ; on the store in %end. Also, it is
2635                                      ; control-equivalent to %end, so this is
2636                                      ; well-defined (again, ignoring earlier
2637                                      ; undefined behavior in this example).
2638 </pre>
2639
2640 </div>
2641
2642 <!-- ======================================================================= -->
2643 <h3>
2644   <a name="blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a>
2645 </h3>
2646
2647 <div>
2648
2649 <p><b><tt>blockaddress(@function, %block)</tt></b></p>
2650
2651 <p>The '<tt>blockaddress</tt>' constant computes the address of the specified
2652    basic block in the specified function, and always has an i8* type.  Taking
2653    the address of the entry block is illegal.</p>
2654
2655 <p>This value only has defined behavior when used as an operand to the
2656    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>' instruction, or for
2657    comparisons against null. Pointer equality tests between labels addresses
2658    results in undefined behavior &mdash; though, again, comparison against null
2659    is ok, and no label is equal to the null pointer. This may be passed around
2660    as an opaque pointer sized value as long as the bits are not inspected. This
2661    allows <tt>ptrtoint</tt> and arithmetic to be performed on these values so
2662    long as the original value is reconstituted before the <tt>indirectbr</tt>
2663    instruction.</p>
2664
2665 <p>Finally, some targets may provide defined semantics when using the value as
2666    the operand to an inline assembly, but that is target specific.</p>
2667
2668 </div>
2669
2670
2671 <!-- ======================================================================= -->
2672 <h3>
2673   <a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
2674 </h3>
2675
2676 <div>
2677
2678 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
2679    to be used as constants.  Constant expressions may be of
2680    any <a href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM
2681    operation that does not have side effects (e.g. load and call are not
2682    supported). The following is the syntax for constant expressions:</p>
2683
2684 <dl>
2685   <dt><b><tt>trunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2686   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger
2687       than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
2688
2689   <dt><b><tt>zext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2690   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2691       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2692
2693   <dt><b><tt>sext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2694   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2695       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2696
2697   <dt><b><tt>fptrunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2698   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The
2699       size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be
2700       floating point.</dd>
2701
2702   <dt><b><tt>fpext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2703   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be
2704       smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating
2705       point.</dd>
2706
2707   <dt><b><tt>fptoui (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2708   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
2709       constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2710       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2711       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2712       integer type, the results are undefined.</dd>
2713
2714   <dt><b><tt>fptosi (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2715   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
2716       constant.  TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2717       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2718       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2719       integer type, the results are undefined.</dd>
2720
2721   <dt><b><tt>uitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2722   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
2723       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2724       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2725       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2726       floating point type, the results are undefined.</dd>
2727
2728   <dt><b><tt>sitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2729   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
2730       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2731       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2732       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2733       floating point type, the results are undefined.</dd>
2734
2735   <dt><b><tt>ptrtoint (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2736   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
2737       <tt>TYPE</tt> must be an integer type. <tt>CST</tt> must be of pointer
2738       type. The <tt>CST</tt> value is zero extended, truncated, or unchanged to
2739       make it fit in <tt>TYPE</tt>.</dd>
2740
2741   <dt><b><tt>inttoptr (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2742   <dd>Convert a integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a pointer
2743       type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended,
2744       truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is
2745       <i>really</i> dangerous!</dd>
2746
2747   <dt><b><tt>bitcast (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2748   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The constraints of the operands
2749       are the same as those for the <a href="#i_bitcast">bitcast
2750       instruction</a>.</dd>
2751
2752   <dt><b><tt>getelementptr (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2753   <dt><b><tt>getelementptr inbounds (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2754   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
2755       constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
2756       instruction, the index list may have zero or more indexes, which are
2757       required to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
2758
2759   <dt><b><tt>select (COND, VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2760   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on constants.</dd>
2761
2762   <dt><b><tt>icmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2763   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
2764
2765   <dt><b><tt>fcmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2766   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
2767
2768   <dt><b><tt>extractelement (VAL, IDX)</tt></b></dt>
2769   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement operation</a> on
2770       constants.</dd>
2771
2772   <dt><b><tt>insertelement (VAL, ELT, IDX)</tt></b></dt>
2773   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement operation</a> on
2774     constants.</dd>
2775
2776   <dt><b><tt>shufflevector (VEC1, VEC2, IDXMASK)</tt></b></dt>
2777   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector operation</a> on
2778       constants.</dd>
2779
2780   <dt><b><tt>extractvalue (VAL, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2781   <dd>Perform the <a href="#i_extractvalue">extractvalue operation</a> on
2782     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2783     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2784     index value must be specified.</dd>
2785
2786   <dt><b><tt>insertvalue (VAL, ELT, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2787   <dd>Perform the <a href="#i_insertvalue">insertvalue operation</a> on
2788     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2789     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2790     index value must be specified.</dd>
2791
2792   <dt><b><tt>OPCODE (LHS, RHS)</tt></b></dt>
2793   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may
2794       be any of the <a href="#binaryops">binary</a>
2795       or <a href="#bitwiseops">bitwise binary</a> operations.  The constraints
2796       on operands are the same as those for the corresponding instruction
2797       (e.g. no bitwise operations on floating point values are allowed).</dd>
2798 </dl>
2799
2800 </div>
2801
2802 </div>
2803
2804 <!-- *********************************************************************** -->
2805 <h2><a name="othervalues">Other Values</a></h2>
2806 <!-- *********************************************************************** -->
2807 <div>
2808 <!-- ======================================================================= -->
2809 <h3>
2810 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
2811 </h3>
2812
2813 <div>
2814
2815 <p>LLVM supports inline assembler expressions (as opposed
2816    to <a href="#moduleasm"> Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of
2817    a special value.  This value represents the inline assembler as a string
2818    (containing the instructions to emit), a list of operand constraints (stored
2819    as a string), a flag that indicates whether or not the inline asm
2820    expression has side effects, and a flag indicating whether the function
2821    containing the asm needs to align its stack conservatively.  An example
2822    inline assembler expression is:</p>
2823
2824 <pre class="doc_code">
2825 i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
2826 </pre>
2827
2828 <p>Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
2829    a <a href="#i_call"><tt>call</tt> instruction</a>.  Thus, typically we
2830    have:</p>
2831
2832 <pre class="doc_code">
2833 %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
2834 </pre>
2835
2836 <p>Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be
2837    marked as having side effects.  This is done through the use of the
2838    '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:</p>
2839
2840 <pre class="doc_code">
2841 call void asm sideeffect "eieio", ""()
2842 </pre>
2843
2844 <p>In some cases inline asms will contain code that will not work unless the
2845    stack is aligned in some way, such as calls or SSE instructions on x86,
2846    yet will not contain code that does that alignment within the asm.
2847    The compiler should make conservative assumptions about what the asm might
2848    contain and should generate its usual stack alignment code in the prologue
2849    if the '<tt>alignstack</tt>' keyword is present:</p>
2850
2851 <pre class="doc_code">
2852 call void asm alignstack "eieio", ""()
2853 </pre>
2854
2855 <p>If both keywords appear the '<tt>sideeffect</tt>' keyword must come
2856    first.</p>
2857
2858 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
2859    documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving,
2860    etc need to be documented).  This is probably best done by reference to
2861    another document that covers inline asm from a holistic perspective.</p>
2862
2863 <h4>
2864 <a name="inlineasm_md">Inline Asm Metadata</a>
2865 </h4>
2866
2867 <div>
2868
2869 <p>The call instructions that wrap inline asm nodes may have a "!srcloc" MDNode
2870    attached to it that contains a list of constant integers.  If present, the
2871   code generator will use the integer as the location cookie value when report
2872    errors through the LLVMContext error reporting mechanisms.  This allows a
2873    front-end to correlate backend errors that occur with inline asm back to the
2874    source code that produced it.  For example:</p>
2875
2876 <pre class="doc_code">
2877 call void asm sideeffect "something bad", ""()<b>, !srcloc !42</b>
2878 ...
2879 !42 = !{ i32 1234567 }
2880 </pre>
2881
2882 <p>It is up to the front-end to make sense of the magic numbers it places in the
2883    IR.  If the MDNode contains multiple constants, the code generator will use
2884    the one that corresponds to the line of the asm that the error occurs on.</p>
2885
2886 </div>
2887
2888 </div>
2889
2890 <!-- ======================================================================= -->
2891 <h3>
2892   <a name="metadata">Metadata Nodes and Metadata Strings</a>
2893 </h3>
2894
2895 <div>
2896
2897 <p>LLVM IR allows metadata to be attached to instructions in the program that
2898    can convey extra information about the code to the optimizers and code
2899    generator.  One example application of metadata is source-level debug
2900    information.  There are two metadata primitives: strings and nodes. All
2901    metadata has the <tt>metadata</tt> type and is identified in syntax by a
2902    preceding exclamation point ('<tt>!</tt>').</p>
2903
2904 <p>A metadata string is a string surrounded by double quotes.  It can contain
2905    any character by escaping non-printable characters with "\xx" where "xx" is
2906    the two digit hex code.  For example: "<tt>!"test\00"</tt>".</p>
2907
2908 <p>Metadata nodes are represented with notation similar to structure constants
2909    (a comma separated list of elements, surrounded by braces and preceded by an
2910    exclamation point).  For example: "<tt>!{ metadata !"test\00", i32
2911    10}</tt>".  Metadata nodes can have any values as their operand.</p>
2912
2913 <p>A <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> is a collection of 
2914    metadata nodes, which can be looked up in the module symbol table. For
2915    example: "<tt>!foo =  metadata !{!4, !3}</tt>".
2916
2917 <p>Metadata can be used as function arguments. Here <tt>llvm.dbg.value</tt> 
2918    function is using two metadata arguments.</p>
2919
2920 <div class="doc_code">
2921 <pre>
2922 call void @llvm.dbg.value(metadata !24, i64 0, metadata !25)
2923 </pre>
2924 </div>
2925
2926 <p>Metadata can be attached with an instruction. Here metadata <tt>!21</tt> is
2927    attached with <tt>add</tt> instruction using <tt>!dbg</tt> identifier.</p>
2928
2929 <div class="doc_code">
2930 <pre>
2931 %indvar.next = add i64 %indvar, 1, !dbg !21
2932 </pre>
2933 </div>
2934
2935 </div>
2936
2937 </div>
2938
2939 <!-- *********************************************************************** -->
2940 <h2>
2941   <a name="intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
2942 </h2>
2943 <!-- *********************************************************************** -->
2944 <div>
2945 <p>LLVM has a number of "magic" global variables that contain data that affect
2946 code generation or other IR semantics.  These are documented here.  All globals
2947 of this sort should have a section specified as "<tt>llvm.metadata</tt>".  This
2948 section and all globals that start with "<tt>llvm.</tt>" are reserved for use
2949 by LLVM.</p>
2950
2951 <!-- ======================================================================= -->
2952 <h3>
2953 <a name="intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a>
2954 </h3>
2955
2956 <div>
2957
2958 <p>The <tt>@llvm.used</tt> global is an array with i8* element type which has <a
2959 href="#linkage_appending">appending linkage</a>.  This array contains a list of
2960 pointers to global variables and functions which may optionally have a pointer
2961 cast formed of bitcast or getelementptr.  For example, a legal use of it is:</p>
2962
2963 <pre>
2964   @X = global i8 4
2965   @Y = global i32 123
2966
2967   @llvm.used = appending global [2 x i8*] [
2968      i8* @X,
2969      i8* bitcast (i32* @Y to i8*)
2970   ], section "llvm.metadata"
2971 </pre>
2972
2973 <p>If a global variable appears in the <tt>@llvm.used</tt> list, then the
2974 compiler, assembler, and linker are required to treat the symbol as if there is
2975 a reference to the global that it cannot see.  For example, if a variable has
2976 internal linkage and no references other than that from the <tt>@llvm.used</tt>
2977 list, it cannot be deleted.  This is commonly used to represent references from
2978 inline asms and other things the compiler cannot "see", and corresponds to
2979 "attribute((used))" in GNU C.</p>
2980
2981 <p>On some targets, the code generator must emit a directive to the assembler or
2982 object file to prevent the assembler and linker from molesting the symbol.</p>
2983
2984 </div>
2985
2986 <!-- ======================================================================= -->
2987 <h3>
2988   <a name="intg_compiler_used">
2989     The '<tt>llvm.compiler.used</tt>' Global Variable
2990   </a>
2991 </h3>
2992
2993 <div>
2994
2995 <p>The <tt>@llvm.compiler.used</tt> directive is the same as the
2996 <tt>@llvm.used</tt> directive, except that it only prevents the compiler from
2997 touching the symbol.  On targets that support it, this allows an intelligent
2998 linker to optimize references to the symbol without being impeded as it would be
2999 by <tt>@llvm.used</tt>.</p>
3000
3001 <p>This is a rare construct that should only be used in rare circumstances, and
3002 should not be exposed to source languages.</p>
3003
3004 </div>
3005
3006 <!-- ======================================================================= -->
3007 <h3>
3008 <a name="intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>' Global Variable</a>
3009 </h3>
3010
3011 <div>
3012 <pre>
3013 %0 = type { i32, void ()* }
3014 @llvm.global_ctors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @ctor }]
3015 </pre>
3016 <p>The <tt>@llvm.global_ctors</tt> array contains a list of constructor functions and associated priorities.  The functions referenced by this array will be called in ascending order of priority (i.e. lowest first) when the module is loaded.  The order of functions with the same priority is not defined.
3017 </p>
3018
3019 </div>
3020
3021 <!-- ======================================================================= -->
3022 <h3>
3023 <a name="intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>' Global Variable</a>
3024 </h3>
3025
3026 <div>
3027 <pre>
3028 %0 = type { i32, void ()* }
3029 @llvm.global_dtors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @dtor }]
3030 </pre>
3031
3032 <p>The <tt>@llvm.global_dtors</tt> array contains a list of destructor functions and associated priorities.  The functions referenced by this array will be called in descending order of priority (i.e. highest first) when the module is loaded.  The order of functions with the same priority is not defined.
3033 </p>
3034
3035 </div>
3036
3037 </div>
3038
3039 <!-- *********************************************************************** -->
3040 <h2><a name="instref">Instruction Reference</a></h2>
3041 <!-- *********************************************************************** -->
3042
3043 <div>
3044
3045 <p>The LLVM instruction set consists of several different classifications of
3046    instructions: <a href="#terminators">terminator
3047    instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
3048    <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>,
3049    <a href="#memoryops">memory instructions</a>, and
3050    <a href="#otherops">other instructions</a>.</p>
3051
3052 <!-- ======================================================================= -->
3053 <h3>
3054   <a name="terminators">Terminator Instructions</a>
3055 </h3>
3056
3057 <div>
3058
3059 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every basic block
3060    in a program ends with a "Terminator" instruction, which indicates which
3061    block should be executed after the current block is finished. These
3062    terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>' value: they produce
3063    control flow, not values (the one exception being the
3064    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
3065
3066 <p>The terminator instructions are: 
3067    '<a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>', 
3068    '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>',
3069    '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>', 
3070    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>',
3071    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>', 
3072    '<a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>',
3073    '<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>', and 
3074    '<a href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>'.</p>
3075
3076 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3077 <h4>
3078   <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a>
3079 </h4>
3080
3081 <div>
3082
3083 <h5>Syntax:</h5>
3084 <pre>
3085   ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
3086   ret void                 <i>; Return from void function</i>
3087 </pre>
3088
3089 <h5>Overview:</h5>
3090 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and optionally
3091    a value) from a function back to the caller.</p>
3092
3093 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that returns a
3094    value and then causes control flow, and one that just causes control flow to
3095    occur.</p>
3096
3097 <h5>Arguments:</h5>
3098 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction optionally accepts a single argument, the
3099    return value. The type of the return value must be a
3100    '<a href="#t_firstclass">first class</a>' type.</p>
3101
3102 <p>A function is not <a href="#wellformed">well formed</a> if it it has a
3103    non-void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with no return
3104    value or a return value with a type that does not match its type, or if it
3105    has a void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with a
3106    return value.</p>
3107
3108 <h5>Semantics:</h5>
3109 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow returns back to
3110    the calling function's context.  If the caller is a
3111    "<a href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at the
3112    instruction after the call.  If the caller was an
3113    "<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues at
3114    the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction returns
3115    a value, that value shall set the call or invoke instruction's return
3116    value.</p>
3117
3118 <h5>Example:</h5>
3119 <pre>
3120   ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
3121   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
3122   ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } <i>; Return a struct of values 4 and 2</i>
3123 </pre>
3124
3125 </div>
3126 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3127 <h4>
3128   <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a>
3129 </h4>
3130
3131 <div>
3132
3133 <h5>Syntax:</h5>
3134 <pre>
3135   br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;
3136   br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
3137 </pre>
3138
3139 <h5>Overview:</h5>
3140 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to a
3141    different basic block in the current function.  There are two forms of this
3142    instruction, corresponding to a conditional branch and an unconditional
3143    branch.</p>
3144
3145 <h5>Arguments:</h5>
3146 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single
3147    '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The unconditional form
3148    of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>' value as a
3149    target.</p>
3150
3151 <h5>Semantics:</h5>
3152 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
3153    argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows to the
3154    '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
3155    control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
3156
3157 <h5>Example:</h5>
3158 <pre>
3159 Test:
3160   %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %a, %b
3161   br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal
3162 IfEqual:
3163   <a href="#i_ret">ret</a> i32 1
3164 IfUnequal:
3165   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0
3166 </pre>
3167
3168 </div>
3169
3170 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3171 <h4>
3172    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
3173 </h4>
3174
3175 <div>
3176
3177 <h5>Syntax:</h5>
3178 <pre>
3179   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
3180 </pre>
3181
3182 <h5>Overview:</h5>
3183 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
3184    several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
3185    instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
3186    destinations.</p>
3187
3188 <h5>Arguments:</h5>
3189 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
3190    comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination,
3191    and an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.
3192    The table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
3193
3194 <h5>Semantics:</h5>
3195 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
3196    destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this table
3197    is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
3198    transferred to the corresponding destination; otherwise, control flow is
3199    transferred to the default destination.</p>
3200
3201 <h5>Implementation:</h5>
3202 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
3203    <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in
3204    different ways.  For example, it could be generated as a series of chained
3205    conditional branches or with a lookup table.</p>
3206
3207 <h5>Example:</h5>
3208 <pre>
3209  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
3210  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
3211  switch i32 %Val, label %truedest [ i32 0, label %falsedest ]
3212
3213  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
3214  switch i32 0, label %dest [ ]
3215
3216  <i>; Implement a jump table:</i>
3217  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
3218                                      i32 1, label %onone
3219                                      i32 2, label %ontwo ]
3220 </pre>
3221
3222 </div>
3223
3224
3225 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3226 <h4>
3227    <a name="i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a>
3228 </h4>
3229
3230 <div>
3231
3232 <h5>Syntax:</h5>
3233 <pre>
3234   indirectbr &lt;somety&gt;* &lt;address&gt;, [ label &lt;dest1&gt;, label &lt;dest2&gt;, ... ]
3235 </pre>
3236
3237 <h5>Overview:</h5>
3238
3239 <p>The '<tt>indirectbr</tt>' instruction implements an indirect branch to a label
3240    within the current function, whose address is specified by
3241    "<tt>address</tt>".  Address must be derived from a <a
3242    href="#blockaddress">blockaddress</a> constant.</p>
3243
3244 <h5>Arguments:</h5>
3245
3246 <p>The '<tt>address</tt>' argument is the address of the label to jump to.  The
3247    rest of the arguments indicate the full set of possible destinations that the
3248    address may point to.  Blocks are allowed to occur multiple times in the
3249    destination list, though this isn't particularly useful.</p>
3250
3251 <p>This destination list is required so that dataflow analysis has an accurate
3252    understanding of the CFG.</p>
3253
3254 <h5>Semantics:</h5>
3255
3256 <p>Control transfers to the block specified in the address argument.  All
3257    possible destination blocks must be listed in the label list, otherwise this
3258    instruction has undefined behavior.  This implies that jumps to labels
3259    defined in other functions have undefined behavior as well.</p>
3260
3261 <h5>Implementation:</h5>
3262
3263 <p>This is typically implemented with a jump through a register.</p>
3264
3265 <h5>Example:</h5>
3266 <pre>
3267  indirectbr i8* %Addr, [ label %bb1, label %bb2, label %bb3 ]
3268 </pre>
3269
3270 </div>
3271
3272
3273 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3274 <h4>
3275   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
3276 </h4>
3277
3278 <div>
3279
3280 <h5>Syntax:</h5>
3281 <pre>
3282   &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>]
3283                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
3284 </pre>
3285
3286 <h5>Overview:</h5>
3287 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
3288    function, with the possibility of control flow transfer to either the
3289    '<tt>normal</tt>' label or the '<tt>exception</tt>' label.  If the callee
3290    function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction,
3291    control flow will return to the "normal" label.  If the callee (or any
3292    indirect callees) returns with the "<a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>"
3293    instruction, control is interrupted and continued at the dynamically nearest
3294    "exception" label.</p>
3295
3296 <p>The '<tt>exception</tt>' label is a
3297    <i><a href="ExceptionHandling.html#overview">landing pad</a></i> for the
3298    exception. As such, '<tt>exception</tt>' label is required to have the
3299    "<a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a>" instruction, which contains
3300    the information about about the behavior of the program after unwinding
3301    happens, as its first non-PHI instruction. The restrictions on the
3302    "<tt>landingpad</tt>" instruction's tightly couples it to the
3303    "<tt>invoke</tt>" instruction, so that the important information contained
3304    within the "<tt>landingpad</tt>" instruction can't be lost through normal
3305    code motion.</p>
3306
3307 <h5>Arguments:</h5>
3308 <p>This instruction requires several arguments:</p>
3309
3310 <ol>
3311   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
3312       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
3313       defaults to using C calling conventions.</li>
3314
3315   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
3316       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
3317       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
3318
3319   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
3320       function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
3321       invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching
3322       off an arbitrary pointer to function value.</li>
3323
3324   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
3325       function to be invoked. </li>
3326
3327   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
3328       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
3329       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
3330       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
3331       the extra arguments can be specified.</li>
3332
3333   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
3334       executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
3335
3336   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns with
3337       the <a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a> instruction. </li>
3338
3339   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
3340       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
3341       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
3342 </ol>
3343
3344 <h5>Semantics:</h5>
3345 <p>This instruction is designed to operate as a standard
3346    '<tt><a href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
3347    primary difference is that it establishes an association with a label, which
3348    is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
3349
3350 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
3351    cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
3352    exception.  Additionally, this is important for implementation of
3353    '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
3354
3355 <p>For the purposes of the SSA form, the definition of the value returned by the
3356    '<tt>invoke</tt>' instruction is deemed to occur on the edge from the current
3357    block to the "normal" label. If the callee unwinds then no return value is
3358    available.</p>
3359
3360 <p>Note that the code generator does not yet completely support unwind, and
3361 that the invoke/unwind semantics are likely to change in future versions.</p>
3362
3363 <h5>Example:</h5>
3364 <pre>
3365   %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
3366               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3367   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
3368               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3369 </pre>
3370
3371 </div>
3372
3373 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3374
3375 <h4>
3376   <a name="i_unwind">'<tt>unwind</tt>' Instruction</a>
3377 </h4>
3378
3379 <div>
3380
3381 <h5>Syntax:</h5>
3382 <pre>
3383   unwind
3384 </pre>
3385
3386 <h5>Overview:</h5>
3387 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction unwinds the stack, continuing control flow
3388    at the first callee in the dynamic call stack which used
3389    an <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction to perform the call.
