docs/LangRef.html

   1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
   2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
   3 <html>
   4 <head>
   5   <title>LLVM Assembly Language Reference Manual</title>
   6   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
   7   <meta name="author" content="Chris Lattner">
   8   <meta name="description"
   9   content="LLVM Assembly Language Reference Manual.">
  10   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
  11 </head>
  12
  13 <body>
  14
  15 <div class="doc_title"> LLVM Language Reference Manual </div>
  16 <ol>
  17   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
  18   <li><a href="#introduction">Introduction</a></li>
  19   <li><a href="#identifiers">Identifiers</a></li>
  20   <li><a href="#highlevel">High Level Structure</a>
  21     <ol>
  22       <li><a href="#modulestructure">Module Structure</a></li>
  23       <li><a href="#linkage">Linkage Types</a></li>
  24       <li><a href="#callingconv">Calling Conventions</a></li>
  25       <li><a href="#globalvars">Global Variables</a></li>
  26       <li><a href="#functionstructure">Functions</a></li>
  27       <li><a href="#aliasstructure">Aliases</a>
  28       <li><a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a></li>
  29       <li><a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a></li>
  30       <li><a href="#datalayout">Data Layout</a></li>
  31     </ol>
  32   </li>
  33   <li><a href="#typesystem">Type System</a>
  34     <ol>
  35       <li><a href="#t_primitive">Primitive Types</a>
  36         <ol>
  37           <li><a href="#t_classifications">Type Classifications</a></li>
  38         </ol>
  39       </li>
  40       <li><a href="#t_derived">Derived Types</a>
  41         <ol>
  42           <li><a href="#t_array">Array Type</a></li>
  43           <li><a href="#t_function">Function Type</a></li>
  44           <li><a href="#t_pointer">Pointer Type</a></li>
  45           <li><a href="#t_struct">Structure Type</a></li>
  46           <li><a href="#t_pstruct">Packed Structure Type</a></li>
  47           <li><a href="#t_vector">Vector Type</a></li>
  48           <li><a href="#t_opaque">Opaque Type</a></li>
  49         </ol>
  50       </li>
  51     </ol>
  52   </li>
  53   <li><a href="#constants">Constants</a>
  54     <ol>
  55       <li><a href="#simpleconstants">Simple Constants</a>
  56       <li><a href="#aggregateconstants">Aggregate Constants</a>
  57       <li><a href="#globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
  58       <li><a href="#undefvalues">Undefined Values</a>
  59       <li><a href="#constantexprs">Constant Expressions</a>
  60     </ol>
  61   </li>
  62   <li><a href="#othervalues">Other Values</a>
  63     <ol>
  64       <li><a href="#inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
  65     </ol>
  66   </li>
  67   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
  68     <ol>
  69       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
  70         <ol>
  71           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
  72           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
  73           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
  74           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
  75           <li><a href="#i_unwind">'<tt>unwind</tt>'  Instruction</a></li>
  76           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
  77         </ol>
  78       </li>
  79       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
  80         <ol>
  81           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
  82           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
  83           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
  84           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
  85           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
  86           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
  87           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
  88           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
  89           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
  90         </ol>
  91       </li>
  92       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
  93         <ol>
  94           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
  95           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
  96           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
  97           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
  98           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
  99           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
 100         </ol>
 101       </li>
 102       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
 103         <ol>
 104           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
 105           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
 106           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
 107         </ol>
 108       </li>
 109       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
 110         <ol>
 111           <li><a href="#i_malloc">'<tt>malloc</tt>'   Instruction</a></li>
 112           <li><a href="#i_free">'<tt>free</tt>'     Instruction</a></li>
 113           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>'   Instruction</a></li>
 114          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>'     Instruction</a></li>
 115          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>'    Instruction</a></li>
 116          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
 117         </ol>
 118       </li>
 119       <li><a href="#convertops">Conversion Operations</a>
 120         <ol>
 121           <li><a href="#i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
 122           <li><a href="#i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a></li>
 123           <li><a href="#i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a></li>
 124           <li><a href="#i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
 125           <li><a href="#i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a></li>
 126           <li><a href="#i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a></li>
 127           <li><a href="#i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a></li>
 128           <li><a href="#i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
 129           <li><a href="#i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
 130           <li><a href="#i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a></li>
 131           <li><a href="#i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a></li>
 132           <li><a href="#i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a></li>
 133         </ol>
 134       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
 135         <ol>
 136           <li><a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a></li>
 137           <li><a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a></li>
 138           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
 139           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
 140           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
 141           <li><a href="#i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>'  Instruction</a></li>
 142         </ol>
 143       </li>
 144     </ol>
 145   </li>
 146   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
 147     <ol>
 148       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
 149         <ol>
 150           <li><a href="#int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
 151           <li><a href="#int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
 152           <li><a href="#int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
 153         </ol>
 154       </li>
 155       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
 156         <ol>
 157           <li><a href="#int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
 158           <li><a href="#int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
 159           <li><a href="#int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
 160         </ol>
 161       </li>
 162       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
 163         <ol>
 164           <li><a href="#int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
 165           <li><a href="#int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
 166           <li><a href="#int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a></li>
 167           <li><a href="#int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a></li>
 168           <li><a href="#int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
 169           <li><a href="#int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
 170           <li><a href="#int_readcyclecounter"><tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a></li>
 171         </ol>
 172       </li>
 173       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
 174         <ol>
 175           <li><a href="#int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy.*</tt>' Intrinsic</a></li>
 176           <li><a href="#int_memmove">'<tt>llvm.memmove.*</tt>' Intrinsic</a></li>
 177           <li><a href="#int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsic</a></li>
 178           <li><a href="#int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a></li>
 179           <li><a href="#int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a></li>
 180         </ol>
 181       </li>
 182       <li><a href="#int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
 183         <ol>
 184           <li><a href="#int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a></li>
 185           <li><a href="#int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic </a></li>
 186           <li><a href="#int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
 187           <li><a href="#int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
 188           <li><a href="#int_part_select">'<tt>llvm.part.select.*</tt>' Intrinsic </a></li>
 189           <li><a href="#int_part_set">'<tt>llvm.part.set.*</tt>' Intrinsic </a></li>
 190         </ol>
 191       </li>
 192       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
 193       <li><a href="#int_eh">Exception Handling intrinsics</a></li>
 194     </ol>
 195   </li>
 196 </ol>
 197
 198 <div class="doc_author">
 199   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
 200             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
 201 </div>
 202
 203 <!-- *********************************************************************** -->
 204 <div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract </a></div>
 205 <!-- *********************************************************************** -->
 206
 207 <div class="doc_text">
 208 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language.
 209 LLVM is an SSA based representation that provides type safety,
 210 low-level operations, flexibility, and the capability of representing
 211 'all' high-level languages cleanly.  It is the common code
 212 representation used throughout all phases of the LLVM compilation
 213 strategy.</p>
 214 </div>
 215
 216 <!-- *********************************************************************** -->
 217 <div class="doc_section"> <a name="introduction">Introduction</a> </div>
 218 <!-- *********************************************************************** -->
 219
 220 <div class="doc_text">
 221
 222 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three
 223 different forms: as an in-memory compiler IR, as an on-disk bytecode
 224 representation (suitable for fast loading by a Just-In-Time compiler),
 225 and as a human readable assembly language representation.  This allows
 226 LLVM to provide a powerful intermediate representation for efficient
 227 compiler transformations and analysis, while providing a natural means
 228 to debug and visualize the transformations.  The three different forms
 229 of LLVM are all equivalent.  This document describes the human readable
 230 representation and notation.</p>
 231
 232 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level
 233 while being expressive, typed, and extensible at the same time.  It
 234 aims to be a "universal IR" of sorts, by being at a low enough level
 235 that high-level ideas may be cleanly mapped to it (similar to how
 236 microprocessors are "universal IR's", allowing many source languages to
 237 be mapped to them).  By providing type information, LLVM can be used as
 238 the target of optimizations: for example, through pointer analysis, it
 239 can be proven that a C automatic variable is never accessed outside of
 240 the current function... allowing it to be promoted to a simple SSA
 241 value instead of a memory location.</p>
 242
 243 </div>
 244
 245 <!-- _______________________________________________________________________ -->
 246 <div class="doc_subsubsection"> <a name="wellformed">Well-Formedness</a> </div>
 247
 248 <div class="doc_text">
 249
 250 <p>It is important to note that this document describes 'well formed'
 251 LLVM assembly language.  There is a difference between what the parser
 252 accepts and what is considered 'well formed'.  For example, the
 253 following instruction is syntactically okay, but not well formed:</p>
 254
 255 <pre>
 256   %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
 257 </pre>
 258
 259 <p>...because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of
 260 its uses. The LLVM infrastructure provides a verification pass that may
 261 be used to verify that an LLVM module is well formed.  This pass is
 262 automatically run by the parser after parsing input assembly and by
 263 the optimizer before it outputs bytecode.  The violations pointed out
 264 by the verifier pass indicate bugs in transformation passes or input to
 265 the parser.</p>
 266
 267 <!-- Describe the typesetting conventions here. --> </div>
 268
 269 <!-- *********************************************************************** -->
 270 <div class="doc_section"> <a name="identifiers">Identifiers</a> </div>
 271 <!-- *********************************************************************** -->
 272
 273 <div class="doc_text">
 274
 275 <p>LLVM uses three different forms of identifiers, for different
 276 purposes:</p>
 277
 278 <ol>
 279   <li>Named values are represented as a string of characters with a '%' prefix.
 280   For example, %foo, %DivisionByZero, %a.really.long.identifier.  The actual
 281   regular expression used is '<tt>%[a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.
 282   Identifiers which require other characters in their names can be surrounded
 283   with quotes.  In this way, anything except a <tt>&quot;</tt> character can be used
 284   in a name.</li>
 285
 286   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with a '%'
 287   prefix.  For example, %12, %2, %44.</li>
 288
 289   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
 290   constants</a>, below.</li>
 291 </ol>
 292
 293 <p>LLVM requires that values start with a '%' sign for two reasons: Compilers
 294 don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
 295 reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
 296 unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
 297 variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
 298
 299 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
 300 languages. There are keywords for different opcodes
 301 ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>',
 302  '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>',
 303  '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names ('<tt><a
 304 href="#t_void">void</a></tt>', '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...),
 305 and others.  These reserved words cannot conflict with variable names, because
 306 none of them start with a '%' character.</p>
 307
 308 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
 309 '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
 310
 311 <p>The easy way:</p>
 312
 313 <pre>
 314   %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
 315 </pre>
 316
 317 <p>After strength reduction:</p>
 318
 319 <pre>
 320   %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
 321 </pre>
 322
 323 <p>And the hard way:</p>
 324
 325 <pre>
 326   <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
 327   <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
 328   %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
 329 </pre>
 330
 331 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several
 332 important lexical features of LLVM:</p>
 333
 334 <ol>
 335
 336   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
 337   line.</li>
 338
 339   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
 340   assigned to a named value.</li>
 341
 342   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
 343
 344 </ol>
 345
 346 <p>...and it also shows a convention that we follow in this document.  When
 347 demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
 348 defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
 349 text.</p>
 350
 351 </div>
 352
 353 <!-- *********************************************************************** -->
 354 <div class="doc_section"> <a name="highlevel">High Level Structure</a> </div>
 355 <!-- *********************************************************************** -->
 356
 357 <!-- ======================================================================= -->
 358 <div class="doc_subsection"> <a name="modulestructure">Module Structure</a>
 359 </div>
 360
 361 <div class="doc_text">
 362
 363 <p>LLVM programs are composed of "Module"s, each of which is a
 364 translation unit of the input programs.  Each module consists of
 365 functions, global variables, and symbol table entries.  Modules may be
 366 combined together with the LLVM linker, which merges function (and
 367 global variable) definitions, resolves forward declarations, and merges
 368 symbol table entries. Here is an example of the "hello world" module:</p>
 369
 370 <pre><i>; Declare the string constant as a global constant...</i>
 371 <a href="#identifiers">%.LC0</a> = <a href="#linkage_internal">internal</a> <a
 372  href="#globalvars">constant</a> <a href="#t_array">[13 x i8 ]</a> c"hello world\0A\00"          <i>; [13 x i8 ]*</i>
 373
 374 <i>; External declaration of the puts function</i>
 375 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 %puts(i8 *)                                            <i>; i32(i8 *)* </i>
 376
 377 <i>; Definition of main function</i>
 378 define i32 %main() {                                                 <i>; i32()* </i>
 379         <i>; Convert [13x i8 ]* to i8  *...</i>
 380         %cast210 = <a
 381  href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8 ]* %.LC0, i64 0, i64 0 <i>; i8 *</i>
 382
 383         <i>; Call puts function to write out the string to stdout...</i>
 384         <a
 385  href="#i_call">call</a> i32 %puts(i8 * %cast210)                              <i>; i32</i>
 386         <a
 387  href="#i_ret">ret</a> i32 0<br>}<br></pre>
 388
 389 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a>
 390 named "<tt>.LC0</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>"
 391 function, and a <a href="#functionstructure">function definition</a>
 392 for "<tt>main</tt>".</p>
 393
 394 <p>In general, a module is made up of a list of global values,
 395 where both functions and global variables are global values.  Global values are
 396 represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
 397 array of char, and a pointer to a function), and have one of the following <a
 398 href="#linkage">linkage types</a>.</p>
 399
 400 </div>
 401
 402 <!-- ======================================================================= -->
 403 <div class="doc_subsection">
 404   <a name="linkage">Linkage Types</a>
 405 </div>
 406
 407 <div class="doc_text">
 408
 409 <p>
 410 All Global Variables and Functions have one of the following types of linkage:
 411 </p>
 412
 413 <dl>
 414
 415   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt> </dt>
 416
 417   <dd>Global values with internal linkage are only directly accessible by
 418   objects in the current module.  In particular, linking code into a module with
 419   an internal global value may cause the internal to be renamed as necessary to
 420   avoid collisions.  Because the symbol is internal to the module, all
 421   references can be updated.  This corresponds to the notion of the
 422   '<tt>static</tt>' keyword in C.
 423   </dd>
 424
 425   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt>: </dt>
 426
 427   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
 428   the same name when linkage occurs.  This is typically used to implement
 429   inline functions, templates, or other code which must be generated in each
 430   translation unit that uses it.  Unreferenced <tt>linkonce</tt> globals are
 431   allowed to be discarded.
 432   </dd>
 433
 434   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt>: </dt>
 435
 436   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage is exactly the same as <tt>linkonce</tt> linkage,
 437   except that unreferenced <tt>weak</tt> globals may not be discarded.  This is
 438   used for globals that may be emitted in multiple translation units, but that
 439   are not guaranteed to be emitted into every translation unit that uses them.
 440   One example of this are common globals in C, such as "<tt>int X;</tt>" at
 441   global scope.
 442   </dd>
 443
 444   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt>: </dt>
 445
 446   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
 447   pointer to array type.  When two global variables with appending linkage are
 448   linked together, the two global arrays are appended together.  This is the
 449   LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
 450   "sections" with identical names when .o files are linked.
 451   </dd>
 452
 453   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt>: </dt>
 454   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF model: the symbol is weak
 455     until linked, if not linked, the symbol becomes null instead of being an
 456     undefined reference.
 457   </dd>
 458
 459   <dt><tt><b><a name="linkage_external">externally visible</a></b></tt>:</dt>
 460
 461   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
 462   visible, meaning that it participates in linkage and can be used to resolve
 463   external symbol references.
 464   </dd>
 465 </dl>
 466
 467   <p>
 468   The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
 469   only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
 470   DLLs.
 471   </p>
 472
 473   <dl>
 474   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt>: </dt>
 475
 476   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
 477     or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
 478     exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
 479     formed by combining <code>_imp__</code> and the function or variable name.
 480   </dd>
 481
 482   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt>: </dt>
 483
 484   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
 485     pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
 486     <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
 487     name is formed by combining <code>_imp__</code> and the function or variable
 488     name.
 489   </dd>
 490
 491 </dl>
 492
 493 <p><a name="linkage_external"></a>For example, since the "<tt>.LC0</tt>"
 494 variable is defined to be internal, if another module defined a "<tt>.LC0</tt>"
 495 variable and was linked with this one, one of the two would be renamed,
 496 preventing a collision.  Since "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are
 497 external (i.e., lacking any linkage declarations), they are accessible
 498 outside of the current module.</p>
 499 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i>
 500 to have any linkage type other than "externally visible", <tt>dllimport</tt>,
 501 or <tt>extern_weak</tt>.</p>
 502 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt> and <tt>weak</tt>
 503 linkages.
 504 </div>
 505
 506 <!-- ======================================================================= -->
 507 <div class="doc_subsection">
 508   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
 509 </div>
 510
 511 <div class="doc_text">
 512
 513 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
 514 and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling convention
 515 specified for the call.  The calling convention of any pair of dynamic
 516 caller/callee must match, or the behavior of the program is undefined.  The
 517 following calling conventions are supported by LLVM, and more may be added in
 518 the future:</p>
 519
 520 <dl>
 521   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
 522
 523   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
 524   specified) matches the target C calling conventions.  This calling convention
 525   supports varargs function calls and tolerates some mismatch in the declared
 526   prototype and implemented declaration of the function (as does normal C).
 527   </dd>
 528
 529   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
 530
 531   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
 532   (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
 533   target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the target,
 534   without having to conform to an externally specified ABI.  Implementations of
 535   this convention should allow arbitrary tail call optimization to be supported.
