Fix grammar-o. Fixes PR13482!
[oota-llvm.git] / docs / LangRef.html
1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
3 <html>
4 <head>
5   <title>LLVM Assembly Language Reference Manual</title>
6   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
7   <meta name="author" content="Chris Lattner">
8   <meta name="description"
9   content="LLVM Assembly Language Reference Manual.">
10   <link rel="stylesheet" href="_static/llvm.css" type="text/css">
11 </head>
12
13 <body>
14
15 <h1>LLVM Language Reference Manual</h1>
16 <ol>
17   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
18   <li><a href="#introduction">Introduction</a></li>
19   <li><a href="#identifiers">Identifiers</a></li>
20   <li><a href="#highlevel">High Level Structure</a>
21     <ol>
22       <li><a href="#modulestructure">Module Structure</a></li>
23       <li><a href="#linkage">Linkage Types</a>
24         <ol>
25           <li><a href="#linkage_private">'<tt>private</tt>' Linkage</a></li>
26           <li><a href="#linkage_linker_private">'<tt>linker_private</tt>' Linkage</a></li>
27           <li><a href="#linkage_linker_private_weak">'<tt>linker_private_weak</tt>' Linkage</a></li>
28           <li><a href="#linkage_linker_private_weak_def_auto">'<tt>linker_private_weak_def_auto</tt>' Linkage</a></li>
29           <li><a href="#linkage_internal">'<tt>internal</tt>' Linkage</a></li>
30           <li><a href="#linkage_available_externally">'<tt>available_externally</tt>' Linkage</a></li>
31           <li><a href="#linkage_linkonce">'<tt>linkonce</tt>' Linkage</a></li>
32           <li><a href="#linkage_common">'<tt>common</tt>' Linkage</a></li>
33           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak</tt>' Linkage</a></li>
34           <li><a href="#linkage_appending">'<tt>appending</tt>' Linkage</a></li>
35           <li><a href="#linkage_externweak">'<tt>extern_weak</tt>' Linkage</a></li>
36           <li><a href="#linkage_linkonce_odr">'<tt>linkonce_odr</tt>' Linkage</a></li>
37           <li><a href="#linkage_weak">'<tt>weak_odr</tt>' Linkage</a></li>
38           <li><a href="#linkage_external">'<tt>external</tt>' Linkage</a></li>
39           <li><a href="#linkage_dllimport">'<tt>dllimport</tt>' Linkage</a></li>
40           <li><a href="#linkage_dllexport">'<tt>dllexport</tt>' Linkage</a></li>
41         </ol>
42       </li>
43       <li><a href="#callingconv">Calling Conventions</a></li>
44       <li><a href="#namedtypes">Named Types</a></li>
45       <li><a href="#globalvars">Global Variables</a></li>
46       <li><a href="#functionstructure">Functions</a></li>
47       <li><a href="#aliasstructure">Aliases</a></li>
48       <li><a href="#namedmetadatastructure">Named Metadata</a></li>
49       <li><a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a></li>
50       <li><a href="#fnattrs">Function Attributes</a></li>
51       <li><a href="#gc">Garbage Collector Names</a></li>
52       <li><a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a></li>
53       <li><a href="#datalayout">Data Layout</a></li>
54       <li><a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a></li>
55       <li><a href="#volatile">Volatile Memory Accesses</a></li>
56       <li><a href="#memmodel">Memory Model for Concurrent Operations</a></li>
57       <li><a href="#ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a></li>
58     </ol>
59   </li>
60   <li><a href="#typesystem">Type System</a>
61     <ol>
62       <li><a href="#t_classifications">Type Classifications</a></li>
63       <li><a href="#t_primitive">Primitive Types</a>
64         <ol>
65           <li><a href="#t_integer">Integer Type</a></li>
66           <li><a href="#t_floating">Floating Point Types</a></li>
67           <li><a href="#t_x86mmx">X86mmx Type</a></li>
68           <li><a href="#t_void">Void Type</a></li>
69           <li><a href="#t_label">Label Type</a></li>
70           <li><a href="#t_metadata">Metadata Type</a></li>
71         </ol>
72       </li>
73       <li><a href="#t_derived">Derived Types</a>
74         <ol>
75           <li><a href="#t_aggregate">Aggregate Types</a>
76             <ol>
77               <li><a href="#t_array">Array Type</a></li>
78               <li><a href="#t_struct">Structure Type</a></li>
79               <li><a href="#t_opaque">Opaque Structure Types</a></li>
80               <li><a href="#t_vector">Vector Type</a></li>
81             </ol>
82           </li>
83           <li><a href="#t_function">Function Type</a></li>
84           <li><a href="#t_pointer">Pointer Type</a></li>
85         </ol>
86       </li>
87     </ol>
88   </li>
89   <li><a href="#constants">Constants</a>
90     <ol>
91       <li><a href="#simpleconstants">Simple Constants</a></li>
92       <li><a href="#complexconstants">Complex Constants</a></li>
93       <li><a href="#globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a></li>
94       <li><a href="#undefvalues">Undefined Values</a></li>
95       <li><a href="#poisonvalues">Poison Values</a></li>
96       <li><a href="#blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a></li>
97       <li><a href="#constantexprs">Constant Expressions</a></li>
98     </ol>
99   </li>
100   <li><a href="#othervalues">Other Values</a>
101     <ol>
102       <li><a href="#inlineasm">Inline Assembler Expressions</a></li>
103       <li><a href="#metadata">Metadata Nodes and Metadata Strings</a>
104         <ol>
105           <li><a href="#tbaa">'<tt>tbaa</tt>' Metadata</a></li>
106           <li><a href="#fpmath">'<tt>fpmath</tt>' Metadata</a></li>
107           <li><a href="#range">'<tt>range</tt>' Metadata</a></li>
108         </ol>
109       </li>
110     </ol>
111   </li>
112   <li><a href="#module_flags">Module Flags Metadata</a>
113     <ol>
114       <li><a href="#objc_gc_flags">Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata</a></li>
115     </ol>
116   </li>
117   <li><a href="#intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
118     <ol>
119       <li><a href="#intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a></li>
120       <li><a href="#intg_compiler_used">The '<tt>llvm.compiler.used</tt>'
121           Global Variable</a></li>
122       <li><a href="#intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>'
123          Global Variable</a></li>
124       <li><a href="#intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>'
125          Global Variable</a></li>
126     </ol>
127   </li>
128   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
129     <ol>
130       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
131         <ol>
132           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
133           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
134           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
135           <li><a href="#i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a></li>
136           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
137           <li><a href="#i_resume">'<tt>resume</tt>'  Instruction</a></li>
138           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
139         </ol>
140       </li>
141       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
142         <ol>
143           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
144           <li><a href="#i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a></li>
145           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
146           <li><a href="#i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a></li>
147           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
148           <li><a href="#i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a></li>
149           <li><a href="#i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a></li>
150           <li><a href="#i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a></li>
151           <li><a href="#i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a></li>
152           <li><a href="#i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a></li>
153           <li><a href="#i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a></li>
154           <li><a href="#i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a></li>
155         </ol>
156       </li>
157       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
158         <ol>
159           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
160           <li><a href="#i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a></li>
161           <li><a href="#i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a></li>
162           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
163           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
164           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
165         </ol>
166       </li>
167       <li><a href="#vectorops">Vector Operations</a>
168         <ol>
169           <li><a href="#i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a></li>
170           <li><a href="#i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a></li>
171           <li><a href="#i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a></li>
172         </ol>
173       </li>
174       <li><a href="#aggregateops">Aggregate Operations</a>
175         <ol>
176           <li><a href="#i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a></li>
177           <li><a href="#i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a></li>
178         </ol>
179       </li>
180       <li><a href="#memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
181         <ol>
182           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a></li>
183          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a></li>
184          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a></li>
185          <li><a href="#i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a></li>
186          <li><a href="#i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a></li>
187          <li><a href="#i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a></li>
188          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
189         </ol>
190       </li>
191       <li><a href="#convertops">Conversion Operations</a>
192         <ol>
193           <li><a href="#i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
194           <li><a href="#i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a></li>
195           <li><a href="#i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a></li>
196           <li><a href="#i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a></li>
197           <li><a href="#i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a></li>
198           <li><a href="#i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a></li>
199           <li><a href="#i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a></li>
200           <li><a href="#i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
201           <li><a href="#i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a></li>
202           <li><a href="#i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a></li>
203           <li><a href="#i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a></li>
204           <li><a href="#i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a></li>
205         </ol>
206       </li>
207       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
208         <ol>
209           <li><a href="#i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a></li>