3390    This is primarily used to implement exception handling.</p>
3391
3392 <h5>Semantics:</h5>
3393 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction causes execution of the current function to
3394    immediately halt.  The dynamic call stack is then searched for the
3395    first <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction on the call stack.
3396    Once found, execution continues at the "exceptional" destination block
3397    specified by the <tt>invoke</tt> instruction.  If there is no <tt>invoke</tt>
3398    instruction in the dynamic call chain, undefined behavior results.</p>
3399
3400 <p>Note that the code generator does not yet completely support unwind, and
3401 that the invoke/unwind semantics are likely to change in future versions.</p>
3402
3403 </div>
3404
3405  <!-- _______________________________________________________________________ -->
3406  
3407 <h4>
3408   <a name="i_resume">'<tt>resume</tt>' Instruction</a>
3409 </h4>
3410
3411 <div>
3412
3413 <h5>Syntax:</h5>
3414 <pre>
3415   resume &lt;type&gt; &lt;value&gt;
3416 </pre>
3417
3418 <h5>Overview:</h5>
3419 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction is a terminator instruction that has no
3420    successors.</p>
3421
3422 <h5>Arguments:</h5>
3423 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction requires one argument, which must have the
3424    same type as the result of any '<tt>landingpad</tt>' instruction in the same
3425    function.</p>
3426
3427 <h5>Semantics:</h5>
3428 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction resumes propagation of an existing
3429    (in-flight) exception whose unwinding was interrupted with
3430    a <a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a> instruction.</p>
3431
3432 <h5>Example:</h5>
3433 <pre>
3434   resume { i8*, i32 } %exn
3435 </pre>
3436
3437 </div>
3438
3439 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3440
3441 <h4>
3442   <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a>
3443 </h4>
3444
3445 <div>
3446
3447 <h5>Syntax:</h5>
3448 <pre>
3449   unreachable
3450 </pre>
3451
3452 <h5>Overview:</h5>
3453 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
3454    instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
3455    code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
3456    no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
3457
3458 <h5>Semantics:</h5>
3459 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
3460
3461 </div>
3462
3463 </div>
3464
3465 <!-- ======================================================================= -->
3466 <h3>
3467   <a name="binaryops">Binary Operations</a>
3468 </h3>
3469
3470 <div>
3471
3472 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a program.  They
3473    require two operands of the same type, execute an operation on them, and
3474    produce a single value.  The operands might represent multiple data, as is
3475    the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type.  The result value
3476    has the same type as its operands.</p>
3477
3478 <p>There are several different binary operators:</p>
3479
3480 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3481 <h4>
3482   <a name="i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a>
3483 </h4>
3484
3485 <div>
3486
3487 <h5>Syntax:</h5>
3488 <pre>
3489   &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3490   &lt;result&gt; = add nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3491   &lt;result&gt; = add nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3492   &lt;result&gt; = add nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3493 </pre>
3494
3495 <h5>Overview:</h5>
3496 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3497
3498 <h5>Arguments:</h5>
3499 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must
3500    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3501    integer values. Both arguments must have identical types.</p>
3502
3503 <h5>Semantics:</h5>
3504 <p>The value produced is the integer sum of the two operands.</p>
3505
3506 <p>If the sum has unsigned overflow, the result returned is the mathematical
3507    result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the result.</p>
3508
3509 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3510    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3511
3512 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3513    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3514    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>add</tt>
3515    is a <a href="#trapvalues">trap value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3516    respectively, occurs.</p>
3517
3518 <h5>Example:</h5>
3519 <pre>
3520   &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
3521 </pre>
3522
3523 </div>
3524
3525 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3526 <h4>
3527   <a name="i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a>
3528 </h4>
3529
3530 <div>
3531
3532 <h5>Syntax:</h5>
3533 <pre>
3534   &lt;result&gt; = fadd &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3535 </pre>
3536
3537 <h5>Overview:</h5>
3538 <p>The '<tt>fadd</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3539
3540 <h5>Arguments:</h5>
3541 <p>The two arguments to the '<tt>fadd</tt>' instruction must be
3542    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3543    floating point values. Both arguments must have identical types.</p>
3544
3545 <h5>Semantics:</h5>
3546 <p>The value produced is the floating point sum of the two operands.</p>
3547
3548 <h5>Example:</h5>
3549 <pre>
3550   &lt;result&gt; = fadd float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 + %var</i>
3551 </pre>
3552
3553 </div>
3554
3555 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3556 <h4>
3557    <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a>
3558 </h4>
3559
3560 <div>
3561
3562 <h5>Syntax:</h5>
3563 <pre>
3564   &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3565   &lt;result&gt; = sub nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3566   &lt;result&gt; = sub nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3567   &lt;result&gt; = sub nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3568 </pre>
3569
3570 <h5>Overview:</h5>
3571 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
3572    operands.</p>
3573
3574 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the
3575    '<tt>neg</tt>' instruction present in most other intermediate
3576    representations.</p>
3577
3578 <h5>Arguments:</h5>
3579 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must
3580    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3581    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
3582
3583 <h5>Semantics:</h5>
3584 <p>The value produced is the integer difference of the two operands.</p>
3585
3586 <p>If the difference has unsigned overflow, the result returned is the
3587    mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the
3588    result.</p>
3589
3590 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3591    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3592
3593 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3594    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3595    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>sub</tt>
3596    is a <a href="#trapvalues">trap value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3597    respectively, occurs.</p>
3598
3599 <h5>Example:</h5>
3600 <pre>
3601   &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
3602   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
3603 </pre>
3604
3605 </div>
3606
3607 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3608 <h4>
3609    <a name="i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a>
3610 </h4>
3611
3612 <div>
3613
3614 <h5>Syntax:</h5>
3615 <pre>
3616   &lt;result&gt; = fsub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3617 </pre>
3618
3619 <h5>Overview:</h5>
3620 <p>The '<tt>fsub</tt>' instruction returns the difference of its two
3621    operands.</p>
3622
3623 <p>Note that the '<tt>fsub</tt>' instruction is used to represent the
3624    '<tt>fneg</tt>' instruction present in most other intermediate
3625    representations.</p>
3626
3627 <h5>Arguments:</h5>
3628 <p>The two arguments to the '<tt>fsub</tt>' instruction must be
3629    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3630    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3631
3632 <h5>Semantics:</h5>
3633 <p>The value produced is the floating point difference of the two operands.</p>
3634
3635 <h5>Example:</h5>
3636 <pre>
3637   &lt;result&gt; = fsub float 4.0, %var           <i>; yields {float}:result = 4.0 - %var</i>
3638   &lt;result&gt; = fsub float -0.0, %val          <i>; yields {float}:result = -%var</i>
3639 </pre>
3640
3641 </div>
3642
3643 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3644 <h4>
3645   <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a>
3646 </h4>
3647
3648 <div>
3649
3650 <h5>Syntax:</h5>
3651 <pre>
3652   &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3653   &lt;result&gt; = mul nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3654   &lt;result&gt; = mul nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3655   &lt;result&gt; = mul nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3656 </pre>
3657
3658 <h5>Overview:</h5>
3659 <p>The '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
3660
3661 <h5>Arguments:</h5>
3662 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must
3663    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3664    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
3665
3666 <h5>Semantics:</h5>
3667 <p>The value produced is the integer product of the two operands.</p>
3668
3669 <p>If the result of the multiplication has unsigned overflow, the result
3670    returned is the mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit
3671    width of the result.</p>
3672
3673 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, and the result
3674    is the same width as the operands, this instruction returns the correct
3675    result for both signed and unsigned integers.  If a full product
3676    (e.g. <tt>i32</tt>x<tt>i32</tt>-><tt>i64</tt>) is needed, the operands should
3677    be sign-extended or zero-extended as appropriate to the width of the full
3678    product.</p>
3679
3680 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3681    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3682    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>mul</tt>
3683    is a <a href="#trapvalues">trap value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3684    respectively, occurs.</p>
3685
3686 <h5>Example:</h5>
3687 <pre>
3688   &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
3689 </pre>
3690
3691 </div>
3692
3693 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3694 <h4>
3695   <a name="i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a>
3696 </h4>
3697
3698 <div>
3699
3700 <h5>Syntax:</h5>
3701 <pre>
3702   &lt;result&gt; = fmul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3703 </pre>
3704
3705 <h5>Overview:</h5>
3706 <p>The '<tt>fmul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
3707
3708 <h5>Arguments:</h5>
3709 <p>The two arguments to the '<tt>fmul</tt>' instruction must be
3710    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3711    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3712
3713 <h5>Semantics:</h5>
3714 <p>The value produced is the floating point product of the two operands.</p>
3715
3716 <h5>Example:</h5>
3717 <pre>
3718   &lt;result&gt; = fmul float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 * %var</i>
3719 </pre>
3720
3721 </div>
3722
3723 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3724 <h4>
3725   <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a>
3726 </h4>
3727
3728 <div>
3729
3730 <h5>Syntax:</h5>
3731 <pre>
3732   &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
3733   &lt;result&gt; = udiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3734 </pre>
3735
3736 <h5>Overview:</h5>
3737 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3738
3739 <h5>Arguments:</h5>
3740 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be
3741    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3742    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3743
3744 <h5>Semantics:</h5>
3745 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.</p>
3746
3747 <p>Note that unsigned integer division and signed integer division are distinct
3748    operations; for signed integer division, use '<tt>sdiv</tt>'.</p>
3749
3750 <p>Division by zero leads to undefined behavior.</p>
3751
3752 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
3753    <tt>udiv</tt> is a <a href="#trapvalues">trap value</a> if %op1 is not a
3754   multiple of %op2 (as such, "((a udiv exact b) mul b) == a").</p>
3755
3756
3757 <h5>Example:</h5>
3758 <pre>
3759   &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
3760 </pre>
3761
3762 </div>
3763
3764 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3765 <h4>
3766   <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a>
3767 </h4>
3768
3769 <div>
3770
3771 <h5>Syntax:</h5>
3772 <pre>
3773   &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
3774   &lt;result&gt; = sdiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3775 </pre>
3776
3777 <h5>Overview:</h5>
3778 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3779
3780 <h5>Arguments:</h5>
3781 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be
3782    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3783    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3784
3785 <h5>Semantics:</h5>
3786 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands rounded
3787    towards zero.</p>
3788
3789 <p>Note that signed integer division and unsigned integer division are distinct
3790    operations; for unsigned integer division, use '<tt>udiv</tt>'.</p>
3791
3792 <p>Division by zero leads to undefined behavior. Overflow also leads to
3793    undefined behavior; this is a rare case, but can occur, for example, by doing
3794    a 32-bit division of -2147483648 by -1.</p>
3795
3796 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
3797    <tt>sdiv</tt> is a <a href="#trapvalues">trap value</a> if the result would
3798    be rounded.</p>
3799
3800 <h5>Example:</h5>
3801 <pre>
3802   &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
3803 </pre>
3804
3805 </div>
3806
3807 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3808 <h4>
3809   <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a>
3810 </h4>
3811
3812 <div>
3813
3814 <h5>Syntax:</h5>
3815 <pre>
3816   &lt;result&gt; = fdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3817 </pre>
3818
3819 <h5>Overview:</h5>
3820 <p>The '<tt>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
3821
3822 <h5>Arguments:</h5>
3823 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
3824    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3825    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3826
3827 <h5>Semantics:</h5>
3828 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
3829
3830 <h5>Example:</h5>
3831 <pre>
3832   &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
3833 </pre>
3834
3835 </div>
3836
3837 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3838 <h4>
3839   <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
3840 </h4>
3841
3842 <div>
3843
3844 <h5>Syntax:</h5>
3845 <pre>
3846   &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3847 </pre>
3848
3849 <h5>Overview:</h5>
3850 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the unsigned
3851    division of its two arguments.</p>
3852
3853 <h5>Arguments:</h5>
3854 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be
3855    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3856    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3857
3858 <h5>Semantics:</h5>
3859 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
3860    This instruction always performs an unsigned division to get the
3861    remainder.</p>
3862
3863 <p>Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
3864    distinct operations; for signed integer remainder, use '<tt>srem</tt>'.</p>
3865
3866 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.</p>
3867
3868 <h5>Example:</h5>
3869 <pre>
3870   &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
3871 </pre>
3872
3873 </div>
3874
3875 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3876 <h4>
3877   <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a>
3878 </h4>
3879
3880 <div>
3881
3882 <h5>Syntax:</h5>
3883 <pre>
3884   &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3885 </pre>
3886
3887 <h5>Overview:</h5>
3888 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the signed
3889    division of its two operands. This instruction can also take
3890    <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values in which case the
3891    elements must be integers.</p>
3892
3893 <h5>Arguments:</h5>
3894 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be
3895    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
3896    values.  Both arguments must have identical types.</p>
3897
3898 <h5>Semantics:</h5>
3899 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
3900    is either zero or has the same sign as the dividend, <tt>op1</tt>), not the
3901    <i>modulo</i> operator (where the result is either zero or has the same sign
3902    as the divisor, <tt>op2</tt>) of a value.
3903    For more information about the difference,
3904    see <a href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
3905    Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
3906    please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
3907    Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
3908
3909 <p>Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
3910    distinct operations; for unsigned integer remainder, use '<tt>urem</tt>'.</p>
3911
3912 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.
3913    Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
3914    occur, for example, by taking the remainder of a 32-bit division of
3915    -2147483648 by -1.  (The remainder doesn't actually overflow, but this rule
3916    lets srem be implemented using instructions that return both the result of
3917    the division and the remainder.)</p>
3918
3919 <h5>Example:</h5>
3920 <pre>
3921   &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
3922 </pre>
3923
3924 </div>
3925
3926 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3927 <h4>
3928   <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a>
3929 </h4>
3930
3931 <div>
3932
3933 <h5>Syntax:</h5>
3934 <pre>
3935   &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3936 </pre>
3937
3938 <h5>Overview:</h5>
3939 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the division of
3940    its two operands.</p>
3941
3942 <h5>Arguments:</h5>
3943 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
3944    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3945    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3946
3947 <h5>Semantics:</h5>
3948 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.  The remainder
3949    has the same sign as the dividend.</p>
3950
3951 <h5>Example:</h5>
3952 <pre>
3953   &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
3954 </pre>
3955
3956 </div>
3957
3958 </div>
3959
3960 <!-- ======================================================================= -->
3961 <h3>
3962   <a name="bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
3963 </h3>
3964
3965 <div>
3966
3967 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of bit-twiddling in a
3968    program.  They are generally very efficient instructions and can commonly be
3969    strength reduced from other instructions.  They require two operands of the
3970    same type, execute an operation on them, and produce a single value.  The
3971    resulting value is the same type as its operands.</p>
3972
3973 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3974 <h4>
3975   <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a>
3976 </h4>
3977
3978 <div>
3979
3980 <h5>Syntax:</h5>
3981 <pre>
3982   &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;           <i>; yields {ty}:result</i>
3983   &lt;result&gt; = shl nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
3984   &lt;result&gt; = shl nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
3985   &lt;result&gt; = shl nuw nsw &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>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to the left
3990    a specified number of bits.</p>
3991
3992 <h5>Arguments:</h5>
3993 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the
3994     same <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3995     integer type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
3996
3997 <h5>Semantics:</h5>
3998 <p>The value produced is <tt>op1</tt> * 2<sup><tt>op2</tt></sup> mod
3999    2<sup>n</sup>, where <tt>n</tt> is the width of the result.  If <tt>op2</tt>
4000    is (statically or dynamically) negative or equal to or larger than the number
4001    of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.  If the arguments are
4002    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4003    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4004
4005 <p>If the <tt>nuw</tt> keyword is present, then the shift produces a 
4006    <a href="#trapvalues">trap value</a> if it shifts out any non-zero bits.  If
4007    the <tt>nsw</tt> keyword is present, then the shift produces a
4008    <a href="#trapvalues">trap value</a> if it shifts out any bits that disagree
4009    with the resultant sign bit.  As such, NUW/NSW have the same semantics as
4010    they would if the shift were expressed as a mul instruction with the same
4011    nsw/nuw bits in (mul %op1, (shl 1, %op2)).</p>
4012
4013 <h5>Example:</h5>
4014 <pre>
4015   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
4016   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
4017   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
4018   &lt;result&gt; = shl i32 1, 32     <i>; undefined</i>
4019   &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>
4020 </pre>
4021
4022 </div>
4023
4024 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4025 <h4>
4026   <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a>
4027 </h4>
4028
4029 <div>
4030
4031 <h5>Syntax:</h5>
4032 <pre>
4033   &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4034   &lt;result&gt; = lshr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4035 </pre>
4036
4037 <h5>Overview:</h5>
4038 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first
4039    operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
4040
4041 <h5>Arguments:</h5>
4042 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same
4043    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4044    type. '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4045
4046 <h5>Semantics:</h5>
4047 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
4048    significant bits of the result will be filled with zero bits after the shift.