 536   This calling convention does not support varargs and requires the prototype of
 537   all callees to exactly match the prototype of the function definition.
 538   </dd>
 539
 540   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
 541
 542   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
 543   as possible under the assumption that the call is not commonly executed.  As
 544   such, these calls often preserve all registers so that the call does not break
 545   any live ranges in the caller side.  This calling convention does not support
 546   varargs and requires the prototype of all callees to exactly match the
 547   prototype of the function definition.
 548   </dd>
 549
 550   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
 551
 552   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
 553   target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
 554   conventions start at 64.
 555   </dd>
 556 </dl>
 557
 558 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
 559 support pascal conventions or any other well-known target-independent
 560 convention.</p>
 561
 562 </div>
 563
 564 <!-- ======================================================================= -->
 565 <div class="doc_subsection">
 566   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
 567 </div>
 568
 569 <div class="doc_text">
 570
 571 <p>
 572 All Global Variables and Functions have one of the following visibility styles:
 573 </p>
 574
 575 <dl>
 576   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
 577
 578   <dd>On ELF, default visibility means that the declaration is visible to other
 579     modules and, in shared libraries, means that the declared entity may be
 580     overridden. On Darwin, default visibility means that the declaration is
 581     visible to other modules. Default visibility corresponds to "external
 582     linkage" in the language.
 583   </dd>
 584
 585   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
 586
 587   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
 588     object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
 589     indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol table,
 590     so no other module (executable or shared library) can reference it
 591     directly.
 592   </dd>
 593
 594   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
 595
 596   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
 597   the dynamic symbol table, but that references within the defining module will
 598   bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by another
 599   module.
 600   </dd>
 601 </dl>
 602
 603 </div>
 604
 605 <!-- ======================================================================= -->
 606 <div class="doc_subsection">
 607   <a name="globalvars">Global Variables</a>
 608 </div>
 609
 610 <div class="doc_text">
 611
 612 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
 613 instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may have
 614 an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit alignment
 615 specified.  A variable may be defined as "thread_local", which means that it
 616 will not be shared by threads (each thread will have a separated copy of the
 617 variable).  A variable may be defined as a global "constant," which indicates
 618 that the contents of the variable will <b>never</b> be modified (enabling better
 619 optimization, allowing the global data to be placed in the read-only section of
 620 an executable, etc).  Note that variables that need runtime initialization
 621 cannot be marked "constant" as there is a store to the variable.</p>
 622
 623 <p>
 624 LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
 625 constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
 626 can be used to enable slightly better optimization of the program, but requires
 627 the language definition to guarantee that optimizations based on the
 628 'constantness' are valid for the translation units that do not include the
 629 definition.
 630 </p>
 631
 632 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in
 633 scope (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global
 634 variables always define a pointer to their "content" type because they
 635 describe a region of memory, and all memory objects in LLVM are
 636 accessed through pointers.</p>
 637
 638 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
 639 supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
 640
 641 <p>An explicit alignment may be specified for a global.  If not present, or if
 642 the alignment is set to zero, the alignment of the global is set by the target
 643 to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is specified, the
 644 global is forced to have at least that much alignment.  All alignments must be
 645 a power of 2.</p>
 646
 647 <p>For example, the following defines a global with an initializer, section,
 648    and alignment:</p>
 649
 650 <pre>
 651   %G = constant float 1.0, section "foo", align 4
 652 </pre>
 653
 654 </div>
 655
 656
 657 <!-- ======================================================================= -->
 658 <div class="doc_subsection">
 659   <a name="functionstructure">Functions</a>
 660 </div>
 661
 662 <div class="doc_text">
 663
 664 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyord,
 665 an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
 666 <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
 667 <a href="#callingconv">calling convention</a>, a return type, an optional
 668 <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
 669 name, a (possibly empty) argument list (each with optional
 670 <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), an optional section, an
 671 optional alignment, an opening curly brace, a list of basic blocks, and a
 672 closing curly brace.
 673
 674 LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
 675 optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
 676 <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
 677 <a href="#callingconv">calling convention</a>, a return type, an optional
 678 <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
 679 name, a possibly empty list of arguments, and an optional alignment.</p>
 680
 681 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG for
 682 the function.  Each basic block may optionally start with a label (giving the
 683 basic block a symbol table entry), contains a list of instructions, and ends
 684 with a <a href="#terminators">terminator</a> instruction (such as a branch or
 685 function return).</p>
 686
 687 <p>The first basic block in a program is special in two ways: it is immediately
 688 executed on entrance to the function, and it is not allowed to have predecessor
 689 basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry block of a
 690 function).  Because the block can have no predecessors, it also cannot have any
 691 <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
 692
 693 <p>LLVM functions are identified by their name and type signature.  Hence, two
 694 functions with the same name but different parameter lists or return values are
 695 considered different functions, and LLVM will resolve references to each
 696 appropriately.</p>
 697
 698 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
 699 supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
 700
 701 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
 702 the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the target
 703 to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is specified, the
 704 function is forced to have at least that much alignment.  All alignments must be
 705 a power of 2.</p>
 706
 707 </div>
 708
 709
 710 <!-- ======================================================================= -->
 711 <div class="doc_subsection">
 712   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
 713 </div>
 714 <div class="doc_text">
 715   <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
 716   function or global variable or bitcast of global value). Aliases may have an
 717   optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
 718   optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
 719
 720   <h5>Syntax:</h5>
 721
 722   <pre>
 723     @&lt;Name&gt; = [Linkage] [Visibility] alias &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
 724   </pre>
 725
 726 </div>
 727
 728
 729
 730 <!-- ======================================================================= -->
 731 <div class="doc_subsection"><a name="paramattrs">Parameter Attributes</a></div>
 732 <div class="doc_text">
 733   <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
 734   <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
 735   used to communicate additional information about the result or parameters of
 736   a function. Parameter attributes are considered to be part of the function
 737   type so two functions types that differ only by the parameter attributes
 738   are different function types.</p>
 739
 740   <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
 741   multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For
 742   example:</p><pre>
 743     %someFunc = i16 (i8 sext %someParam) zext
 744     %someFunc = i16 (i8 zext %someParam) zext</pre>
 745   <p>Note that the two function types above are unique because the parameter has
 746   a different attribute (sext in the first one, zext in the second). Also note
 747   that the attribute for the function result (zext) comes immediately after the
 748   argument list.</p>
 749
 750   <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
 751   <dl>
 752     <dt><tt>zext</tt></dt>
 753     <dd>This indicates that the parameter should be zero extended just before
 754     a call to this function.</dd>
 755     <dt><tt>sext</tt></dt>
 756     <dd>This indicates that the parameter should be sign extended just before
 757     a call to this function.</dd>
 758     <dt><tt>inreg</tt></dt>
 759     <dd>This indicates that the parameter should be placed in register (if
 760     possible) during assembling function call. Support for this attribute is
 761     target-specific</dd>
 762     <dt><tt>sret</tt></dt>
 763     <dd>This indicates that the parameter specifies the address of a structure
 764     that is the return value of the function in the source program.</dd>
 765     <dt><tt>noreturn</tt></dt>
 766     <dd>This function attribute indicates that the function never returns. This
 767     indicates to LLVM that every call to this function should be treated as if
 768     an <tt>unreachable</tt> instruction immediately followed the call.</dd>
 769     <dt><tt>nounwind</tt></dt>
 770     <dd>This function attribute indicates that the function type does not use
 771     the unwind instruction and does not allow stack unwinding to propagate
 772     through it.</dd>
 773   </dl>
 774
 775 </div>
 776
 777 <!-- ======================================================================= -->
 778 <div class="doc_subsection">
 779   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
 780 </div>
 781
 782 <div class="doc_text">
 783 <p>
 784 Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to the
 785 GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally concatenated by
 786 LLVM and treated as a single unit, but may be separated in the .ll file if
 787 desired.  The syntax is very simple:
 788 </p>
 789
 790 <div class="doc_code"><pre>
 791   module asm "inline asm code goes here"
 792   module asm "more can go here"
 793 </pre></div>
 794
 795 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
 796    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
 797    for the number.
 798 </p>
 799
 800 <p>
 801   The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
 802   assembly code is generated.
 803 </p>
 804 </div>
 805
 806 <!-- ======================================================================= -->
 807 <div class="doc_subsection">
 808   <a name="datalayout">Data Layout</a>
 809 </div>
 810
 811 <div class="doc_text">
 812 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
 813 data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is simply:</p>
 814 <pre>    target datalayout = "<i>layout specification</i>"</pre>
 815 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications
 816 separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with a
 817 letter and may include other information after the letter to define some
 818 aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows: </p>
 819 <dl>
 820   <dt><tt>E</tt></dt>
 821   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
 822   bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
 823   <dt><tt>e</tt></dt>
 824   <dd>Specifies that hte target lays out data in little-endian form. That is,
 825   the bits with the least significance have the lowest address location.</dd>
 826   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
 827   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and
 828   <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying the <i>pref</i>
 829   alignment is optional. If omitted, the preceding <tt>:</tt> should be omitted
 830   too.</dd>
 831   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
 832   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
 833   <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
 834   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
 835   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit
 836   <i>size</i>.</dd>
 837   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
 838   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit
 839   <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be either 32 (float) or 64
 840   (double).</dd>
 841   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
 842   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
 843   <i>size</i>.</dd>
 844 </dl>
 845 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
 846 default set of specifications which are then (possibly) overriden by the
 847 specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
 848 are given in this list:</p>
 849 <ul>
 850   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
 851   <li><tt>p:32:64:64</tt> - 32-bit pointers with 64-bit alignment</li>
 852   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
 853   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
 854   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
 855   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
 856   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has abi alignment of 32-bits but preferred
 857   alignment of 64-bits</li>
 858   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
 859   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
 860   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
 861   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
 862   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
 863 </ul>
 864 <p>When llvm is determining the alignment for a given type, it uses the
 865 following rules:
 866 <ol>
 867   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
 868   specification is used.</li>
 869   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
 870   smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type is
 871   used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then the the
 872   largest integer type is used. For example, given the default specifications
 873   above, the i7 type will use the alignment of i8 (next largest) while both
 874   i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest specified).</li>
 875   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
 876   largest vector type that is smaller than the sought vector type will be used
 877   as a fall back.  This happens because <128 x double> can be implemented in
 878   terms of 64 <2 x double>, for example.</li>
 879 </ol>
 880 </div>
 881
 882 <!-- *********************************************************************** -->
 883 <div class="doc_section"> <a name="typesystem">Type System</a> </div>
 884 <!-- *********************************************************************** -->
 885
 886 <div class="doc_text">
 887
 888 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
 889 intermediate representation.  Being typed enables a number of
 890 optimizations to be performed on the IR directly, without having to do
 891 extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
 892 system makes it easier to read the generated code and enables novel
 893 analyses and transformations that are not feasible to perform on normal
 894 three address code representations.</p>
 895
 896 </div>
 897
 898 <!-- ======================================================================= -->
 899 <div class="doc_subsection"> <a name="t_primitive">Primitive Types</a> </div>
 900 <div class="doc_text">
 901 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
 902 system. The current set of primitive types is as follows:</p>
 903
 904 <table class="layout">
 905   <tr class="layout">
 906     <td class="left">
 907       <table>
 908         <tbody>
 909         <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
 910         <tr><td><tt><a name="t_void">void</a></tt></td><td>No value</td></tr>
 911         <tr><td><tt>label</tt></td><td>Branch destination</td></tr>
 912         </tbody>
 913       </table>
 914     </td>
 915     <td class="right">
 916       <table>
 917         <tbody>
 918           <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
 919           <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
 920          <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
 921         </tbody>
 922       </table>
 923     </td>
 924   </tr>
 925 </table>
 926 </div>
 927
 928 <!-- _______________________________________________________________________ -->
 929 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_classifications">Type
 930 Classifications</a> </div>
 931 <div class="doc_text">
 932 <p>These different primitive types fall into a few useful
 933 classifications:</p>
 934
 935 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
 936   <tbody>
 937     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
 938     <tr>
 939       <td><a name="t_integer">integer</a></td>
 940       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
 941     </tr>
 942     <tr>
 943       <td><a name="t_floating">floating point</a></td>
 944       <td><tt>float, double</tt></td>
 945     </tr>
 946     <tr>
 947       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
 948       <td><tt>i1, ..., float, double, <br/>
 949           <a href="#t_pointer">pointer</a>,<a href="#t_vector">vector</a></tt>
 950       </td>
 951     </tr>
 952   </tbody>
 953 </table>
 954
 955 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the
 956 most important.  Values of these types are the only ones which can be
 957 produced by instructions, passed as arguments, or used as operands to
 958 instructions.  This means that all structures and arrays must be
 959 manipulated either by pointer or by component.</p>
 960 </div>
 961
 962 <!-- ======================================================================= -->
 963 <div class="doc_subsection"> <a name="t_derived">Derived Types</a> </div>
 964
 965 <div class="doc_text">
 966
 967 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system.
 968 This is what allows a programmer to represent arrays, functions,
 969 pointers, and other useful types.  Note that these derived types may be
 970 recursive: For example, it is possible to have a two dimensional array.</p>
 971
 972 </div>
 973
 974 <!-- _______________________________________________________________________ -->
 975 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_integer">Integer Type</a> </div>
 976
 977 <div class="doc_text">
 978
 979 <h5>Overview:</h5>
 980 <p>The integer type is a very simple derived type that simply specifies an
 981 arbitrary bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
 982 2^23-1 (about 8 million) can be specified.</p>
 983
 984 <h5>Syntax:</h5>
 985
 986 <pre>
 987   iN
 988 </pre>
 989
 990 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
 991 value.</p>
 992
 993 <h5>Examples:</h5>
 994 <table class="layout">
 995   <tr class="layout">
 996     <td class="left">
 997       <tt>i1</tt><br/>
 998       <tt>i4</tt><br/>
 999       <tt>i8</tt><br/>
1000       <tt>i16</tt><br/>
1001       <tt>i32</tt><br/>
1002       <tt>i42</tt><br/>
1003       <tt>i64</tt><br/>
1004       <tt>i1942652</tt><br/>
1005     </td>
1006     <td class="left">
1007       A boolean integer of 1 bit<br/>
1008       A nibble sized integer of 4 bits.<br/>
1009       A byte sized integer of 8 bits.<br/>
1010       A half word sized integer of 16 bits.<br/>
1011       A word sized integer of 32 bits.<br/>
1012       An integer whose bit width is the answer. <br/>
1013       A double word sized integer of 64 bits.<br/>
1014       A really big integer of over 1 million bits.<br/>
1015     </td>
1016   </tr>
1017 </table>
1018
1019 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1020 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_array">Array Type</a> </div>
1021
1022 <div class="doc_text">
1023
1024 <h5>Overview:</h5>
1025
1026 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1027 sequentially in memory.  The array type requires a size (number of
1028 elements) and an underlying data type.</p>
1029
1030 <h5>Syntax:</h5>
1031
1032 <pre>
1033   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1034 </pre>
1035
1036 <p>The number of elements is a constant integer value; elementtype may
1037 be any type with a size.</p>
1038
1039 <h5>Examples:</h5>
1040 <table class="layout">
1041   <tr class="layout">
1042     <td class="left">
1043       <tt>[40 x i32 ]</tt><br/>
1044       <tt>[41 x i32 ]</tt><br/>
1045       <tt>[40 x i8]</tt><br/>
1046     </td>
1047     <td class="left">
1048       Array of 40 32-bit integer values.<br/>
1049       Array of 41 32-bit integer values.<br/>
1050       Array of 40 8-bit integer values.<br/>
1051     </td>
1052   </tr>
1053 </table>
1054 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
1055 <table class="layout">
1056   <tr class="layout">
1057     <td class="left">
1058       <tt>[3 x [4 x i32]]</tt><br/>
1059       <tt>[12 x [10 x float]]</tt><br/>
1060       <tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt><br/>
1061     </td>
1062     <td class="left">
1063       3x4 array of 32-bit integer values.<br/>
1064       12x10 array of single precision floating point values.<br/>
1065       2x3x4 array of 16-bit integer  values.<br/>
1066     </td>
1067   </tr>
1068 </table>
1069
1070 <p>Note that 'variable sized arrays' can be implemented in LLVM with a zero
1071 length array.  Normally, accesses past the end of an array are undefined in
1072 LLVM (e.g. it is illegal to access the 5th element of a 3 element array).
1073 As a special case, however, zero length arrays are recognized to be variable
1074 length.  This allows implementation of 'pascal style arrays' with the  LLVM
1075 type "{ i32, [0 x float]}", for example.</p>
1076
1077 </div>
1078
1079 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1080 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_function">Function Type</a> </div>
1081 <div class="doc_text">
1082 <h5>Overview:</h5>
1083 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It
1084 consists of a return type and a list of formal parameter types.
1085 Function types are usually used to build virtual function tables
1086 (which are structures of pointers to functions), for indirect function
1087 calls, and when defining a function.</p>
1088 <p>
1089 The return type of a function type cannot be an aggregate type.
1090 </p>
1091 <h5>Syntax:</h5>
1092 <pre>  &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)<br></pre>
1093 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
1094 specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
1095 which indicates that the function takes a variable number of arguments.
1096 Variable argument functions can access their arguments with the <a
1097  href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a> functions.</p>
1098 <h5>Examples:</h5>
1099 <table class="layout">
1100   <tr class="layout">
1101     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
1102     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
1103     </td>
1104   </tr><tr class="layout">
1105     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16&nbsp;sext,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
1106     </tt></td>
1107     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
1108       an <tt>i16</tt> that should be sign extended and a
1109       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>, returning
1110       <tt>float</tt>.