210           <li><a href="#i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a></li>
211           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
212           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
213           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
214           <li><a href="#i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>'  Instruction</a></li>
215           <li><a href="#i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a></li>
216         </ol>
217       </li>
218     </ol>
219   </li>
220   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
221     <ol>
222       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
223         <ol>
224           <li><a href="#int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
225           <li><a href="#int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
226           <li><a href="#int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
227         </ol>
228       </li>
229       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
230         <ol>
231           <li><a href="#int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
232           <li><a href="#int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
233           <li><a href="#int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
234         </ol>
235       </li>
236       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
237         <ol>
238           <li><a href="#int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
239           <li><a href="#int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
240           <li><a href="#int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a></li>
241           <li><a href="#int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a></li>
242           <li><a href="#int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
243           <li><a href="#int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
244           <li><a href="#int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a></li>
245         </ol>
246       </li>
247       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
248         <ol>
249           <li><a href="#int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy.*</tt>' Intrinsic</a></li>
250           <li><a href="#int_memmove">'<tt>llvm.memmove.*</tt>' Intrinsic</a></li>
251           <li><a href="#int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsic</a></li>
252           <li><a href="#int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a></li>
253           <li><a href="#int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a></li>
254           <li><a href="#int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a></li>
255           <li><a href="#int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a></li>
256           <li><a href="#int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a></li>
257           <li><a href="#int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a></li>
258           <li><a href="#int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a></li>
259           <li><a href="#int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a></li>
260           <li><a href="#int_fabs">'<tt>llvm.fabs.*</tt>' Intrinsic</a></li>
261           <li><a href="#int_floor">'<tt>llvm.floor.*</tt>' Intrinsic</a></li>
262         </ol>
263       </li>
264       <li><a href="#int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
265         <ol>
266           <li><a href="#int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a></li>
267           <li><a href="#int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic </a></li>
268           <li><a href="#int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
269           <li><a href="#int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic </a></li>
270         </ol>
271       </li>
272       <li><a href="#int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
273         <ol>
274           <li><a href="#int_sadd_overflow">'<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
275           <li><a href="#int_uadd_overflow">'<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
276           <li><a href="#int_ssub_overflow">'<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
277           <li><a href="#int_usub_overflow">'<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
278           <li><a href="#int_smul_overflow">'<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
279           <li><a href="#int_umul_overflow">'<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt> Intrinsics</a></li>
280         </ol>
281       </li>
282       <li><a href="#spec_arithmetic">Specialised Arithmetic Intrinsics</a>
283         <ol>
284           <li><a href="#fmuladd">'<tt>llvm.fmuladd</tt> Intrinsic</a></li>
285         </ol>
286       </li>
287       <li><a href="#int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
288         <ol>
289           <li><a href="#int_convert_to_fp16">'<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
290           <li><a href="#int_convert_from_fp16">'<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic</a></li>
291         </ol>
292       </li>
293       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
294       <li><a href="#int_eh">Exception Handling intrinsics</a></li>
295       <li><a href="#int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
296         <ol>
297           <li><a href="#int_it">'<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
298           <li><a href="#int_at">'<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic</a></li>
299         </ol>
300       </li>
301       <li><a href="#int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
302         <ol>
303           <li><a href="#int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a></li>
304           <li><a href="#int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a></li>
305           <li><a href="#int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a></li>
306           <li><a href="#int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a></li>
307         </ol>
308       </li>
309       <li><a href="#int_general">General intrinsics</a>
310         <ol>
311           <li><a href="#int_var_annotation">
312             '<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a></li>
313           <li><a href="#int_annotation">
314             '<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a></li>
315           <li><a href="#int_trap">
316             '<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a></li>
317           <li><a href="#int_debugtrap">
318             '<tt>llvm.debugtrap</tt>' Intrinsic</a></li>
319           <li><a href="#int_stackprotector">
320             '<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a></li>
321           <li><a href="#int_objectsize">
322             '<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a></li>
323           <li><a href="#int_expect">
324             '<tt>llvm.expect</tt>' Intrinsic</a></li>
325           <li><a href="#int_donothing">
326             '<tt>llvm.donothing</tt>' Intrinsic</a></li>
327         </ol>
328       </li>
329     </ol>
330   </li>
331 </ol>
332
333 <div class="doc_author">
334   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
335             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
336 </div>
337
338 <!-- *********************************************************************** -->
339 <h2><a name="abstract">Abstract</a></h2>
340 <!-- *********************************************************************** -->
341
342 <div>
343
344 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. LLVM is
345    a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides type
346    safety, low-level operations, flexibility, and the capability of representing
347    'all' high-level languages cleanly.  It is the common code representation
348    used throughout all phases of the LLVM compilation strategy.</p>
349
350 </div>
351
352 <!-- *********************************************************************** -->
353 <h2><a name="introduction">Introduction</a></h2>
354 <!-- *********************************************************************** -->
355
356 <div>
357
358 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three different forms:
359    as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode representation (suitable
360    for fast loading by a Just-In-Time compiler), and as a human readable
361    assembly language representation.  This allows LLVM to provide a powerful
362    intermediate representation for efficient compiler transformations and
363    analysis, while providing a natural means to debug and visualize the
364    transformations.  The three different forms of LLVM are all equivalent.  This
365    document describes the human readable representation and notation.</p>
366
367 <p>The LLVM representation aims to be light-weight and low-level while being
368    expressive, typed, and extensible at the same time.  It aims to be a
369    "universal IR" of sorts, by being at a low enough level that high-level ideas
370    may be cleanly mapped to it (similar to how microprocessors are "universal
371    IR's", allowing many source languages to be mapped to them).  By providing
372    type information, LLVM can be used as the target of optimizations: for
373    example, through pointer analysis, it can be proven that a C automatic
374    variable is never accessed outside of the current function, allowing it to
375    be promoted to a simple SSA value instead of a memory location.</p>
376
377 <!-- _______________________________________________________________________ -->
378 <h4>
379   <a name="wellformed">Well-Formedness</a>
380 </h4>
381
382 <div>
383
384 <p>It is important to note that this document describes 'well formed' LLVM
385    assembly language.  There is a difference between what the parser accepts and
386    what is considered 'well formed'.  For example, the following instruction is
387    syntactically okay, but not well formed:</p>
388
389 <pre class="doc_code">
390 %x = <a href="#i_add">add</a> i32 1, %x
391 </pre>
392
393 <p>because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of its uses. The
394    LLVM infrastructure provides a verification pass that may be used to verify
395    that an LLVM module is well formed.  This pass is automatically run by the
396    parser after parsing input assembly and by the optimizer before it outputs
397    bitcode.  The violations pointed out by the verifier pass indicate bugs in
398    transformation passes or input to the parser.</p>
399
400 </div>
401
402 </div>
403
404 <!-- Describe the typesetting conventions here. -->
405
406 <!-- *********************************************************************** -->
407 <h2><a name="identifiers">Identifiers</a></h2>
408 <!-- *********************************************************************** -->
409
410 <div>
411
412 <p>LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
413    identifiers (functions, global variables) begin with the <tt>'@'</tt>
414    character. Local identifiers (register names, types) begin with
415    the <tt>'%'</tt> character. Additionally, there are three different formats
416    for identifiers, for different purposes:</p>
417
418 <ol>
419   <li>Named values are represented as a string of characters with their prefix.