4049    If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or larger than the
4050    number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If the arguments are
4051    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4052    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4053
4054 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4055    <tt>lshr</tt> is a <a href="#trapvalues">trap value</a> if any of the bits
4056    shifted out are non-zero.</p>
4057
4058
4059 <h5>Example:</h5>
4060 <pre>
4061   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4062   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4063   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4064   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
4065   &lt;result&gt; = lshr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4066   &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>
4067 </pre>
4068
4069 </div>
4070
4071 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4072 <h4>
4073   <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a>
4074 </h4>
4075
4076 <div>
4077
4078 <h5>Syntax:</h5>
4079 <pre>
4080   &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4081   &lt;result&gt; = ashr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4082 </pre>
4083
4084 <h5>Overview:</h5>
4085 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first
4086    operand shifted to the right a specified number of bits with sign
4087    extension.</p>
4088
4089 <h5>Arguments:</h5>
4090 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same
4091    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4092    type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4093
4094 <h5>Semantics:</h5>
4095 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation, The
4096    most significant bits of the result will be filled with the sign bit
4097    of <tt>op1</tt>.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or
4098    larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If
4099    the arguments are vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by
4100    the corresponding shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4101
4102 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4103    <tt>ashr</tt> is a <a href="#trapvalues">trap value</a> if any of the bits
4104    shifted out are non-zero.</p>
4105
4106 <h5>Example:</h5>
4107 <pre>
4108   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4109   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4110   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4111   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
4112   &lt;result&gt; = ashr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4113   &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>
4114 </pre>
4115
4116 </div>
4117
4118 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4119 <h4>
4120   <a name="i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a>
4121 </h4>
4122
4123 <div>
4124
4125 <h5>Syntax:</h5>
4126 <pre>
4127   &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4128 </pre>
4129
4130 <h5>Overview:</h5>
4131 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of its two
4132    operands.</p>
4133
4134 <h5>Arguments:</h5>
4135 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be
4136    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4137    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4138
4139 <h5>Semantics:</h5>
4140 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
4141
4142 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4143   <tbody>
4144     <tr>
4145       <td>In0</td>
4146       <td>In1</td>
4147       <td>Out</td>
4148     </tr>
4149     <tr>
4150       <td>0</td>
4151       <td>0</td>
4152       <td>0</td>
4153     </tr>
4154     <tr>
4155       <td>0</td>
4156       <td>1</td>
4157       <td>0</td>
4158     </tr>
4159     <tr>
4160       <td>1</td>
4161       <td>0</td>
4162       <td>0</td>
4163     </tr>
4164     <tr>
4165       <td>1</td>
4166       <td>1</td>
4167       <td>1</td>
4168     </tr>
4169   </tbody>
4170 </table>
4171
4172 <h5>Example:</h5>
4173 <pre>
4174   &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
4175   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
4176   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
4177 </pre>
4178 </div>
4179 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4180 <h4>
4181   <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a>
4182 </h4>
4183
4184 <div>
4185
4186 <h5>Syntax:</h5>
4187 <pre>
4188   &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4189 </pre>
4190
4191 <h5>Overview:</h5>
4192 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive or of its
4193    two operands.</p>
4194
4195 <h5>Arguments:</h5>
4196 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be
4197    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4198    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4199
4200 <h5>Semantics:</h5>
4201 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
4202
4203 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4204   <tbody>
4205     <tr>
4206       <td>In0</td>
4207       <td>In1</td>
4208       <td>Out</td>
4209     </tr>
4210     <tr>
4211       <td>0</td>
4212       <td>0</td>
4213       <td>0</td>
4214     </tr>
4215     <tr>
4216       <td>0</td>
4217       <td>1</td>
4218       <td>1</td>
4219     </tr>
4220     <tr>
4221       <td>1</td>
4222       <td>0</td>
4223       <td>1</td>
4224     </tr>
4225     <tr>
4226       <td>1</td>
4227       <td>1</td>
4228       <td>1</td>
4229     </tr>
4230   </tbody>
4231 </table>
4232
4233 <h5>Example:</h5>
4234 <pre>
4235   &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
4236   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
4237   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4238 </pre>
4239
4240 </div>
4241
4242 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4243 <h4>
4244   <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a>
4245 </h4>
4246
4247 <div>
4248
4249 <h5>Syntax:</h5>
4250 <pre>
4251   &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4252 </pre>
4253
4254 <h5>Overview:</h5>
4255 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive or of
4256    its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the "one's
4257    complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
4258
4259 <h5>Arguments:</h5>
4260 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be
4261    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4262    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4263
4264 <h5>Semantics:</h5>
4265 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
4266
4267 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4268   <tbody>
4269     <tr>
4270       <td>In0</td>
4271       <td>In1</td>
4272       <td>Out</td>
4273     </tr>
4274     <tr>
4275       <td>0</td>
4276       <td>0</td>
4277       <td>0</td>
4278     </tr>
4279     <tr>
4280       <td>0</td>
4281       <td>1</td>
4282       <td>1</td>
4283     </tr>
4284     <tr>
4285       <td>1</td>
4286       <td>0</td>
4287       <td>1</td>
4288     </tr>
4289     <tr>
4290       <td>1</td>
4291       <td>1</td>
4292       <td>0</td>
4293     </tr>
4294   </tbody>
4295 </table>
4296
4297 <h5>Example:</h5>
4298 <pre>
4299   &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
4300   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
4301   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4302   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
4303 </pre>
4304
4305 </div>
4306
4307 </div>
4308
4309 <!-- ======================================================================= -->
4310 <h3>
4311   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
4312 </h3>
4313
4314 <div>
4315
4316 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
4317    target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
4318    vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
4319    does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
4320    will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a
4321    specific target.</p>
4322
4323 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4324 <h4>
4325    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
4326 </h4>
4327
4328 <div>
4329
4330 <h5>Syntax:</h5>
4331 <pre>
4332   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
4333 </pre>
4334
4335 <h5>Overview:</h5>
4336 <p>The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar element
4337    from a vector at a specified index.</p>
4338
4339
4340 <h5>Arguments:</h5>
4341 <p>The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a value
4342    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is an index
4343    indicating the position from which to extract the element.  The index may be
4344    a variable.</p>
4345
4346 <h5>Semantics:</h5>
4347 <p>The result is a scalar of the same type as the element type of
4348    <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
4349    <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4350    results are undefined.</p>
4351
4352 <h5>Example:</h5>
4353 <pre>
4354   &lt;result&gt; = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
4355 </pre>
4356
4357 </div>
4358
4359 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4360 <h4>
4361    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
4362 </h4>
4363
4364 <div>
4365
4366 <h5>Syntax:</h5>
4367 <pre>
4368   &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>
4369 </pre>
4370
4371 <h5>Overview:</h5>
4372 <p>The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar element into a
4373    vector at a specified index.</p>
4374
4375 <h5>Arguments:</h5>
4376 <p>The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a value
4377    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a scalar value
4378    whose type must equal the element type of the first operand.  The third
4379    operand is an index indicating the position at which to insert the value.
4380    The index may be a variable.</p>
4381
4382 <h5>Semantics:</h5>
4383 <p>The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its element values
4384    are those of <tt>val</tt> except at position <tt>idx</tt>, where it gets the
4385    value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4386    results are undefined.</p>
4387
4388 <h5>Example:</h5>
4389 <pre>
4390   &lt;result&gt; = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4391 </pre>
4392
4393 </div>
4394
4395 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4396 <h4>
4397    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
4398 </h4>
4399
4400 <div>
4401
4402 <h5>Syntax:</h5>
4403 <pre>
4404   &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>
4405 </pre>
4406
4407 <h5>Overview:</h5>
4408 <p>The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
4409    from two input vectors, returning a vector with the same element type as the
4410    input and length that is the same as the shuffle mask.</p>
4411
4412 <h5>Arguments:</h5>
4413 <p>The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
4414    with types that match each other. The third argument is a shuffle mask whose
4415    element type is always 'i32'.  The result of the instruction is a vector
4416    whose length is the same as the shuffle mask and whose element type is the
4417    same as the element type of the first two operands.</p>
4418
4419 <p>The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
4420    constant integer or undef values.</p>
4421
4422 <h5>Semantics:</h5>
4423 <p>The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
4424    both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
4425    the result vector, which element of the two input vectors the result element
4426    gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the
4427    second operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.</p>
4428
4429 <h5>Example:</h5>
4430 <pre>
4431   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4432                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4433   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef,
4434                           &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.
4435   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;8 x i32&gt; %v1, &lt;8 x i32&gt; undef,
4436                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4437   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4438                           &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>
4439 </pre>
4440
4441 </div>
4442
4443 </div>
4444
4445 <!-- ======================================================================= -->
4446 <h3>
4447   <a name="aggregateops">Aggregate Operations</a>
4448 </h3>
4449
4450 <div>
4451
4452 <p>LLVM supports several instructions for working with
4453   <a href="#t_aggregate">aggregate</a> values.</p>
4454
4455 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4456 <h4>
4457    <a name="i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a>
4458 </h4>
4459
4460 <div>
4461
4462 <h5>Syntax:</h5>
4463 <pre>
4464   &lt;result&gt; = extractvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*
4465 </pre>
4466
4467 <h5>Overview:</h5>
4468 <p>The '<tt>extractvalue</tt>' instruction extracts the value of a member field
4469    from an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4470
4471 <h5>Arguments:</h5>
4472 <p>The first operand of an '<tt>extractvalue</tt>' instruction is a value
4473    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4474    <a href="#t_array">array</a> type.  The operands are constant indices to
4475    specify which value to extract in a similar manner as indices in a
4476    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
4477    <p>The major differences to <tt>getelementptr</tt> indexing are:</p>
4478      <ul>
4479        <li>Since the value being indexed is not a pointer, the first index is
4480            omitted and assumed to be zero.</li>
4481        <li>At least one index must be specified.</li>
4482        <li>Not only struct indices but also array indices must be in
4483            bounds.</li>
4484      </ul>
4485
4486 <h5>Semantics:</h5>
4487 <p>The result is the value at the position in the aggregate specified by the
4488    index operands.</p>
4489
4490 <h5>Example:</h5>
4491 <pre>
4492   &lt;result&gt; = extractvalue {i32, float} %agg, 0    <i>; yields i32</i>
4493 </pre>
4494
4495 </div>
4496
4497 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4498 <h4>
4499    <a name="i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a>
4500 </h4>
4501
4502 <div>
4503
4504 <h5>Syntax:</h5>
4505 <pre>
4506   &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>
4507 </pre>
4508
4509 <h5>Overview:</h5>
4510 <p>The '<tt>insertvalue</tt>' instruction inserts a value into a member field
4511    in an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4512
4513 <h5>Arguments:</h5>
4514 <p>The first operand of an '<tt>insertvalue</tt>' instruction is a value
4515    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4516    <a href="#t_array">array</a> type.  The second operand is a first-class
4517    value to insert.  The following operands are constant indices indicating
4518    the position at which to insert the value in a similar manner as indices in a
4519    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' instruction.  The
4520    value to insert must have the same type as the value identified by the
4521    indices.</p>
4522
4523 <h5>Semantics:</h5>
4524 <p>The result is an aggregate of the same type as <tt>val</tt>.  Its value is
4525    that of <tt>val</tt> except that the value at the position specified by the
4526    indices is that of <tt>elt</tt>.</p>
4527
4528 <h5>Example:</h5>
4529 <pre>
4530   %agg1 = insertvalue {i32, float} undef, i32 1, 0              <i>; yields {i32 1, float undef}</i>
4531   %agg2 = insertvalue {i32, float} %agg1, float %val, 1         <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4532   %agg3 = insertvalue {i32, {float}} %agg1, float %val, 1, 0    <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4533 </pre>
4534
4535 </div>
4536
4537 </div>
4538
4539 <!-- ======================================================================= -->
4540 <h3>
4541   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
4542 </h3>
4543
4544 <div>
4545
4546 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it represents
4547    memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which makes things
4548    very simple.  This section describes how to read, write, and allocate
4549    memory in LLVM.</p>
4550
4551 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4552 <h4>
4553   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
4554 </h4>
4555
4556 <div>
4557
4558 <h5>Syntax:</h5>
4559 <pre>
4560   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, &lt;ty&gt; &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
4561 </pre>
4562
4563 <h5>Overview:</h5>
4564 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
4565    currently executing function, to be automatically released when this function
4566    returns to its caller. The object is always allocated in the generic address
4567    space (address space zero).</p>
4568
4569 <h5>Arguments:</h5>
4570 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction
4571    allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt> bytes of memory on the
4572    runtime stack, returning a pointer of the appropriate type to the program.
4573    If "NumElements" is specified, it is the number of elements allocated,
4574    otherwise "NumElements" is defaulted to be one.  If a constant alignment is
4575    specified, the value result of the allocation is guaranteed to be aligned to
4576    at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target can choose
4577    to align the allocation on any convenient boundary compatible with the
4578    type.</p>
4579
4580 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
4581
4582 <h5>Semantics:</h5>
4583 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  The operation is undefined if
4584    there is insufficient stack space for the allocation.  '<tt>alloca</tt>'d
4585    memory is automatically released when the function returns.  The
4586    '<tt>alloca</tt>' instruction is commonly used to represent automatic
4587    variables that must have an address available.  When the function returns
4588    (either with the <tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>
4589    or <tt><a href="#i_unwind">unwind</a></tt> instructions), the memory is
4590    reclaimed.  Allocating zero bytes is legal, but the result is undefined.</p>
4591
4592 <h5>Example:</h5>
4593 <pre>
4594   %ptr = alloca i32                             <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4595   %ptr = alloca i32, i32 4                      <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4596   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4597   %ptr = alloca i32, align 1024                 <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4598 </pre>
4599
4600 </div>
4601
4602 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4603 <h4>
4604   <a name="i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a>
4605 </h4>
4606
4607 <div>
4608
4609 <h5>Syntax:</h5>
4610 <pre>
4611   &lt;result&gt; = load [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;][, !nontemporal !&lt;index&gt;]
4612   &lt;result&gt; = load atomic [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;, align &lt;alignment&gt;
4613   !&lt;index&gt; = !{ i32 1 }
4614 </pre>
4615
4616 <h5>Overview:</h5>
4617 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
4618
4619 <h5>Arguments:</h5>
4620 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory address
4621    from which to load.  The pointer must point to
4622    a <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
4623    marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the
4624    number or order of execution of this <tt>load</tt> with other <a
4625    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
4626
4627 <p>If the <code>load</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
4628    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
4629    argument.  The <code>release</code> and <code>acq_rel</code> orderings are
4630    not valid on <code>load</code> instructions.  Atomic loads produce <a
4631    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
4632    stores.  The type of the pointee must be an integer type whose bit width
4633    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
4634    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
4635    specified on atomic loads, and the load has undefined behavior if the
4636    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
4637    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
4638    for atomic loads.</p>
4639
4640 <p>The optional constant <tt>align</tt> argument specifies the alignment of the
4641    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
4642    omitted <tt>align</tt> argument means that the operation has the preferential
4643    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
4644    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
4645    alignment results in undefined behavior. Underestimating the alignment may
4646    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
4647
4648 <p>The optional <tt>!nontemporal</tt> metadata must reference a single
4649    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with
4650    one <tt>i32</tt> entry of value 1.  The existence of
4651    the <tt>!nontemporal</tt> metatadata on the instruction tells the optimizer
4652    and code generator that this load is not expected to be reused in the cache.
4653    The code generator may select special instructions to save cache bandwidth,
4654    such as the <tt>MOVNT</tt> instruction on x86.</p>
4655
4656 <h5>Semantics:</h5>
4657 <p>The location of memory pointed to is loaded.  If the value being loaded is of
4658    scalar type then the number of bytes read does not exceed the minimum number
4659    of bytes needed to hold all bits of the type.  For example, loading an
4660    <tt>i24</tt> reads at most three bytes.  When loading a value of a type like
4661    <tt>i20</tt> with a size that is not an integral number of bytes, the result
4662    is undefined if the value was not originally written using a store of the
4663    same type.</p>
4664
4665 <h5>Examples:</h5>
4666 <pre>
4667   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4668   <a href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
4669   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
4670 </pre>
4671
4672 </div>
4673
4674 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4675 <h4>
4676   <a name="i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a>
4677 </h4>
4678
4679 <div>
4680
4681 <h5>Syntax:</h5>
4682 <pre>
4683   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>
4684   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>
4685 </pre>
4686
4687 <h5>Overview:</h5>
4688 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
4689
4690 <h5>Arguments:</h5>
4691 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value to store
4692    and an address at which to store it.  The type of the
4693    '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand must be a pointer to
4694    the <a href="#t_firstclass">first class</a> type of the
4695    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' operand. If the <tt>store</tt> is marked as
4696    <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the number or
4697    order of execution of this <tt>store</tt> with other <a
4698    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
4699
4700 <p>If the <code>store</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
4701    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
4702    argument.  The <code>acquire</code> and <code>acq_rel</code> orderings aren't
4703    valid on <code>store</code> instructions.  Atomic loads produce <a
4704    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
4705    stores. The type of the pointee must be an integer type whose bit width
4706    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
4707    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
4708    specified on atomic stores, and the store has undefined behavior if the
4709    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
4710    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
4711    for atomic stores.</p>
4712
4713 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
4714    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
4715    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
4716    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
4717    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
4718    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
4719    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
4720
4721 <p>The optional !nontemporal metadata must reference a single metatadata
4722    name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with one i32 entry of
4723    value 1.  The existence of the !nontemporal metatadata on the
4724    instruction tells the optimizer and code generator that this load is
4725    not expected to be reused in the cache.  The code generator may
4726    select special instructions to save cache bandwidth, such as the
4727    MOVNT instruction on x86.</p>
4728
4729
4730 <h5>Semantics:</h5>
4731 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>' at the
4732    location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.  If
4733    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' is of scalar type then the number of bytes written
4734    does not exceed the minimum number of bytes needed to hold all bits of the
4735    type.  For example, storing an <tt>i24</tt> writes at most three bytes.  When
4736    writing a value of a type like <tt>i20</tt> with a size that is not an
4737    integral number of bytes, it is unspecified what happens to the extra bits
4738    that do not belong to the type, but they will typically be overwritten.</p>
4739
4740 <h5>Example:</h5>
4741 <pre>
4742   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4743   store i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
4744   %val = <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
4745 </pre>
4746
4747 </div>
4748
4749 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4750 <h4>
4751 <a name="i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a>
4752 </h4>
4753
4754 <div>
4755
4756 <h5>Syntax:</h5>
4757 <pre>
4758   fence [singlethread] &lt;ordering&gt;                   <i>; yields {void}</i>
4759 </pre>
4760
4761 <h5>Overview:</h5>
4762 <p>The '<tt>fence</tt>' instruction is used to introduce happens-before edges
4763 between operations.</p>
4764
4765 <h5>Arguments:</h5> <p>'<code>fence</code>' instructions take an <a
4766 href="#ordering">ordering</a> argument which defines what
4767 <i>synchronizes-with</i> edges they add.  They can only be given
4768 <code>acquire</code>, <code>release</code>, <code>acq_rel</code>, and
4769 <code>seq_cst</code> orderings.</p>
4770
4771 <h5>Semantics:</h5>
4772 <p>A fence <var>A</var> which has (at least) <code>release</code> ordering
4773 semantics <i>synchronizes with</i> a fence <var>B</var> with (at least)
4774 <code>acquire</code> ordering semantics if and only if there exist atomic
4775 operations <var>X</var> and <var>Y</var>, both operating on some atomic object
4776 <var>M</var>, such that <var>A</var> is sequenced before <var>X</var>,
4777 <var>X</var> modifies <var>M</var> (either directly or through some side effect
4778 of a sequence headed by <var>X</var>), <var>Y</var> is sequenced before
4779 <var>B</var>, and <var>Y</var> observes <var>M</var>. This provides a
4780 <i>happens-before</i> dependency between <var>A</var> and <var>B</var>. Rather
4781 than an explicit <code>fence</code>, one (but not both) of the atomic operations
4782 <var>X</var> or <var>Y</var> might provide a <code>release</code> or
4783 <code>acquire</code> (resp.) ordering constraint and still
4784 <i>synchronize-with</i> the explicit <code>fence</code> and establish the
4785 <i>happens-before</i> edge.</p>
4786
4787 <p>A <code>fence</code> which has <code>seq_cst</code> ordering, in addition to
4788 having both <code>acquire</code> and <code>release</code> semantics specified
4789 above, participates in the global program order of other <code>seq_cst</code>
4790 operations and/or fences.</p>
4791
4792 <p>The optional "<a href="#singlethread"><code>singlethread</code></a>" argument
4793 specifies that the fence only synchronizes with other fences in the same
4794 thread.  (This is useful for interacting with signal handlers.)</p>
4795
4796 <h5>Example:</h5>
4797 <pre>
4798   fence acquire                          <i>; yields {void}</i>
4799   fence singlethread seq_cst             <i>; yields {void}</i>
4800 </pre>
4801
4802 </div>
4803
4804 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4805 <h4>
4806 <a name="i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a>
4807 </h4>
4808
4809 <div>
4810
4811 <h5>Syntax:</h5>
4812 <pre>
4813   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>
4814 </pre>
4815
4816 <h5>Overview:</h5>
4817 <p>The '<tt>cmpxchg</tt>' instruction is used to atomically modify memory.
4818 It loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
4819 equal, it stores a new value into the memory.</p>
4820
4821 <h5>Arguments:</h5>
4822 <p>There are three arguments to the '<code>cmpxchg</code>' instruction: an
4823 address to operate on, a value to compare to the value currently be at that
4824 address, and a new value to place at that address if the compared values are
4825 equal.  The type of '<var>&lt;cmp&gt;</var>' must be an integer type whose
4826 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
4827 or equal to a target-specific size limit. '<var>&lt;cmp&gt;</var>' and
4828 '<var>&lt;new&gt;</var>' must have the same type, and the type of
4829 '<var>&lt;pointer&gt;</var>' must be a pointer to that type. If the
4830 <code>cmpxchg</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
4831 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution
4832 of this <code>cmpxchg</code> with other <a href="#volatile">volatile
4833 operations</a>.</p>
4834
4835 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
4836
4837 <p>The <a href="#ordering"><var>ordering</var></a> argument specifies how this
4838 <code>cmpxchg</code> synchronizes with other atomic operations.</p>
4839
4840 <p>The optional "<code>singlethread</code>" argument declares that the
4841 <code>cmpxchg</code> is only atomic with respect to code (usually signal
4842 handlers) running in the same thread as the <code>cmpxchg</code>.  Otherwise the
4843 cmpxchg is atomic with respect to all other code in the system.</p>
4844
4845 <p>The pointer passed into cmpxchg must have alignment greater than or equal to
4846 the size in memory of the operand.
4847
4848 <h5>Semantics:</h5>
4849 <p>The contents of memory at the location specified by the
4850 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand is read and compared to
4851 '<tt>&lt;cmp&gt;</tt>'; if the read value is the equal,
4852 '<tt>&lt;new&gt;</tt>' is written.  The original value at the location
4853 is returned.
4854
4855 <p>A successful <code>cmpxchg</code> is a read-modify-write instruction for the
4856 purpose of identifying <a href="#release_sequence">release sequences</a>.  A
4857 failed <code>cmpxchg</code> is equivalent to an atomic load with an ordering
4858 parameter determined by dropping any <code>release</code> part of the
4859 <code>cmpxchg</code>'s ordering.</p>
4860
4861 <!--
4862 FIXME: Is compare_exchange_weak() necessary?  (Consider after we've done
4863 optimization work on ARM.)
4864
4865 FIXME: Is a weaker ordering constraint on failure helpful in practice?
4866 -->
4867
4868 <h5>Example:</h5>
4869 <pre>
4870 entry:
4871   %orig = atomic <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr unordered                       <i>; yields {i32}</i>
4872   <a href="#i_br">br</a> label %loop
4873
4874 loop:
4875   %cmp = <a href="#i_phi">phi</a> i32 [ %orig, %entry ], [%old, %loop]
4876   %squared = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %cmp, %cmp
4877   %old = cmpxchg i32* %ptr, i32 %cmp, i32 %squared                       <i>; yields {i32}</i>
4878   %success = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %cmp, %old
4879   <a href="#i_br">br</a> i1 %success, label %done, label %loop
4880
4881 done:
4882   ...