1111     </td>
1112   </tr><tr class="layout">
1113     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
1114     <td class="left">A vararg function that takes at least one
1115       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C),
1116       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in
1117       LLVM.
1118     </td>
1119   </tr>
1120 </table>
1121
1122 </div>
1123 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1124 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_struct">Structure Type</a> </div>
1125 <div class="doc_text">
1126 <h5>Overview:</h5>
1127 <p>The structure type is used to represent a collection of data members
1128 together in memory.  The packing of the field types is defined to match
1129 the ABI of the underlying processor.  The elements of a structure may
1130 be any type that has a size.</p>
1131 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>
1132 and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a
1133 field with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>'
1134 instruction.</p>
1135 <h5>Syntax:</h5>
1136 <pre>  { &lt;type list&gt; }<br></pre>
1137 <h5>Examples:</h5>
1138 <table class="layout">
1139   <tr class="layout">
1140     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
1141     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
1142   </tr><tr class="layout">
1143     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
1144     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
1145       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
1146       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
1147       an <tt>i32</tt>.</td>
1148   </tr>
1149 </table>
1150 </div>
1151
1152 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1153 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pstruct">Packed Structure Type</a>
1154 </div>
1155 <div class="doc_text">
1156 <h5>Overview:</h5>
1157 <p>The packed structure type is used to represent a collection of data members
1158 together in memory.  There is no padding between fields.  Further, the alignment
1159 of a packed structure is 1 byte.  The elements of a packed structure may
1160 be any type that has a size.</p>
1161 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>
1162 and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a
1163 field with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>'
1164 instruction.</p>
1165 <h5>Syntax:</h5>
1166 <pre>  &lt; { &lt;type list&gt; } &gt; <br></pre>
1167 <h5>Examples:</h5>
1168 <table class="layout">
1169   <tr class="layout">
1170     <td class="left"><tt>&lt; { i32, i32, i32 } &gt;</tt></td>
1171     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
1172   </tr><tr class="layout">
1173   <td class="left"><tt>&lt;&nbsp;{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}&nbsp;&gt;</tt></td>
1174     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
1175       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
1176       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
1177       an <tt>i32</tt>.</td>
1178   </tr>
1179 </table>
1180 </div>
1181
1182 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1183 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pointer">Pointer Type</a> </div>
1184 <div class="doc_text">
1185 <h5>Overview:</h5>
1186 <p>As in many languages, the pointer type represents a pointer or
1187 reference to another object, which must live in memory.</p>
1188 <h5>Syntax:</h5>
1189 <pre>  &lt;type&gt; *<br></pre>
1190 <h5>Examples:</h5>
1191 <table class="layout">
1192   <tr class="layout">
1193     <td class="left">
1194       <tt>[4x i32]*</tt><br/>
1195       <tt>i32 (i32 *) *</tt><br/>
1196     </td>
1197     <td class="left">
1198       A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a href="#t_array">array</a> of
1199       four <tt>i32</tt> values<br/>
1200       A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
1201       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
1202       <tt>i32</tt>.<br/>
1203     </td>
1204   </tr>
1205 </table>
1206 </div>
1207
1208 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1209 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_vector">Vector Type</a> </div>
1210 <div class="doc_text">
1211
1212 <h5>Overview:</h5>
1213
1214 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector
1215 of elements.  Vector types are used when multiple primitive data
1216 are operated in parallel using a single instruction (SIMD).
1217 A vector type requires a size (number of
1218 elements) and an underlying primitive data type.  Vectors must have a power
1219 of two length (1, 2, 4, 8, 16 ...).  Vector types are
1220 considered <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
1221
1222 <h5>Syntax:</h5>
1223
1224 <pre>
1225   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
1226 </pre>
1227
1228 <p>The number of elements is a constant integer value; elementtype may
1229 be any integer or floating point type.</p>
1230
1231 <h5>Examples:</h5>
1232
1233 <table class="layout">
1234   <tr class="layout">
1235     <td class="left">
1236       <tt>&lt;4 x i32&gt;</tt><br/>
1237       <tt>&lt;8 x float&gt;</tt><br/>
1238       <tt>&lt;2 x i64&gt;</tt><br/>
1239     </td>
1240     <td class="left">
1241       Vector of 4 32-bit integer values.<br/>
1242       Vector of 8 floating-point values.<br/>
1243       Vector of 2 64-bit integer values.<br/>
1244     </td>
1245   </tr>
1246 </table>
1247 </div>
1248
1249 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1250 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_opaque">Opaque Type</a> </div>
1251 <div class="doc_text">
1252
1253 <h5>Overview:</h5>
1254
1255 <p>Opaque types are used to represent unknown types in the system.  This
1256 corresponds (for example) to the C notion of a foward declared structure type.
1257 In LLVM, opaque types can eventually be resolved to any type (not just a
1258 structure type).</p>
1259
1260 <h5>Syntax:</h5>
1261
1262 <pre>
1263   opaque
1264 </pre>
1265
1266 <h5>Examples:</h5>
1267
1268 <table class="layout">
1269   <tr class="layout">
1270     <td class="left">
1271       <tt>opaque</tt>
1272     </td>
1273     <td class="left">
1274       An opaque type.<br/>
1275     </td>
1276   </tr>
1277 </table>
1278 </div>
1279
1280
1281 <!-- *********************************************************************** -->
1282 <div class="doc_section"> <a name="constants">Constants</a> </div>
1283 <!-- *********************************************************************** -->
1284
1285 <div class="doc_text">
1286
1287 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
1288 them all and their syntax.</p>
1289
1290 </div>
1291
1292 <!-- ======================================================================= -->
1293 <div class="doc_subsection"><a name="simpleconstants">Simple Constants</a></div>
1294
1295 <div class="doc_text">
1296
1297 <dl>
1298   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
1299
1300   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
1301   constants of the <tt><a href="#t_primitive">i1</a></tt> type.
1302   </dd>
1303
1304   <dt><b>Integer constants</b></dt>
1305
1306   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of the <a
1307   href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used with
1308   integer types.
1309   </dd>
1310
1311   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
1312
1313   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
1314   exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
1315   notation (see below).  Floating point constants must have a <a
1316   href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
1317
1318   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
1319
1320   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
1321   and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
1322
1323 </dl>
1324
1325 <p>The one non-intuitive notation for constants is the optional hexadecimal form
1326 of floating point constants.  For example, the form '<tt>double
1327 0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than) '<tt>double
1328 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point constants are required
1329 (and the only time that they are generated by the disassembler) is when a
1330 floating point constant must be emitted but it cannot be represented as a
1331 decimal floating point number.  For example, NaN's, infinities, and other
1332 special values are represented in their IEEE hexadecimal format so that
1333 assembly and disassembly do not cause any bits to change in the constants.</p>
1334
1335 </div>
1336
1337 <!-- ======================================================================= -->
1338 <div class="doc_subsection"><a name="aggregateconstants">Aggregate Constants</a>
1339 </div>
1340
1341 <div class="doc_text">
1342 <p>Aggregate constants arise from aggregation of simple constants
1343 and smaller aggregate constants.</p>
1344
1345 <dl>
1346   <dt><b>Structure constants</b></dt>
1347
1348   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
1349   type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
1350   (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* %G }</tt>",
1351   where "<tt>%G</tt>" is declared as "<tt>%G = external global i32</tt>".  Structure constants
1352   must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and the number and
1353   types of elements must match those specified by the type.
1354   </dd>
1355
1356   <dt><b>Array constants</b></dt>
1357
1358   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
1359   definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square brackets
1360   (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74 ]</tt>".  Array
1361   constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and the number and
1362   types of elements must match those specified by the type.
1363   </dd>
1364
1365   <dt><b>Vector constants</b></dt>
1366
1367   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
1368   definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
1369   less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32 42,
1370   i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must have <a
1371   href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of elements must
1372   match those specified by the type.
1373   </dd>
1374
1375   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
1376
1377   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
1378   value to zero of <em>any</em> type, including scalar and aggregate types.
1379   This is often used to avoid having to print large zero initializers (e.g. for
1380   large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit zero
1381   initializers.
1382   </dd>
1383 </dl>
1384
1385 </div>
1386
1387 <!-- ======================================================================= -->
1388 <div class="doc_subsection">
1389   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
1390 </div>
1391
1392 <div class="doc_text">
1393
1394 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a> and <a
1395 href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid (link-time)
1396 constants.  These constants are explicitly referenced when the <a
1397 href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always have <a
1398 href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a legal LLVM
1399 file:</p>
1400
1401 <pre>
1402   %X = global i32 17
1403   %Y = global i32 42
1404   %Z = global [2 x i32*] [ i32* %X, i32* %Y ]
1405 </pre>
1406
1407 </div>
1408
1409 <!-- ======================================================================= -->
1410 <div class="doc_subsection"><a name="undefvalues">Undefined Values</a></div>
1411 <div class="doc_text">
1412   <p>The string '<tt>undef</tt>' is recognized as a type-less constant that has
1413   no specific value.  Undefined values may be of any type and be used anywhere
1414   a constant is permitted.</p>
1415
1416   <p>Undefined values indicate to the compiler that the program is well defined
1417   no matter what value is used, giving the compiler more freedom to optimize.
1418   </p>
1419 </div>
1420
1421 <!-- ======================================================================= -->
1422 <div class="doc_subsection"><a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
1423 </div>
1424
1425 <div class="doc_text">
1426
1427 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
1428 to be used as constants.  Constant expressions may be of any <a
1429 href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM operation
1430 that does not have side effects (e.g. load and call are not supported).  The
1431 following is the syntax for constant expressions:</p>
1432
1433 <dl>
1434   <dt><b><tt>trunc ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1435   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger
1436   than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
1437
1438   <dt><b><tt>zext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1439   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be
1440   smaller or equal to the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
1441
1442   <dt><b><tt>sext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1443   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be
1444   smaller or equal to the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
1445
1446   <dt><b><tt>fptrunc ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1447   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The
1448   size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be
1449   floating point.</dd>
1450
1451   <dt><b><tt>fpext ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1452   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be
1453   smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating point.</dd>
1454
1455   <dt><b><tt>fp2uint ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1456   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
1457   constant. TYPE must be an integer type. CST must be floating point. If the
1458   value won't fit in the integer type, the results are undefined.</dd>
1459
1460   <dt><b><tt>fptosi ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1461   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
1462   constant. TYPE must be an integer type. CST must be floating point. If the
1463   value won't fit in the integer type, the results are undefined.</dd>
1464
1465   <dt><b><tt>uitofp ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1466   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
1467   constant. TYPE must be floating point. CST must be of integer type. If the
1468   value won't fit in the floating point type, the results are undefined.</dd>
1469
1470   <dt><b><tt>sitofp ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1471   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
1472   constant. TYPE must be floating point. CST must be of integer type. If the
1473   value won't fit in the floating point type, the results are undefined.</dd>
1474
1475   <dt><b><tt>ptrtoint ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1476   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
1477   TYPE must be an integer type. CST must be of pointer type. The CST value is
1478   zero extended, truncated, or unchanged to make it fit in TYPE.</dd>
1479
1480   <dt><b><tt>inttoptr ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1481   <dd>Convert a integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a
1482   pointer type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended,
1483   truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is
1484   <i>really</i> dangerous!</dd>
1485
1486   <dt><b><tt>bitcast ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
1487   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The size of CST and TYPE must be
1488   identical (same number of bits). The conversion is done as if the CST value
1489   was stored to memory and read back as TYPE. In other words, no bits change
1490   with this operator, just the type.  This can be used for conversion of
1491   vector types to any other type, as long as they have the same bit width. For
1492   pointers it is only valid to cast to another pointer type.
1493   </dd>
1494
1495   <dt><b><tt>getelementptr ( CSTPTR, IDX0, IDX1, ... )</tt></b></dt>
1496
1497   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
1498   constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
1499   instruction, the index list may have zero or more indexes, which are required
1500   to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
1501
1502   <dt><b><tt>select ( COND, VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
1503
1504   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on
1505   constants.</dd>
1506
1507   <dt><b><tt>icmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
1508   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
1509
1510   <dt><b><tt>fcmp COND ( VAL1, VAL2 )</tt></b></dt>
1511   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
1512
1513   <dt><b><tt>extractelement ( VAL, IDX )</tt></b></dt>
1514
1515   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement
1516   operation</a> on constants.
1517
1518   <dt><b><tt>insertelement ( VAL, ELT, IDX )</tt></b></dt>
1519
1520   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement
1521     operation</a> on constants.</dd>
1522
1523
1524   <dt><b><tt>shufflevector ( VEC1, VEC2, IDXMASK )</tt></b></dt>
1525
1526   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector
1527     operation</a> on constants.</dd>
1528
1529   <dt><b><tt>OPCODE ( LHS, RHS )</tt></b></dt>
1530
1531   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may
1532   be any of the <a href="#binaryops">binary</a> or <a href="#bitwiseops">bitwise
1533   binary</a> operations.  The constraints on operands are the same as those for
1534   the corresponding instruction (e.g. no bitwise operations on floating point
1535   values are allowed).</dd>
1536 </dl>
1537 </div>
1538
1539 <!-- *********************************************************************** -->
1540 <div class="doc_section"> <a name="othervalues">Other Values</a> </div>
1541 <!-- *********************************************************************** -->
1542
1543 <!-- ======================================================================= -->
1544 <div class="doc_subsection">
1545 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
1546 </div>
1547
1548 <div class="doc_text">
1549
1550 <p>
1551 LLVM supports inline assembler expressions (as opposed to <a href="#moduleasm">
1552 Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of a special value.  This
1553 value represents the inline assembler as a string (containing the instructions
1554 to emit), a list of operand constraints (stored as a string), and a flag that
1555 indicates whether or not the inline asm expression has side effects.  An example
1556 inline assembler expression is:
1557 </p>
1558
1559 <pre>
1560   i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
1561 </pre>
1562
1563 <p>
1564 Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
1565 a <a href="#i_call"><tt>call</tt> instruction</a>.  Thus, typically we have:
1566 </p>
1567
1568 <pre>
1569   %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
1570 </pre>
1571
1572 <p>
1573 Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be marked
1574 as having side effects.  This is done through the use of the
1575 '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:
1576 </p>
1577
1578 <pre>
1579   call void asm sideeffect "eieio", ""()
1580 </pre>
1581
1582 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
1583 documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving, etc
1584 need to be documented).
1585 </p>
1586
1587 </div>
1588
1589 <!-- *********************************************************************** -->
1590 <div class="doc_section"> <a name="instref">Instruction Reference</a> </div>
1591 <!-- *********************************************************************** -->
1592
1593 <div class="doc_text">
1594
1595 <p>The LLVM instruction set consists of several different
1596 classifications of instructions: <a href="#terminators">terminator
1597 instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
1598 <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>, <a
1599  href="#memoryops">memory instructions</a>, and <a href="#otherops">other
1600 instructions</a>.</p>
1601
1602 </div>
1603
1604 <!-- ======================================================================= -->
1605 <div class="doc_subsection"> <a name="terminators">Terminator
1606 Instructions</a> </div>
1607
1608 <div class="doc_text">
1609
1610 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every
1611 basic block in a program ends with a "Terminator" instruction, which
1612 indicates which block should be executed after the current block is
1613 finished. These terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>'
1614 value: they produce control flow, not values (the one exception being
1615 the '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
1616 <p>There are six different terminator instructions: the '<a
1617  href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>' instruction, the '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>'
1618 instruction, the '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>' instruction,
1619 the '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction, the '<a
1620  href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>' instruction, and the '<a
1621  href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>' instruction.</p>
1622
1623 </div>
1624
1625 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1626 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>'
1627 Instruction</a> </div>
1628 <div class="doc_text">
1629 <h5>Syntax:</h5>
1630 <pre>  ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
1631   ret void                 <i>; Return from void function</i>
1632 </pre>
1633 <h5>Overview:</h5>
1634 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and a
1635 value) from a function back to the caller.</p>
1636 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that
1637 returns a value and then causes control flow, and one that just causes
1638 control flow to occur.</p>
1639 <h5>Arguments:</h5>
1640 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction may return any '<a
1641  href="#t_firstclass">first class</a>' type.  Notice that a function is
1642 not <a href="#wellformed">well formed</a> if there exists a '<tt>ret</tt>'
1643 instruction inside of the function that returns a value that does not
1644 match the return type of the function.</p>
1645 <h5>Semantics:</h5>
1646 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow
1647 returns back to the calling function's context.  If the caller is a "<a
1648  href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at
1649 the instruction after the call.  If the caller was an "<a
1650  href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues
1651 at the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction
1652 returns a value, that value shall set the call or invoke instruction's
1653 return value.</p>
1654 <h5>Example:</h5>
1655 <pre>  ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
1656   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
1657 </pre>
1658 </div>
1659 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1660 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a> </div>
1661 <div class="doc_text">
1662 <h5>Syntax:</h5>
1663 <pre>  br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;<br>  br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
1664 </pre>
1665 <h5>Overview:</h5>
1666 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to
1667 transfer to a different basic block in the current function.  There are
1668 two forms of this instruction, corresponding to a conditional branch
1669 and an unconditional branch.</p>
1670 <h5>Arguments:</h5>
1671 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a
1672 single '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The
1673 unconditional form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single
1674 '<tt>label</tt>' value as a target.</p>
1675 <h5>Semantics:</h5>
1676 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
1677 argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows
1678 to the '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
1679 control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
1680 <h5>Example:</h5>
1681 <pre>Test:<br>  %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq, i32 %a, %b<br>  br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal<br>IfEqual:<br>  <a
1682  href="#i_ret">ret</a> i32 1<br>IfUnequal:<br>  <a href="#i_ret">ret</a> i32 0<br></pre>
1683 </div>
1684 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1685 <div class="doc_subsubsection">
1686    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
1687 </div>
1688
1689 <div class="doc_text">
1690 <h5>Syntax:</h5>
1691
1692 <pre>
1693   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
1694 </pre>
1695
1696 <h5>Overview:</h5>
1697
1698 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
1699 several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
1700 instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
1701 destinations.</p>
1702
1703
1704 <h5>Arguments:</h5>
1705
1706 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
1707 comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination, and
1708 an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.  The
1709 table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
1710
1711 <h5>Semantics:</h5>
1712
1713 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
1714 destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this
1715 table is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
1716 transfered to the corresponding destination; otherwise, control flow is
1717 transfered to the default destination.</p>
1718
1719 <h5>Implementation:</h5>
1720
1721 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
1722 <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in different
1723 ways.  For example, it could be generated as a series of chained conditional
1724 branches or with a lookup table.</p>
1725
1726 <h5>Example:</h5>
1727
1728 <pre>
1729  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
1730  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
1731  switch i32 %Val, label %truedest [i32 0, label %falsedest ]
1732
1733  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
1734  switch i32 0, label %dest [ ]
1735
1736  <i>; Implement a jump table:</i>
1737  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
1738                                       i32 1, label %onone
1739                                       i32 2, label %ontwo ]
1740 </pre>
1741 </div>
1742
1743 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1744 <div class="doc_subsubsection">
1745   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
1746 </div>
1747
1748 <div class="doc_text">
1749
1750 <h5>Syntax:</h5>
1751
1752 <pre>
1753   &lt;result&gt; = invoke [<a href="#callingconv">cconv</a>] &lt;ptr to function ty&gt; %&lt;function ptr val&gt;(&lt;function args&gt;)
1754                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
1755 </pre>
1756
1757 <h5>Overview:</h5>
1758
1759 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
1760 function, with the possibility of control flow transfer to either the
1761 '<tt>normal</tt>' label or the
1762 '<tt>exception</tt>' label.  If the callee function returns with the
1763 "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction, control flow will return to the
1764 "normal" label.  If the callee (or any indirect callees) returns with the "<a
1765 href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>" instruction, control is interrupted and
1766 continued at the dynamically nearest "exception" label.</p>
1767
1768 <h5>Arguments:</h5>
1769
1770 <p>This instruction requires several arguments:</p>
1771
1772 <ol>
1773   <li>
1774     The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
1775     convention</a> the call should use.  If none is specified, the call defaults
1776     to using C calling conventions.