420       For example, <tt>%foo</tt>, <tt>@DivisionByZero</tt>,
421       <tt>%a.really.long.identifier</tt>. The actual regular expression used is
422       '<tt>[%@][a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.  Identifiers which require
423       other characters in their names can be surrounded with quotes. Special
424       characters may be escaped using <tt>"\xx"</tt> where <tt>xx</tt> is the
425       ASCII code for the character in hexadecimal.  In this way, any character
426       can be used in a name value, even quotes themselves.</li>
427
428   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with their
429       prefix.  For example, <tt>%12</tt>, <tt>@2</tt>, <tt>%44</tt>.</li>
430
431   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
432       constants</a>, below.</li>
433 </ol>
434
435 <p>LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
436    don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
437    reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
438    unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
439    variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
440
441 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
442    languages. There are keywords for different opcodes
443    ('<tt><a href="#i_add">add</a></tt>',
444    '<tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt>',
445    '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names
446    ('<tt><a href="#t_void">void</a></tt>',
447    '<tt><a href="#t_primitive">i32</a></tt>', etc...), and others.  These
448    reserved words cannot conflict with variable names, because none of them
449    start with a prefix character (<tt>'%'</tt> or <tt>'@'</tt>).</p>
450
451 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
452    '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
453
454 <p>The easy way:</p>
455
456 <pre class="doc_code">
457 %result = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %X, 8
458 </pre>
459
460 <p>After strength reduction:</p>
461
462 <pre class="doc_code">
463 %result = <a href="#i_shl">shl</a> i32 %X, i8 3
464 </pre>
465
466 <p>And the hard way:</p>
467
468 <pre class="doc_code">
469 %0 = <a href="#i_add">add</a> i32 %X, %X           <i>; yields {i32}:%0</i>
470 %1 = <a href="#i_add">add</a> i32 %0, %0           <i>; yields {i32}:%1</i>
471 %result = <a href="#i_add">add</a> i32 %1, %1
472 </pre>
473
474 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several important
475    lexical features of LLVM:</p>
476
477 <ol>
478   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
479       line.</li>
480
481   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
482       assigned to a named value.</li>
483
484   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
485 </ol>
486
487 <p>It also shows a convention that we follow in this document.  When
488    demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
489    defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
490    text.</p>
491
492 </div>
493
494 <!-- *********************************************************************** -->
495 <h2><a name="highlevel">High Level Structure</a></h2>
496 <!-- *********************************************************************** -->
497 <div>
498 <!-- ======================================================================= -->
499 <h3>
500   <a name="modulestructure">Module Structure</a>
501 </h3>
502
503 <div>
504
505 <p>LLVM programs are composed of <tt>Module</tt>s, each of which is a
506    translation unit of the input programs.  Each module consists of functions,
507    global variables, and symbol table entries.  Modules may be combined together
508    with the LLVM linker, which merges function (and global variable)
509    definitions, resolves forward declarations, and merges symbol table
510    entries. Here is an example of the "hello world" module:</p>
511
512 <pre class="doc_code">
513 <i>; Declare the string constant as a global constant.</i>&nbsp;
514 <a href="#identifiers">@.str</a> = <a href="#linkage_private">private</a>&nbsp;<a href="#globalvars">unnamed_addr</a>&nbsp;<a href="#globalvars">constant</a>&nbsp;<a href="#t_array">[13 x i8]</a> c"hello world\0A\00"&nbsp;
515
516 <i>; External declaration of the puts function</i>&nbsp;
517 <a href="#functionstructure">declare</a> i32 @puts(i8* <a href="#nocapture">nocapture</a>) <a href="#fnattrs">nounwind</a>&nbsp;
518
519 <i>; Definition of main function</i>
520 define i32 @main() {   <i>; i32()* </i>&nbsp;
521   <i>; Convert [13 x i8]* to i8  *...</i>&nbsp;
522   %cast210 = <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0
523
524   <i>; Call puts function to write out the string to stdout.</i>&nbsp;
525   <a href="#i_call">call</a> i32 @puts(i8* %cast210)
526   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0&nbsp;
527 }
528
529 <i>; Named metadata</i>
530 !1 = metadata !{i32 42}
531 !foo = !{!1, null}
532 </pre>
533
534 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a> named
535    "<tt>.str</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>" function,
536    a <a href="#functionstructure">function definition</a> for
537    "<tt>main</tt>" and <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> 
538    "<tt>foo</tt>".</p>
539
540 <p>In general, a module is made up of a list of global values (where both
541    functions and global variables are global values). Global values are
542    represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
543    array of char, and a pointer to a function), and have one of the
544    following <a href="#linkage">linkage types</a>.</p>
545
546 </div>
547
548 <!-- ======================================================================= -->
549 <h3>
550   <a name="linkage">Linkage Types</a>
551 </h3>
552
553 <div>
554
555 <p>All Global Variables and Functions have one of the following types of
556    linkage:</p>
557
558 <dl>
559   <dt><tt><b><a name="linkage_private">private</a></b></tt></dt>
560   <dd>Global values with "<tt>private</tt>" linkage are only directly accessible
561       by objects in the current module. In particular, linking code into a
562       module with an private global value may cause the private to be renamed as
563       necessary to avoid collisions.  Because the symbol is private to the
564       module, all references can be updated. This doesn't show up in any symbol
565       table in the object file.</dd>
566
567   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private">linker_private</a></b></tt></dt>
568   <dd>Similar to <tt>private</tt>, but the symbol is passed through the
569       assembler and evaluated by the linker. Unlike normal strong symbols, they
570       are removed by the linker from the final linked image (executable or
571       dynamic library).</dd>
572
573   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private_weak">linker_private_weak</a></b></tt></dt>
574   <dd>Similar to "<tt>linker_private</tt>", but the symbol is weak. Note that
575       <tt>linker_private_weak</tt> symbols are subject to coalescing by the
576       linker. The symbols are removed by the linker from the final linked image
577       (executable or dynamic library).</dd>
578
579   <dt><tt><b><a name="linkage_linker_private_weak_def_auto">linker_private_weak_def_auto</a></b></tt></dt>
580   <dd>Similar to "<tt>linker_private_weak</tt>", but it's known that the address
581       of the object is not taken. For instance, functions that had an inline
582       definition, but the compiler decided not to inline it. Note,
583       unlike <tt>linker_private</tt> and <tt>linker_private_weak</tt>,
584       <tt>linker_private_weak_def_auto</tt> may have only <tt>default</tt>
585       visibility.  The symbols are removed by the linker from the final linked
586       image (executable or dynamic library).</dd>
587
588   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt></dt>
589   <dd>Similar to private, but the value shows as a local symbol
590       (<tt>STB_LOCAL</tt> in the case of ELF) in the object file. This
591       corresponds to the notion of the '<tt>static</tt>' keyword in C.</dd>
592
593   <dt><tt><b><a name="linkage_available_externally">available_externally</a></b></tt></dt>
594   <dd>Globals with "<tt>available_externally</tt>" linkage are never emitted
595       into the object file corresponding to the LLVM module.  They exist to
596       allow inlining and other optimizations to take place given knowledge of
597       the definition of the global, which is known to be somewhere outside the
598       module.  Globals with <tt>available_externally</tt> linkage are allowed to
599       be discarded at will, and are otherwise the same as <tt>linkonce_odr</tt>.