4883 </pre>
4884
4885 </div>
4886
4887 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4888 <h4>
4889 <a name="i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a>
4890 </h4>
4891
4892 <div>
4893
4894 <h5>Syntax:</h5>
4895 <pre>
4896   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>
4897 </pre>
4898
4899 <h5>Overview:</h5>
4900 <p>The '<tt>atomicrmw</tt>' instruction is used to atomically modify memory.</p>
4901
4902 <h5>Arguments:</h5>
4903 <p>There are three arguments to the '<code>atomicrmw</code>' instruction: an
4904 operation to apply, an address whose value to modify, an argument to the
4905 operation.  The operation must be one of the following keywords:</p>
4906 <ul>
4907   <li>xchg</li>
4908   <li>add</li>
4909   <li>sub</li>
4910   <li>and</li>
4911   <li>nand</li>
4912   <li>or</li>
4913   <li>xor</li>
4914   <li>max</li>
4915   <li>min</li>
4916   <li>umax</li>
4917   <li>umin</li>
4918 </ul>
4919
4920 <p>The type of '<var>&lt;value&gt;</var>' must be an integer type whose
4921 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
4922 or equal to a target-specific size limit.  The type of the
4923 '<code>&lt;pointer&gt;</code>' operand must be a pointer to that type.
4924 If the <code>atomicrmw</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
4925 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of this
4926 <code>atomicrmw</code> with other <a href="#volatile">volatile
4927   operations</a>.</p>
4928
4929 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
4930
4931 <h5>Semantics:</h5>
4932 <p>The contents of memory at the location specified by the
4933 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand are atomically read, modified, and written
4934 back.  The original value at the location is returned.  The modification is
4935 specified by the <var>operation</var> argument:</p>
4936
4937 <ul>
4938   <li>xchg: <code>*ptr = val</code></li>
4939   <li>add: <code>*ptr = *ptr + val</code></li>
4940   <li>sub: <code>*ptr = *ptr - val</code></li>
4941   <li>and: <code>*ptr = *ptr &amp; val</code></li>
4942   <li>nand: <code>*ptr = ~(*ptr &amp; val)</code></li>
4943   <li>or: <code>*ptr = *ptr | val</code></li>
4944   <li>xor: <code>*ptr = *ptr ^ val</code></li>
4945   <li>max: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
4946   <li>min: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
4947   <li>umax: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
4948   <li>umin: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
4949 </ul>
4950
4951 <h5>Example:</h5>
4952 <pre>
4953   %old = atomicrmw add i32* %ptr, i32 1 acquire                        <i>; yields {i32}</i>
4954 </pre>
4955
4956 </div>
4957
4958 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4959 <h4>
4960    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
4961 </h4>
4962
4963 <div>
4964
4965 <h5>Syntax:</h5>
4966 <pre>
4967   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
4968   &lt;result&gt; = getelementptr inbounds &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
4969 </pre>
4970
4971 <h5>Overview:</h5>
4972 <p>The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
4973    subelement of an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> data structure.
4974    It performs address calculation only and does not access memory.</p>
4975
4976 <h5>Arguments:</h5>
4977 <p>The first argument is always a pointer, and forms the basis of the
4978    calculation. The remaining arguments are indices that indicate which of the
4979    elements of the aggregate object are indexed. The interpretation of each
4980    index is dependent on the type being indexed into. The first index always
4981    indexes the pointer value given as the first argument, the second index
4982    indexes a value of the type pointed to (not necessarily the value directly
4983    pointed to, since the first index can be non-zero), etc. The first type
4984    indexed into must be a pointer value, subsequent types can be arrays,
4985    vectors, and structs. Note that subsequent types being indexed into
4986    can never be pointers, since that would require loading the pointer before
4987    continuing calculation.</p>
4988
4989 <p>The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
4990    When indexing into a (optionally packed) structure, only <tt>i32</tt>
4991    integer <b>constants</b> are allowed.  When indexing into an array, pointer
4992    or vector, integers of any width are allowed, and they are not required to be
4993    constant.  These integers are treated as signed values where relevant.</p>
4994
4995 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets compiled to
4996    LLVM:</p>
4997
4998 <pre class="doc_code">
4999 struct RT {
5000   char A;
5001   int B[10][20];
5002   char C;
5003 };
5004 struct ST {
5005   int X;
5006   double Y;
5007   struct RT Z;
5008 };
5009
5010 int *foo(struct ST *s) {
5011   return &amp;s[1].Z.B[5][13];
5012 }
5013 </pre>
5014
5015 <p>The LLVM code generated by the GCC frontend is:</p>
5016
5017 <pre class="doc_code">
5018 %RT = <a href="#namedtypes">type</a> { i8 , [10 x [20 x i32]], i8  }
5019 %ST = <a href="#namedtypes">type</a> { i32, double, %RT }
5020
5021 define i32* @foo(%ST* %s) {
5022 entry:
5023   %reg = getelementptr %ST* %s, i32 1, i32 2, i32 1, i32 5, i32 13
5024   ret i32* %reg
5025 }
5026 </pre>
5027
5028 <h5>Semantics:</h5>
5029 <p>In the example above, the first index is indexing into the '<tt>%ST*</tt>'
5030    type, which is a pointer, yielding a '<tt>%ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %RT
5031    }</tt>' type, a structure.  The second index indexes into the third element
5032    of the structure, yielding a '<tt>%RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]],
5033    i8 }</tt>' type, another structure.  The third index indexes into the second
5034    element of the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an
5035    array.  The two dimensions of the array are subscripted into, yielding an
5036    '<tt>i32</tt>' type.  The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a
5037    pointer to this element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
5038
5039 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a structure,
5040    returning a pointer to an inner element.  Because of this, the LLVM code for
5041    the given testcase is equivalent to:</p>
5042
5043 <pre>
5044   define i32* @foo(%ST* %s) {
5045     %t1 = getelementptr %ST* %s, i32 1                        <i>; yields %ST*:%t1</i>
5046     %t2 = getelementptr %ST* %t1, i32 0, i32 2                <i>; yields %RT*:%t2</i>
5047     %t3 = getelementptr %RT* %t2, i32 0, i32 1                <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
5048     %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
5049     %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
5050     ret i32* %t5
5051   }
5052 </pre>
5053
5054 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is present, the result value of the
5055    <tt>getelementptr</tt> is a <a href="#trapvalues">trap value</a> if the
5056    base pointer is not an <i>in bounds</i> address of an allocated object,
5057    or if any of the addresses that would be formed by successive addition of
5058    the offsets implied by the indices to the base address with infinitely
5059    precise signed arithmetic are not an <i>in bounds</i> address of that
5060    allocated object. The <i>in bounds</i> addresses for an allocated object
5061    are all the addresses that point into the object, plus the address one
5062    byte past the end.</p>
5063
5064 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is not present, the offsets are added to
5065    the base address with silently-wrapping two's complement arithmetic. If the
5066    offsets have a different width from the pointer, they are sign-extended or
5067    truncated to the width of the pointer. The result value of the
5068    <tt>getelementptr</tt> may be outside the object pointed to by the base
5069    pointer. The result value may not necessarily be used to access memory
5070    though, even if it happens to point into allocated storage. See the
5071    <a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a> section for more
5072    information.</p>
5073
5074 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight into
5075    how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr FAQ</a>.</p>
5076
5077 <h5>Example:</h5>
5078 <pre>
5079     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
5080     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
5081     <i>; yields i8*:vptr</i>
5082     %vptr = getelementptr {i32, &lt;2 x i8&gt;}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
5083     <i>; yields i8*:eptr</i>
5084     %eptr = getelementptr [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
5085     <i>; yields i32*:iptr</i>
5086     %iptr = getelementptr [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
5087 </pre>
5088
5089 </div>
5090
5091 </div>
5092
5093 <!-- ======================================================================= -->
5094 <h3>
5095   <a name="convertops">Conversion Operations</a>
5096 </h3>
5097
5098 <div>
5099
5100 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
5101    which all take a single operand and a type. They perform various bit
5102    conversions on the operand.</p>
5103
5104 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5105 <h4>
5106    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
5107 </h4>
5108
5109 <div>
5110
5111 <h5>Syntax:</h5>
5112 <pre>
5113   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5114 </pre>
5115
5116 <h5>Overview:</h5>
5117 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the
5118    type <tt>ty2</tt>.</p>
5119
5120 <h5>Arguments:</h5>
5121 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a value to trunc, and a type to trunc it to.
5122    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5123    of the same number of integers.
5124    The bit size of the <tt>value</tt> must be larger than
5125    the bit size of the destination type, <tt>ty2</tt>.
5126    Equal sized types are not allowed.</p>
5127
5128 <h5>Semantics:</h5>
5129 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits
5130    in <tt>value</tt> and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the
5131    source size must be larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot
5132    be a <i>no-op cast</i>.  It will always truncate bits.</p>
5133
5134 <h5>Example:</h5>
5135 <pre>
5136   %X = trunc i32 257 to i8                        <i>; yields i8:1</i>
5137   %Y = trunc i32 123 to i1                        <i>; yields i1:true</i>
5138   %Z = trunc i32 122 to i1                        <i>; yields i1:false</i>
5139   %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>
5140 </pre>
5141
5142 </div>
5143
5144 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5145 <h4>
5146    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
5147 </h4>
5148
5149 <div>
5150
5151 <h5>Syntax:</h5>
5152 <pre>
5153   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5154 </pre>
5155
5156 <h5>Overview:</h5>
5157 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type
5158    <tt>ty2</tt>.</p>
5159
5160
5161 <h5>Arguments:</h5>
5162 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5163    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5164    of the same number of integers.
5165    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5166    the bit size of the destination type,
5167    <tt>ty2</tt>.</p>
5168
5169 <h5>Semantics:</h5>
5170 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
5171    bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>.</p>
5172
5173 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
5174
5175 <h5>Example:</h5>
5176 <pre>
5177   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
5178   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
5179   %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>
5180 </pre>
5181
5182 </div>
5183
5184 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5185 <h4>
5186    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
5187 </h4>
5188
5189 <div>
5190
5191 <h5>Syntax:</h5>
5192 <pre>
5193   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5194 </pre>
5195
5196 <h5>Overview:</h5>
5197 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
5198
5199 <h5>Arguments:</h5>
5200 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5201    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5202    of the same number of integers.
5203    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5204    the bit size of the destination type,
5205    <tt>ty2</tt>.</p>
5206
5207 <h5>Semantics:</h5>
5208 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
5209    bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size
5210    of the type <tt>ty2</tt>.</p>
5211
5212 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
5213
5214 <h5>Example:</h5>
5215 <pre>
5216   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
5217   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
5218   %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>
5219 </pre>
5220
5221 </div>
5222
5223 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5224 <h4>
5225    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
5226 </h4>
5227
5228 <div>
5229
5230 <h5>Syntax:</h5>
5231 <pre>
5232   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5233 </pre>
5234
5235 <h5>Overview:</h5>
5236 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
5237    <tt>ty2</tt>.</p>
5238
5239 <h5>Arguments:</h5>
5240 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
5241    point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type
5242    to cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
5243    <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a
5244    <i>no-op cast</i>.</p>
5245
5246 <h5>Semantics:</h5>
5247 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
5248    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller
5249    <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit
5250    within the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are
5251    undefined.</p>
5252
5253 <h5>Example:</h5>
5254 <pre>
5255   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
5256   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
5257 </pre>
5258
5259 </div>
5260
5261 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5262 <h4>
5263    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
5264 </h4>
5265
5266 <div>
5267
5268 <h5>Syntax:</h5>
5269 <pre>
5270   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5271 </pre>
5272
5273 <h5>Overview:</h5>
5274 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
5275    floating point value.</p>
5276
5277 <h5>Arguments:</h5>
5278 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a
5279    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast, and
5280    a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
5281    type must be smaller than the destination type.</p>
5282
5283 <h5>Semantics:</h5>
5284 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
5285    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger
5286    <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be
5287    used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use
5288    <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
5289
5290 <h5>Example:</h5>
5291 <pre>
5292   %X = fpext float 3.125 to double         <i>; yields double:3.125000e+00</i>
5293   %Y = fpext double %X to fp128            <i>; yields fp128:0xL00000000000000004000900000000000</i>
5294 </pre>
5295
5296 </div>
5297
5298 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5299 <h4>
5300    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
5301 </h4>
5302
5303 <div>
5304
5305 <h5>Syntax:</h5>
5306 <pre>
5307   &lt;result&gt; = fptoui &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5308 </pre>
5309
5310 <h5>Overview:</h5>
5311 <p>The '<tt>fptoui</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
5312    unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.</p>
5313
5314 <h5>Arguments:</h5>
5315 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5316    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5317    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5318    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5319    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5320
5321 <h5>Semantics:</h5>
5322 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction converts its
5323    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5324    towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit
5325    in <tt>ty2</tt>, the results are undefined.</p>
5326
5327 <h5>Example:</h5>
5328 <pre>
5329   %X = fptoui double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
5330   %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     <i>; yields undefined:1</i>
5331   %Z = fptoui float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
5332 </pre>
5333
5334 </div>
5335
5336 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5337 <h4>
5338    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
5339 </h4>
5340
5341 <div>
5342
5343 <h5>Syntax:</h5>
5344 <pre>
5345   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5346 </pre>
5347
5348 <h5>Overview:</h5>
5349 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts
5350    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to
5351    type <tt>ty2</tt>.</p>
5352
5353 <h5>Arguments:</h5>
5354 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5355    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5356    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5357    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5358    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5359
5360 <h5>Semantics:</h5>
5361 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its
5362    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5363    towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
5364    the results are undefined.</p>
5365
5366 <h5>Example:</h5>
5367 <pre>
5368   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
5369   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields undefined:1</i>
5370   %Z = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
5371 </pre>
5372
5373 </div>
5374
5375 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5376 <h4>
5377    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5378 </h4>
5379
5380 <div>
5381
5382 <h5>Syntax:</h5>
5383 <pre>
5384   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5385 </pre>
5386
5387 <h5>Overview:</h5>
5388 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
5389    integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5390
5391 <h5>Arguments:</h5>
5392 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5393    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5394    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5395    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5396    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5397
5398 <h5>Semantics:</h5>
5399 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
5400    integer quantity and converts it to the corresponding floating point
5401    value. If the value cannot fit in the floating point value, the results are
5402    undefined.</p>
5403
5404 <h5>Example:</h5>
5405 <pre>
5406   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5407   %Y = uitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:255.0</i>
5408 </pre>
5409
5410 </div>
5411
5412 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5413 <h4>
5414    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5415 </h4>
5416
5417 <div>
5418
5419 <h5>Syntax:</h5>
5420 <pre>
5421   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5422 </pre>
5423
5424 <h5>Overview:</h5>
5425 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed integer
5426    and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5427
5428 <h5>Arguments:</h5>
5429 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5430    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5431    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5432    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5433    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5434
5435 <h5>Semantics:</h5>
5436 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed integer
5437    quantity and converts it to the corresponding floating point value. If the
5438    value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
5439
5440 <h5>Example:</h5>
5441 <pre>
5442   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5443   %Y = sitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:-1.0</i>
5444 </pre>
5445
5446 </div>
5447
5448 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5449 <h4>
5450    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
5451 </h4>
5452
5453 <div>
5454
5455 <h5>Syntax:</h5>
5456 <pre>
5457   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5458 </pre>
5459
5460 <h5>Overview:</h5>
5461 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer <tt>value</tt> to
5462    the integer type <tt>ty2</tt>.</p>
5463
5464 <h5>Arguments:</h5>
5465 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which
5466    must be a <a href="#t_pointer">pointer</a> value, and a type to cast it to
5467    <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> type.</p>
5468
5469 <h5>Semantics:</h5>
5470 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
5471    <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either
5472    truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
5473    <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
5474    <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
5475    are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
5476    change.</p>
5477
5478 <h5>Example:</h5>
5479 <pre>
5480   %X = ptrtoint i32* %X to i8           <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5481   %Y = ptrtoint i32* %x to i64          <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
5482 </pre>
5483
5484 </div>
5485
5486 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5487 <h4>
5488    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
5489 </h4>
5490
5491 <div>
5492
5493 <h5>Syntax:</h5>
5494 <pre>
5495   &lt;result&gt; = inttoptr &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5496 </pre>
5497
5498 <h5>Overview:</h5>
5499 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to a
5500    pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
5501
5502 <h5>Arguments:</h5>
5503 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
5504    value to cast, and a type to cast it to, which must be a
5505    <a href="#t_pointer">pointer</a> type.</p>
5506
5507 <h5>Semantics:</h5>
5508 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5509    <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
5510    the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
5511    size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller
5512    than the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the
5513    same size, nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
5514
5515 <h5>Example:</h5>
5516 <pre>
5517   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
5518   %Y = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
5519   %Z = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5520 </pre>
5521
5522 </div>
5523
5524 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5525 <h4>
5526    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
5527 </h4>
5528
5529 <div>
5530
5531 <h5>Syntax:</h5>
5532 <pre>
5533   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5534 </pre>
5535
5536 <h5>Overview:</h5>
5537 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5538    <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
5539
5540 <h5>Arguments:</h5>
5541 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5542    non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must also be
5543    a non-aggregate <a href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes
5544    of <tt>value</tt> and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be
5545    identical. If the source type is a pointer, the destination type must also be
5546    a pointer.  This instruction supports bitwise conversion of vectors to
5547    integers and to vectors of other types (as long as they have the same
5548    size).</p>
5549
5550 <h5>Semantics:</h5>
5551 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5552    <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with
5553    this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been
5554    stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>. Pointer types may only
5555    be converted to other pointer types with this instruction. To convert
5556    pointers to other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or
5557    <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
5558
5559 <h5>Example:</h5>
5560 <pre>
5561   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
5562   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
5563   %Z = bitcast &lt;2 x int&gt; %V to i64;      <i>; yields i64: %V</i>
5564 </pre>
5565
5566 </div>
5567
5568 </div>
5569
5570 <!-- ======================================================================= -->
5571 <h3>
5572   <a name="otherops">Other Operations</a>
5573 </h3>
5574
5575 <div>
5576
5577 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous" instructions, which
5578    defy better classification.</p>
5579
5580 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5581 <h4>
5582   <a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
5583 </h4>
5584
5585 <div>
5586
5587 <h5>Syntax:</h5>
5588 <pre>
5589   &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>
5590 </pre>
5591
5592 <h5>Overview:</h5>
5593 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value or a vector of
5594    boolean values based on comparison of its two integer, integer vector, or
5595    pointer operands.</p>
5596
5597 <h5>Arguments:</h5>
5598 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
5599    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
5600    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
5601
5602 <ol>
5603   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
5604   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
5605   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
5606   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
5607   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
5608   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
5609   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
5610   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
5611   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
5612   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
5613 </ol>
5614
5615 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
5616    <a href="#t_pointer">pointer</a> or integer <a href="#t_vector">vector</a>
5617    typed.  They must also be identical types.</p>
5618
5619 <h5>Semantics:</h5>
5620 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt> according to the
5621    condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always yields
5622    either an <a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a> or vector of <tt>i1</tt>
5623    result, as follows:</p>
5624
5625 <ol>
5626   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal,
5627       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
5628       performed.</li>
5629
5630   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal,
5631       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
5632       performed.</li>
5633
5634   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
5635       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
5636
5637   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
5638       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
5639       to <tt>op2</tt>.</li>
5640
5641   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
5642       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
5643
5644   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
5645       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
5646
5647   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
5648       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
5649
5650   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
5651       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
5652       to <tt>op2</tt>.</li>
5653
5654   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
5655       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
5656
5657   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
5658       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
5659 </ol>
5660
5661 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
5662    values are compared as if they were integers.</p>
5663
5664 <p>If the operands are integer vectors, then they are compared element by
5665    element. The result is an <tt>i1</tt> vector with the same number of elements
5666    as the values being compared.  Otherwise, the result is an <tt>i1</tt>.</p>
5667
5668 <h5>Example:</h5>
5669 <pre>
5670   &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
5671   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
5672   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
5673   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
5674   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
5675   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
5676 </pre>
5677
5678 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
5679    the <tt>icmp</tt> instruction.</p>
5680
5681 </div>
5682
5683 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5684 <h4>
5685   <a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
5686 </h4>
5687
5688 <div>
5689
5690 <h5>Syntax:</h5>
5691 <pre>
5692   &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>
5693 </pre>
5694
5695 <h5>Overview:</h5>
5696 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value or vector of boolean
5697    values based on comparison of its operands.</p>
5698
5699 <p>If the operands are floating point scalars, then the result type is a boolean
5700 (<a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a>).</p>
5701
5702 <p>If the operands are floating point vectors, then the result type is a vector
5703    of boolean with the same number of elements as the operands being
5704    compared.</p>
5705
5706 <h5>Arguments:</h5>
5707 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
5708    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
5709    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
5710
5711 <ol>
5712   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
5713   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
5714   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
5715   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
5716   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
5717   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
5718   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
5719   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
5720   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
5721   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
5722   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
5723   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
5724   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
5725   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
5726   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
5727   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
5728 </ol>
5729
5730 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
5731    <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
5732
5733 <p>Each of <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be either
5734    a <a href="#t_floating">floating point</a> type or
5735    a <a href="#t_vector">vector</a> of floating point type.  They must have
5736    identical types.</p>
5737
5738 <h5>Semantics:</h5>
5739 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
5740    according to the condition code given as <tt>cond</tt>.  If the operands are
5741    vectors, then the vectors are compared element by element.  Each comparison
5742    performed always yields an <a href="#t_integer">i1</a> result, as
5743    follows:</p>
5744
5745 <ol>
5746   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
5747
5748   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
5749       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
5750
5751   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
5752       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
5753
5754   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
5755       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
5756
5757   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
5758       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
5759
5760   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
5761       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
5762
5763   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
5764       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
5765
5766   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
5767
5768   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
5769       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
5770
5771   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
5772       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
5773
5774   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
5775       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
5776
5777   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
5778       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
5779
5780   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
5781       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
5782
5783   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
5784       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
5785
5786   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
5787
5788   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
5789 </ol>
5790
5791 <h5>Example:</h5>
5792 <pre>
5793   &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
5794   &lt;result&gt; = fcmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
5795   &lt;result&gt; = fcmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
5796   &lt;result&gt; = fcmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
5797 </pre>
5798
5799 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
5800    the <tt>fcmp</tt> instruction.</p>
5801
5802 </div>
5803
5804 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5805 <h4>
5806   <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>' Instruction</a>
5807 </h4>
5808
5809 <div>
5810
5811 <h5>Syntax:</h5>
5812 <pre>
5813   &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...