1777   </li>
1778   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
1779   function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
1780   invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching off
1781   an arbitrary pointer to function value.
1782   </li>
1783
1784   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
1785   function to be invoked. </li>
1786
1787   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
1788   signature argument types.  If the function signature indicates the function
1789   accepts a variable number of arguments, the extra arguments can be
1790   specified. </li>
1791
1792   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
1793   executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
1794
1795   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns with
1796   the <a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a> instruction. </li>
1797
1798 </ol>
1799
1800 <h5>Semantics:</h5>
1801
1802 <p>This instruction is designed to operate as a standard '<tt><a
1803 href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The primary
1804 difference is that it establishes an association with a label, which is used by
1805 the runtime library to unwind the stack.</p>
1806
1807 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
1808 cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
1809 exception.  Additionally, this is important for implementation of
1810 '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
1811
1812 <h5>Example:</h5>
1813 <pre>
1814   %retval = invoke i32 %Test(i32 15) to label %Continue
1815               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
1816   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Test(i32 15) to label %Continue
1817               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
1818 </pre>
1819 </div>
1820
1821
1822 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1823
1824 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unwind">'<tt>unwind</tt>'
1825 Instruction</a> </div>
1826
1827 <div class="doc_text">
1828
1829 <h5>Syntax:</h5>
1830 <pre>
1831   unwind
1832 </pre>
1833
1834 <h5>Overview:</h5>
1835
1836 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction unwinds the stack, continuing control flow
1837 at the first callee in the dynamic call stack which used an <a
1838 href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction to perform the call.  This is
1839 primarily used to implement exception handling.</p>
1840
1841 <h5>Semantics:</h5>
1842
1843 <p>The '<tt>unwind</tt>' intrinsic causes execution of the current function to
1844 immediately halt.  The dynamic call stack is then searched for the first <a
1845 href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction on the call stack.  Once found,
1846 execution continues at the "exceptional" destination block specified by the
1847 <tt>invoke</tt> instruction.  If there is no <tt>invoke</tt> instruction in the
1848 dynamic call chain, undefined behavior results.</p>
1849 </div>
1850
1851 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1852
1853 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>'
1854 Instruction</a> </div>
1855
1856 <div class="doc_text">
1857
1858 <h5>Syntax:</h5>
1859 <pre>
1860   unreachable
1861 </pre>
1862
1863 <h5>Overview:</h5>
1864
1865 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
1866 instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
1867 code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
1868 no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
1869
1870 <h5>Semantics:</h5>
1871
1872 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
1873 </div>
1874
1875
1876
1877 <!-- ======================================================================= -->
1878 <div class="doc_subsection"> <a name="binaryops">Binary Operations</a> </div>
1879 <div class="doc_text">
1880 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a
1881 program.  They require two operands, execute an operation on them, and
1882 produce a single value.  The operands might represent
1883 multiple data, as is the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type.
1884 The result value of a binary operator is not
1885 necessarily the same type as its operands.</p>
1886 <p>There are several different binary operators:</p>
1887 </div>
1888 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1889 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_add">'<tt>add</tt>'
1890 Instruction</a> </div>
1891 <div class="doc_text">
1892 <h5>Syntax:</h5>
1893 <pre>  &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1894 </pre>
1895 <h5>Overview:</h5>
1896 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
1897 <h5>Arguments:</h5>
1898 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must be either <a
1899  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a> values.
1900  This instruction can also take <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values.
1901 Both arguments must have identical types.</p>
1902 <h5>Semantics:</h5>
1903 <p>The value produced is the integer or floating point sum of the two
1904 operands.</p>
1905 <h5>Example:</h5>
1906 <pre>  &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
1907 </pre>
1908 </div>
1909 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1910 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>'
1911 Instruction</a> </div>
1912 <div class="doc_text">
1913 <h5>Syntax:</h5>
1914 <pre>  &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1915 </pre>
1916 <h5>Overview:</h5>
1917 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
1918 operands.</p>
1919 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the '<tt>neg</tt>'
1920 instruction present in most other intermediate representations.</p>
1921 <h5>Arguments:</h5>
1922 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must be either <a
1923  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
1924 values.
1925 This instruction can also take <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values.
1926 Both arguments must have identical types.</p>
1927 <h5>Semantics:</h5>
1928 <p>The value produced is the integer or floating point difference of
1929 the two operands.</p>
1930 <h5>Example:</h5>
1931 <pre>  &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
1932   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
1933 </pre>
1934 </div>
1935 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1936 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>'
1937 Instruction</a> </div>
1938 <div class="doc_text">
1939 <h5>Syntax:</h5>
1940 <pre>  &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1941 </pre>
1942 <h5>Overview:</h5>
1943 <p>The  '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two
1944 operands.</p>
1945 <h5>Arguments:</h5>
1946 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must be either <a
1947  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
1948 values.
1949 This instruction can also take <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values.
1950 Both arguments must have identical types.</p>
1951 <h5>Semantics:</h5>
1952 <p>The value produced is the integer or floating point product of the
1953 two operands.</p>
1954 <p>Because the operands are the same width, the result of an integer
1955 multiplication is the same whether the operands should be deemed unsigned or
1956 signed.</p>
1957 <h5>Example:</h5>
1958 <pre>  &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
1959 </pre>
1960 </div>
1961 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1962 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction
1963 </a></div>
1964 <div class="doc_text">
1965 <h5>Syntax:</h5>
1966 <pre>  &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1967 </pre>
1968 <h5>Overview:</h5>
1969 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two
1970 operands.</p>
1971 <h5>Arguments:</h5>
1972 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be
1973 <a href="#t_integer">integer</a> values. Both arguments must have identical
1974 types. This instruction can also take <a href="#t_vector">vector</a> versions
1975 of the values in which case the elements must be integers.</p>
1976 <h5>Semantics:</h5>
1977 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands. This
1978 instruction always performs an unsigned division operation, regardless of
1979 whether the arguments are unsigned or not.</p>
1980 <h5>Example:</h5>
1981 <pre>  &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
1982 </pre>
1983 </div>
1984 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1985 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction
1986 </a> </div>
1987 <div class="doc_text">
1988 <h5>Syntax:</h5>
1989 <pre>  &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1990 </pre>
1991 <h5>Overview:</h5>
1992 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two
1993 operands.</p>
1994 <h5>Arguments:</h5>
1995 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be
1996 <a href="#t_integer">integer</a> values.  Both arguments must have identical
1997 types. This instruction can also take <a href="#t_vector">vector</a> versions
1998 of the values in which case the elements must be integers.</p>
1999 <h5>Semantics:</h5>
2000 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands. This
2001 instruction always performs a signed division operation, regardless of whether
2002 the arguments are signed or not.</p>
2003 <h5>Example:</h5>
2004 <pre>  &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
2005 </pre>
2006 </div>
2007 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2008 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>'
2009 Instruction</a> </div>
2010 <div class="doc_text">
2011 <h5>Syntax:</h5>
2012 <pre>  &lt;result&gt; = fdiv &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2013 </pre>
2014 <h5>Overview:</h5>
2015 <p>The '<tt>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two
2016 operands.</p>
2017 <h5>Arguments:</h5>
2018 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
2019 <a href="#t_floating">floating point</a> values.  Both arguments must have
2020 identical types.  This instruction can also take <a href="#t_vector">vector</a>
2021 versions of floating point values.</p>
2022 <h5>Semantics:</h5>
2023 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
2024 <h5>Example:</h5>
2025 <pre>  &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
2026 </pre>
2027 </div>
2028 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2029 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
2030 </div>
2031 <div class="doc_text">
2032 <h5>Syntax:</h5>
2033 <pre>  &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2034 </pre>
2035 <h5>Overview:</h5>
2036 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the
2037 unsigned division of its two arguments.</p>
2038 <h5>Arguments:</h5>
2039 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be
2040 <a href="#t_integer">integer</a> values. Both arguments must have identical
2041 types.</p>
2042 <h5>Semantics:</h5>
2043 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
2044 This instruction always performs an unsigned division to get the remainder,
2045 regardless of whether the arguments are unsigned or not.</p>
2046 <h5>Example:</h5>
2047 <pre>  &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
2048 </pre>
2049
2050 </div>
2051 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2052 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>'
2053 Instruction</a> </div>
2054 <div class="doc_text">
2055 <h5>Syntax:</h5>
2056 <pre>  &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2057 </pre>
2058 <h5>Overview:</h5>
2059 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the
2060 signed division of its two operands.</p>
2061 <h5>Arguments:</h5>
2062 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be
2063 <a href="#t_integer">integer</a> values.  Both arguments must have identical
2064 types.</p>
2065 <h5>Semantics:</h5>
2066 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
2067 has the same sign as the dividend, <tt>var1</tt>), not the <i>modulo</i>
2068 operator (where the result has the same sign as the divisor, <tt>var2</tt>) of
2069 a value.  For more information about the difference, see <a
2070  href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
2071 Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
2072 please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
2073 Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
2074 <h5>Example:</h5>
2075 <pre>  &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
2076 </pre>
2077
2078 </div>
2079 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2080 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>'
2081 Instruction</a> </div>
2082 <div class="doc_text">
2083 <h5>Syntax:</h5>
2084 <pre>  &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2085 </pre>
2086 <h5>Overview:</h5>
2087 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the
2088 division of its two operands.</p>
2089 <h5>Arguments:</h5>
2090 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
2091 <a href="#t_floating">floating point</a> values.  Both arguments must have
2092 identical types.</p>
2093 <h5>Semantics:</h5>
2094 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.</p>
2095 <h5>Example:</h5>
2096 <pre>  &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
2097 </pre>
2098 </div>
2099
2100 <!-- ======================================================================= -->
2101 <div class="doc_subsection"> <a name="bitwiseops">Bitwise Binary
2102 Operations</a> </div>
2103 <div class="doc_text">
2104 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of
2105 bit-twiddling in a program.  They are generally very efficient
2106 instructions and can commonly be strength reduced from other
2107 instructions.  They require two operands, execute an operation on them,
2108 and produce a single value.  The resulting value of the bitwise binary
2109 operators is always the same type as its first operand.</p>
2110 </div>
2111
2112 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2113 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>'
2114 Instruction</a> </div>
2115 <div class="doc_text">
2116 <h5>Syntax:</h5>
2117 <pre>  &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2118 </pre>
2119 <h5>Overview:</h5>
2120 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to
2121 the left a specified number of bits.</p>
2122 <h5>Arguments:</h5>
2123 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the same <a
2124  href="#t_integer">integer</a> type.</p>
2125 <h5>Semantics:</h5>
2126 <p>The value produced is <tt>var1</tt> * 2<sup><tt>var2</tt></sup>.</p>
2127 <h5>Example:</h5><pre>
2128   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
2129   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
2130   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
2131 </pre>
2132 </div>
2133 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2134 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>'
2135 Instruction</a> </div>
2136 <div class="doc_text">
2137 <h5>Syntax:</h5>
2138 <pre>  &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2139 </pre>
2140
2141 <h5>Overview:</h5>
2142 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first
2143 operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
2144
2145 <h5>Arguments:</h5>
2146 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same
2147 <a href="#t_integer">integer</a> type.</p>
2148
2149 <h5>Semantics:</h5>
2150 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
2151 significant bits of the result will be filled with zero bits after the
2152 shift.</p>
2153
2154 <h5>Example:</h5>
2155 <pre>
2156   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
2157   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
2158   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
2159   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
2160 </pre>
2161 </div>
2162
2163 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2164 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>'
2165 Instruction</a> </div>
2166 <div class="doc_text">
2167
2168 <h5>Syntax:</h5>
2169 <pre>  &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2170 </pre>
2171
2172 <h5>Overview:</h5>
2173 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first
2174 operand shifted to the right a specified number of bits with sign extension.</p>
2175
2176 <h5>Arguments:</h5>
2177 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same
2178 <a href="#t_integer">integer</a> type.</p>
2179
2180 <h5>Semantics:</h5>
2181 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation,
2182 The most significant bits of the result will be filled with the sign bit
2183 of <tt>var1</tt>.</p>
2184
2185 <h5>Example:</h5>
2186 <pre>
2187   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
2188   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
2189   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
2190   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
2191 </pre>
2192 </div>
2193
2194 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2195 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_and">'<tt>and</tt>'
2196 Instruction</a> </div>
2197 <div class="doc_text">
2198 <h5>Syntax:</h5>
2199 <pre>  &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2200 </pre>
2201 <h5>Overview:</h5>
2202 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of
2203 its two operands.</p>
2204 <h5>Arguments:</h5>
2205 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be <a
2206  href="#t_integer">integer</a> values.  Both arguments must have
2207 identical types.</p>
2208 <h5>Semantics:</h5>
2209 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
2210 <p> </p>
2211 <div style="align: center">
2212 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
2213   <tbody>
2214     <tr>
2215       <td>In0</td>
2216       <td>In1</td>
2217       <td>Out</td>
2218     </tr>
2219     <tr>
2220       <td>0</td>
2221       <td>0</td>
2222       <td>0</td>
2223     </tr>
2224     <tr>
2225       <td>0</td>
2226       <td>1</td>
2227       <td>0</td>
2228     </tr>
2229     <tr>
2230       <td>1</td>
2231       <td>0</td>
2232       <td>0</td>
2233     </tr>
2234     <tr>
2235       <td>1</td>
2236       <td>1</td>
2237       <td>1</td>
2238     </tr>
2239   </tbody>
2240 </table>
2241 </div>
2242 <h5>Example:</h5>
2243 <pre>  &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
2244   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
2245   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
2246 </pre>
2247 </div>
2248 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2249 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a> </div>
2250 <div class="doc_text">
2251 <h5>Syntax:</h5>
2252 <pre>  &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2253 </pre>
2254 <h5>Overview:</h5>
2255 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive
2256 or of its two operands.</p>
2257 <h5>Arguments:</h5>
2258 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be <a
2259  href="#t_integer">integer</a> values.  Both arguments must have
2260 identical types.</p>
2261 <h5>Semantics:</h5>
2262 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
2263 <p> </p>
2264 <div style="align: center">
2265 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
2266   <tbody>
2267     <tr>
2268       <td>In0</td>
2269       <td>In1</td>
2270       <td>Out</td>
2271     </tr>
2272     <tr>
2273       <td>0</td>
2274       <td>0</td>
2275       <td>0</td>
2276     </tr>
2277     <tr>
2278       <td>0</td>
2279       <td>1</td>
2280       <td>1</td>
2281     </tr>
2282     <tr>
2283       <td>1</td>
2284       <td>0</td>
2285       <td>1</td>
2286     </tr>
2287     <tr>
2288       <td>1</td>
2289       <td>1</td>
2290       <td>1</td>
2291     </tr>
2292   </tbody>
2293 </table>
2294 </div>
2295 <h5>Example:</h5>
2296 <pre>  &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
2297   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
2298   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
2299 </pre>
2300 </div>
2301 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2302 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>'
2303 Instruction</a> </div>
2304 <div class="doc_text">
2305 <h5>Syntax:</h5>
2306 <pre>  &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
2307 </pre>
2308 <h5>Overview:</h5>
2309 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive
2310 or of its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the
2311 "one's complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
2312 <h5>Arguments:</h5>
2313 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be <a
2314  href="#t_integer">integer</a> values.  Both arguments must have
2315 identical types.</p>
2316 <h5>Semantics:</h5>
2317 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
2318 <p> </p>
2319 <div style="align: center">
2320 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
2321   <tbody>
2322     <tr>
2323       <td>In0</td>
2324       <td>In1</td>
2325       <td>Out</td>
2326     </tr>
2327     <tr>
2328       <td>0</td>
2329       <td>0</td>
2330       <td>0</td>
2331     </tr>
2332     <tr>
2333       <td>0</td>
2334       <td>1</td>
2335       <td>1</td>
2336     </tr>
2337     <tr>
2338       <td>1</td>
2339       <td>0</td>
2340       <td>1</td>
2341     </tr>
2342     <tr>
2343       <td>1</td>
2344       <td>1</td>
2345       <td>0</td>
2346     </tr>
2347   </tbody>
2348 </table>
2349 </div>
2350 <p> </p>
2351 <h5>Example:</h5>
2352 <pre>  &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
2353   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
2354   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
2355   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
2356 </pre>
2357 </div>
2358
2359 <!-- ======================================================================= -->
2360 <div class="doc_subsection">
2361   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
2362 </div>
2363
2364 <div class="doc_text">
2365
2366 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
2367 target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
2368 vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
2369 does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
2370 will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a specific
2371 target.</p>
2372
2373 </div>
2374
2375 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2376 <div class="doc_subsubsection">
2377    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
2378 </div>
2379
2380 <div class="doc_text">
2381
2382 <h5>Syntax:</h5>
2383
2384 <pre>
2385   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
2386 </pre>
2387
2388 <h5>Overview:</h5>
2389
2390 <p>
2391 The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar
2392 element from a vector at a specified index.