600       This linkage type is only allowed on definitions, not declarations.</dd>
601
602   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt></dt>
603   <dd>Globals with "<tt>linkonce</tt>" linkage are merged with other globals of
604       the same name when linkage occurs.  This can be used to implement
605       some forms of inline functions, templates, or other code which must be
606       generated in each translation unit that uses it, but where the body may
607       be overridden with a more definitive definition later.  Unreferenced
608       <tt>linkonce</tt> globals are allowed to be discarded.  Note that
609       <tt>linkonce</tt> linkage does not actually allow the optimizer to
610       inline the body of this function into callers because it doesn't know if
611       this definition of the function is the definitive definition within the
612       program or whether it will be overridden by a stronger definition.
613       To enable inlining and other optimizations, use "<tt>linkonce_odr</tt>"
614       linkage.</dd>
615
616   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt></dt>
617   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage has the same merging semantics as
618       <tt>linkonce</tt> linkage, except that unreferenced globals with
619       <tt>weak</tt> linkage may not be discarded.  This is used for globals that
620       are declared "weak" in C source code.</dd>
621
622   <dt><tt><b><a name="linkage_common">common</a></b></tt></dt>
623   <dd>"<tt>common</tt>" linkage is most similar to "<tt>weak</tt>" linkage, but
624       they are used for tentative definitions in C, such as "<tt>int X;</tt>" at
625       global scope.
626       Symbols with "<tt>common</tt>" linkage are merged in the same way as
627       <tt>weak symbols</tt>, and they may not be deleted if unreferenced.
628       <tt>common</tt> symbols may not have an explicit section,
629       must have a zero initializer, and may not be marked '<a
630       href="#globalvars"><tt>constant</tt></a>'.  Functions and aliases may not
631       have common linkage.</dd>
632
633
634   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt></dt>
635   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
636       pointer to array type.  When two global variables with appending linkage
637       are linked together, the two global arrays are appended together.  This is
638       the LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
639       "sections" with identical names when .o files are linked.</dd>
640
641   <dt><tt><b><a name="linkage_externweak">extern_weak</a></b></tt></dt>
642   <dd>The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the symbol
643       is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null instead of
644       being an undefined reference.</dd>
645
646   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce_odr">linkonce_odr</a></b></tt></dt>
647   <dt><tt><b><a name="linkage_weak_odr">weak_odr</a></b></tt></dt>
648   <dd>Some languages allow differing globals to be merged, such as two functions
649       with different semantics.  Other languages, such as <tt>C++</tt>, ensure
650       that only equivalent globals are ever merged (the "one definition rule"
651       &mdash; "ODR").  Such languages can use the <tt>linkonce_odr</tt>
652       and <tt>weak_odr</tt> linkage types to indicate that the global will only
653       be merged with equivalent globals.  These linkage types are otherwise the
654       same as their non-<tt>odr</tt> versions.</dd>
655
656   <dt><tt><b><a name="linkage_external">external</a></b></tt></dt>
657   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
658       visible, meaning that it participates in linkage and can be used to
659       resolve external symbol references.</dd>
660 </dl>
661
662 <p>The next two types of linkage are targeted for Microsoft Windows platform
663    only. They are designed to support importing (exporting) symbols from (to)
664    DLLs (Dynamic Link Libraries).</p>
665
666 <dl>
667   <dt><tt><b><a name="linkage_dllimport">dllimport</a></b></tt></dt>
668   <dd>"<tt>dllimport</tt>" linkage causes the compiler to reference a function
669       or variable via a global pointer to a pointer that is set up by the DLL
670       exporting the symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is
671       formed by combining <code>__imp_</code> and the function or variable
672       name.</dd>
673
674   <dt><tt><b><a name="linkage_dllexport">dllexport</a></b></tt></dt>
675   <dd>"<tt>dllexport</tt>" linkage causes the compiler to provide a global
676       pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
677       <tt>dllimport</tt> attribute. On Microsoft Windows targets, the pointer
678       name is formed by combining <code>__imp_</code> and the function or
679       variable name.</dd>
680 </dl>
681
682 <p>For example, since the "<tt>.LC0</tt>" variable is defined to be internal, if
683    another module defined a "<tt>.LC0</tt>" variable and was linked with this
684    one, one of the two would be renamed, preventing a collision.  Since
685    "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are external (i.e., lacking any linkage
686    declarations), they are accessible outside of the current module.</p>
687
688 <p>It is illegal for a function <i>declaration</i> to have any linkage type
689    other than <tt>external</tt>, <tt>dllimport</tt>
690   or <tt>extern_weak</tt>.</p>
691
692 <p>Aliases can have only <tt>external</tt>, <tt>internal</tt>, <tt>weak</tt>
693    or <tt>weak_odr</tt> linkages.</p>
694
695 </div>
696
697 <!-- ======================================================================= -->
698 <h3>
699   <a name="callingconv">Calling Conventions</a>
700 </h3>
701
702 <div>
703
704 <p>LLVM <a href="#functionstructure">functions</a>, <a href="#i_call">calls</a>
705    and <a href="#i_invoke">invokes</a> can all have an optional calling
706    convention specified for the call.  The calling convention of any pair of
707    dynamic caller/callee must match, or the behavior of the program is
708    undefined.  The following calling conventions are supported by LLVM, and more
709    may be added in the future:</p>
710
711 <dl>
712   <dt><b>"<tt>ccc</tt>" - The C calling convention</b>:</dt>
713   <dd>This calling convention (the default if no other calling convention is
714       specified) matches the target C calling conventions.  This calling
715       convention supports varargs function calls and tolerates some mismatch in
716       the declared prototype and implemented declaration of the function (as
717       does normal C).</dd>
718
719   <dt><b>"<tt>fastcc</tt>" - The fast calling convention</b>:</dt>
720   <dd>This calling convention attempts to make calls as fast as possible
721       (e.g. by passing things in registers).  This calling convention allows the
722       target to use whatever tricks it wants to produce fast code for the
723       target, without having to conform to an externally specified ABI
724       (Application Binary Interface).