5814 </pre>
5815
5816 <h5>Overview:</h5>
5817 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in the
5818    SSA graph representing the function.</p>
5819
5820 <h5>Arguments:</h5>
5821 <p>The type of the incoming values is specified with the first type field. After
5822    this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs as arguments, with
5823    one pair for each predecessor basic block of the current block.  Only values
5824    of <a href="#t_firstclass">first class</a> type may be used as the value
5825    arguments to the PHI node.  Only labels may be used as the label
5826    arguments.</p>
5827
5828 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic block and
5829    the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in a basic
5830    block.</p>
5831
5832 <p>For the purposes of the SSA form, the use of each incoming value is deemed to
5833    occur on the edge from the corresponding predecessor block to the current
5834    block (but after any definition of an '<tt>invoke</tt>' instruction's return
5835    value on the same edge).</p>
5836
5837 <h5>Semantics:</h5>
5838 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
5839    specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that
5840    executed just prior to the current block.</p>
5841
5842 <h5>Example:</h5>
5843 <pre>
5844 Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
5845   %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
5846   %nextindvar = add i32 %indvar, 1
5847   br label %Loop
5848 </pre>
5849
5850 </div>
5851
5852 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5853 <h4>
5854    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
5855 </h4>
5856
5857 <div>
5858
5859 <h5>Syntax:</h5>
5860 <pre>
5861   &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>
5862
5863   <i>selty</i> is either i1 or {&lt;N x i1&gt;}
5864 </pre>
5865
5866 <h5>Overview:</h5>
5867 <p>The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
5868    condition, without branching.</p>
5869
5870
5871 <h5>Arguments:</h5>
5872 <p>The '<tt>select</tt>' instruction requires an 'i1' value or a vector of 'i1'
5873    values indicating the condition, and two values of the
5874    same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the val1/val2 are
5875    vectors and the condition is a scalar, then entire vectors are selected, not
5876    individual elements.</p>
5877
5878 <h5>Semantics:</h5>
5879 <p>If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns the
5880    first value argument; otherwise, it returns the second value argument.</p>
5881
5882 <p>If the condition is a vector of i1, then the value arguments must be vectors
5883    of the same size, and the selection is done element by element.</p>
5884
5885 <h5>Example:</h5>
5886 <pre>
5887   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
5888 </pre>
5889
5890 <p>Note that the code generator does not yet support conditions
5891    with vector type.</p>
5892
5893 </div>
5894
5895 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5896 <h4>
5897   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
5898 </h4>
5899
5900 <div>
5901
5902 <h5>Syntax:</h5>
5903 <pre>
5904   &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>]
5905 </pre>
5906
5907 <h5>Overview:</h5>
5908 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
5909
5910 <h5>Arguments:</h5>
5911 <p>This instruction requires several arguments:</p>
5912
5913 <ol>
5914   <li>The optional "tail" marker indicates that the callee function does not
5915       access any allocas or varargs in the caller.  Note that calls may be
5916       marked "tail" even if they do not occur before
5917       a <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.  If the "tail" marker is
5918       present, the function call is eligible for tail call optimization,
5919       but <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">might not in fact be
5920       optimized into a jump</a>.  The code generator may optimize calls marked
5921       "tail" with either 1) automatic <a href="CodeGenerator.html#sibcallopt">
5922       sibling call optimization</a> when the caller and callee have
5923       matching signatures, or 2) forced tail call optimization when the
5924       following extra requirements are met:
5925       <ul>
5926         <li>Caller and callee both have the calling
5927             convention <tt>fastcc</tt>.</li>
5928         <li>The call is in tail position (ret immediately follows call and ret
5929             uses value of call or is void).</li>
5930         <li>Option <tt>-tailcallopt</tt> is enabled,
5931             or <code>llvm::GuaranteedTailCallOpt</code> is <code>true</code>.</li>
5932         <li><a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Platform specific
5933             constraints are met.</a></li>
5934       </ul>
5935   </li>
5936
5937   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
5938       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
5939       defaults to using C calling conventions.  The calling convention of the
5940       call must match the calling convention of the target function, or else the
5941       behavior is undefined.</li>
5942
5943   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
5944       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
5945       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
5946
5947   <li>'<tt>ty</tt>': the type of the call instruction itself which is also the
5948       type of the return value.  Functions that return no value are marked
5949       <tt><a href="#t_void">void</a></tt>.</li>
5950
5951   <li>'<tt>fnty</tt>': shall be the signature of the pointer to function value
5952       being invoked.  The argument types must match the types implied by this
5953       signature.  This type can be omitted if the function is not varargs and if
5954       the function type does not return a pointer to a function.</li>
5955
5956   <li>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
5957       be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
5958       indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
5959       to function value.</li>
5960
5961   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
5962       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
5963       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
5964       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
5965       the extra arguments can be specified.</li>
5966
5967   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
5968       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
5969       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
5970 </ol>
5971
5972 <h5>Semantics:</h5>
5973 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to
5974    a specified function, with its incoming arguments bound to the specified
5975    values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction in the called
5976    function, control flow continues with the instruction after the function
5977    call, and the return value of the function is bound to the result
5978    argument.</p>
5979
5980 <h5>Example:</h5>
5981 <pre>
5982   %retval = call i32 @test(i32 %argc)
5983   call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* %msg, i32 12, i8 42)        <i>; yields i32</i>
5984   %X = tail call i32 @foo()                                    <i>; yields i32</i>
5985   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 @foo()  <i>; yields i32</i>
5986   call void %foo(i8 97 signext)
5987
5988   %struct.A = type { i32, i8 }
5989   %r = call %struct.A @foo()                        <i>; yields { 32, i8 }</i>
5990   %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                <i>; yields i32</i>
5991   %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               <i>; yields i8</i>
5992   %Z = call void @foo() noreturn                    <i>; indicates that %foo never returns normally</i>
5993   %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     <i>; Return value is %zero extended</i>
5994 </pre>
5995
5996 <p>llvm treats calls to some functions with names and arguments that match the
5997 standard C99 library as being the C99 library functions, and may perform
5998 optimizations or generate code for them under that assumption.  This is
5999 something we'd like to change in the future to provide better support for
6000 freestanding environments and non-C-based languages.</p>
6001
6002 </div>
6003
6004 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6005 <h4>
6006   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
6007 </h4>
6008
6009 <div>
6010
6011 <h5>Syntax:</h5>
6012 <pre>
6013   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
6014 </pre>
6015
6016 <h5>Overview:</h5>
6017 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
6018    the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
6019    <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
6020
6021 <h5>Arguments:</h5>
6022 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of the
6023    argument. It returns a value of the specified argument type and increments
6024    the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The actual type
6025    of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
6026
6027 <h5>Semantics:</h5>
6028 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified type
6029    from the specified <tt>va_list</tt> and causes the <tt>va_list</tt> to point
6030    to the next argument.  For more information, see the variable argument
6031    handling <a href="#int_varargs">Intrinsic Functions</a>.</p>
6032
6033 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
6034    take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
6035    function.</p>
6036
6037 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of
6038    an <a href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
6039    argument.</p>
6040
6041 <h5>Example:</h5>
6042 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
6043
6044 <p>Note that the code generator does not yet fully support va_arg on many
6045    targets. Also, it does not currently support va_arg with aggregate types on
6046    any target.</p>
6047
6048 </div>
6049
6050 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6051 <h4>
6052   <a name="i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a>
6053 </h4>
6054
6055 <div>
6056
6057 <h5>Syntax:</h5>
6058 <pre>
6059   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;somety&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; &lt;clause&gt;+
6060   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;somety&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; cleanup &lt;clause&gt;*
6061
6062   &lt;clause&gt; := catch &lt;type&gt; &lt;value&gt;
6063   &lt;clause&gt; := filter &lt;array constant type&gt; &lt;array constant&gt;
6064 </pre>
6065
6066 <h5>Overview:</h5>
6067 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction is used by
6068    <a href="ExceptionHandling.html#overview">LLVM's exception handling
6069    system</a> to specify that a basic block is a landing pad &mdash; one where
6070    the exception lands, and corresponds to the code found in the
6071    <i><tt>catch</tt></i> portion of a <i><tt>try/catch</tt></i> sequence. It
6072    defines values supplied by the personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon
6073    re-entry to the function. The <tt>resultval</tt> has the
6074    type <tt>somety</tt>.</p>
6075
6076 <h5>Arguments:</h5>
6077 <p>This instruction takes a <tt>pers_fn</tt> value. This is the personality
6078    function associated with the unwinding mechanism. The optional
6079    <tt>cleanup</tt> flag indicates that the landing pad block is a cleanup.</p>
6080
6081 <p>A <tt>clause</tt> begins with the clause type &mdash; <tt>catch</tt>
6082    or <tt>filter</tt> &mdash; and contains the global variable representing the
6083    "type" that may be caught or filtered respectively. Unlike the
6084    <tt>catch</tt> clause, the <tt>filter</tt> clause takes an array constant as
6085    its argument. Use "<tt>[0 x i8**] undef</tt>" for a filter which cannot
6086    throw. The '<tt>landingpad</tt>' instruction must contain <em>at least</em>
6087    one <tt>clause</tt> or the <tt>cleanup</tt> flag.</p>
6088
6089 <h5>Semantics:</h5>
6090 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction defines the values which are set by the
6091    personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon re-entry to the function, and
6092    therefore the "result type" of the <tt>landingpad</tt> instruction. As with
6093    calling conventions, how the personality function results are represented in
6094    LLVM IR is target specific.</p>
6095
6096 <p>The clauses are applied in order from top to bottom. If two
6097    <tt>landingpad</tt> instructions are merged together through inlining, the
6098    clauses from the calling function are appended to the list of clauses.</p>
6099
6100 <p>The <tt>landingpad</tt> instruction has several restrictions:</p>
6101
6102 <ul>
6103   <li>A landing pad block is a basic block which is the unwind destination of an
6104       '<tt>invoke</tt>' instruction.</li>
6105   <li>A landing pad block must have a '<tt>landingpad</tt>' instruction as its
6106       first non-PHI instruction.</li>
6107   <li>There can be only one '<tt>landingpad</tt>' instruction within the landing
6108       pad block.</li>
6109   <li>A basic block that is not a landing pad block may not include a
6110       '<tt>landingpad</tt>' instruction.</li>
6111   <li>All '<tt>landingpad</tt>' instructions in a function must have the same
6112       personality function.</li>
6113 </ul>
6114
6115 <h5>Example:</h5>
6116 <pre>
6117   ;; A landing pad which can catch an integer.
6118   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6119            catch i8** @_ZTIi
6120   ;; A landing pad that is a cleanup.
6121   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6122            cleanup
6123   ;; A landing pad which can catch an integer and can only throw a double.
6124   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6125            catch i8** @_ZTIi
6126            filter [1 x i8**] [@_ZTId]
6127 </pre>
6128
6129 </div>
6130
6131 </div>
6132
6133 </div>
6134
6135 <!-- *********************************************************************** -->
6136 <h2><a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a></h2>
6137 <!-- *********************************************************************** -->
6138
6139 <div>
6140
6141 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
6142    well known names and semantics and are required to follow certain
6143    restrictions.  Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for
6144    the LLVM language that does not require changing all of the transformations
6145    in LLVM when adding to the language (or the bitcode reader/writer, the
6146    parser, etc...).</p>
6147
6148 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
6149    prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
6150    begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external
6151    functions: you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic
6152    functions may only be used in call or invoke instructions: it is illegal to
6153    take the address of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic
6154    functions are part of the LLVM language, it is required if any are added that
6155    they be documented here.</p>
6156
6157 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents a
6158    family of functions that perform the same operation but on different data
6159    types. Because LLVM can represent over 8 million different integer types,
6160    overloading is used commonly to allow an intrinsic function to operate on any
6161    integer type. One or more of the argument types or the result type can be
6162    overloaded to accept any integer type. Argument types may also be defined as
6163    exactly matching a previous argument's type or the result type. This allows
6164    an intrinsic function which accepts multiple arguments, but needs all of them
6165    to be of the same type, to only be overloaded with respect to a single
6166    argument or the result.</p>
6167
6168 <p>Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument types
6169    encoded into its function name, each preceded by a period. Only those types
6170    which are overloaded result in a name suffix. Arguments whose type is matched
6171    against another type do not. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function
6172    can take an integer of any width and returns an integer of exactly the same
6173    integer width. This leads to a family of functions such as
6174    <tt>i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i29 @llvm.ctpop.i29(i29
6175    %val)</tt>.  Only one type, the return type, is overloaded, and only one type
6176    suffix is required. Because the argument's type is matched against the return
6177    type, it does not require its own name suffix.</p>
6178
6179 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the
6180    <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.</p>
6181
6182 <!-- ======================================================================= -->
6183 <h3>
6184   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
6185 </h3>
6186
6187 <div>
6188
6189 <p>Variable argument support is defined in LLVM with
6190    the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
6191    intrinsic functions.  These functions are related to the similarly named
6192    macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
6193
6194 <p>All of these functions operate on arguments that use a target-specific value
6195    type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly language reference manual does
6196    not define what this type is, so all transformations should be prepared to
6197    handle these functions regardless of the type used.</p>
6198
6199 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
6200    instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
6201    used.</p>
6202
6203 <pre class="doc_code">
6204 define i32 @test(i32 %X, ...) {
6205   ; Initialize variable argument processing
6206   %ap = alloca i8*
6207   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
6208   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
6209
6210   ; Read a single integer argument
6211   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
6212
6213   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
6214   %aq = alloca i8*
6215   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
6216   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
6217   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
6218
6219   ; Stop processing of arguments.
6220   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
6221   ret i32 %tmp
6222 }
6223
6224 declare void @llvm.va_start(i8*)
6225 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
6226 declare void @llvm.va_end(i8*)
6227 </pre>
6228
6229 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6230 <h4>
6231   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
6232 </h4>
6233
6234
6235 <div>
6236
6237 <h5>Syntax:</h5>
6238 <pre>
6239   declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)
6240 </pre>
6241
6242 <h5>Overview:</h5>
6243 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>
6244    for subsequent use by <tt><a href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
6245
6246 <h5>Arguments:</h5>
6247 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
6248
6249 <h5>Semantics:</h5>
6250 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
6251    macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes
6252    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next
6253    call to <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to
6254    the function.  Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not
6255    need to know the last argument of the function as the compiler can figure
6256    that out.</p>
6257
6258 </div>
6259
6260 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6261 <h4>
6262  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
6263 </h4>
6264
6265 <div>
6266
6267 <h5>Syntax:</h5>
6268 <pre>
6269   declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)
6270 </pre>
6271
6272 <h5>Overview:</h5>
6273 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
6274    which has been initialized previously
6275    with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
6276    or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
6277
6278 <h5>Arguments:</h5>
6279 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
6280
6281 <h5>Semantics:</h5>
6282 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
6283    macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys
6284    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls
6285    to <a href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a>
6286    and <a href="#int_va_copy"> <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
6287    with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
6288
6289 </div>
6290
6291 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6292 <h4>
6293   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
6294 </h4>
6295
6296 <div>
6297
6298 <h5>Syntax:</h5>
6299 <pre>
6300   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
6301 </pre>
6302
6303 <h5>Overview:</h5>
6304 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
6305    from the source argument list to the destination argument list.</p>
6306
6307 <h5>Arguments:</h5>
6308 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
6309    The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy
6310    from.</p>
6311
6312 <h5>Semantics:</h5>
6313 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
6314    macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the
6315    source <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt>
6316    element.  This intrinsic is necessary because
6317    the <tt><a href="#int_va_start"> llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
6318    arbitrarily complex and require, for example, memory allocation.</p>
6319
6320 </div>
6321
6322 </div>
6323
6324 </div>
6325
6326 <!-- ======================================================================= -->
6327 <h3>
6328   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
6329 </h3>
6330
6331 <div>
6332
6333 <p>LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
6334 Collection</a> (GC) requires the implementation and generation of these
6335 intrinsics. These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC
6336 roots on the stack</a>, as well as garbage collector implementations that
6337 require <a href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a>
6338 barriers.  Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate
6339 these intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details,
6340 see <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with
6341 LLVM</a>.</p>
6342
6343 <p>The garbage collection intrinsics only operate on objects in the generic
6344    address space (address space zero).</p>
6345
6346 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6347 <h4>
6348   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
6349 </h4>
6350
6351 <div>
6352
6353 <h5>Syntax:</h5>
6354 <pre>
6355   declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
6356 </pre>
6357
6358 <h5>Overview:</h5>
6359 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
6360    the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
6361
6362 <h5>Arguments:</h5>
6363 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
6364    root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a
6365    global value address) contains the meta-data to be associated with the
6366    root.</p>
6367
6368 <h5>Semantics:</h5>
6369 <p>At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the "ptrloc"
6370    location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
6371    the runtime to find the pointer at GC safe points. The '<tt>llvm.gcroot</tt>'
6372    intrinsic may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6373    algorithm</a>.</p>
6374
6375 </div>
6376
6377 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6378 <h4>
6379   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
6380 </h4>
6381
6382 <div>
6383
6384 <h5>Syntax:</h5>
6385 <pre>
6386   declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
6387 </pre>
6388
6389 <h5>Overview:</h5>
6390 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
6391    locations, allowing garbage collector implementations that require read
6392    barriers.</p>
6393
6394 <h5>Arguments:</h5>
6395 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
6396    allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the
6397    start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
6398    null).</p>
6399
6400 <h5>Semantics:</h5>
6401 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
6402    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6403    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic
6404    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6405    algorithm</a>.</p>
6406
6407 </div>
6408
6409 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6410 <h4>
6411   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
6412 </h4>
6413
6414 <div>
6415
6416 <h5>Syntax:</h5>
6417 <pre>
6418   declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
6419 </pre>
6420
6421 <h5>Overview:</h5>
6422 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
6423    locations, allowing garbage collector implementations that require write
6424    barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
6425
6426 <h5>Arguments:</h5>
6427 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
6428    object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to
6429    store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may
6430    be null.</p>
6431
6432 <h5>Semantics:</h5>
6433 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
6434    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6435    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic
6436    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6437    algorithm</a>.</p>
6438
6439 </div>
6440
6441 </div>
6442
6443 <!-- ======================================================================= -->
6444 <h3>
6445   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
6446 </h3>
6447
6448 <div>
6449
6450 <p>These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may
6451    only be implemented with code generator support.</p>
6452
6453 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6454 <h4>
6455   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
6456 </h4>
6457
6458 <div>
6459
6460 <h5>Syntax:</h5>
6461 <pre>
6462   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
6463 </pre>
6464
6465 <h5>Overview:</h5>
6466 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a
6467    target-specific value indicating the return address of the current function
6468    or one of its callers.</p>
6469
6470 <h5>Arguments:</h5>
6471 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
6472    for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.
6473    The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6474
6475 <h5>Semantics:</h5>
6476 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6477    indicating the return address of the specified call frame, or zero if it
6478    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6479    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6480    debugging purposes.</p>
6481
6482 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6483    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6484    obvious source-language caller.</p>
6485
6486 </div>
6487
6488 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6489 <h4>
6490   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
6491 </h4>
6492
6493 <div>
6494
6495 <h5>Syntax:</h5>
6496 <pre>
6497   declare i8* @llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
6498 </pre>
6499
6500 <h5>Overview:</h5>
6501 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the
6502    target-specific frame pointer value for the specified stack frame.</p>
6503
6504 <h5>Arguments:</h5>
6505 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
6506    pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
6507    etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6508
6509 <h5>Semantics:</h5>
6510 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6511    indicating the frame address of the specified call frame, or zero if it
6512    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6513    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6514    debugging purposes.</p>
6515
6516 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6517    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6518    obvious source-language caller.</p>
6519
6520 </div>
6521
6522 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6523 <h4>
6524   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
6525 </h4>
6526
6527 <div>
6528
6529 <h5>Syntax:</h5>
6530 <pre>
6531   declare i8* @llvm.stacksave()
6532 </pre>
6533
6534 <h5>Overview:</h5>
6535 <p>The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state
6536    of the function stack, for use
6537    with <a href="#int_stackrestore"> <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is
6538    useful for implementing language features like scoped automatic variable
6539    sized arrays in C99.</p>
6540
6541 <h5>Semantics:</h5>
6542 <p>This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed
6543    to <a href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When
6544    an <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved
6545    from <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack
6546    to the state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.