2393 </p>
2394
2395
2396 <h5>Arguments:</h5>
2397
2398 <p>
2399 The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a
2400 value of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is
2401 an index indicating the position from which to extract the element.
2402 The index may be a variable.</p>
2403
2404 <h5>Semantics:</h5>
2405
2406 <p>
2407 The result is a scalar of the same type as the element type of
2408 <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
2409 <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
2410 results are undefined.
2411 </p>
2412
2413 <h5>Example:</h5>
2414
2415 <pre>
2416   %result = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
2417 </pre>
2418 </div>
2419
2420
2421 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2422 <div class="doc_subsubsection">
2423    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
2424 </div>
2425
2426 <div class="doc_text">
2427
2428 <h5>Syntax:</h5>
2429
2430 <pre>
2431   &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>
2432 </pre>
2433
2434 <h5>Overview:</h5>
2435
2436 <p>
2437 The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar
2438 element into a vector at a specified index.
2439 </p>
2440
2441
2442 <h5>Arguments:</h5>
2443
2444 <p>
2445 The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a
2446 value of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a
2447 scalar value whose type must equal the element type of the first
2448 operand.  The third operand is an index indicating the position at
2449 which to insert the value.  The index may be a variable.</p>
2450
2451 <h5>Semantics:</h5>
2452
2453 <p>
2454 The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its
2455 element values are those of <tt>val</tt> except at position
2456 <tt>idx</tt>, where it gets the value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt>
2457 exceeds the length of <tt>val</tt>, the results are undefined.
2458 </p>
2459
2460 <h5>Example:</h5>
2461
2462 <pre>
2463   %result = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
2464 </pre>
2465 </div>
2466
2467 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2468 <div class="doc_subsubsection">
2469    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
2470 </div>
2471
2472 <div class="doc_text">
2473
2474 <h5>Syntax:</h5>
2475
2476 <pre>
2477   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v1&gt;, &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v2&gt;, &lt;n x i32&gt; &lt;mask&gt;    <i>; yields &lt;n x &lt;ty&gt;&gt;</i>
2478 </pre>
2479
2480 <h5>Overview:</h5>
2481
2482 <p>
2483 The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
2484 from two input vectors, returning a vector of the same type.
2485 </p>
2486
2487 <h5>Arguments:</h5>
2488
2489 <p>
2490 The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
2491 with types that match each other and types that match the result of the
2492 instruction.  The third argument is a shuffle mask, which has the same number
2493 of elements as the other vector type, but whose element type is always 'i32'.
2494 </p>
2495
2496 <p>
2497 The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
2498 constant integer or undef values.
2499 </p>
2500
2501 <h5>Semantics:</h5>
2502
2503 <p>
2504 The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
2505 both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
2506 the result vector, which element of the two input registers the result element
2507 gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the second
2508 operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.
2509 </p>
2510
2511 <h5>Example:</h5>
2512
2513 <pre>
2514   %result = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
2515                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
2516   %result = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef,
2517                           &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.
2518 </pre>
2519 </div>
2520
2521
2522 <!-- ======================================================================= -->
2523 <div class="doc_subsection">
2524   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
2525 </div>
2526
2527 <div class="doc_text">
2528
2529 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it
2530 represents memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which
2531 makes things very simple.  This section describes how to read, write,
2532 allocate, and free memory in LLVM.</p>
2533
2534 </div>
2535
2536 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2537 <div class="doc_subsubsection">
2538   <a name="i_malloc">'<tt>malloc</tt>' Instruction</a>
2539 </div>
2540
2541 <div class="doc_text">
2542
2543 <h5>Syntax:</h5>
2544
2545 <pre>
2546   &lt;result&gt; = malloc &lt;type&gt;[, i32 &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
2547 </pre>
2548
2549 <h5>Overview:</h5>
2550
2551 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates memory from the system
2552 heap and returns a pointer to it.</p>
2553
2554 <h5>Arguments:</h5>
2555
2556 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates
2557 <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt>
2558 bytes of memory from the operating system and returns a pointer of the
2559 appropriate type to the program.  If "NumElements" is specified, it is the
2560 number of elements allocated.  If an alignment is specified, the value result
2561 of the allocation is guaranteed to be aligned to at least that boundary.  If
2562 not specified, or if zero, the target can choose to align the allocation on any
2563 convenient boundary.</p>
2564
2565 <p>'<tt>type</tt>' must be a sized type.</p>
2566
2567 <h5>Semantics:</h5>
2568
2569 <p>Memory is allocated using the system "<tt>malloc</tt>" function, and
2570 a pointer is returned.</p>
2571
2572 <h5>Example:</h5>
2573
2574 <pre>
2575   %array  = malloc [4 x i8 ]                    <i>; yields {[%4 x i8]*}:array</i>
2576
2577   %size   = <a href="#i_add">add</a> i32 2, 2                          <i>; yields {i32}:size = i32 4</i>
2578   %array1 = malloc i8, i32 4                   <i>; yields {i8*}:array1</i>
2579   %array2 = malloc [12 x i8], i32 %size        <i>; yields {[12 x i8]*}:array2</i>
2580   %array3 = malloc i32, i32 4, align 1024         <i>; yields {i32*}:array3</i>
2581   %array4 = malloc i32, align 1024                 <i>; yields {i32*}:array4</i>
2582 </pre>
2583 </div>
2584
2585 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2586 <div class="doc_subsubsection">
2587   <a name="i_free">'<tt>free</tt>' Instruction</a>
2588 </div>
2589
2590 <div class="doc_text">
2591
2592 <h5>Syntax:</h5>
2593
2594 <pre>
2595   free &lt;type&gt; &lt;value&gt;                              <i>; yields {void}</i>
2596 </pre>
2597
2598 <h5>Overview:</h5>
2599
2600 <p>The '<tt>free</tt>' instruction returns memory back to the unused
2601 memory heap to be reallocated in the future.</p>
2602
2603 <h5>Arguments:</h5>
2604
2605 <p>'<tt>value</tt>' shall be a pointer value that points to a value
2606 that was allocated with the '<tt><a href="#i_malloc">malloc</a></tt>'
2607 instruction.</p>
2608
2609 <h5>Semantics:</h5>
2610
2611 <p>Access to the memory pointed to by the pointer is no longer defined
2612 after this instruction executes.</p>
2613
2614 <h5>Example:</h5>
2615
2616 <pre>
2617   %array  = <a href="#i_malloc">malloc</a> [4 x i8]                    <i>; yields {[4 x i8]*}:array</i>
2618             free   [4 x i8]* %array
2619 </pre>
2620 </div>
2621
2622 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2623 <div class="doc_subsubsection">
2624   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
2625 </div>
2626
2627 <div class="doc_text">
2628
2629 <h5>Syntax:</h5>
2630
2631 <pre>
2632   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, i32 &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
2633 </pre>
2634
2635 <h5>Overview:</h5>
2636
2637 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
2638 currently executing function, to be automatically released when this function
2639 returns to its caller.</p>
2640
2641 <h5>Arguments:</h5>
2642
2643 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt>
2644 bytes of memory on the runtime stack, returning a pointer of the
2645 appropriate type to the program.    If "NumElements" is specified, it is the
2646 number of elements allocated.  If an alignment is specified, the value result
2647 of the allocation is guaranteed to be aligned to at least that boundary.  If
2648 not specified, or if zero, the target can choose to align the allocation on any
2649 convenient boundary.</p>
2650
2651 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
2652
2653 <h5>Semantics:</h5>
2654
2655 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  '<tt>alloca</tt>'d
2656 memory is automatically released when the function returns.  The '<tt>alloca</tt>'
2657 instruction is commonly used to represent automatic variables that must
2658 have an address available.  When the function returns (either with the <tt><a
2659  href="#i_ret">ret</a></tt> or <tt><a href="#i_unwind">unwind</a></tt>
2660 instructions), the memory is reclaimed.</p>
2661
2662 <h5>Example:</h5>
2663
2664 <pre>
2665   %ptr = alloca i32                              <i>; yields {i32*}:ptr</i>
2666   %ptr = alloca i32, i32 4                      <i>; yields {i32*}:ptr</i>
2667   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          <i>; yields {i32*}:ptr</i>
2668   %ptr = alloca i32, align 1024                  <i>; yields {i32*}:ptr</i>
2669 </pre>
2670 </div>
2671
2672 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2673 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_load">'<tt>load</tt>'
2674 Instruction</a> </div>
2675 <div class="doc_text">
2676 <h5>Syntax:</h5>
2677 <pre>  &lt;result&gt; = load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]<br>  &lt;result&gt; = volatile load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]<br></pre>
2678 <h5>Overview:</h5>
2679 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
2680 <h5>Arguments:</h5>
2681 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory
2682 address from which to load.  The pointer must point to a <a
2683  href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
2684 marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify
2685 the number or order of execution of this <tt>load</tt> with other
2686 volatile <tt>load</tt> and <tt><a href="#i_store">store</a></tt>
2687 instructions. </p>
2688 <h5>Semantics:</h5>
2689 <p>The location of memory pointed to is loaded.</p>
2690 <h5>Examples:</h5>
2691 <pre>  %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
2692   <a
2693  href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
2694   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
2695 </pre>
2696 </div>
2697 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2698 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_store">'<tt>store</tt>'
2699 Instruction</a> </div>
2700 <div class="doc_text">
2701 <h5>Syntax:</h5>
2702 <pre>  store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]                   <i>; yields {void}</i>
2703   volatile store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;]          <i>; yields {void}</i>
2704 </pre>
2705 <h5>Overview:</h5>
2706 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
2707 <h5>Arguments:</h5>
2708 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value
2709 to store and an address at which to store it.  The type of the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>'
2710 operand must be a pointer to the type of the '<tt>&lt;value&gt;</tt>'
2711 operand. If the <tt>store</tt> is marked as <tt>volatile</tt>, then the
2712 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of
2713 this <tt>store</tt> with other volatile <tt>load</tt> and <tt><a
2714  href="#i_store">store</a></tt> instructions.</p>
2715 <h5>Semantics:</h5>
2716 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>'
2717 at the location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.</p>
2718 <h5>Example:</h5>
2719 <pre>  %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
2720   <a
2721  href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
2722   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
2723 </pre>
2724 </div>
2725
2726 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2727 <div class="doc_subsubsection">
2728    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
2729 </div>
2730
2731 <div class="doc_text">
2732 <h5>Syntax:</h5>
2733 <pre>
2734   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;ty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
2735 </pre>
2736
2737 <h5>Overview:</h5>
2738
2739 <p>
2740 The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
2741 subelement of an aggregate data structure.</p>
2742
2743 <h5>Arguments:</h5>
2744
2745 <p>This instruction takes a list of integer operands that indicate what
2746 elements of the aggregate object to index to.  The actual types of the arguments
2747 provided depend on the type of the first pointer argument.  The
2748 '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to index down through the type
2749 levels of a structure or to a specific index in an array.  When indexing into a
2750 structure, only <tt>i32</tt> integer constants are allowed.  When indexing
2751 into an array or pointer, only integers of 32 or 64 bits are allowed, and will
2752 be sign extended to 64-bit values.</p>
2753
2754 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets
2755 compiled to LLVM:</p>
2756
2757 <pre>
2758   struct RT {
2759     char A;
2760     i32 B[10][20];
2761     char C;
2762   };
2763   struct ST {
2764     i32 X;
2765     double Y;
2766     struct RT Z;
2767   };
2768
2769   define i32 *foo(struct ST *s) {
2770     return &amp;s[1].Z.B[5][13];
2771   }
2772 </pre>
2773
2774 <p>The LLVM code generated by the GCC frontend is:</p>
2775
2776 <pre>
2777   %RT = type { i8 , [10 x [20 x i32]], i8  }
2778   %ST = type { i32, double, %RT }
2779
2780   define i32* %foo(%ST* %s) {
2781   entry:
2782     %reg = getelementptr %ST* %s, i32 1, i32 2, i32 1, i32 5, i32 13
2783     ret i32* %reg
2784   }
2785 </pre>
2786
2787 <h5>Semantics:</h5>
2788
2789 <p>The index types specified for the '<tt>getelementptr</tt>' instruction depend
2790 on the pointer type that is being indexed into. <a href="#t_pointer">Pointer</a>
2791 and <a href="#t_array">array</a> types can use a 32-bit or 64-bit
2792 <a href="#t_integer">integer</a> type but the value will always be sign extended
2793 to 64-bits.  <a href="#t_struct">Structure</a> types require <tt>i32</tt>
2794 <b>constants</b>.</p>
2795
2796 <p>In the example above, the first index is indexing into the '<tt>%ST*</tt>'
2797 type, which is a pointer, yielding a '<tt>%ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %RT
2798 }</tt>' type, a structure.  The second index indexes into the third element of
2799 the structure, yielding a '<tt>%RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]],
2800 i8  }</tt>' type, another structure.  The third index indexes into the second
2801 element of the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an
2802 array.  The two dimensions of the array are subscripted into, yielding an
2803 '<tt>i32</tt>' type.  The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a pointer
2804 to this element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
2805
2806 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a
2807 structure, returning a pointer to an inner element.  Because of this,
2808 the LLVM code for the given testcase is equivalent to:</p>
2809
2810 <pre>
2811   define i32* %foo(%ST* %s) {
2812     %t1 = getelementptr %ST* %s, i32 1                        <i>; yields %ST*:%t1</i>
2813     %t2 = getelementptr %ST* %t1, i32 0, i32 2                <i>; yields %RT*:%t2</i>
2814     %t3 = getelementptr %RT* %t2, i32 0, i32 1                <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
2815     %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
2816     %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
2817     ret i32* %t5
2818   }
2819 </pre>
2820
2821 <p>Note that it is undefined to access an array out of bounds: array and
2822 pointer indexes must always be within the defined bounds of the array type.
2823 The one exception for this rules is zero length arrays.  These arrays are
2824 defined to be accessible as variable length arrays, which requires access
2825 beyond the zero'th element.</p>
2826
2827 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight
2828 into how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr
2829 FAQ</a>.</p>
2830
2831 <h5>Example:</h5>
2832
2833 <pre>
2834     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
2835     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %sptr, i64 0, i32 1
2836 </pre>
2837 </div>
2838
2839 <!-- ======================================================================= -->
2840 <div class="doc_subsection"> <a name="convertops">Conversion Operations</a>
2841 </div>
2842 <div class="doc_text">
2843 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
2844 which all take a single operand and a type. They perform various bit conversions
2845 on the operand.</p>
2846 </div>
2847
2848 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2849 <div class="doc_subsubsection">
2850    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
2851 </div>
2852 <div class="doc_text">
2853
2854 <h5>Syntax:</h5>
2855 <pre>
2856   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
2857 </pre>
2858
2859 <h5>Overview:</h5>
2860 <p>
2861 The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the type <tt>ty2</tt>.
2862 </p>
2863
2864 <h5>Arguments:</h5>
2865 <p>
2866 The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to trunc, which must
2867 be an <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type that specifies the size
2868 and type of the result, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
2869 type. The bit size of <tt>value</tt> must be larger than the bit size of
2870 <tt>ty2</tt>. Equal sized types are not allowed.</p>
2871
2872 <h5>Semantics:</h5>
2873 <p>
2874 The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits in <tt>value</tt>
2875 and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the source size must be
2876 larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot be a <i>no-op cast</i>.