725       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Tail calls can only be optimized
726       when this or the GHC convention is used.</a>  This calling convention
727       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
728       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
729
730   <dt><b>"<tt>coldcc</tt>" - The cold calling convention</b>:</dt>
731   <dd>This calling convention attempts to make code in the caller as efficient
732       as possible under the assumption that the call is not commonly executed.
733       As such, these calls often preserve all registers so that the call does
734       not break any live ranges in the caller side.  This calling convention
735       does not support varargs and requires the prototype of all callees to
736       exactly match the prototype of the function definition.</dd>
737
738   <dt><b>"<tt>cc <em>10</em></tt>" - GHC convention</b>:</dt>
739   <dd>This calling convention has been implemented specifically for use by the
740       <a href="http://www.haskell.org/ghc">Glasgow Haskell Compiler (GHC)</a>.
741       It passes everything in registers, going to extremes to achieve this by
742       disabling callee save registers. This calling convention should not be
743       used lightly but only for specific situations such as an alternative to
744       the <em>register pinning</em> performance technique often used when
745       implementing functional programming languages.At the moment only X86
746       supports this convention and it has the following limitations:
747       <ul>
748         <li>On <em>X86-32</em> only supports up to 4 bit type parameters. No
749             floating point types are supported.</li>
750         <li>On <em>X86-64</em> only supports up to 10 bit type parameters and
751             6 floating point parameters.</li>
752       </ul>
753       This calling convention supports
754       <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">tail call optimization</a> but
755       requires both the caller and callee are using it.
756   </dd>
757
758   <dt><b>"<tt>cc &lt;<em>n</em>&gt;</tt>" - Numbered convention</b>:</dt>
759   <dd>Any calling convention may be specified by number, allowing
760       target-specific calling conventions to be used.  Target specific calling
761       conventions start at 64.</dd>
762 </dl>
763
764 <p>More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
765    support Pascal conventions or any other well-known target-independent
766    convention.</p>
767
768 </div>
769
770 <!-- ======================================================================= -->
771 <h3>
772   <a name="visibility">Visibility Styles</a>
773 </h3>
774
775 <div>
776
777 <p>All Global Variables and Functions have one of the following visibility
778    styles:</p>
779
780 <dl>
781   <dt><b>"<tt>default</tt>" - Default style</b>:</dt>
782   <dd>On targets that use the ELF object file format, default visibility means
783       that the declaration is visible to other modules and, in shared libraries,
784       means that the declared entity may be overridden. On Darwin, default
785       visibility means that the declaration is visible to other modules. Default
786       visibility corresponds to "external linkage" in the language.</dd>
787
788   <dt><b>"<tt>hidden</tt>" - Hidden style</b>:</dt>
789   <dd>Two declarations of an object with hidden visibility refer to the same
790       object if they are in the same shared object. Usually, hidden visibility
791       indicates that the symbol will not be placed into the dynamic symbol
792       table, so no other module (executable or shared library) can reference it
793       directly.</dd>
794
795   <dt><b>"<tt>protected</tt>" - Protected style</b>:</dt>
796   <dd>On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be placed in
797       the dynamic symbol table, but that references within the defining module
798       will bind to the local symbol. That is, the symbol cannot be overridden by
799       another module.</dd>
800 </dl>
801
802 </div>
803
804 <!-- ======================================================================= -->
805 <h3>
806   <a name="namedtypes">Named Types</a>
807 </h3>
808
809 <div>
810
811 <p>LLVM IR allows you to specify name aliases for certain types.  This can make
812    it easier to read the IR and make the IR more condensed (particularly when
813    recursive types are involved).  An example of a name specification is:</p>
814
815 <pre class="doc_code">
816 %mytype = type { %mytype*, i32 }
817 </pre>
818
819 <p>You may give a name to any <a href="#typesystem">type</a> except
820    "<a href="#t_void">void</a>".  Type name aliases may be used anywhere a type
821    is expected with the syntax "%mytype".</p>
822
823 <p>Note that type names are aliases for the structural type that they indicate,
824    and that you can therefore specify multiple names for the same type.  This
825    often leads to confusing behavior when dumping out a .ll file.  Since LLVM IR
826    uses structural typing, the name is not part of the type.  When printing out
827    LLVM IR, the printer will pick <em>one name</em> to render all types of a
828    particular shape.  This means that if you have code where two different
829    source types end up having the same LLVM type, that the dumper will sometimes
830    print the "wrong" or unexpected type.  This is an important design point and
831    isn't going to change.</p>
832
833 </div>
834
835 <!-- ======================================================================= -->
836 <h3>
837   <a name="globalvars">Global Variables</a>
838 </h3>
839
840 <div>
841
842 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
843    instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized, may
844    have an explicit section to be placed in, and may have an optional explicit
845    alignment specified.</p>
846
847 <p>A variable may be defined as <tt>thread_local</tt>, which
848    means that it will not be shared by threads (each thread will have a
849    separated copy of the variable).  Not all targets support thread-local
850    variables.  Optionally, a TLS model may be specified:</p>
851
852 <dl>
853   <dt><b><tt>localdynamic</tt></b>:</dt>
854   <dd>For variables that are only used within the current shared library.</dd>
855
856   <dt><b><tt>initialexec</tt></b>:</dt>
857   <dd>For variables in modules that will not be loaded dynamically.</dd>
858
859   <dt><b><tt>localexec</tt></b>:</dt>
860   <dd>For variables defined in the executable and only used within it.</dd>
861 </dl>
862
863 <p>The models correspond to the ELF TLS models; see
864    <a href="http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf">ELF
865    Handling For Thread-Local Storage</a> for more information on under which
866    circumstances the different models may be used.  The target may choose a
867    different TLS model if the specified model is not supported, or if a better
868    choice of model can be made.</p>
869
870 <p>A variable may be defined as a global
871    "constant," which indicates that the contents of the variable
872    will <b>never</b> be modified (enabling better optimization, allowing the
873    global data to be placed in the read-only section of an executable, etc).