6547    In practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the
6548    stack that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.</p>
6549
6550 </div>
6551
6552 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6553 <h4>
6554   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
6555 </h4>
6556
6557 <div>
6558
6559 <h5>Syntax:</h5>
6560 <pre>
6561   declare void @llvm.stackrestore(i8* %ptr)
6562 </pre>
6563
6564 <h5>Overview:</h5>
6565 <p>The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
6566    the function stack to the state it was in when the
6567    corresponding <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic
6568    executed.  This is useful for implementing language features like scoped
6569    automatic variable sized arrays in C99.</p>
6570
6571 <h5>Semantics:</h5>
6572 <p>See the description
6573    for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.</p>
6574
6575 </div>
6576
6577 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6578 <h4>
6579   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
6580 </h4>
6581
6582 <div>
6583
6584 <h5>Syntax:</h5>
6585 <pre>
6586   declare void @llvm.prefetch(i8* &lt;address&gt;, i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;, i32 &lt;cache type&gt;)
6587 </pre>
6588
6589 <h5>Overview:</h5>
6590 <p>The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to
6591    insert a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.
6592    Prefetches have no effect on the behavior of the program but can change its
6593    performance characteristics.</p>
6594
6595 <h5>Arguments:</h5>
6596 <p><tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the
6597    specifier determining if the fetch should be for a read (0) or write (1),
6598    and <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
6599    locality, to (3) - extremely local keep in cache. The <tt>cache type</tt>
6600    specifies whether the prefetch is performed on the data (1) or instruction (0)
6601    cache. The <tt>rw</tt>, <tt>locality</tt> and <tt>cache type</tt> arguments
6602    must be constant integers.</p>
6603
6604 <h5>Semantics:</h5>
6605 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
6606    prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support
6607    this intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for
6608    better performance.</p>
6609
6610 </div>
6611
6612 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6613 <h4>
6614   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
6615 </h4>
6616
6617 <div>
6618
6619 <h5>Syntax:</h5>
6620 <pre>
6621   declare void @llvm.pcmarker(i32 &lt;id&gt;)
6622 </pre>
6623
6624 <h5>Overview:</h5>
6625 <p>The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program
6626    Counter (PC) in a region of code to simulators and other tools.  The method
6627    is target specific, but it is expected that the marker will use exported
6628    symbols to transmit the PC of the marker.  The marker makes no guarantees
6629    that it will remain with any specific instruction after optimizations.  It is
6630    possible that the presence of a marker will inhibit optimizations.  The
6631    intended use is to be inserted after optimizations to allow correlations of
6632    simulation runs.</p>
6633
6634 <h5>Arguments:</h5>
6635 <p><tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.</p>
6636
6637 <h5>Semantics:</h5>
6638 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do
6639    not support this intrinsic may ignore it.</p>
6640
6641 </div>
6642
6643 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6644 <h4>
6645   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
6646 </h4>
6647
6648 <div>
6649
6650 <h5>Syntax:</h5>
6651 <pre>
6652   declare i64 @llvm.readcyclecounter()
6653 </pre>
6654
6655 <h5>Overview:</h5>
6656 <p>The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle
6657    counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those
6658    targets that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it
6659    should map to RPCC.  As the backing counters overflow quickly (on the order
6660    of 9 seconds on alpha), this should only be used for small timings.</p>
6661
6662 <h5>Semantics:</h5>
6663 <p>When directly supported, reading the cycle counter should not modify any
6664    memory.  Implementations are allowed to either return a application specific
6665    value or a system wide value.  On backends without support, this is lowered
6666    to a constant 0.</p>
6667
6668 </div>
6669
6670 </div>
6671
6672 <!-- ======================================================================= -->
6673 <h3>
6674   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
6675 </h3>
6676
6677 <div>
6678
6679 <p>LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
6680    These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about
6681    the alignment of the pointer arguments to the code generator, providing
6682    opportunity for more efficient code generation.</p>
6683
6684 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6685 <h4>
6686   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
6687 </h4>
6688
6689 <div>
6690
6691 <h5>Syntax:</h5>
6692 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.memcpy</tt> on any
6693    integer bit width and for different address spaces. Not all targets support
6694    all bit widths however.</p>
6695
6696 <pre>
6697   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
6698                                           i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
6699   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
6700                                           i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
6701 </pre>
6702
6703 <h5>Overview:</h5>
6704 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
6705    source location to the destination location.</p>
6706
6707 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt>
6708    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
6709    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
6710
6711 <h5>Arguments:</h5>
6712
6713 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
6714    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
6715    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
6716    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
6717    volatile access.</p>
6718
6719 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
6720    then the caller guarantees that both the source and destination pointers are
6721    aligned to that boundary.</p>
6722
6723 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
6724    <tt>llvm.memcpy</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
6725    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
6726    to depend on it.</p>
6727
6728 <h5>Semantics:</h5>
6729
6730 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
6731    source location to the destination location, which are not allowed to
6732    overlap.  It copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to
6733    be aligned to some boundary, this can be specified as the fourth argument,
6734    otherwise it should be set to 0 or 1.</p>
6735
6736 </div>
6737
6738 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6739 <h4>
6740   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
6741 </h4>
6742
6743 <div>
6744
6745 <h5>Syntax:</h5>
6746 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memmove on any integer bit
6747    width and for different address space. Not all targets support all bit
6748    widths however.</p>
6749
6750 <pre>
6751   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
6752                                            i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
6753   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
6754                                            i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
6755 </pre>
6756
6757 <h5>Overview:</h5>
6758 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the
6759    source location to the destination location. It is similar to the
6760    '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to
6761    overlap.</p>
6762
6763 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt>
6764    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
6765    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
6766
6767 <h5>Arguments:</h5>
6768
6769 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
6770    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
6771    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
6772    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
6773    volatile access.</p>
6774
6775 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
6776    then the caller guarantees that the source and destination pointers are
6777    aligned to that boundary.</p>
6778
6779 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
6780    <tt>llvm.memmove</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
6781    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
6782    to depend on it.</p>
6783
6784 <h5>Semantics:</h5>
6785
6786 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
6787    source location to the destination location, which may overlap.  It copies
6788    "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to some
6789    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
6790    be set to 0 or 1.</p>
6791
6792 </div>
6793
6794 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6795 <h4>
6796   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
6797 </h4>
6798
6799 <div>
6800
6801 <h5>Syntax:</h5>
6802 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memset on any integer bit
6803    width and for different address spaces. However, not all targets support all
6804    bit widths.</p>
6805
6806 <pre>
6807   declare void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
6808                                      i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
6809   declare void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
6810                                      i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
6811 </pre>
6812
6813 <h5>Overview:</h5>
6814 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a
6815    particular byte value.</p>
6816
6817 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt>
6818    intrinsic does not return a value and takes extra alignment/volatile
6819    arguments.  Also, the destination can be in an arbitrary address space.</p>
6820
6821 <h5>Arguments:</h5>
6822 <p>The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
6823    byte value with which to fill it, the third argument is an integer argument
6824    specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the known
6825    alignment of the destination location.</p>
6826
6827 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
6828    then the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that
6829    boundary.</p>
6830
6831 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
6832    <tt>llvm.memset</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
6833    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
6834    to depend on it.</p>
6835
6836 <h5>Semantics:</h5>
6837 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting
6838    at the destination location.  If the argument is known to be aligned to some
6839    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
6840    be set to 0 or 1.</p>
6841
6842 </div>
6843
6844 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6845 <h4>
6846   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
6847 </h4>
6848
6849 <div>
6850
6851 <h5>Syntax:</h5>
6852 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sqrt</tt> on any
6853    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
6854    types however.</p>
6855
6856 <pre>
6857   declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
6858   declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
6859   declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
6860   declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
6861   declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
6862 </pre>
6863
6864 <h5>Overview:</h5>
6865 <p>The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
6866    returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' functions would.
6867    Unlike <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined
6868    behavior for negative numbers other than -0.0 (which allows for better
6869    optimization, because there is no need to worry about errno being
6870    set).  <tt>llvm.sqrt(-0.0)</tt> is defined to return -0.0 like IEEE sqrt.</p>
6871
6872 <h5>Arguments:</h5>
6873 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
6874    type.</p>
6875
6876 <h5>Semantics:</h5>
6877 <p>This function returns the sqrt of the specified operand if it is a
6878    nonnegative floating point number.</p>
6879
6880 </div>
6881
6882 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6883 <h4>
6884   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
6885 </h4>
6886
6887 <div>
6888
6889 <h5>Syntax:</h5>
6890 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.powi</tt> on any
6891    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
6892    types however.</p>
6893
6894 <pre>
6895   declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
6896   declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
6897   declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
6898   declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
6899   declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
6900 </pre>
6901
6902 <h5>Overview:</h5>
6903 <p>The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
6904    specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
6905    multiplications is not defined.  When a vector of floating point type is
6906    used, the second argument remains a scalar integer value.</p>
6907
6908 <h5>Arguments:</h5>
6909 <p>The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
6910    that power.</p>
6911
6912 <h5>Semantics:</h5>
6913 <p>This function returns the first value raised to the second power with an
6914    unspecified sequence of rounding operations.</p>
6915
6916 </div>
6917
6918 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6919 <h4>
6920   <a name="int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a>
6921 </h4>
6922
6923 <div>
6924
6925 <h5>Syntax:</h5>
6926 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sin</tt> on any
6927    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
6928    types however.</p>
6929
6930 <pre>
6931   declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
6932   declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
6933   declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
6934   declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
6935   declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
6936 </pre>
6937
6938 <h5>Overview:</h5>
6939 <p>The '<tt>llvm.sin.*</tt>' intrinsics return the sine of the operand.</p>
6940
6941 <h5>Arguments:</h5>
6942 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
6943    type.</p>
6944
6945 <h5>Semantics:</h5>
6946 <p>This function returns the sine of the specified operand, returning the same
6947    values as the libm <tt>sin</tt> functions would, and handles error conditions
6948    in the same way.</p>
6949
6950 </div>
6951
6952 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6953 <h4>
6954   <a name="int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a>
6955 </h4>
6956
6957 <div>
6958
6959 <h5>Syntax:</h5>
6960 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cos</tt> on any
6961    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
6962    types however.</p>
6963
6964 <pre>
6965   declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
6966   declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
6967   declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
6968   declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
6969   declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
6970 </pre>
6971
6972 <h5>Overview:</h5>
6973 <p>The '<tt>llvm.cos.*</tt>' intrinsics return the cosine of the operand.</p>
6974
6975 <h5>Arguments:</h5>
6976 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
6977    type.</p>
6978
6979 <h5>Semantics:</h5>
6980 <p>This function returns the cosine of the specified operand, returning the same
6981    values as the libm <tt>cos</tt> functions would, and handles error conditions
6982    in the same way.</p>
6983
6984 </div>
6985
6986 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6987 <h4>
6988   <a name="int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a>
6989 </h4>
6990
6991 <div>
6992
6993 <h5>Syntax:</h5>
6994 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.pow</tt> on any
6995    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
6996    types however.</p>
6997
6998 <pre>
6999   declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
7000   declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
7001   declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
7002   declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
7003   declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
7004 </pre>
7005
7006 <h5>Overview:</h5>
7007 <p>The '<tt>llvm.pow.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7008    specified (positive or negative) power.</p>
7009
7010 <h5>Arguments:</h5>
7011 <p>The second argument is a floating point power, and the first is a value to
7012    raise to that power.</p>
7013
7014 <h5>Semantics:</h5>
7015 <p>This function returns the first value raised to the second power, returning
7016    the same values as the libm <tt>pow</tt> functions would, and handles error
7017    conditions in the same way.</p>
7018
7019 </div>
7020
7021 </div>
7022
7023 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7024 <h4>
7025   <a name="int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a>
7026 </h4>
7027
7028 <div>
7029
7030 <h5>Syntax:</h5>
7031 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.exp</tt> on any
7032    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7033    types however.</p>
7034
7035 <pre>
7036   declare float     @llvm.exp.f32(float  %Val)
7037   declare double    @llvm.exp.f64(double %Val)
7038   declare x86_fp80  @llvm.exp.f80(x86_fp80  %Val)
7039   declare fp128     @llvm.exp.f128(fp128 %Val)
7040   declare ppc_fp128 @llvm.exp.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7041 </pre>
7042
7043 <h5>Overview:</h5>
7044 <p>The '<tt>llvm.exp.*</tt>' intrinsics perform the exp function.</p>
7045
7046 <h5>Arguments:</h5>
7047 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7048    type.</p>
7049
7050 <h5>Semantics:</h5>
7051 <p>This function returns the same values as the libm <tt>exp</tt> functions
7052    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7053
7054 </div>
7055
7056 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7057 <h4>
7058   <a name="int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a>
7059 </h4>
7060
7061 <div>
7062
7063 <h5>Syntax:</h5>
7064 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.log</tt> on any
7065    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7066    types however.</p>
7067
7068 <pre>
7069   declare float     @llvm.log.f32(float  %Val)
7070   declare double    @llvm.log.f64(double %Val)
7071   declare x86_fp80  @llvm.log.f80(x86_fp80  %Val)
7072   declare fp128     @llvm.log.f128(fp128 %Val)
7073   declare ppc_fp128 @llvm.log.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7074 </pre>
7075
7076 <h5>Overview:</h5>
7077 <p>The '<tt>llvm.log.*</tt>' intrinsics perform the log function.</p>
7078
7079 <h5>Arguments:</h5>
7080 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7081    type.</p>
7082
7083 <h5>Semantics:</h5>
7084 <p>This function returns the same values as the libm <tt>log</tt> functions
7085    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7086
7087 <h4>
7088   <a name="int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a>
7089 </h4>
7090
7091 <div>
7092
7093 <h5>Syntax:</h5>
7094 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fma</tt> on any
7095    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7096    types however.</p>
7097
7098 <pre>
7099   declare float     @llvm.fma.f32(float  %a, float  %b, float  %c)
7100   declare double    @llvm.fma.f64(double %a, double %b, double %c)
7101   declare x86_fp80  @llvm.fma.f80(x86_fp80 %a, x86_fp80 %b, x86_fp80 %c)
7102   declare fp128     @llvm.fma.f128(fp128 %a, fp128 %b, fp128 %c)
7103   declare ppc_fp128 @llvm.fma.ppcf128(ppc_fp128 %a, ppc_fp128 %b, ppc_fp128 %c)
7104 </pre>
7105
7106 <h5>Overview:</h5>
7107 <p>The '<tt>llvm.fma.*</tt>' intrinsics perform the fused multiply-add
7108    operation.</p>
7109
7110 <h5>Arguments:</h5>
7111 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7112    type.</p>
7113
7114 <h5>Semantics:</h5>
7115 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fma</tt> functions
7116    would.</p>
7117
7118 </div>
7119
7120 <!-- ======================================================================= -->
7121 <h3>
7122   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
7123 </h3>
7124
7125 <div>
7126
7127 <p>LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
7128    These allow efficient code generation for some algorithms.</p>
7129
7130 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7131 <h4>
7132   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
7133 </h4>
7134
7135 <div>
7136
7137 <h5>Syntax:</h5>
7138 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
7139    type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).</p>
7140
7141 <pre>
7142   declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 &lt;id&gt;)
7143   declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 &lt;id&gt;)
7144   declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 &lt;id&gt;)
7145 </pre>
7146
7147 <h5>Overview:</h5>
7148 <p>The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer
7149    values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These
7150    are useful for performing operations on data that is not in the target's
7151    native byte order.</p>
7152
7153 <h5>Semantics:</h5>
7154 <p>The <tt>llvm.bswap.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high
7155    and low byte of the input i16 swapped.  Similarly,
7156    the <tt>llvm.bswap.i32</tt> intrinsic returns an i32 value that has the four
7157    bytes of the input i32 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1,
7158    2, 3 then the returned i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.
7159    The <tt>llvm.bswap.i48</tt>, <tt>llvm.bswap.i64</tt> and other intrinsics
7160    extend this concept to additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and
7161    more, respectively).</p>
7162
7163 </div>
7164
7165 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7166 <h4>
7167   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
7168 </h4>
7169
7170 <div>
7171
7172 <h5>Syntax:</h5>
7173 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
7174    width, or on any vector with integer elements. Not all targets support all
7175   bit widths or vector types, however.</p>
7176
7177 <pre>
7178   declare i8 @llvm.ctpop.i8(i8  &lt;src&gt;)
7179   declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
7180   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
7181   declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
7182   declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
7183   declare &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctpop.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;)
7184 </pre>
7185
7186 <h5>Overview:</h5>
7187 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set
7188    in a value.</p>
7189
7190 <h5>Arguments:</h5>
7191 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
7192    integer type, or a vector with integer elements.
7193    The return type must match the argument type.</p>
7194
7195 <h5>Semantics:</h5>
7196 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable, or within each
7197    element of a vector.</p>
7198
7199 </div>
7200
7201 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7202 <h4>
7203   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
7204 </h4>
7205
7206 <div>
7207
7208 <h5>Syntax:</h5>
7209 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any
7210    integer bit width, or any vector whose elements are integers. Not all
7211    targets support all bit widths or vector types, however.</p>
7212
7213 <pre>
7214   declare i8 @llvm.ctlz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
7215   declare i16 @llvm.ctlz.i16(i16 &lt;src&gt;)
7216   declare i32 @llvm.ctlz.i32(i32 &lt;src&gt;)
7217   declare i64 @llvm.ctlz.i64(i64 &lt;src&gt;)
7218   declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;)
7219   declare &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctlz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src;gt)
7220 </pre>
7221
7222 <h5>Overview:</h5>
7223 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7224    leading zeros in a variable.</p>
7225
7226 <h5>Arguments:</h5>
7227 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
7228    integer type, or any vector type with integer element type.
7229    The return type must match the argument type.</p>
7230
7231 <h5>Semantics:</h5>
7232 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant)
7233    zeros in a variable, or within each element of the vector if the operation
7234    is of vector type.  If the src == 0 then the result is the size in bits of
7235    the type of src. For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.</p>
7236
7237 </div>
7238
7239 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7240 <h4>
7241   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
7242 </h4>
7243
7244 <div>
7245
7246 <h5>Syntax:</h5>
7247 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any
7248    integer bit width, or any vector of integer elements. Not all targets
7249    support all bit widths or vector types, however.</p>
7250
7251 <pre>
7252   declare i8 @llvm.cttz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
7253   declare i16 @llvm.cttz.i16(i16 &lt;src&gt;)
7254   declare i32 @llvm.cttz.i32(i32 &lt;src&gt;)
7255   declare i64 @llvm.cttz.i64(i64 &lt;src&gt;)
7256   declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;)
7257   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.cttz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;)
7258 </pre>
7259
7260 <h5>Overview:</h5>
7261 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7262    trailing zeros.</p>
7263
7264 <h5>Arguments:</h5>
7265 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
7266    integer type, or a vectory with integer element type..  The return type
7267    must match the argument type.</p>
7268
7269 <h5>Semantics:</h5>
7270 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant)
7271    zeros in a variable, or within each element of a vector.