2877 It will always truncate bits.</p>
2878
2879 <h5>Example:</h5>
2880 <pre>
2881   %X = trunc i32 257 to i8              <i>; yields i8:1</i>
2882   %Y = trunc i32 123 to i1              <i>; yields i1:true</i>
2883   %Y = trunc i32 122 to i1              <i>; yields i1:false</i>
2884 </pre>
2885 </div>
2886
2887 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2888 <div class="doc_subsubsection">
2889    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
2890 </div>
2891 <div class="doc_text">
2892
2893 <h5>Syntax:</h5>
2894 <pre>
2895   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
2896 </pre>
2897
2898 <h5>Overview:</h5>
2899 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type
2900 <tt>ty2</tt>.</p>
2901
2902
2903 <h5>Arguments:</h5>
2904 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, which must be of
2905 <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type to cast it to, which must
2906 also be of <a href="#t_integer">integer</a> type. The bit size of the
2907 <tt>value</tt> must be smaller than the bit size of the destination type,
2908 <tt>ty2</tt>.</p>
2909
2910 <h5>Semantics:</h5>
2911 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
2912 bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>. When the
2913 the operand and the type are the same size, no bit filling is done and the
2914 cast is considered a <i>no-op cast</i> because no bits change (only the type
2915 changes).</p>
2916
2917 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
2918
2919 <h5>Example:</h5>
2920 <pre>
2921   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
2922   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
2923 </pre>
2924 </div>
2925
2926 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2927 <div class="doc_subsubsection">
2928    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
2929 </div>
2930 <div class="doc_text">
2931
2932 <h5>Syntax:</h5>
2933 <pre>
2934   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
2935 </pre>
2936
2937 <h5>Overview:</h5>
2938 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
2939
2940 <h5>Arguments:</h5>
2941 <p>
2942 The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, which must be of
2943 <a href="#t_integer">integer</a> type, and a type to cast it to, which must
2944 also be of <a href="#t_integer">integer</a> type.  The bit size of the
2945 <tt>value</tt> must be smaller than the bit size of the destination type,
2946 <tt>ty2</tt>.</p>
2947
2948 <h5>Semantics:</h5>
2949 <p>
2950 The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
2951 bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size of
2952 the type <tt>ty2</tt>.  When the the operand and the type are the same size,
2953 no bit filling is done and the cast is considered a <i>no-op cast</i> because
2954 no bits change (only the type changes).</p>
2955
2956 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
2957
2958 <h5>Example:</h5>
2959 <pre>
2960   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
2961   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
2962 </pre>
2963 </div>
2964
2965 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2966 <div class="doc_subsubsection">
2967    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
2968 </div>
2969
2970 <div class="doc_text">
2971
2972 <h5>Syntax:</h5>
2973
2974 <pre>
2975   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
2976 </pre>
2977
2978 <h5>Overview:</h5>
2979 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
2980 <tt>ty2</tt>.</p>
2981
2982
2983 <h5>Arguments:</h5>
2984 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
2985   point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type to
2986 cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
2987 <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a
2988 <i>no-op cast</i>.</p>
2989
2990 <h5>Semantics:</h5>
2991 <p> The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
2992 <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller
2993 <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit within
2994 the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are undefined.</p>
2995
2996 <h5>Example:</h5>
2997 <pre>
2998   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
2999   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
3000 </pre>
3001 </div>
3002
3003 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3004 <div class="doc_subsubsection">
3005    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
3006 </div>
3007 <div class="doc_text">
3008
3009 <h5>Syntax:</h5>
3010 <pre>
3011   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3012 </pre>
3013
3014 <h5>Overview:</h5>
3015 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
3016 floating point value.</p>
3017
3018 <h5>Arguments:</h5>
3019 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a
3020 <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast,
3021 and a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
3022 type must be smaller than the destination type.</p>
3023
3024 <h5>Semantics:</h5>
3025 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
3026 <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger
3027 <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be
3028 used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use
3029 <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
3030
3031 <h5>Example:</h5>
3032 <pre>
3033   %X = fpext float 3.1415 to double        <i>; yields double:3.1415</i>
3034   %Y = fpext float 1.0 to float            <i>; yields float:1.0 (no-op)</i>
3035 </pre>
3036 </div>
3037
3038 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3039 <div class="doc_subsubsection">
3040    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
3041 </div>
3042 <div class="doc_text">
3043
3044 <h5>Syntax:</h5>
3045 <pre>
3046   &lt;result&gt; = fp2uint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3047 </pre>
3048
3049 <h5>Overview:</h5>
3050 <p>The '<tt>fp2uint</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
3051 unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.
3052 </p>
3053
3054 <h5>Arguments:</h5>
3055 <p>The '<tt>fp2uint</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
3056 <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type to cast it to, which
3057 must be an <a href="#t_integer">integer</a> type.</p>
3058
3059 <h5>Semantics:</h5>
3060 <p> The '<tt>fp2uint</tt>' instruction converts its
3061 <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
3062 towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
3063 the results are undefined.</p>
3064
3065 <p>When converting to i1, the conversion is done as a comparison against
3066 zero. If the <tt>value</tt> was zero, the i1 result will be <tt>false</tt>.
3067 If the <tt>value</tt> was non-zero, the i1 result will be <tt>true</tt>.</p>
3068
3069 <h5>Example:</h5>
3070 <pre>
3071   %X = fp2uint double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
3072   %Y = fp2uint float 1.0E+300 to i1     <i>; yields i1:true</i>
3073   %X = fp2uint float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
3074 </pre>
3075 </div>
3076
3077 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3078 <div class="doc_subsubsection">
3079    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
3080 </div>
3081 <div class="doc_text">
3082
3083 <h5>Syntax:</h5>
3084 <pre>
3085   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3086 </pre>
3087
3088 <h5>Overview:</h5>
3089 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts
3090 <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to type <tt>ty2</tt>.
3091 </p>
3092
3093
3094 <h5>Arguments:</h5>
3095 <p> The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
3096 <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type to cast it to, which
3097 must also be an <a href="#t_integer">integer</a> type.</p>
3098
3099 <h5>Semantics:</h5>
3100 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its
3101 <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
3102 towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
3103 the results are undefined.</p>
3104
3105 <p>When converting to i1, the conversion is done as a comparison against
3106 zero. If the <tt>value</tt> was zero, the i1 result will be <tt>false</tt>.
3107 If the <tt>value</tt> was non-zero, the i1 result will be <tt>true</tt>.</p>
3108
3109 <h5>Example:</h5>
3110 <pre>
3111   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
3112   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields i1:true</i>
3113   %X = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
3114 </pre>
3115 </div>
3116
3117 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3118 <div class="doc_subsubsection">
3119    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
3120 </div>
3121 <div class="doc_text">
3122
3123 <h5>Syntax:</h5>
3124 <pre>
3125   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3126 </pre>
3127
3128 <h5>Overview:</h5>
3129 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
3130 integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
3131
3132
3133 <h5>Arguments:</h5>
3134 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be an
3135 <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast it to, which must
3136 be a <a href="#t_floating">floating point</a> type.</p>
3137
3138 <h5>Semantics:</h5>
3139 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
3140 integer quantity and converts it to the corresponding floating point value. If
3141 the value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
3142
3143
3144 <h5>Example:</h5>
3145 <pre>
3146   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
3147   %Y = uitofp i8  -1 to double         <i>; yields double:255.0</i>
3148 </pre>
3149 </div>
3150
3151 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3152 <div class="doc_subsubsection">
3153    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
3154 </div>
3155 <div class="doc_text">
3156
3157 <h5>Syntax:</h5>
3158 <pre>
3159   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3160 </pre>
3161
3162 <h5>Overview:</h5>
3163 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed
3164 integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
3165
3166 <h5>Arguments:</h5>
3167 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be an
3168 <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast it to, which must be
3169 a <a href="#t_floating">floating point</a> type.</p>
3170
3171 <h5>Semantics:</h5>
3172 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed
3173 integer quantity and converts it to the corresponding floating point value. If
3174 the value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
3175
3176 <h5>Example:</h5>
3177 <pre>
3178   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
3179   %Y = sitofp i8  -1 to double         <i>; yields double:-1.0</i>
3180 </pre>
3181 </div>
3182
3183 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3184 <div class="doc_subsubsection">
3185    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
3186 </div>
3187 <div class="doc_text">
3188
3189 <h5>Syntax:</h5>
3190 <pre>
3191   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3192 </pre>
3193
3194 <h5>Overview:</h5>
3195 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer <tt>value</tt> to
3196 the integer type <tt>ty2</tt>.</p>
3197
3198 <h5>Arguments:</h5>
3199 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which
3200 must be a <a href="#t_pointer">pointer</a> value, and a type to cast it to
3201 <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> type.
3202
3203 <h5>Semantics:</h5>
3204 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
3205 <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either
3206 truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
3207 <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
3208 <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
3209 are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
3210 change.</p>
3211
3212 <h5>Example:</h5>
3213 <pre>
3214   %X = ptrtoint i32* %X to i8           <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
3215   %Y = ptrtoint i32* %x to i64          <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
3216 </pre>
3217 </div>
3218
3219 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3220 <div class="doc_subsubsection">
3221    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
3222 </div>
3223 <div class="doc_text">
3224
3225 <h5>Syntax:</h5>
3226 <pre>
3227   &lt;result&gt; = inttoptr &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3228 </pre>
3229
3230 <h5>Overview:</h5>
3231 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to
3232 a pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
3233
3234 <h5>Arguments:</h5>
3235 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
3236 value to cast, and a type to cast it to, which must be a
3237 <a href="#t_pointer">pointer</a> type.
3238
3239 <h5>Semantics:</h5>
3240 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
3241 <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
3242 the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
3243 size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller than
3244 the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the same size,
3245 nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
3246
3247 <h5>Example:</h5>
3248 <pre>
3249   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
3250   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
3251   %Y = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
3252 </pre>
3253 </div>
3254
3255 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3256 <div class="doc_subsubsection">
3257    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
3258 </div>
3259 <div class="doc_text">
3260
3261 <h5>Syntax:</h5>
3262 <pre>
3263   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
3264 </pre>
3265
3266 <h5>Overview:</h5>
3267 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
3268 <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
3269
3270 <h5>Arguments:</h5>
3271 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be
3272 a first class value, and a type to cast it to, which must also be a <a
3273   href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes of <tt>value</tt>
3274 and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be identical. If the source
3275 type is a pointer, the destination type must also be a pointer.</p>
3276
3277 <h5>Semantics:</h5>
3278 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
3279 <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with
3280 this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been
3281 stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>. Pointer types may only be
3282 converted to other pointer types with this instruction. To convert pointers to
3283 other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or
3284 <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
3285
3286 <h5>Example:</h5>
3287 <pre>
3288   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
3289   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
3290   %Z = bitcast <2xint> %V to i64;        <i>; yields i64: %V</i>
3291 </pre>
3292 </div>
3293
3294 <!-- ======================================================================= -->
3295 <div class="doc_subsection"> <a name="otherops">Other Operations</a> </div>
3296 <div class="doc_text">
3297 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous"
3298 instructions, which defy better classification.</p>
3299 </div>
3300
3301 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3302 <div class="doc_subsubsection"><a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
3303 </div>
3304 <div class="doc_text">
3305 <h5>Syntax:</h5>
3306 <pre>  &lt;result&gt; = icmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {i1}:result</i>
3307 </pre>
3308 <h5>Overview:</h5>
3309 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value based on comparison
3310 of its two integer operands.</p>
3311 <h5>Arguments:</h5>
3312 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
3313 the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not
3314 a value, just a keyword. The possible condition code are:
3315 <ol>
3316   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
3317   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
3318   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
3319   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
3320   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
3321   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
3322   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
3323   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
3324   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
3325   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
3326 </ol>
3327 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
3328 <a href="#t_pointer">pointer</a> typed. They must also be identical types.</p>
3329 <h5>Semantics:</h5>
3330 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>var1</tt> and <tt>var2</tt> according to
3331 the condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always
3332 yields a <a href="#t_primitive">i1</a> result, as follows:
3333 <ol>
3334   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal,
3335   <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or performed.
3336   </li>
3337   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal,
3338   <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or performed.
3339   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
3340   <tt>true</tt> if <tt>var1</tt> is greater than <tt>var2</tt>.</li>
3341   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
3342   <tt>true</tt> if <tt>var1</tt> is greater than or equal to <tt>var2</tt>.</li>
3343   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
3344   <tt>true</tt> if <tt>var1</tt> is less than <tt>var2</tt>.</li>
3345   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
3346   <tt>true</tt> if <tt>var1</tt> is less than or equal to <tt>var2</tt>.</li>
3347   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
3348   <tt>true</tt> if <tt>var1</tt> is greater than <tt>var2</tt>.</li>
3349   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
3350   <tt>true</tt> if <tt>var1</tt> is greater than or equal to <tt>var2</tt>.</li>
3351   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
3352   <tt>true</tt> if <tt>var1</tt> is less than <tt>var2</tt>.</li>
3353   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
3354   <tt>true</tt> if <tt>var1</tt> is less than or equal to <tt>var2</tt>.</li>
3355 </ol>
3356 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
3357 values are compared as if they were integers.</p>
3358
3359 <h5>Example:</h5>
3360 <pre>  &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
3361   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
3362   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
3363   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
3364   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
3365   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
3366 </pre>
3367 </div>
3368
3369 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3370 <div class="doc_subsubsection"><a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
3371 </div>
3372 <div class="doc_text">
3373 <h5>Syntax:</h5>
3374 <pre>  &lt;result&gt; = fcmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;     <i>; yields {i1}:result</i>
3375 </pre>
3376 <h5>Overview:</h5>
3377 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value based on comparison
3378 of its floating point operands.</p>
3379 <h5>Arguments:</h5>
3380 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
3381 the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not
3382 a value, just a keyword. The possible condition code are:
3383 <ol>
3384   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
3385   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
3386   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
3387   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
3388   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
3389   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
3390   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
3391   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
3392   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
3393   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
3394   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
3395   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
3396   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
3397   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
3398   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
3399   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
3400 </ol>
3401 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
3402 <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
3403 <p>The <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be
3404 <a href="#t_floating">floating point</a> typed.  They must have identical
3405 types.</p>
3406 <h5>Semantics:</h5>
3407 <p>The '<tt>fcmp</tt>' compares <tt>var1</tt> and <tt>var2</tt> according to
3408 the condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always
3409 yields a <a href="#t_primitive">i1</a> result, as follows:
3410 <ol>
3411   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
3412   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
3413   <tt>var1</tt> is equal to <tt>var2</tt>.</li>
3414   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
3415   <tt>var1</tt> is greather than <tt>var2</tt>.</li>
3416   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
3417   <tt>var1</tt> is greater than or equal to <tt>var2</tt>.</li>
3418   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
3419   <tt>var1</tt> is less than <tt>var2</tt>.</li>
3420   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
3421   <tt>var1</tt> is less than or equal to <tt>var2</tt>.</li>
3422   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
3423   <tt>var1</tt> is not equal to <tt>var2</tt>.</li>
3424   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
3425   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
3426   <tt>var1</tt> is equal to <tt>var2</tt>.</li>
3427   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
3428   <tt>var1</tt> is greater than <tt>var2</tt>.</li>
3429   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
3430   <tt>var1</tt> is greater than or equal to <tt>var2</tt>.</li>
3431   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
3432   <tt>var1</tt> is less than <tt>var2</tt>.</li>
3433   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
3434   <tt>var1</tt> is less than or equal to <tt>var2</tt>.</li>
3435   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
3436   <tt>var1</tt> is not equal to <tt>var2</tt>.</li>
3437   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
3438   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
3439 </ol>
3440
3441 <h5>Example:</h5>
3442 <pre>  &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
3443   &lt;result&gt; = icmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
3444   &lt;result&gt; = icmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
3445   &lt;result&gt; = icmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
3446 </pre>
3447 </div>
3448
3449 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3450 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>'
3451 Instruction</a> </div>
3452 <div class="doc_text">
3453 <h5>Syntax:</h5>
3454 <pre>  &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...<br></pre>
3455 <h5>Overview:</h5>
3456 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in
3457 the SSA graph representing the function.</p>
3458 <h5>Arguments:</h5>
3459 <p>The type of the incoming values is specified with the first type
3460 field. After this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs
3461 as arguments, with one pair for each predecessor basic block of the
3462 current block.  Only values of <a href="#t_firstclass">first class</a>
3463 type may be used as the value arguments to the PHI node.  Only labels
3464 may be used as the label arguments.</p>
3465 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic
3466 block and the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in
3467 a basic block.</p>
3468 <h5>Semantics:</h5>
3469 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
3470 specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that executed
3471 just prior to the current block.</p>
3472 <h5>Example:</h5>
3473 <pre>Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...<br>  %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]<br>  %nextindvar = add i32 %indvar, 1<br>  br label %Loop<br></pre>
3474 </div>
3475
3476 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3477 <div class="doc_subsubsection">
3478    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
3479 </div>
3480
3481 <div class="doc_text">
3482
3483 <h5>Syntax:</h5>
3484
3485 <pre>
3486   &lt;result&gt; = select i1 &lt;cond&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val1&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val2&gt;             <i>; yields ty</i>
3487 </pre>
3488
3489 <h5>Overview:</h5>
3490
3491 <p>
3492 The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
3493 condition, without branching.
3494 </p>
3495
3496
3497 <h5>Arguments:</h5>
3498
3499 <p>
3500 The '<tt>select</tt>' instruction requires a boolean value indicating the condition, and two values of the same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.