874    Note that variables that need runtime initialization cannot be marked
875    "constant" as there is a store to the variable.</p>
876
877 <p>LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
878    constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
879    can be used to enable slightly better optimization of the program, but
880    requires the language definition to guarantee that optimizations based on the
881    'constantness' are valid for the translation units that do not include the
882    definition.</p>
883
884 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in scope
885    (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global variables
886    always define a pointer to their "content" type because they describe a
887    region of memory, and all memory objects in LLVM are accessed through
888    pointers.</p>
889
890 <p>Global variables can be marked with <tt>unnamed_addr</tt> which indicates
891   that the address is not significant, only the content. Constants marked
892   like this can be merged with other constants if they have the same
893   initializer. Note that a constant with significant address <em>can</em>
894   be merged with a <tt>unnamed_addr</tt> constant, the result being a
895   constant whose address is significant.</p>
896
897 <p>A global variable may be declared to reside in a target-specific numbered
898    address space. For targets that support them, address spaces may affect how
899    optimizations are performed and/or what target instructions are used to
900    access the variable. The default address space is zero. The address space
901    qualifier must precede any other attributes.</p>
902
903 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for globals.  If the target
904    supports it, it will emit globals to the section specified.</p>
905
906 <p>An explicit alignment may be specified for a global, which must be a power
907    of 2.  If not present, or if the alignment is set to zero, the alignment of
908    the global is set by the target to whatever it feels convenient.  If an
909    explicit alignment is specified, the global is forced to have exactly that
910    alignment.  Targets and optimizers are not allowed to over-align the global
911    if the global has an assigned section.  In this case, the extra alignment
912    could be observable: for example, code could assume that the globals are
913    densely packed in their section and try to iterate over them as an array,
914    alignment padding would break this iteration.</p>
915
916 <p>For example, the following defines a global in a numbered address space with
917    an initializer, section, and alignment:</p>
918
919 <pre class="doc_code">
920 @G = addrspace(5) constant float 1.0, section "foo", align 4
921 </pre>
922
923 <p>The following example defines a thread-local global with
924    the <tt>initialexec</tt> TLS model:</p>
925
926 <pre class="doc_code">
927 @G = thread_local(initialexec) global i32 0, align 4
928 </pre>
929
930 </div>
931
932
933 <!-- ======================================================================= -->
934 <h3>
935   <a name="functionstructure">Functions</a>
936 </h3>
937
938 <div>
939
940 <p>LLVM function definitions consist of the "<tt>define</tt>" keyword, an
941    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
942    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
943    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
944    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
945    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
946    name, a (possibly empty) argument list (each with optional
947    <a href="#paramattrs">parameter attributes</a>), optional
948    <a href="#fnattrs">function attributes</a>, an optional section, an optional
949    alignment, an optional <a href="#gc">garbage collector name</a>, an opening
950    curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.</p>
951
952 <p>LLVM function declarations consist of the "<tt>declare</tt>" keyword, an
953    optional <a href="#linkage">linkage type</a>, an optional
954    <a href="#visibility">visibility style</a>, an optional
955    <a href="#callingconv">calling convention</a>,
956    an optional <tt>unnamed_addr</tt> attribute, a return type, an optional
957    <a href="#paramattrs">parameter attribute</a> for the return type, a function
958    name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an
959    optional <a href="#gc">garbage collector name</a>.</p>
960
961 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
962    (Control Flow Graph) for the function.  Each basic block may optionally start
963    with a label (giving the basic block a symbol table entry), contains a list
964    of instructions, and ends with a <a href="#terminators">terminator</a>
965    instruction (such as a branch or function return).</p>
966
967 <p>The first basic block in a function is special in two ways: it is immediately
968    executed on entrance to the function, and it is not allowed to have
969    predecessor basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry
970    block of a function).  Because the block can have no predecessors, it also
971    cannot have any <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
972
973 <p>LLVM allows an explicit section to be specified for functions.  If the target
974    supports it, it will emit functions to the section specified.</p>
975
976 <p>An explicit alignment may be specified for a function.  If not present, or if
977    the alignment is set to zero, the alignment of the function is set by the
978    target to whatever it feels convenient.  If an explicit alignment is
979    specified, the function is forced to have at least that much alignment.  All
980    alignments must be a power of 2.</p>
981
982 <p>If the <tt>unnamed_addr</tt> attribute is given, the address is know to not
983    be significant and two identical functions can be merged.</p>
984
985 <h5>Syntax:</h5>
986 <pre class="doc_code">
987 define [<a href="#linkage">linkage</a>] [<a href="#visibility">visibility</a>]
988        [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>]
989        &lt;ResultType&gt; @&lt;FunctionName&gt; ([argument list])
990        [<a href="#fnattrs">fn Attrs</a>] [section "name"] [align N]
991        [<a href="#gc">gc</a>] { ... }
992 </pre>
993
994 </div>
995
996 <!-- ======================================================================= -->
997 <h3>
998   <a name="aliasstructure">Aliases</a>
999 </h3>
1000
1001 <div>
1002
1003 <p>Aliases act as "second name" for the aliasee value (which can be either
1004    function, global variable, another alias or bitcast of global value). Aliases
1005    may have an optional <a href="#linkage">linkage type</a>, and an
1006    optional <a href="#visibility">visibility style</a>.</p>
1007
1008 <h5>Syntax:</h5>
1009 <pre class="doc_code">
1010 @&lt;Name&gt; = alias [Linkage] [Visibility] &lt;AliaseeTy&gt; @&lt;Aliasee&gt;
1011 </pre>
1012
1013 </div>
1014
1015 <!-- ======================================================================= -->
1016 <h3>
1017   <a name="namedmetadatastructure">Named Metadata</a>
1018 </h3>
1019
1020 <div>
1021
1022 <p>Named metadata is a collection of metadata. <a href="#metadata">Metadata
1023    nodes</a> (but not metadata strings) are the only valid operands for
1024    a named metadata.</p>
1025
1026 <h5>Syntax:</h5>
1027 <pre class="doc_code">
1028 ; Some unnamed metadata nodes, which are referenced by the named metadata.
1029 !0 = metadata !{metadata !"zero"}
1030 !1 = metadata !{metadata !"one"}
1031 !2 = metadata !{metadata !"two"}
1032 ; A named metadata.
1033 !name = !{!0, !1, !2}
1034 </pre>
1035
1036 </div>
1037
1038 <!-- ======================================================================= -->
1039 <h3>
1040   <a name="paramattrs">Parameter Attributes</a>
1041 </h3>
1042
1043 <div>
1044
1045 <p>The return type and each parameter of a function type may have a set of
1046    <i>parameter attributes</i> associated with them. Parameter attributes are
1047    used to communicate additional information about the result or parameters of
1048    a function. Parameter attributes are considered to be part of the function,
1049    not of the function type, so functions with different parameter attributes
1050    can have the same function type.</p>
1051
1052 <p>Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1053    multiple parameter attributes are needed, they are space separated. For
1054    example:</p>
1055
1056 <pre class="doc_code">
1057 declare i32 @printf(i8* noalias nocapture, ...)