7272    If the src == 0 then the result is the size in bits of
7273    the type of src.  For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.</p>
7274
7275 </div>
7276
7277 </div>
7278
7279 <!-- ======================================================================= -->
7280 <h3>
7281   <a name="int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
7282 </h3>
7283
7284 <div>
7285
7286 <p>LLVM provides intrinsics for some arithmetic with overflow operations.</p>
7287
7288 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7289 <h4>
7290   <a name="int_sadd_overflow">
7291     '<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7292   </a>
7293 </h4>
7294
7295 <div>
7296
7297 <h5>Syntax:</h5>
7298 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>
7299    on any integer bit width.</p>
7300
7301 <pre>
7302   declare {i16, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7303   declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7304   declare {i64, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7305 </pre>
7306
7307 <h5>Overview:</h5>
7308 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7309    a signed addition of the two arguments, and indicate whether an overflow
7310    occurred during the signed summation.</p>
7311
7312 <h5>Arguments:</h5>
7313 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7314    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7315    width. The second element of the result structure must be of
7316    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7317    undergo signed addition.</p>
7318
7319 <h5>Semantics:</h5>
7320 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7321    a signed addition of the two variables. They return a structure &mdash; the
7322    first element of which is the signed summation, and the second element of
7323    which is a bit specifying if the signed summation resulted in an
7324    overflow.</p>
7325
7326 <h5>Examples:</h5>
7327 <pre>
7328   %res = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7329   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7330   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7331   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7332 </pre>
7333
7334 </div>
7335
7336 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7337 <h4>
7338   <a name="int_uadd_overflow">
7339     '<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7340   </a>
7341 </h4>
7342
7343 <div>
7344
7345 <h5>Syntax:</h5>
7346 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>
7347    on any integer bit width.</p>
7348
7349 <pre>
7350   declare {i16, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7351   declare {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7352   declare {i64, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7353 </pre>
7354
7355 <h5>Overview:</h5>
7356 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7357    an unsigned addition of the two arguments, and indicate whether a carry
7358    occurred during the unsigned summation.</p>
7359
7360 <h5>Arguments:</h5>
7361 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7362    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7363    width. The second element of the result structure must be of
7364    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7365    undergo unsigned addition.</p>
7366
7367 <h5>Semantics:</h5>
7368 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7369    an unsigned addition of the two arguments. They return a structure &mdash;
7370    the first element of which is the sum, and the second element of which is a
7371    bit specifying if the unsigned summation resulted in a carry.</p>
7372
7373 <h5>Examples:</h5>
7374 <pre>
7375   %res = call {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7376   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7377   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7378   br i1 %obit, label %carry, label %normal
7379 </pre>
7380
7381 </div>
7382
7383 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7384 <h4>
7385   <a name="int_ssub_overflow">
7386     '<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7387   </a>
7388 </h4>
7389
7390 <div>
7391
7392 <h5>Syntax:</h5>
7393 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>
7394    on any integer bit width.</p>
7395
7396 <pre>
7397   declare {i16, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7398   declare {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7399   declare {i64, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7400 </pre>
7401
7402 <h5>Overview:</h5>
7403 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7404    a signed subtraction of the two arguments, and indicate whether an overflow
7405    occurred during the signed subtraction.</p>
7406
7407 <h5>Arguments:</h5>
7408 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7409    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7410    width. The second element of the result structure must be of
7411    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7412    undergo signed subtraction.</p>
7413
7414 <h5>Semantics:</h5>
7415 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7416    a signed subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7417    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7418    which is a bit specifying if the signed subtraction resulted in an
7419    overflow.</p>
7420
7421 <h5>Examples:</h5>
7422 <pre>
7423   %res = call {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7424   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7425   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7426   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7427 </pre>
7428
7429 </div>
7430
7431 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7432 <h4>
7433   <a name="int_usub_overflow">
7434     '<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7435   </a>
7436 </h4>
7437
7438 <div>
7439
7440 <h5>Syntax:</h5>
7441 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.usub.with.overflow</tt>
7442    on any integer bit width.</p>
7443
7444 <pre>
7445   declare {i16, i1} @llvm.usub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7446   declare {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7447   declare {i64, i1} @llvm.usub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7448 </pre>
7449
7450 <h5>Overview:</h5>
7451 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7452    an unsigned subtraction of the two arguments, and indicate whether an
7453    overflow occurred during the unsigned subtraction.</p>
7454
7455 <h5>Arguments:</h5>
7456 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7457    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7458    width. The second element of the result structure must be of
7459    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7460    undergo unsigned subtraction.</p>
7461
7462 <h5>Semantics:</h5>
7463 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7464    an unsigned subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7465    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7466    which is a bit specifying if the unsigned subtraction resulted in an
7467    overflow.</p>
7468
7469 <h5>Examples:</h5>
7470 <pre>
7471   %res = call {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7472   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7473   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7474   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7475 </pre>
7476
7477 </div>
7478
7479 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7480 <h4>
7481   <a name="int_smul_overflow">
7482     '<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7483   </a>
7484 </h4>
7485
7486 <div>
7487
7488 <h5>Syntax:</h5>
7489 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.smul.with.overflow</tt>
7490    on any integer bit width.</p>
7491
7492 <pre>
7493   declare {i16, i1} @llvm.smul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7494   declare {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7495   declare {i64, i1} @llvm.smul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7496 </pre>
7497
7498 <h5>Overview:</h5>
7499
7500 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7501    a signed multiplication of the two arguments, and indicate whether an
7502    overflow occurred during the signed multiplication.</p>
7503
7504 <h5>Arguments:</h5>
7505 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7506    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7507    width. The second element of the result structure must be of
7508    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7509    undergo signed multiplication.</p>
7510
7511 <h5>Semantics:</h5>
7512 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7513    a signed multiplication of the two arguments. They return a structure &mdash;
7514    the first element of which is the multiplication, and the second element of
7515    which is a bit specifying if the signed multiplication resulted in an
7516    overflow.</p>
7517
7518 <h5>Examples:</h5>
7519 <pre>
7520   %res = call {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7521   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7522   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7523   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7524 </pre>
7525
7526 </div>
7527
7528 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7529 <h4>
7530   <a name="int_umul_overflow">
7531     '<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7532   </a>
7533 </h4>
7534
7535 <div>
7536
7537 <h5>Syntax:</h5>
7538 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.umul.with.overflow</tt>
7539    on any integer bit width.</p>
7540
7541 <pre>
7542   declare {i16, i1} @llvm.umul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7543   declare {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7544   declare {i64, i1} @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7545 </pre>
7546
7547 <h5>Overview:</h5>
7548 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7549    a unsigned multiplication of the two arguments, and indicate whether an
7550    overflow occurred during the unsigned multiplication.</p>
7551
7552 <h5>Arguments:</h5>
7553 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7554    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7555    width. The second element of the result structure must be of
7556    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7557    undergo unsigned multiplication.</p>
7558
7559 <h5>Semantics:</h5>
7560 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7561    an unsigned multiplication of the two arguments. They return a structure
7562    &mdash; the first element of which is the multiplication, and the second
7563    element of which is a bit specifying if the unsigned multiplication resulted
7564    in an overflow.</p>
7565
7566 <h5>Examples:</h5>
7567 <pre>
7568   %res = call {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7569   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7570   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7571   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7572 </pre>
7573
7574 </div>
7575
7576 </div>
7577
7578 <!-- ======================================================================= -->
7579 <h3>
7580   <a name="int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
7581 </h3>
7582
7583 <div>
7584
7585 <p>Half precision floating point is a storage-only format. This means that it is
7586    a dense encoding (in memory) but does not support computation in the
7587    format.</p>
7588    
7589 <p>This means that code must first load the half-precision floating point
7590    value as an i16, then convert it to float with <a
7591    href="#int_convert_from_fp16"><tt>llvm.convert.from.fp16</tt></a>.
7592    Computation can then be performed on the float value (including extending to
7593    double etc).  To store the value back to memory, it is first converted to
7594    float if needed, then converted to i16 with
7595    <a href="#int_convert_to_fp16"><tt>llvm.convert.to.fp16</tt></a>, then
7596    storing as an i16 value.</p>
7597
7598 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7599 <h4>
7600   <a name="int_convert_to_fp16">
7601     '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic
7602   </a>
7603 </h4>
7604
7605 <div>
7606
7607 <h5>Syntax:</h5>
7608 <pre>
7609   declare i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
7610 </pre>
7611
7612 <h5>Overview:</h5>
7613 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
7614    a conversion from single precision floating point format to half precision
7615    floating point format.</p>
7616
7617 <h5>Arguments:</h5>
7618 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
7619    converted.</p>
7620
7621 <h5>Semantics:</h5>
7622 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
7623    a conversion from single precision floating point format to half precision
7624    floating point format. The return value is an <tt>i16</tt> which
7625    contains the converted number.</p>
7626
7627 <h5>Examples:</h5>
7628 <pre>
7629   %res = call i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
7630   store i16 %res, i16* @x, align 2
7631 </pre>
7632
7633 </div>
7634
7635 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7636 <h4>
7637   <a name="int_convert_from_fp16">
7638     '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic
7639   </a>
7640 </h4>
7641
7642 <div>
7643
7644 <h5>Syntax:</h5>
7645 <pre>
7646   declare f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
7647 </pre>
7648
7649 <h5>Overview:</h5>
7650 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs
7651    a conversion from half precision floating point format to single precision
7652    floating point format.</p>
7653
7654 <h5>Arguments:</h5>
7655 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
7656    converted.</p>
7657
7658 <h5>Semantics:</h5>
7659 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs a
7660    conversion from half single precision floating point format to single
7661    precision floating point format. The input half-float value is represented by
7662    an <tt>i16</tt> value.</p>
7663
7664 <h5>Examples:</h5>
7665 <pre>
7666   %a = load i16* @x, align 2
7667   %res = call f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
7668 </pre>
7669
7670 </div>
7671
7672 </div>
7673
7674 <!-- ======================================================================= -->
7675 <h3>
7676   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
7677 </h3>
7678
7679 <div>
7680
7681 <p>The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt>
7682    prefix), are described in
7683    the <a href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source
7684    Level Debugging</a> document.</p>
7685
7686 </div>
7687
7688 <!-- ======================================================================= -->
7689 <h3>
7690   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
7691 </h3>
7692
7693 <div>
7694
7695 <p>The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
7696    <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in
7697    the <a href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
7698    Handling</a> document.</p>
7699
7700 </div>
7701
7702 <!-- ======================================================================= -->
7703 <h3>
7704   <a name="int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
7705 </h3>
7706
7707 <div>
7708
7709 <p>These intrinsics make it possible to excise one parameter, marked with
7710    the <a href="#nest"><tt>nest</tt></a> attribute, from a function.
7711    The result is a callable
7712    function pointer lacking the nest parameter - the caller does not need to
7713    provide a value for it.  Instead, the value to use is stored in advance in a
7714    "trampoline", a block of memory usually allocated on the stack, which also
7715    contains code to splice the nest value into the argument list.  This is used
7716    to implement the GCC nested function address extension.</p>
7717
7718 <p>For example, if the function is
7719    <tt>i32 f(i8* nest %c, i32 %x, i32 %y)</tt> then the resulting function
7720    pointer has signature <tt>i32 (i32, i32)*</tt>.  It can be created as
7721    follows:</p>
7722
7723 <pre class="doc_code">
7724   %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
7725   %tramp1 = getelementptr [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
7726   call i8* @llvm.init.trampoline(i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8*, i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval)
7727   %p = call i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* %tramp1)
7728   %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
7729 </pre>
7730
7731 <p>The call <tt>%val = call i32 %fp(i32 %x, i32 %y)</tt> is then equivalent
7732    to <tt>%val = call i32 %f(i8* %nval, i32 %x, i32 %y)</tt>.</p>
7733
7734 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7735 <h4>
7736   <a name="int_it">
7737     '<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic
7738   </a>
7739 </h4>
7740
7741 <div>
7742
7743 <h5>Syntax:</h5>
7744 <pre>
7745   declare void @llvm.init.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;, i8* &lt;func&gt;, i8* &lt;nval&gt;)
7746 </pre>
7747
7748 <h5>Overview:</h5>
7749 <p>This fills the memory pointed to by <tt>tramp</tt> with executable code,
7750    turning it into a trampoline.</p>
7751
7752 <h5>Arguments:</h5>
7753 <p>The <tt>llvm.init.trampoline</tt> intrinsic takes three arguments, all
7754    pointers.  The <tt>tramp</tt> argument must point to a sufficiently large and
7755    sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
7756    intrinsic.  Note that the size and the alignment are target-specific - LLVM
7757    currently provides no portable way of determining them, so a front-end that
7758    generates this intrinsic needs to have some target-specific knowledge.
7759    The <tt>func</tt> argument must hold a function bitcast to
7760    an <tt>i8*</tt>.</p>
7761
7762 <h5>Semantics:</h5>
7763 <p>The block of memory pointed to by <tt>tramp</tt> is filled with target
7764    dependent code, turning it into a function.  Then <tt>tramp</tt> needs to be
7765    passed to <a href="#int_at">llvm.adjust.trampoline</a> to get a pointer
7766    which can be <a href="#int_trampoline">bitcast (to a new function) and
7767    called</a>.  The new function's signature is the same as that of
7768    <tt>func</tt> with any arguments marked with the <tt>nest</tt> attribute
7769    removed.  At most one such <tt>nest</tt> argument is allowed, and it must be of
7770    pointer type.  Calling the new function is equivalent to calling <tt>func</tt>
7771    with the same argument list, but with <tt>nval</tt> used for the missing
7772    <tt>nest</tt> argument.  If, after calling <tt>llvm.init.trampoline</tt>, the
7773    memory pointed to by <tt>tramp</tt> is modified, then the effect of any later call
7774    to the returned function pointer is undefined.</p>
7775 </div>
7776
7777 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7778 <h4>
7779   <a name="int_at">
7780     '<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic
7781   </a>
7782 </h4>
7783
7784 <div>
7785
7786 <h5>Syntax:</h5>
7787 <pre>
7788   declare i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;)
7789 </pre>
7790
7791 <h5>Overview:</h5>
7792 <p>This performs any required machine-specific adjustment to the address of a
7793    trampoline (passed as <tt>tramp</tt>).</p>
7794
7795 <h5>Arguments:</h5>
7796 <p><tt>tramp</tt> must point to a block of memory which already has trampoline code
7797    filled in by a previous call to <a href="#int_it"><tt>llvm.init.trampoline</tt>
7798    </a>.</p>
7799
7800 <h5>Semantics:</h5>
7801 <p>On some architectures the address of the code to be executed needs to be
7802    different to the address where the trampoline is actually stored.  This
7803    intrinsic returns the executable address corresponding to <tt>tramp</tt>
7804    after performing the required machine specific adjustments.
7805    The pointer returned can then be <a href="#int_trampoline"> bitcast and
7806    executed</a>.
7807 </p>
7808
7809 </div>
7810
7811 </div>
7812
7813 <!-- ======================================================================= -->
7814 <h3>
7815   <a name="int_atomics">Atomic Operations and Synchronization Intrinsics</a>
7816 </h3>
7817
7818 <div>
7819
7820 <p>These intrinsic functions expand the "universal IR" of LLVM to represent
7821    hardware constructs for atomic operations and memory synchronization.  This
7822    provides an interface to the hardware, not an interface to the programmer. It
7823    is aimed at a low enough level to allow any programming models or APIs
7824    (Application Programming Interfaces) which need atomic behaviors to map
7825    cleanly onto it. It is also modeled primarily on hardware behavior. Just as
7826    hardware provides a "universal IR" for source languages, it also provides a
7827    starting point for developing a "universal" atomic operation and
7828    synchronization IR.</p>
7829
7830 <p>These do <em>not</em> form an API such as high-level threading libraries,
7831    software transaction memory systems, atomic primitives, and intrinsic
7832    functions as found in BSD, GNU libc, atomic_ops, APR, and other system and
7833    application libraries.  The hardware interface provided by LLVM should allow
7834    a clean implementation of all of these APIs and parallel programming models.
7835    No one model or paradigm should be selected above others unless the hardware
7836    itself ubiquitously does so.</p>
7837
7838 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7839 <h4>
7840   <a name="int_memory_barrier">'<tt>llvm.memory.barrier</tt>' Intrinsic</a>
7841 </h4>
7842
7843 <div>
7844 <h5>Syntax:</h5>
7845 <pre>
7846   declare void @llvm.memory.barrier(i1 &lt;ll&gt;, i1 &lt;ls&gt;, i1 &lt;sl&gt;, i1 &lt;ss&gt;, i1 &lt;device&gt;)
7847 </pre>
7848
7849 <h5>Overview:</h5>
7850 <p>The <tt>llvm.memory.barrier</tt> intrinsic guarantees ordering between
7851    specific pairs of memory access types.</p>
7852
7853 <h5>Arguments:</h5>
7854 <p>The <tt>llvm.memory.barrier</tt> intrinsic requires five boolean arguments.
7855    The first four arguments enables a specific barrier as listed below.  The
7856    fifth argument specifies that the barrier applies to io or device or uncached
7857    memory.</p>
7858
7859 <ul>
7860   <li><tt>ll</tt>: load-load barrier</li>
7861   <li><tt>ls</tt>: load-store barrier</li>
7862   <li><tt>sl</tt>: store-load barrier</li>
7863   <li><tt>ss</tt>: store-store barrier</li>
7864   <li><tt>device</tt>: barrier applies to device and uncached memory also.</li>
7865 </ul>
7866
7867 <h5>Semantics:</h5>
7868 <p>This intrinsic causes the system to enforce some ordering constraints upon
7869    the loads and stores of the program. This barrier does not
7870    indicate <em>when</em> any events will occur, it only enforces
7871    an <em>order</em> in which they occur. For any of the specified pairs of load
7872    and store operations (f.ex.  load-load, or store-load), all of the first
7873    operations preceding the barrier will complete before any of the second
7874    operations succeeding the barrier begin. Specifically the semantics for each
7875    pairing is as follows:</p>
7876
7877 <ul>
7878   <li><tt>ll</tt>: All loads before the barrier must complete before any load
7879       after the barrier begins.</li>
7880   <li><tt>ls</tt>: All loads before the barrier must complete before any
7881       store after the barrier begins.</li>
7882   <li><tt>ss</tt>: All stores before the barrier must complete before any
7883       store after the barrier begins.</li>
7884   <li><tt>sl</tt>: All stores before the barrier must complete before any
7885       load after the barrier begins.</li>
7886 </ul>
7887
7888 <p>These semantics are applied with a logical "and" behavior when more than one
7889    is enabled in a single memory barrier intrinsic.</p>
7890
7891 <p>Backends may implement stronger barriers than those requested when they do
7892    not support as fine grained a barrier as requested.  Some architectures do
7893    not need all types of barriers and on such architectures, these become
7894    noops.</p>
7895
7896 <h5>Example:</h5>
7897 <pre>
7898 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
7899 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
7900             store i32 4, %ptr
7901
7902 %result1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
7903             call void @llvm.memory.barrier(i1 false, i1 true, i1 false, i1 false, i1 true)
7904                                 <i>; guarantee the above finishes</i>
7905             store i32 8, %ptr   <i>; before this begins</i>
7906 </pre>
7907
7908 </div>
7909
7910 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7911 <h4>
7912   <a name="int_atomic_cmp_swap">'<tt>llvm.atomic.cmp.swap.*</tt>' Intrinsic</a>
7913 </h4>
7914
7915 <div>
7916
7917 <h5>Syntax:</h5>
7918 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt> on
7919    any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
7920    support all bit widths however.</p>
7921
7922 <pre>
7923   declare i8 @llvm.atomic.cmp.swap.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;cmp&gt;, i8 &lt;val&gt;)
7924   declare i16 @llvm.atomic.cmp.swap.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;cmp&gt;, i16 &lt;val&gt;)
7925   declare i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;cmp&gt;, i32 &lt;val&gt;)
7926   declare i64 @llvm.atomic.cmp.swap.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;cmp&gt;, i64 &lt;val&gt;)
7927 </pre>
7928
7929 <h5>Overview:</h5>
7930 <p>This loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
7931    equal, it stores a new value into the memory.</p>
7932
7933 <h5>Arguments:</h5>
7934 <p>The <tt>llvm.atomic.cmp.swap</tt> intrinsic takes three arguments. The result
7935    as well as both <tt>cmp</tt> and <tt>val</tt> must be integer values with the
7936    same bit width. The <tt>ptr</tt> argument must be a pointer to a value of
7937    this integer type. While any bit width integer may be used, targets may only
7938    lower representations they support in hardware.</p>
7939
7940 <h5>Semantics:</h5>
7941 <p>This entire intrinsic must be executed atomically. It first loads the value
7942    in memory pointed to by <tt>ptr</tt> and compares it with the
7943    value <tt>cmp</tt>. If they are equal, <tt>val</tt> is stored into the
7944    memory. The loaded value is yielded in all cases. This provides the
7945    equivalent of an atomic compare-and-swap operation within the SSA
7946    framework.</p>
7947
7948 <h5>Examples:</h5>
7949 <pre>
7950 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
7951 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
7952             store i32 4, %ptr
7953
7954 %val1     = add i32 4, 4
7955 %result1  = call i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 4, %val1)
7956                                           <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
7957 %stored1  = icmp eq i32 %result1, 4       <i>; yields {i1}:stored1 = true</i>
7958 %memval1  = load i32* %ptr                <i>; yields {i32}:memval1 = 8</i>
7959
7960 %val2     = add i32 1, 1
7961 %result2  = call i32 @llvm.atomic.cmp.swap.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 5, %val2)
7962                                           <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