3501 </p>
3502
3503 <h5>Semantics:</h5>
3504
3505 <p>
3506 If the boolean condition evaluates to true, the instruction returns the first
3507 value argument; otherwise, it returns the second value argument.
3508 </p>
3509
3510 <h5>Example:</h5>
3511
3512 <pre>
3513   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
3514 </pre>
3515 </div>
3516
3517
3518 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3519 <div class="doc_subsubsection">
3520   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
3521 </div>
3522
3523 <div class="doc_text">
3524
3525 <h5>Syntax:</h5>
3526 <pre>
3527   &lt;result&gt; = [tail] call [<a href="#callingconv">cconv</a>] &lt;ty&gt;* &lt;fnptrval&gt;(&lt;param list&gt;)
3528 </pre>
3529
3530 <h5>Overview:</h5>
3531
3532 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
3533
3534 <h5>Arguments:</h5>
3535
3536 <p>This instruction requires several arguments:</p>
3537
3538 <ol>
3539   <li>
3540     <p>The optional "tail" marker indicates whether the callee function accesses
3541     any allocas or varargs in the caller.  If the "tail" marker is present, the
3542     function call is eligible for tail call optimization.  Note that calls may
3543     be marked "tail" even if they do not occur before a <a
3544     href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.
3545   </li>
3546   <li>
3547     <p>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
3548     convention</a> the call should use.  If none is specified, the call defaults
3549     to using C calling conventions.
3550   </li>
3551   <li>
3552     <p>'<tt>ty</tt>': shall be the signature of the pointer to function value
3553     being invoked.  The argument types must match the types implied by this
3554     signature.  This type can be omitted if the function is not varargs and
3555     if the function type does not return a pointer to a function.</p>
3556   </li>
3557   <li>
3558     <p>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
3559     be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
3560     indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
3561     to function value.</p>
3562   </li>
3563   <li>
3564     <p>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the
3565     function signature argument types. All arguments must be of
3566     <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function signature
3567     indicates the function accepts a variable number of arguments, the extra
3568     arguments can be specified.</p>
3569   </li>
3570 </ol>
3571
3572 <h5>Semantics:</h5>
3573
3574 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to
3575 transfer to a specified function, with its incoming arguments bound to
3576 the specified values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>'
3577 instruction in the called function, control flow continues with the
3578 instruction after the function call, and the return value of the
3579 function is bound to the result argument.  This is a simpler case of
3580 the <a href="#i_invoke">invoke</a> instruction.</p>
3581
3582 <h5>Example:</h5>
3583
3584 <pre>
3585   %retval = call i32 %test(i32 %argc)
3586   call i32(i8 *, ...) *%printf(i8 * %msg, i32 12, i8 42);
3587   %X = tail call i32 %foo()
3588   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 %foo()
3589 </pre>
3590
3591 </div>
3592
3593 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3594 <div class="doc_subsubsection">
3595   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
3596 </div>
3597
3598 <div class="doc_text">
3599
3600 <h5>Syntax:</h5>
3601
3602 <pre>
3603   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
3604 </pre>
3605
3606 <h5>Overview:</h5>
3607
3608 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
3609 the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
3610 <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
3611
3612 <h5>Arguments:</h5>
3613
3614 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of
3615 the argument. It returns a value of the specified argument type and
3616 increments the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The
3617 actual type of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
3618
3619 <h5>Semantics:</h5>
3620
3621 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified
3622 type from the specified <tt>va_list</tt> and causes the
3623 <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  For more information,
3624 see the variable argument handling <a href="#int_varargs">Intrinsic
3625 Functions</a>.</p>
3626
3627 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
3628 take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
3629 function.</p>
3630
3631 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of an <a
3632 href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
3633 argument.</p>
3634
3635 <h5>Example:</h5>
3636
3637 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
3638
3639 </div>
3640
3641 <!-- *********************************************************************** -->
3642 <div class="doc_section"> <a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a> </div>
3643 <!-- *********************************************************************** -->
3644
3645 <div class="doc_text">
3646
3647 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
3648 well known names and semantics and are required to follow certain restrictions.
3649 Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for the LLVM
3650 language that does not require changing all of the transformations in LLVM when
3651 adding to the language (or the bytecode reader/writer, the parser, etc...).</p>
3652
3653 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
3654 prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
3655 begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external functions:
3656 you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic functions may
3657 only be used in call or invoke instructions: it is illegal to take the address
3658 of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic functions are part
3659 of the LLVM language, it is required if any are added that they be documented
3660 here.</p>
3661
3662 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents
3663 a family of functions that perform the same operation but on different data
3664 types. This is most frequent with the integer types. Since LLVM can represent
3665 over 8 million different integer types, there is a way to declare an intrinsic
3666 that can be overloaded based on its arguments. Such an intrinsic will have the
3667 names of its argument types encoded into its function name, each
3668 preceded by a period. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function can take an
3669 integer of any width. This leads to a family of functions such as
3670 <tt>i32 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i32 @llvm.ctpop.i29(i29 %val)</tt>.
3671 </p>
3672
3673
3674 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the
3675 <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.
3676 </p>
3677
3678 </div>
3679
3680 <!-- ======================================================================= -->
3681 <div class="doc_subsection">
3682   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
3683 </div>
3684
3685 <div class="doc_text">
3686
3687 <p>Variable argument support is defined in LLVM with the <a
3688  href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
3689 intrinsic functions.  These functions are related to the similarly
3690 named macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
3691
3692 <p>All of these functions operate on arguments that use a
3693 target-specific value type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly
3694 language reference manual does not define what this type is, so all
3695 transformations should be prepared to handle these functions regardless of
3696 the type used.</p>
3697
3698 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
3699 instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
3700 used.</p>
3701
3702 <pre>
3703 define i32 @test(i32 %X, ...) {
3704   ; Initialize variable argument processing
3705   %ap = alloca i8*
3706   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
3707   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
3708
3709   ; Read a single integer argument
3710   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
3711
3712   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
3713   %aq = alloca i8*
3714   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
3715   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
3716   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
3717
3718   ; Stop processing of arguments.
3719   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
3720   ret i32 %tmp
3721 }
3722
3723 declare void @llvm.va_start(i8*)
3724 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
3725 declare void @llvm.va_end(i8*)
3726 </pre>
3727 </div>
3728
3729 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3730 <div class="doc_subsubsection">
3731   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
3732 </div>
3733
3734
3735 <div class="doc_text">
3736 <h5>Syntax:</h5>
3737 <pre>  declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)<br></pre>
3738 <h5>Overview:</h5>
3739 <P>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes
3740 <tt>*&lt;arglist&gt;</tt> for subsequent use by <tt><a
3741 href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
3742
3743 <h5>Arguments:</h5>
3744
3745 <P>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
3746
3747 <h5>Semantics:</h5>
3748
3749 <P>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
3750 macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes the
3751 <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next call to
3752 <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to the function.
3753 Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not need to know the
3754 last argument of the function as the compiler can figure that out.</p>
3755
3756 </div>
3757
3758 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3759 <div class="doc_subsubsection">
3760  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
3761 </div>
3762
3763 <div class="doc_text">
3764 <h5>Syntax:</h5>
3765 <pre>  declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)<br></pre>
3766 <h5>Overview:</h5>
3767
3768 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
3769 which has been initialized previously with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
3770 or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
3771
3772 <h5>Arguments:</h5>
3773
3774 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
3775
3776 <h5>Semantics:</h5>
3777
3778 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
3779 macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys the
3780 <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls to <a
3781 href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a> and <a href="#int_va_copy">
3782 <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly with calls to
3783 <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
3784
3785 </div>
3786
3787 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3788 <div class="doc_subsubsection">
3789   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
3790 </div>
3791
3792 <div class="doc_text">
3793
3794 <h5>Syntax:</h5>
3795
3796 <pre>
3797   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
3798 </pre>
3799
3800 <h5>Overview:</h5>
3801
3802 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
3803 from the source argument list to the destination argument list.</p>
3804
3805 <h5>Arguments:</h5>
3806
3807 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
3808 The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy from.</p>
3809
3810
3811 <h5>Semantics:</h5>
3812
3813 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
3814 macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the source
3815 <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt> element.  This
3816 intrinsic is necessary because the <tt><a href="#int_va_start">
3817 llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be arbitrarily complex and require, for
3818 example, memory allocation.</p>
3819
3820 </div>
3821
3822 <!-- ======================================================================= -->
3823 <div class="doc_subsection">
3824   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
3825 </div>
3826
3827 <div class="doc_text">
3828
3829 <p>
3830 LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
3831 Collection</a> requires the implementation and generation of these intrinsics.
3832 These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC roots on the
3833 stack</a>, as well as garbage collector implementations that require <a
3834 href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a> barriers.
3835 Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate these
3836 intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details, see <a
3837 href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with LLVM</a>.
3838 </p>
3839 </div>
3840
3841 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3842 <div class="doc_subsubsection">
3843   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
3844 </div>
3845
3846 <div class="doc_text">
3847
3848 <h5>Syntax:</h5>
3849
3850 <pre>
3851   declare void @llvm.gcroot(&lt;ty&gt;** %ptrloc, &lt;ty2&gt;* %metadata)
3852 </pre>
3853
3854 <h5>Overview:</h5>
3855
3856 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
3857 the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
3858
3859 <h5>Arguments:</h5>
3860
3861 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
3862 root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a global
3863 value address) contains the meta-data to be associated with the root.</p>
3864
3865 <h5>Semantics:</h5>
3866
3867 <p>At runtime, a call to this intrinsics stores a null pointer into the "ptrloc"
3868 location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
3869 the runtime to find the pointer at GC safe points.
3870 </p>
3871
3872 </div>
3873
3874
3875 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3876 <div class="doc_subsubsection">
3877   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
3878 </div>
3879
3880 <div class="doc_text">
3881
3882 <h5>Syntax:</h5>
3883
3884 <pre>
3885   declare i8 * @llvm.gcread(i8 * %ObjPtr, i8 ** %Ptr)
3886 </pre>
3887
3888 <h5>Overview:</h5>
3889
3890 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
3891 locations, allowing garbage collector implementations that require read
3892 barriers.</p>
3893
3894 <h5>Arguments:</h5>
3895
3896 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
3897 allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the
3898 start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
3899 null).</p>
3900
3901 <h5>Semantics:</h5>
3902
3903 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
3904 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
3905 garbage collector runtime, as needed.</p>
3906
3907 </div>
3908
3909
3910 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3911 <div class="doc_subsubsection">
3912   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
3913 </div>
3914
3915 <div class="doc_text">
3916
3917 <h5>Syntax:</h5>
3918
3919 <pre>
3920   declare void @llvm.gcwrite(i8 * %P1, i8 * %Obj, i8 ** %P2)
3921 </pre>
3922
3923 <h5>Overview:</h5>
3924
3925 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
3926 locations, allowing garbage collector implementations that require write
3927 barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
3928
3929 <h5>Arguments:</h5>
3930
3931 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
3932 object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to
3933 store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may be
3934 null.</p>
3935
3936 <h5>Semantics:</h5>
3937
3938 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
3939 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
3940 garbage collector runtime, as needed.</p>
3941
3942 </div>
3943
3944
3945
3946 <!-- ======================================================================= -->
3947 <div class="doc_subsection">
3948   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
3949 </div>
3950
3951 <div class="doc_text">
3952 <p>
3953 These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may only
3954 be implemented with code generator support.
3955 </p>
3956
3957 </div>
3958
3959 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3960 <div class="doc_subsubsection">
3961   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
3962 </div>
3963
3964 <div class="doc_text">
3965
3966 <h5>Syntax:</h5>
3967 <pre>
3968   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
3969 </pre>
3970
3971 <h5>Overview:</h5>
3972
3973 <p>
3974 The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a
3975 target-specific value indicating the return address of the current function
3976 or one of its callers.
3977 </p>
3978
3979 <h5>Arguments:</h5>
3980
3981 <p>
3982 The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
3983 for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.  The
3984 argument is <b>required</b> to be a constant integer value.
3985 </p>
3986
3987 <h5>Semantics:</h5>
3988
3989 <p>
3990 The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer indicating
3991 the return address of the specified call frame, or zero if it cannot be
3992 identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be incorrect or 0
3993 for arguments other than zero, so it should only be used for debugging purposes.
3994 </p>
3995
3996 <p>
3997 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
3998 aggressive transformations, so the value returned may not be that of the obvious
3999 source-language caller.
4000 </p>
4001 </div>
4002
4003
4004 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4005 <div class="doc_subsubsection">
4006   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
4007 </div>
4008
4009 <div class="doc_text">
4010
4011 <h5>Syntax:</h5>
4012 <pre>
4013   declare i8  *@llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
4014 </pre>
4015
4016 <h5>Overview:</h5>
4017
4018 <p>
4019 The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the
4020 target-specific frame pointer value for the specified stack frame.
4021 </p>
4022
4023 <h5>Arguments:</h5>
4024
4025 <p>
4026 The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
4027 pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
4028 etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.
4029 </p>
4030
4031 <h5>Semantics:</h5>
4032
4033 <p>
4034 The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer indicating
4035 the frame address of the specified call frame, or zero if it cannot be
4036 identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be incorrect or 0
4037 for arguments other than zero, so it should only be used for debugging purposes.
4038 </p>
4039
4040 <p>
4041 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
4042 aggressive transformations, so the value returned may not be that of the obvious
4043 source-language caller.
4044 </p>
4045 </div>
4046
4047 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4048 <div class="doc_subsubsection">
4049   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
4050 </div>
4051
4052 <div class="doc_text">
4053
4054 <h5>Syntax:</h5>
4055 <pre>
4056   declare i8  *@llvm.stacksave()
4057 </pre>
4058
4059 <h5>Overview:</h5>
4060
4061 <p>
4062 The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state of
4063 the function stack, for use with <a href="#int_stackrestore">
4064 <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is useful for implementing language
4065 features like scoped automatic variable sized arrays in C99.
4066 </p>
4067
4068 <h5>Semantics:</h5>
4069
4070 <p>
4071 This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed to <a
4072 href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When an
4073 <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved from
4074 <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack to the
4075 state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.  In
4076 practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the stack
4077 that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.
4078 </p>
4079
4080 </div>
4081
4082 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4083 <div class="doc_subsubsection">
4084   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
4085 </div>
4086
4087 <div class="doc_text">
4088
4089 <h5>Syntax:</h5>
4090 <pre>
4091   declare void @llvm.stackrestore(i8 * %ptr)
4092 </pre>
4093
4094 <h5>Overview:</h5>
4095
4096 <p>
4097 The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
4098 the function stack to the state it was in when the corresponding <a
4099 href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic executed.  This is
4100 useful for implementing language features like scoped automatic variable sized
4101 arrays in C99.
4102 </p>
4103
4104 <h5>Semantics:</h5>
4105
4106 <p>
4107 See the description for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.
4108 </p>
4109
4110 </div>
4111
4112
4113 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4114 <div class="doc_subsubsection">
4115   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
4116 </div>
4117
4118 <div class="doc_text">
4119
4120 <h5>Syntax:</h5>
4121 <pre>
4122   declare void @llvm.prefetch(i8  * &lt;address&gt;,
4123                                 i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;)
4124 </pre>
4125
4126 <h5>Overview:</h5>
4127
4128
4129 <p>
4130 The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to insert
4131 a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.  Prefetches have
4132 no
4133 effect on the behavior of the program but can change its performance
4134 characteristics.
4135 </p>
4136
4137 <h5>Arguments:</h5>
4138
4139 <p>
4140 <tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the specifier
4141 determining if the fetch should be for a read (0) or write (1), and
4142 <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
4143 locality, to (3) - extremely local keep in cache.  The <tt>rw</tt> and
4144 <tt>locality</tt> arguments must be constant integers.
4145 </p>
4146
4147 <h5>Semantics:</h5>
4148
4149 <p>
4150 This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
4151 prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support this
4152 intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for better
4153 performance.
4154 </p>
4155
4156 </div>
4157
4158 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4159 <div class="doc_subsubsection">
4160   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
4161 </div>
4162
4163 <div class="doc_text">
4164
4165 <h5>Syntax:</h5>
4166 <pre>
4167   declare void @llvm.pcmarker( i32 &lt;id&gt; )
4168 </pre>
4169
4170 <h5>Overview:</h5>
4171
4172
4173 <p>
4174 The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program Counter
4175 (PC) in a region of
4176 code to simulators and other tools.  The method is target specific, but it is
4177 expected that the marker will use exported symbols to transmit the PC of the marker.
4178 The marker makes no guarantees that it will remain with any specific instruction
4179 after optimizations.  It is possible that the presence of a marker will inhibit
4180 optimizations.  The intended use is to be inserted after optimizations to allow
4181 correlations of simulation runs.
4182 </p>
4183
4184 <h5>Arguments:</h5>
4185
4186 <p>
4187 <tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.
4188 </p>
4189
4190 <h5>Semantics:</h5>
4191
4192 <p>
4193 This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do not
4194 support this intrinisic may ignore it.
4195 </p>
4196
4197 </div>
4198
4199 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4200 <div class="doc_subsubsection">
4201   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
4202 </div>
4203
4204 <div class="doc_text">
4205
4206 <h5>Syntax:</h5>
4207 <pre>
4208   declare i64 @llvm.readcyclecounter( )
4209 </pre>
4210
4211 <h5>Overview:</h5>
4212
4213
4214 <p>
4215 The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle
4216 counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those targets
4217 that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it should map to RPCC.