1058 declare i32 @atoi(i8 zeroext)
1059 declare signext i8 @returns_signed_char()
1060 </pre>
1061
1062 <p>Note that any attributes for the function result (<tt>nounwind</tt>,
1063    <tt>readonly</tt>) come immediately after the argument list.</p>
1064
1065 <p>Currently, only the following parameter attributes are defined:</p>
1066
1067 <dl>
1068   <dt><tt><b>zeroext</b></tt></dt>
1069   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1070       should be zero-extended to the extent required by the target's ABI (which
1071       is usually 32-bits, but is 8-bits for a i1 on x86-64) by the caller (for a
1072       parameter) or the callee (for a return value).</dd>
1073
1074   <dt><tt><b>signext</b></tt></dt>
1075   <dd>This indicates to the code generator that the parameter or return value
1076       should be sign-extended to the extent required by the target's ABI (which
1077       is usually 32-bits) by the caller (for a parameter) or the callee (for a
1078       return value).</dd>
1079
1080   <dt><tt><b>inreg</b></tt></dt>
1081   <dd>This indicates that this parameter or return value should be treated in a
1082       special target-dependent fashion during while emitting code for a function
1083       call or return (usually, by putting it in a register as opposed to memory,
1084       though some targets use it to distinguish between two different kinds of
1085       registers).  Use of this attribute is target-specific.</dd>
1086
1087   <dt><tt><b><a name="byval">byval</a></b></tt></dt>
1088   <dd><p>This indicates that the pointer parameter should really be passed by
1089       value to the function.  The attribute implies that a hidden copy of the
1090       pointee
1091       is made between the caller and the callee, so the callee is unable to
1092       modify the value in the caller.  This attribute is only valid on LLVM
1093       pointer arguments.  It is generally used to pass structs and arrays by
1094       value, but is also valid on pointers to scalars.  The copy is considered
1095       to belong to the caller not the callee (for example,
1096       <tt><a href="#readonly">readonly</a></tt> functions should not write to
1097       <tt>byval</tt> parameters). This is not a valid attribute for return
1098       values.</p>
1099       
1100       <p>The byval attribute also supports specifying an alignment with
1101       the align attribute.  It indicates the alignment of the stack slot to
1102       form and the known alignment of the pointer specified to the call site. If
1103       the alignment is not specified, then the code generator makes a
1104       target-specific assumption.</p></dd>
1105
1106   <dt><tt><b><a name="sret">sret</a></b></tt></dt>
1107   <dd>This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
1108       structure that is the return value of the function in the source program.
1109       This pointer must be guaranteed by the caller to be valid: loads and
1110       stores to the structure may be assumed by the callee to not to trap.  This
1111       may only be applied to the first parameter. This is not a valid attribute
1112       for return values. </dd>
1113
1114   <dt><tt><b><a name="noalias">noalias</a></b></tt></dt>
1115   <dd>This indicates that pointer values
1116       <a href="#pointeraliasing"><i>based</i></a> on the argument or return
1117       value do not alias pointer values which are not <i>based</i> on it,
1118       ignoring certain "irrelevant" dependencies.
1119       For a call to the parent function, dependencies between memory
1120       references from before or after the call and from those during the call
1121       are "irrelevant" to the <tt>noalias</tt> keyword for the arguments and
1122       return value used in that call.
1123       The caller shares the responsibility with the callee for ensuring that
1124       these requirements are met.
1125       For further details, please see the discussion of the NoAlias response in
1126       <a href="AliasAnalysis.html#MustMayNo">alias analysis</a>.<br>
1127 <br>
1128       Note that this definition of <tt>noalias</tt> is intentionally
1129       similar to the definition of <tt>restrict</tt> in C99 for function
1130       arguments, though it is slightly weaker.
1131 <br>
1132       For function return values, C99's <tt>restrict</tt> is not meaningful,
1133       while LLVM's <tt>noalias</tt> is.
1134       </dd>
1135
1136   <dt><tt><b><a name="nocapture">nocapture</a></b></tt></dt>
1137   <dd>This indicates that the callee does not make any copies of the pointer
1138       that outlive the callee itself. This is not a valid attribute for return
1139       values.</dd>
1140
1141   <dt><tt><b><a name="nest">nest</a></b></tt></dt>
1142   <dd>This indicates that the pointer parameter can be excised using the
1143       <a href="#int_trampoline">trampoline intrinsics</a>. This is not a valid
1144       attribute for return values.</dd>
1145 </dl>
1146
1147 </div>
1148
1149 <!-- ======================================================================= -->
1150 <h3>
1151   <a name="gc">Garbage Collector Names</a>
1152 </h3>
1153
1154 <div>
1155
1156 <p>Each function may specify a garbage collector name, which is simply a
1157    string:</p>
1158
1159 <pre class="doc_code">
1160 define void @f() gc "name" { ... }
1161 </pre>
1162
1163 <p>The compiler declares the supported values of <i>name</i>. Specifying a
1164    collector which will cause the compiler to alter its output in order to
1165    support the named garbage collection algorithm.</p>
1166
1167 </div>
1168
1169 <!-- ======================================================================= -->
1170 <h3>
1171   <a name="fnattrs">Function Attributes</a>
1172 </h3>
1173
1174 <div>
1175
1176 <p>Function attributes are set to communicate additional information about a
1177    function. Function attributes are considered to be part of the function, not
1178    of the function type, so functions with different parameter attributes can
1179    have the same function type.</p>
1180
1181 <p>Function attributes are simple keywords that follow the type specified. If
1182    multiple attributes are needed, they are space separated. For example:</p>
1183
1184 <pre class="doc_code">
1185 define void @f() noinline { ... }
1186 define void @f() alwaysinline { ... }
1187 define void @f() alwaysinline optsize { ... }
1188 define void @f() optsize { ... }
1189 </pre>
1190
1191 <dl>
1192   <dt><tt><b>address_safety</b></tt></dt>
1193   <dd>This attribute indicates that the address safety analysis
1194   is enabled for this function.  </dd>
1195
1196   <dt><tt><b>alignstack(&lt;<em>n</em>&gt;)</b></tt></dt>
1197   <dd>This attribute indicates that, when emitting the prologue and epilogue,
1198       the backend should forcibly align the stack pointer. Specify the
1199       desired alignment, which must be a power of two, in parentheses.
1200
1201   <dt><tt><b>alwaysinline</b></tt></dt>
1202   <dd>This attribute indicates that the inliner should attempt to inline this
1203       function into callers whenever possible, ignoring any active inlining size
1204       threshold for this caller.</dd>
1205
1206   <dt><tt><b>nonlazybind</b></tt></dt>
1207   <dd>This attribute suppresses lazy symbol binding for the function. This
1208       may make calls to the function faster, at the cost of extra program
1209       startup time if the function is not called during program startup.</dd>
1210
1211   <dt><tt><b>inlinehint</b></tt></dt>
1212   <dd>This attribute indicates that the source code contained a hint that inlining
1213       this function is desirable (such as the "inline" keyword in C/C++).  It
1214       is just a hint; it imposes no requirements on the inliner.</dd>
1215
1216   <dt><tt><b>naked</b></tt></dt>
1217   <dd>This attribute disables prologue / epilogue emission for the function.