7963 %stored2  = icmp eq i32 %result2, 5       <i>; yields {i1}:stored2 = false</i>
7964
7965 %memval2  = load i32* %ptr                <i>; yields {i32}:memval2 = 8</i>
7966 </pre>
7967
7968 </div>
7969
7970 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7971 <h4>
7972   <a name="int_atomic_swap">'<tt>llvm.atomic.swap.*</tt>' Intrinsic</a>
7973 </h4>
7974
7975 <div>
7976 <h5>Syntax:</h5>
7977
7978 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.swap</tt> on any
7979    integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
7980
7981 <pre>
7982   declare i8 @llvm.atomic.swap.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;val&gt;)
7983   declare i16 @llvm.atomic.swap.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;val&gt;)
7984   declare i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;val&gt;)
7985   declare i64 @llvm.atomic.swap.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;val&gt;)
7986 </pre>
7987
7988 <h5>Overview:</h5>
7989 <p>This intrinsic loads the value stored in memory at <tt>ptr</tt> and yields
7990    the value from memory. It then stores the value in <tt>val</tt> in the memory
7991    at <tt>ptr</tt>.</p>
7992
7993 <h5>Arguments:</h5>
7994 <p>The <tt>llvm.atomic.swap</tt> intrinsic takes two arguments. Both
7995   the <tt>val</tt> argument and the result must be integers of the same bit
7996   width.  The first argument, <tt>ptr</tt>, must be a pointer to a value of this
7997   integer type. The targets may only lower integer representations they
7998   support.</p>
7999
8000 <h5>Semantics:</h5>
8001 <p>This intrinsic loads the value pointed to by <tt>ptr</tt>, yields it, and
8002    stores <tt>val</tt> back into <tt>ptr</tt> atomically. This provides the
8003    equivalent of an atomic swap operation within the SSA framework.</p>
8004
8005 <h5>Examples:</h5>
8006 <pre>
8007 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
8008 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
8009             store i32 4, %ptr
8010
8011 %val1     = add i32 4, 4
8012 %result1  = call i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 %val1)
8013                                         <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
8014 %stored1  = icmp eq i32 %result1, 4     <i>; yields {i1}:stored1 = true</i>
8015 %memval1  = load i32* %ptr              <i>; yields {i32}:memval1 = 8</i>
8016
8017 %val2     = add i32 1, 1
8018 %result2  = call i32 @llvm.atomic.swap.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 %val2)
8019                                         <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
8020
8021 %stored2  = icmp eq i32 %result2, 8     <i>; yields {i1}:stored2 = true</i>
8022 %memval2  = load i32* %ptr              <i>; yields {i32}:memval2 = 2</i>
8023 </pre>
8024
8025 </div>
8026
8027 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8028 <h4>
8029   <a name="int_atomic_load_add">'<tt>llvm.atomic.load.add.*</tt>' Intrinsic</a>
8030 </h4>
8031
8032 <div>
8033
8034 <h5>Syntax:</h5>
8035 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.load.add</tt> on
8036    any integer bit width. Not all targets support all bit widths however.</p>
8037
8038 <pre>
8039   declare i8 @llvm.atomic.load.add.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8040   declare i16 @llvm.atomic.load.add.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8041   declare i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8042   declare i64 @llvm.atomic.load.add.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8043 </pre>
8044
8045 <h5>Overview:</h5>
8046 <p>This intrinsic adds <tt>delta</tt> to the value stored in memory
8047    at <tt>ptr</tt>. It yields the original value at <tt>ptr</tt>.</p>
8048
8049 <h5>Arguments:</h5>
8050 <p>The intrinsic takes two arguments, the first a pointer to an integer value
8051    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
8052    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
8053    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
8054
8055 <h5>Semantics:</h5>
8056 <p>This intrinsic does a series of operations atomically. It first loads the
8057    value stored at <tt>ptr</tt>. It then adds <tt>delta</tt>, stores the result
8058    to <tt>ptr</tt>. It yields the original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
8059
8060 <h5>Examples:</h5>
8061 <pre>
8062 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
8063 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
8064             store i32 4, %ptr
8065 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 4)
8066                                 <i>; yields {i32}:result1 = 4</i>
8067 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 2)
8068                                 <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
8069 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.add.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 5)
8070                                 <i>; yields {i32}:result3 = 10</i>
8071 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = 15</i>
8072 </pre>
8073
8074 </div>
8075
8076 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8077 <h4>
8078   <a name="int_atomic_load_sub">'<tt>llvm.atomic.load.sub.*</tt>' Intrinsic</a>
8079 </h4>
8080
8081 <div>
8082
8083 <h5>Syntax:</h5>
8084 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.atomic.load.sub</tt> on
8085    any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
8086    support all bit widths however.</p>
8087
8088 <pre>
8089   declare i8 @llvm.atomic.load.sub.i8.p0i32(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8090   declare i16 @llvm.atomic.load.sub.i16.p0i32(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8091   declare i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8092   declare i64 @llvm.atomic.load.sub.i64.p0i32(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8093 </pre>
8094
8095 <h5>Overview:</h5>
8096 <p>This intrinsic subtracts <tt>delta</tt> to the value stored in memory at
8097    <tt>ptr</tt>. It yields the original value at <tt>ptr</tt>.</p>
8098
8099 <h5>Arguments:</h5>
8100 <p>The intrinsic takes two arguments, the first a pointer to an integer value
8101    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
8102    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
8103    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
8104
8105 <h5>Semantics:</h5>
8106 <p>This intrinsic does a series of operations atomically. It first loads the
8107    value stored at <tt>ptr</tt>. It then subtracts <tt>delta</tt>, stores the
8108    result to <tt>ptr</tt>. It yields the original value stored
8109    at <tt>ptr</tt>.</p>
8110
8111 <h5>Examples:</h5>
8112 <pre>
8113 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
8114 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
8115             store i32 8, %ptr
8116 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 4)
8117                                 <i>; yields {i32}:result1 = 8</i>
8118 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 2)
8119                                 <i>; yields {i32}:result2 = 4</i>
8120 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.sub.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 5)
8121                                 <i>; yields {i32}:result3 = 2</i>
8122 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = -3</i>
8123 </pre>
8124
8125 </div>
8126
8127 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8128 <h4>
8129   <a name="int_atomic_load_and">
8130     '<tt>llvm.atomic.load.and.*</tt>' Intrinsic
8131   </a>
8132   <br>
8133   <a name="int_atomic_load_nand">
8134     '<tt>llvm.atomic.load.nand.*</tt>' Intrinsic
8135   </a>
8136   <br>
8137   <a name="int_atomic_load_or">
8138     '<tt>llvm.atomic.load.or.*</tt>' Intrinsic
8139   </a>
8140   <br>
8141   <a name="int_atomic_load_xor">
8142     '<tt>llvm.atomic.load.xor.*</tt>' Intrinsic
8143   </a>
8144 </h4>
8145
8146 <div>
8147
8148 <h5>Syntax:</h5>
8149 <p>These are overloaded intrinsics. You can
8150   use <tt>llvm.atomic.load_and</tt>, <tt>llvm.atomic.load_nand</tt>,
8151   <tt>llvm.atomic.load_or</tt>, and <tt>llvm.atomic.load_xor</tt> on any integer
8152   bit width and for different address spaces. Not all targets support all bit
8153   widths however.</p>
8154
8155 <pre>
8156   declare i8 @llvm.atomic.load.and.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8157   declare i16 @llvm.atomic.load.and.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8158   declare i32 @llvm.atomic.load.and.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8159   declare i64 @llvm.atomic.load.and.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8160 </pre>
8161
8162 <pre>
8163   declare i8 @llvm.atomic.load.or.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8164   declare i16 @llvm.atomic.load.or.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8165   declare i32 @llvm.atomic.load.or.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8166   declare i64 @llvm.atomic.load.or.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8167 </pre>
8168
8169 <pre>
8170   declare i8 @llvm.atomic.load.nand.i8.p0i32(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8171   declare i16 @llvm.atomic.load.nand.i16.p0i32(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8172   declare i32 @llvm.atomic.load.nand.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8173   declare i64 @llvm.atomic.load.nand.i64.p0i32(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8174 </pre>
8175
8176 <pre>
8177   declare i8 @llvm.atomic.load.xor.i8.p0i32(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8178   declare i16 @llvm.atomic.load.xor.i16.p0i32(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8179   declare i32 @llvm.atomic.load.xor.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8180   declare i64 @llvm.atomic.load.xor.i64.p0i32(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8181 </pre>
8182
8183 <h5>Overview:</h5>
8184 <p>These intrinsics bitwise the operation (and, nand, or, xor) <tt>delta</tt> to
8185    the value stored in memory at <tt>ptr</tt>. It yields the original value
8186    at <tt>ptr</tt>.</p>
8187
8188 <h5>Arguments:</h5>
8189 <p>These intrinsics take two arguments, the first a pointer to an integer value
8190    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
8191    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
8192    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
8193
8194 <h5>Semantics:</h5>
8195 <p>These intrinsics does a series of operations atomically. They first load the
8196    value stored at <tt>ptr</tt>. They then do the bitwise
8197    operation <tt>delta</tt>, store the result to <tt>ptr</tt>. They yield the
8198    original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
8199
8200 <h5>Examples:</h5>
8201 <pre>
8202 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
8203 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
8204             store i32 0x0F0F, %ptr
8205 %result0  = call i32 @llvm.atomic.load.nand.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 0xFF)
8206                                 <i>; yields {i32}:result0 = 0x0F0F</i>
8207 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.and.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 0xFF)
8208                                 <i>; yields {i32}:result1 = 0xFFFFFFF0</i>
8209 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.or.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 0F)
8210                                 <i>; yields {i32}:result2 = 0xF0</i>
8211 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.xor.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 0F)
8212                                 <i>; yields {i32}:result3 = FF</i>
8213 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = F0</i>
8214 </pre>
8215
8216 </div>
8217
8218 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8219 <h4>
8220   <a name="int_atomic_load_max">
8221     '<tt>llvm.atomic.load.max.*</tt>' Intrinsic
8222   </a>
8223   <br>
8224   <a name="int_atomic_load_min">
8225     '<tt>llvm.atomic.load.min.*</tt>' Intrinsic
8226   </a>
8227   <br>
8228   <a name="int_atomic_load_umax">
8229     '<tt>llvm.atomic.load.umax.*</tt>' Intrinsic
8230   </a>
8231   <br>
8232   <a name="int_atomic_load_umin">
8233     '<tt>llvm.atomic.load.umin.*</tt>' Intrinsic
8234   </a>
8235 </h4>
8236
8237 <div>
8238
8239 <h5>Syntax:</h5>
8240 <p>These are overloaded intrinsics. You can use <tt>llvm.atomic.load_max</tt>,
8241    <tt>llvm.atomic.load_min</tt>, <tt>llvm.atomic.load_umax</tt>, and
8242    <tt>llvm.atomic.load_umin</tt> on any integer bit width and for different
8243    address spaces. Not all targets support all bit widths however.</p>
8244
8245 <pre>
8246   declare i8 @llvm.atomic.load.max.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8247   declare i16 @llvm.atomic.load.max.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8248   declare i32 @llvm.atomic.load.max.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8249   declare i64 @llvm.atomic.load.max.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8250 </pre>
8251
8252 <pre>
8253   declare i8 @llvm.atomic.load.min.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8254   declare i16 @llvm.atomic.load.min.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8255   declare i32 @llvm.atomic.load.min.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8256   declare i64 @llvm.atomic.load.min.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8257 </pre>
8258
8259 <pre>
8260   declare i8 @llvm.atomic.load.umax.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8261   declare i16 @llvm.atomic.load.umax.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8262   declare i32 @llvm.atomic.load.umax.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8263   declare i64 @llvm.atomic.load.umax.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8264 </pre>
8265
8266 <pre>
8267   declare i8 @llvm.atomic.load.umin.i8.p0i8(i8* &lt;ptr&gt;, i8 &lt;delta&gt;)
8268   declare i16 @llvm.atomic.load.umin.i16.p0i16(i16* &lt;ptr&gt;, i16 &lt;delta&gt;)
8269   declare i32 @llvm.atomic.load.umin.i32.p0i32(i32* &lt;ptr&gt;, i32 &lt;delta&gt;)
8270   declare i64 @llvm.atomic.load.umin.i64.p0i64(i64* &lt;ptr&gt;, i64 &lt;delta&gt;)
8271 </pre>
8272
8273 <h5>Overview:</h5>
8274 <p>These intrinsics takes the signed or unsigned minimum or maximum of
8275    <tt>delta</tt> and the value stored in memory at <tt>ptr</tt>. It yields the
8276    original value at <tt>ptr</tt>.</p>
8277
8278 <h5>Arguments:</h5>
8279 <p>These intrinsics take two arguments, the first a pointer to an integer value
8280    and the second an integer value. The result is also an integer value. These
8281    integer types can have any bit width, but they must all have the same bit
8282    width. The targets may only lower integer representations they support.</p>
8283
8284 <h5>Semantics:</h5>
8285 <p>These intrinsics does a series of operations atomically. They first load the
8286    value stored at <tt>ptr</tt>. They then do the signed or unsigned min or
8287    max <tt>delta</tt> and the value, store the result to <tt>ptr</tt>. They
8288    yield the original value stored at <tt>ptr</tt>.</p>
8289
8290 <h5>Examples:</h5>
8291 <pre>
8292 %mallocP  = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint (i32* getelementptr (i32* null, i32 1) to i32))
8293 %ptr      = bitcast i8* %mallocP to i32*
8294             store i32 7, %ptr
8295 %result0  = call i32 @llvm.atomic.load.min.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 -2)
8296                                 <i>; yields {i32}:result0 = 7</i>
8297 %result1  = call i32 @llvm.atomic.load.max.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 8)
8298                                 <i>; yields {i32}:result1 = -2</i>
8299 %result2  = call i32 @llvm.atomic.load.umin.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 10)
8300                                 <i>; yields {i32}:result2 = 8</i>
8301 %result3  = call i32 @llvm.atomic.load.umax.i32.p0i32(i32* %ptr, i32 30)
8302                                 <i>; yields {i32}:result3 = 8</i>
8303 %memval1  = load i32* %ptr      <i>; yields {i32}:memval1 = 30</i>
8304 </pre>
8305
8306 </div>
8307
8308 </div>
8309
8310 <!-- ======================================================================= -->
8311 <h3>
8312   <a name="int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
8313 </h3>
8314
8315 <div>
8316
8317 <p>This class of intrinsics exists to information about the lifetime of memory
8318    objects and ranges where variables are immutable.</p>
8319
8320 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8321 <h4>
8322   <a name="int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a>
8323 </h4>
8324
8325 <div>
8326
8327 <h5>Syntax:</h5>
8328 <pre>
8329   declare void @llvm.lifetime.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8330 </pre>
8331
8332 <h5>Overview:</h5>
8333 <p>The '<tt>llvm.lifetime.start</tt>' intrinsic specifies the start of a memory
8334    object's lifetime.</p>
8335
8336 <h5>Arguments:</h5>
8337 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8338    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8339    the object.</p>
8340
8341 <h5>Semantics:</h5>
8342 <p>This intrinsic indicates that before this point in the code, the value of the
8343    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8344    never be used and has an undefined value.  A load from the pointer that
8345    precedes this intrinsic can be replaced with
8346    <tt>'<a href="#undefvalues">undef</a>'</tt>.</p>
8347
8348 </div>
8349
8350 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8351 <h4>
8352   <a name="int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a>
8353 </h4>
8354
8355 <div>
8356
8357 <h5>Syntax:</h5>
8358 <pre>
8359   declare void @llvm.lifetime.end(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8360 </pre>
8361
8362 <h5>Overview:</h5>
8363 <p>The '<tt>llvm.lifetime.end</tt>' intrinsic specifies the end of a memory
8364    object's lifetime.</p>
8365
8366 <h5>Arguments:</h5>
8367 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8368    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8369    the object.</p>
8370
8371 <h5>Semantics:</h5>
8372 <p>This intrinsic indicates that after this point in the code, the value of the
8373    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8374    never be used and has an undefined value.  Any stores into the memory object
8375    following this intrinsic may be removed as dead.
8376
8377 </div>
8378
8379 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8380 <h4>
8381   <a name="int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a>
8382 </h4>
8383
8384 <div>
8385
8386 <h5>Syntax:</h5>
8387 <pre>
8388   declare {}* @llvm.invariant.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8389 </pre>
8390
8391 <h5>Overview:</h5>
8392 <p>The '<tt>llvm.invariant.start</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8393    a memory object will not change.</p>
8394
8395 <h5>Arguments:</h5>
8396 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8397    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8398    the object.</p>
8399
8400 <h5>Semantics:</h5>
8401 <p>This intrinsic indicates that until an <tt>llvm.invariant.end</tt> that uses
8402    the return value, the referenced memory location is constant and
8403    unchanging.</p>
8404
8405 </div>
8406
8407 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8408 <h4>
8409   <a name="int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a>
8410 </h4>
8411
8412 <div>
8413
8414 <h5>Syntax:</h5>
8415 <pre>
8416   declare void @llvm.invariant.end({}* &lt;start&gt;, i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8417 </pre>
8418
8419 <h5>Overview:</h5>
8420 <p>The '<tt>llvm.invariant.end</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8421    a memory object are mutable.</p>
8422
8423 <h5>Arguments:</h5>
8424 <p>The first argument is the matching <tt>llvm.invariant.start</tt> intrinsic.
8425    The second argument is a constant integer representing the size of the
8426    object, or -1 if it is variable sized and the third argument is a pointer
8427    to the object.</p>
8428
8429 <h5>Semantics:</h5>
8430 <p>This intrinsic indicates that the memory is mutable again.</p>
8431
8432 </div>
8433
8434 </div>
8435
8436 <!-- ======================================================================= -->
8437 <h3>
8438   <a name="int_general">General Intrinsics</a>
8439 </h3>
8440
8441 <div>
8442
8443 <p>This class of intrinsics is designed to be generic and has no specific
8444    purpose.</p>
8445
8446 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8447 <h4>
8448   <a name="int_var_annotation">'<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a>
8449 </h4>
8450
8451 <div>
8452
8453 <h5>Syntax:</h5>
8454 <pre>
8455   declare void @llvm.var.annotation(i8* &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8456 </pre>
8457
8458 <h5>Overview:</h5>
8459 <p>The '<tt>llvm.var.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8460
8461 <h5>Arguments:</h5>
8462 <p>The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a
8463    global string, the third is a pointer to a global string which is the source
8464    file name, and the last argument is the line number.</p>
8465
8466 <h5>Semantics:</h5>
8467 <p>This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary strings.
8468    This can be useful for special purpose optimizations that want to look for
8469    these annotations.  These have no other defined use; they are ignored by code
8470    generation and optimization.</p>
8471
8472 </div>
8473
8474 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8475 <h4>
8476   <a name="int_annotation">'<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a>
8477 </h4>
8478
8479 <div>
8480
8481 <h5>Syntax:</h5>
8482 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use '<tt>llvm.annotation</tt>' on
8483    any integer bit width.</p>
8484
8485 <pre>
8486   declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8487   declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8488   declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8489   declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8490   declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8491 </pre>
8492
8493 <h5>Overview:</h5>
8494 <p>The '<tt>llvm.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8495
8496 <h5>Arguments:</h5>
8497 <p>The first argument is an integer value (result of some expression), the
8498    second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a global
8499    string which is the source file name, and the last argument is the line
8500    number.  It returns the value of the first argument.</p>
8501
8502 <h5>Semantics:</h5>
8503 <p>This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions with
8504    arbitrary strings.  This can be useful for special purpose optimizations that
8505    want to look for these annotations.  These have no other defined use; they
8506    are ignored by code generation and optimization.</p>
8507
8508 </div>
8509
8510 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8511 <h4>
8512   <a name="int_trap">'<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a>
8513 </h4>
8514
8515 <div>
8516
8517 <h5>Syntax:</h5>
8518 <pre>
8519   declare void @llvm.trap()
8520 </pre>
8521
8522 <h5>Overview:</h5>
8523 <p>The '<tt>llvm.trap</tt>' intrinsic.</p>
8524
8525 <h5>Arguments:</h5>
8526 <p>None.</p>
8527
8528 <h5>Semantics:</h5>
8529 <p>This intrinsics is lowered to the target dependent trap instruction. If the
8530    target does not have a trap instruction, this intrinsic will be lowered to
8531    the call of the <tt>abort()</tt> function.</p>
8532
8533 </div>
8534
8535 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8536 <h4>
8537   <a name="int_stackprotector">'<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a>
8538 </h4>
8539
8540 <div>
8541
8542 <h5>Syntax:</h5>
8543 <pre>
8544   declare void @llvm.stackprotector(i8* &lt;guard&gt;, i8** &lt;slot&gt;)
8545 </pre>
8546
8547 <h5>Overview:</h5>
8548 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic takes the <tt>guard</tt> and
8549    stores it onto the stack at <tt>slot</tt>. The stack slot is adjusted to
8550    ensure that it is placed on the stack before local variables.</p>
8551
8552 <h5>Arguments:</h5>
8553 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic requires two pointer
8554    arguments. The first argument is the value loaded from the stack
8555    guard <tt>@__stack_chk_guard</tt>. The second variable is an <tt>alloca</tt>
8556    that has enough space to hold the value of the guard.</p>
8557
8558 <h5>Semantics:</h5>
8559 <p>This intrinsic causes the prologue/epilogue inserter to force the position of
8560    the <tt>AllocaInst</tt> stack slot to be before local variables on the
8561    stack. This is to ensure that if a local variable on the stack is
8562    overwritten, it will destroy the value of the guard. When the function exits,
8563    the guard on the stack is checked against the original guard. If they are
8564    different, then the program aborts by calling the <tt>__stack_chk_fail()</tt>
8565    function.</p>
8566
8567 </div>
8568
8569 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8570 <h4>
8571   <a name="int_objectsize">'<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a>
8572 </h4>
8573
8574 <div>
8575
8576 <h5>Syntax:</h5>
8577 <pre>
8578   declare i32 @llvm.objectsize.i32(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;type&gt;)
8579   declare i64 @llvm.objectsize.i64(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;type&gt;)
8580 </pre>
8581
8582 <h5>Overview:</h5>
8583 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is designed to provide information to
8584    the optimizers to determine at compile time whether a) an operation (like
8585    memcpy) will overflow a buffer that corresponds to an object, or b) that a
8586    runtime check for overflow isn't necessary. An object in this context means
8587    an allocation of a specific class, structure, array, or other object.</p>
8588
8589 <h5>Arguments:</h5>
8590 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8591    argument is a pointer to or into the <tt>object</tt>. The second argument
8592    is a boolean 0 or 1. This argument determines whether you want the 
8593    maximum (0) or minimum (1) bytes remaining. This needs to be a literal 0 or
8594    1, variables are not allowed.</p>
8595    
8596 <h5>Semantics:</h5>
8597 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is lowered to either a constant
8598    representing the size of the object concerned, or <tt>i32/i64 -1 or 0</tt>,
8599    depending on the <tt>type</tt> argument, if the size cannot be determined at
8600    compile time.</p>
8601
8602 </div>
8603
8604 </div>
8605
8606 </div>
8607
8608 <!-- *********************************************************************** -->
8609 <hr>
8610 <address>
8611   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
8612   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
8613   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
8614   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
8615
8616   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
8617   <a href="http://llvm.org/">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
8618   Last modified: $Date$
8619 </address>
8620
8621 </body>
8622 </html>