4218 As the backing counters overflow quickly (on the order of 9 seconds on alpha), this
4219 should only be used for small timings.
4220 </p>
4221
4222 <h5>Semantics:</h5>
4223
4224 <p>
4225 When directly supported, reading the cycle counter should not modify any memory.
4226 Implementations are allowed to either return a application specific value or a
4227 system wide value.  On backends without support, this is lowered to a constant 0.
4228 </p>
4229
4230 </div>
4231
4232 <!-- ======================================================================= -->
4233 <div class="doc_subsection">
4234   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
4235 </div>
4236
4237 <div class="doc_text">
4238 <p>
4239 LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
4240 These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about the
4241 alignment of the pointer arguments to the code generator, providing opportunity
4242 for more efficient code generation.
4243 </p>
4244
4245 </div>
4246
4247 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4248 <div class="doc_subsubsection">
4249   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
4250 </div>
4251
4252 <div class="doc_text">
4253
4254 <h5>Syntax:</h5>
4255 <pre>
4256   declare void @llvm.memcpy.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
4257                                 i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
4258   declare void @llvm.memcpy.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
4259                                 i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
4260 </pre>
4261
4262 <h5>Overview:</h5>
4263
4264 <p>
4265 The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the source
4266 location to the destination location.
4267 </p>
4268
4269 <p>
4270 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt>
4271 intrinsics do not return a value, and takes an extra alignment argument.
4272 </p>
4273
4274 <h5>Arguments:</h5>
4275
4276 <p>
4277 The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer to
4278 the source.  The third argument is an integer argument
4279 specifying the number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment
4280 of the source and destination locations.
4281 </p>
4282
4283 <p>
4284 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
4285 the caller guarantees that both the source and destination pointers are aligned
4286 to that boundary.
4287 </p>
4288
4289 <h5>Semantics:</h5>
4290
4291 <p>
4292 The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the source
4293 location to the destination location, which are not allowed to overlap.  It
4294 copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to
4295 some boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
4296 be set to 0 or 1.
4297 </p>
4298 </div>
4299
4300
4301 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4302 <div class="doc_subsubsection">
4303   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
4304 </div>
4305
4306 <div class="doc_text">
4307
4308 <h5>Syntax:</h5>
4309 <pre>
4310   declare void @llvm.memmove.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
4311                                  i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
4312   declare void @llvm.memmove.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 * &lt;src&gt;,
4313                                  i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
4314 </pre>
4315
4316 <h5>Overview:</h5>
4317
4318 <p>
4319 The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the source
4320 location to the destination location. It is similar to the
4321 '<tt>llvm.memcmp</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to overlap.
4322 </p>
4323
4324 <p>
4325 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt>
4326 intrinsics do not return a value, and takes an extra alignment argument.
4327 </p>
4328
4329 <h5>Arguments:</h5>
4330
4331 <p>
4332 The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer to
4333 the source.  The third argument is an integer argument
4334 specifying the number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment
4335 of the source and destination locations.
4336 </p>
4337
4338 <p>
4339 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
4340 the caller guarantees that the source and destination pointers are aligned to
4341 that boundary.
4342 </p>
4343
4344 <h5>Semantics:</h5>
4345
4346 <p>
4347 The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the source
4348 location to the destination location, which may overlap.  It
4349 copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to
4350 some boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
4351 be set to 0 or 1.
4352 </p>
4353 </div>
4354
4355
4356 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4357 <div class="doc_subsubsection">
4358   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
4359 </div>
4360
4361 <div class="doc_text">
4362
4363 <h5>Syntax:</h5>
4364 <pre>
4365   declare void @llvm.memset.i32(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
4366                                 i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
4367   declare void @llvm.memset.i64(i8 * &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
4368                                 i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;)
4369 </pre>
4370
4371 <h5>Overview:</h5>
4372
4373 <p>
4374 The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a particular
4375 byte value.
4376 </p>
4377
4378 <p>
4379 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt> intrinsic
4380 does not return a value, and takes an extra alignment argument.
4381 </p>
4382
4383 <h5>Arguments:</h5>
4384
4385 <p>
4386 The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
4387 byte value to fill it with, the third argument is an integer
4388 argument specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the
4389 known alignment of destination location.
4390 </p>
4391
4392 <p>
4393 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
4394 the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that boundary.
4395 </p>
4396
4397 <h5>Semantics:</h5>
4398
4399 <p>
4400 The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting at
4401 the
4402 destination location.  If the argument is known to be aligned to some boundary,
4403 this can be specified as the fourth argument, otherwise it should be set to 0 or
4404 1.
4405 </p>
4406 </div>
4407
4408
4409 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4410 <div class="doc_subsubsection">
4411   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
4412 </div>
4413
4414 <div class="doc_text">
4415
4416 <h5>Syntax:</h5>
4417 <pre>
4418   declare float @llvm.sqrt.f32(float %Val)
4419   declare double @llvm.sqrt.f64(double %Val)
4420 </pre>
4421
4422 <h5>Overview:</h5>
4423
4424 <p>
4425 The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
4426 returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' function would.  Unlike
4427 <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined behavior for
4428 negative numbers (which allows for better optimization).
4429 </p>
4430
4431 <h5>Arguments:</h5>
4432
4433 <p>
4434 The argument and return value are floating point numbers of the same type.
4435 </p>
4436
4437 <h5>Semantics:</h5>
4438
4439 <p>
4440 This function returns the sqrt of the specified operand if it is a positive
4441 floating point number.
4442 </p>
4443 </div>
4444
4445 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4446 <div class="doc_subsubsection">
4447   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
4448 </div>
4449
4450 <div class="doc_text">
4451
4452 <h5>Syntax:</h5>
4453 <pre>
4454   declare float  @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
4455   declare double @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
4456 </pre>
4457
4458 <h5>Overview:</h5>
4459
4460 <p>
4461 The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
4462 specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
4463 multiplications is not defined.
4464 </p>
4465
4466 <h5>Arguments:</h5>
4467
4468 <p>
4469 The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
4470 that power.
4471 </p>
4472
4473 <h5>Semantics:</h5>
4474
4475 <p>
4476 This function returns the first value raised to the second power with an
4477 unspecified sequence of rounding operations.</p>
4478 </div>
4479
4480
4481 <!-- ======================================================================= -->
4482 <div class="doc_subsection">
4483   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
4484 </div>
4485
4486 <div class="doc_text">
4487 <p>
4488 LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
4489 These allow efficient code generation for some algorithms.
4490 </p>
4491
4492 </div>
4493
4494 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4495 <div class="doc_subsubsection">
4496   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
4497 </div>
4498
4499 <div class="doc_text">
4500
4501 <h5>Syntax:</h5>
4502 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
4503 type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0). Note the suffix
4504 that includes the type for the result and the operand.
4505 <pre>
4506   declare i16 @llvm.bswap.i16.i16(i16 &lt;id&gt;)
4507   declare i32 @llvm.bswap.i32.i32(i32 &lt;id&gt;)
4508   declare i64 @llvm.bswap.i64.i64(i64 &lt;id&gt;)
4509 </pre>
4510
4511 <h5>Overview:</h5>
4512
4513 <p>
4514 The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer
4515 values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These are
4516 useful for performing operations on data that is not in the target's native
4517 byte order.
4518 </p>
4519
4520 <h5>Semantics:</h5>
4521
4522 <p>
4523 The <tt>llvm.bswap.16.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high
4524 and low byte of the input i16 swapped.  Similarly, the <tt>llvm.bswap.i32</tt>
4525 intrinsic returns an i32 value that has the four bytes of the input i32
4526 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1, 2, 3 then the returned
4527 i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.  The <tt>llvm.bswap.i48.i48</tt>,
4528 <tt>llvm.bswap.i64.i64</tt> and other intrinsics extend this concept to
4529 additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and more, respectively).
4530 </p>
4531
4532 </div>
4533
4534 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4535 <div class="doc_subsubsection">
4536   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
4537 </div>
4538
4539 <div class="doc_text">
4540
4541 <h5>Syntax:</h5>
4542 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
4543 width. Not all targets support all bit widths however.
4544 <pre>
4545   declare i32 @llvm.ctpop.i8 (i8  &lt;src&gt;)
4546   declare i32 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
4547   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
4548   declare i32 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
4549   declare i32 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
4550 </pre>
4551
4552 <h5>Overview:</h5>
4553
4554 <p>
4555 The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set in a
4556 value.
4557 </p>
4558
4559 <h5>Arguments:</h5>
4560
4561 <p>
4562 The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
4563 integer type.  The return type must match the argument type.
4564 </p>
4565
4566 <h5>Semantics:</h5>
4567
4568 <p>
4569 The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable.
4570 </p>
4571 </div>
4572
4573 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4574 <div class="doc_subsubsection">
4575   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
4576 </div>
4577
4578 <div class="doc_text">
4579
4580 <h5>Syntax:</h5>
4581 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any
4582 integer bit width. Not all targets support all bit widths however.
4583 <pre>
4584   declare i32 @llvm.ctlz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
4585   declare i32 @llvm.ctlz.i16(i16 &lt;src&gt;)
4586   declare i32 @llvm.ctlz.i32(i32 &lt;src&gt;)
4587   declare i32 @llvm.ctlz.i64(i64 &lt;src&gt;)
4588   declare i32 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;)
4589 </pre>
4590
4591 <h5>Overview:</h5>
4592
4593 <p>
4594 The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
4595 leading zeros in a variable.
4596 </p>
4597
4598 <h5>Arguments:</h5>
4599
4600 <p>
4601 The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
4602 integer type. The return type must match the argument type.
4603 </p>
4604
4605 <h5>Semantics:</h5>
4606
4607 <p>
4608 The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant) zeros
4609 in a variable.  If the src == 0 then the result is the size in bits of the type
4610 of src. For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.
4611 </p>
4612 </div>
4613
4614
4615
4616 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4617 <div class="doc_subsubsection">
4618   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
4619 </div>
4620
4621 <div class="doc_text">
4622
4623 <h5>Syntax:</h5>
4624 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any
4625 integer bit width. Not all targets support all bit widths however.
4626 <pre>
4627   declare i32 @llvm.cttz.i8 (i8  &lt;src&gt;)
4628   declare i32 @llvm.cttz.i16(i16 &lt;src&gt;)
4629   declare i32 @llvm.cttz.i32(i32 &lt;src&gt;)
4630   declare i32 @llvm.cttz.i64(i64 &lt;src&gt;)
4631   declare i32 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;)
4632 </pre>
4633
4634 <h5>Overview:</h5>
4635
4636 <p>
4637 The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
4638 trailing zeros.
4639 </p>
4640
4641 <h5>Arguments:</h5>
4642
4643 <p>
4644 The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
4645 integer type.  The return type must match the argument type.
4646 </p>
4647
4648 <h5>Semantics:</h5>
4649
4650 <p>
4651 The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant) zeros
4652 in a variable.  If the src == 0 then the result is the size in bits of the type
4653 of src.  For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.
4654 </p>
4655 </div>
4656
4657 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4658 <div class="doc_subsubsection">
4659   <a name="int_part_select">'<tt>llvm.part.select.*</tt>' Intrinsic</a>
4660 </div>
4661
4662 <div class="doc_text">
4663
4664 <h5>Syntax:</h5>
4665 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.part.select</tt>
4666 on any integer bit width.
4667 <pre>
4668   declare i17 @llvm.part.select.i17.i17 (i17 %val, i32 %loBit, i32 %hiBit)
4669   declare i29 @llvm.part.select.i29.i29 (i29 %val, i32 %loBit, i32 %hiBit)
4670 </pre>
4671
4672 <h5>Overview:</h5>
4673 <p>The '<tt>llvm.part.select</tt>' family of intrinsic functions selects a
4674 range of bits from an integer value and returns them in the same bit width as
4675 the original value.</p>
4676
4677 <h5>Arguments:</h5>
4678 <p>The first argument, <tt>%val</tt> and the result may be integer types of
4679 any bit width but they must have the same bit width. The second and third
4680 arguments must be <tt>i32</tt> type since they specify only a bit index.</p>
4681
4682 <h5>Semantics:</h5>
4683 <p>The operation of the '<tt>llvm.part.select</tt>' intrinsic has two modes
4684 of operation: forwards and reverse. If <tt>%loBit</tt> is greater than
4685 <tt>%hiBits</tt> then the intrinsic operates in reverse mode. Otherwise it
4686 operates in forward mode.</p>
4687 <p>In forward mode, this intrinsic is the equivalent of shifting <tt>%val</tt>
4688 right by <tt>%loBit</tt> bits and then ANDing it with a mask with
4689 only the <tt>%hiBit - %loBit</tt> bits set, as follows:</p>
4690 <ol>
4691   <li>The <tt>%val</tt> is shifted right (LSHR) by the number of bits specified
4692   by <tt>%loBits</tt>. This normalizes the value to the low order bits.</li>
4693   <li>The <tt>%loBits</tt> value is subtracted from the <tt>%hiBits</tt> value
4694   to determine the number of bits to retain.</li>
4695   <li>A mask of the retained bits is created by shifting a -1 value.</li>
4696   <li>The mask is ANDed with <tt>%val</tt> to produce the result.
4697 </ol>
4698 <p>In reverse mode, a similar computation is made except that the bits are
4699 returned in the reverse order. So, for example, if <tt>X</tt> has the value
4700 <tt>i16 0x0ACF (101011001111)</tt> and we apply
4701 <tt>part.select(i16 X, 8, 3)</tt> to it, we get back the value
4702 <tt>i16 0x0026 (000000100110)</tt>.</p>
4703 </div>
4704
4705 <div class="doc_subsubsection">
4706   <a name="int_part_set">'<tt>llvm.part.set.*</tt>' Intrinsic</a>
4707 </div>
4708
4709 <div class="doc_text">
4710
4711 <h5>Syntax:</h5>
4712 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.part.set</tt>
4713 on any integer bit width.
4714 <pre>
4715   declare i17 @llvm.part.set.i17.i17.i9 (i17 %val, i9 %repl, i32 %lo, i32 %hi)
4716   declare i29 @llvm.part.set.i29.i29.i9 (i29 %val, i9 %repl, i32 %lo, i32 %hi)
4717 </pre>
4718
4719 <h5>Overview:</h5>
4720 <p>The '<tt>llvm.part.set</tt>' family of intrinsic functions replaces a range
4721 of bits in an integer value with another integer value. It returns the integer
4722 with the replaced bits.</p>
4723
4724 <h5>Arguments:</h5>
4725 <p>The first argument, <tt>%val</tt> and the result may be integer types of
4726 any bit width but they must have the same bit width. <tt>%val</tt> is the value
4727 whose bits will be replaced.  The second argument, <tt>%repl</tt> may be an
4728 integer of any bit width. The third and fourth arguments must be <tt>i32</tt>
4729 type since they specify only a bit index.</p>
4730
4731 <h5>Semantics:</h5>
4732 <p>The operation of the '<tt>llvm.part.set</tt>' intrinsic has two modes
4733 of operation: forwards and reverse. If <tt>%lo</tt> is greater than
4734 <tt>%hi</tt> then the intrinsic operates in reverse mode. Otherwise it
4735 operates in forward mode.</p>
4736 <p>For both modes, the <tt>%repl</tt> value is prepared for use by either
4737 truncating it down to the size of the replacement area or zero extending it
4738 up to that size.</p>
4739 <p>In forward mode, the bits between <tt>%lo</tt> and <tt>%hi</tt> (inclusive)
4740 are replaced with corresponding bits from <tt>%repl</tt>. That is the 0th bit
4741 in <tt>%repl</tt> replaces the <tt>%lo</tt>th bit in <tt>%val</tt> and etc. up
4742 to the <tt>%hi</tt>th bit.
4743 <p>In reverse mode, a similar computation is made except that the bits are
4744 reversed.  That is, the <tt>0</tt>th bit in <tt>%repl</tt> replaces the
4745 <tt>%hi</tt> bit in <tt>%val</tt> and etc. down to the <tt>%lo</tt>th bit.
4746 <h5>Examples:</h5>
4747 <pre>
4748   llvm.part.set(0xFFFF, 0, 4, 7) -&gt; 0xFF0F
4749   llvm.part.set(0xFFFF, 0, 7, 4) -&gt; 0xFF0F
4750   llvm.part.set(0xFFFF, 1, 7, 4) -&gt; 0xFF8F
4751   llvm.part.set(0xFFFF, F, 8, 3) -&gt; 0xFFE7
4752   llvm.part.set(0xFFFF, 0, 3, 8) -&gt; 0xFE07
4753 </pre>
4754 </div>
4755
4756 <!-- ======================================================================= -->
4757 <div class="doc_subsection">
4758   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
4759 </div>
4760
4761 <div class="doc_text">
4762 <p>
4763 The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt> prefix),
4764 are described in the <a
4765 href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source Level
4766 Debugging</a> document.
4767 </p>
4768 </div>
4769
4770
4771 <!-- ======================================================================= -->
4772 <div class="doc_subsection">
4773   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
4774 </div>
4775
4776 <div class="doc_text">
4777 <p> The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
4778 <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in the <a
4779 href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
4780 Handling</a> document. </p>
4781 </div>
4782
4783
4784 <!-- *********************************************************************** -->
4785 <hr>
4786 <address>
4787   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
4788   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss" alt="Valid CSS!"></a>
4789   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
4790   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401" alt="Valid HTML 4.01!" /></a>
4791
4792   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
4793   <a href="http://llvm.org">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
4794   Last modified: $Date$
4795 </address>
4796 </body>
4797 </html>