1218       This can have very system-specific consequences.</dd>
1219
1220   <dt><tt><b>noimplicitfloat</b></tt></dt>
1221   <dd>This attributes disables implicit floating point instructions.</dd>
1222
1223   <dt><tt><b>noinline</b></tt></dt>
1224   <dd>This attribute indicates that the inliner should never inline this
1225       function in any situation. This attribute may not be used together with
1226       the <tt>alwaysinline</tt> attribute.</dd>
1227
1228   <dt><tt><b>noredzone</b></tt></dt>
1229   <dd>This attribute indicates that the code generator should not use a red
1230       zone, even if the target-specific ABI normally permits it.</dd>
1231
1232   <dt><tt><b>noreturn</b></tt></dt>
1233   <dd>This function attribute indicates that the function never returns
1234       normally.  This produces undefined behavior at runtime if the function
1235       ever does dynamically return.</dd>
1236
1237   <dt><tt><b>nounwind</b></tt></dt>
1238   <dd>This function attribute indicates that the function never returns with an
1239       unwind or exceptional control flow.  If the function does unwind, its
1240       runtime behavior is undefined.</dd>
1241
1242   <dt><tt><b>optsize</b></tt></dt>
1243   <dd>This attribute suggests that optimization passes and code generator passes
1244       make choices that keep the code size of this function low, and otherwise
1245       do optimizations specifically to reduce code size.</dd>
1246
1247   <dt><tt><b>readnone</b></tt></dt>
1248   <dd>This attribute indicates that the function computes its result (or decides
1249       to unwind an exception) based strictly on its arguments, without
1250       dereferencing any pointer arguments or otherwise accessing any mutable
1251       state (e.g. memory, control registers, etc) visible to caller functions.
1252       It does not write through any pointer arguments
1253       (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt> arguments) and never
1254       changes any state visible to callers.  This means that it cannot unwind
1255       exceptions by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods.</dd>
1256
1257   <dt><tt><b><a name="readonly">readonly</a></b></tt></dt>
1258   <dd>This attribute indicates that the function does not write through any
1259       pointer arguments (including <tt><a href="#byval">byval</a></tt>
1260       arguments) or otherwise modify any state (e.g. memory, control registers,
1261       etc) visible to caller functions.  It may dereference pointer arguments
1262       and read state that may be set in the caller.  A readonly function always
1263       returns the same value (or unwinds an exception identically) when called
1264       with the same set of arguments and global state.  It cannot unwind an
1265       exception by calling the <tt>C++</tt> exception throwing methods.</dd>
1266
1267   <dt><tt><b><a name="returns_twice">returns_twice</a></b></tt></dt>
1268   <dd>This attribute indicates that this function can return twice. The
1269       C <code>setjmp</code> is an example of such a function.  The compiler
1270       disables some optimizations (like tail calls) in the caller of these
1271       functions.</dd>
1272
1273   <dt><tt><b><a name="ssp">ssp</a></b></tt></dt>
1274   <dd>This attribute indicates that the function should emit a stack smashing
1275       protector. It is in the form of a "canary"&mdash;a random value placed on
1276       the stack before the local variables that's checked upon return from the
1277       function to see if it has been overwritten. A heuristic is used to
1278       determine if a function needs stack protectors or not.<br>
1279 <br>
1280       If a function that has an <tt>ssp</tt> attribute is inlined into a
1281       function that doesn't have an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting
1282       function will have an <tt>ssp</tt> attribute.</dd>
1283
1284   <dt><tt><b>sspreq</b></tt></dt>
1285   <dd>This attribute indicates that the function should <em>always</em> emit a
1286       stack smashing protector. This overrides
1287       the <tt><a href="#ssp">ssp</a></tt> function attribute.<br>
1288 <br>
1289       If a function that has an <tt>sspreq</tt> attribute is inlined into a
1290       function that doesn't have an <tt>sspreq</tt> attribute or which has
1291       an <tt>ssp</tt> attribute, then the resulting function will have
1292       an <tt>sspreq</tt> attribute.</dd>
1293
1294   <dt><tt><b><a name="uwtable">uwtable</a></b></tt></dt>
1295   <dd>This attribute indicates that the ABI being targeted requires that
1296       an unwind table entry be produce for this function even if we can
1297       show that no exceptions passes by it. This is normally the case for
1298       the ELF x86-64 abi, but it can be disabled for some compilation
1299       units.</dd>
1300 </dl>
1301
1302 </div>
1303
1304 <!-- ======================================================================= -->
1305 <h3>
1306   <a name="moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>
1307 </h3>
1308
1309 <div>
1310
1311 <p>Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds to
1312    the GCC "file scope inline asm" blocks.  These blocks are internally
1313    concatenated by LLVM and treated as a single unit, but may be separated in
1314    the <tt>.ll</tt> file if desired.  The syntax is very simple:</p>
1315
1316 <pre class="doc_code">
1317 module asm "inline asm code goes here"
1318 module asm "more can go here"
1319 </pre>
1320
1321 <p>The strings can contain any character by escaping non-printable characters.
1322    The escape sequence used is simply "\xx" where "xx" is the two digit hex code
1323    for the number.</p>
1324
1325 <p>The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
1326    assembly code is generated.</p>
1327
1328 </div>
1329
1330 <!-- ======================================================================= -->
1331 <h3>
1332   <a name="datalayout">Data Layout</a>
1333 </h3>
1334
1335 <div>
1336
1337 <p>A module may specify a target specific data layout string that specifies how
1338    data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is
1339    simply:</p>
1340
1341 <pre class="doc_code">
1342 target datalayout = "<i>layout specification</i>"
1343 </pre>
1344
1345 <p>The <i>layout specification</i> consists of a list of specifications
1346    separated by the minus sign character ('-').  Each specification starts with
1347    a letter and may include other information after the letter to define some
1348    aspect of the data layout.  The specifications accepted are as follows:</p>
1349
1350 <dl>
1351   <dt><tt>E</tt></dt>
1352   <dd>Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is, the
1353       bits with the most significance have the lowest address location.</dd>
1354
1355   <dt><tt>e</tt></dt>
1356   <dd>Specifies that the target lays out data in little-endian form. That is,
1357       the bits with the least significance have the lowest address
1358       location.</dd>
1359
1360   <dt><tt>S<i>size</i></tt></dt>
1361   <dd>Specifies the natural alignment of the stack in bits. Alignment promotion
1362       of stack variables is limited to the natural stack alignment to avoid
1363       dynamic stack realignment. The stack alignment must be a multiple of
1364       8-bits. If omitted, the natural stack alignment defaults to "unspecified",
1365       which does not prevent any alignment promotions.</dd>
1366
1367   <dt><tt>p:<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1368   <dd>This specifies the <i>size</i> of a pointer and its <i>abi</i> and
1369       <i>preferred</i> alignments. All sizes are in bits. Specifying
1370       the <i>pref</i> alignment is optional. If omitted, the
1371       preceding <tt>:</tt> should be omitted too.</dd>
1372
1373   <dt><tt>i<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1374   <dd>This specifies the alignment for an integer type of a given bit
1375       <i>size</i>. The value of <i>size</i> must be in the range [1,2^23).</dd>
1376
1377   <dt><tt>v<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1378   <dd>This specifies the alignment for a vector type of a given bit
1379       <i>size</i>.</dd>
1380
1381   <dt><tt>f<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1382   <dd>This specifies the alignment for a floating point type of a given bit
1383       <i>size</i>. Only values of <i>size</i> that are supported by the target
1384       will work.  32 (float) and 64 (double) are supported on all targets;
1385       80 or 128 (different flavors of long double) are also supported on some
1386       targets.
1387
1388   <dt><tt>a<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1389   <dd>This specifies the alignment for an aggregate type of a given bit
1390       <i>size</i>.</dd>
1391
1392   <dt><tt>s<i>size</i>:<i>abi</i>:<i>pref</i></tt></dt>
1393   <dd>This specifies the alignment for a stack object of a given bit
1394       <i>size</i>.</dd>
1395
1396   <dt><tt>n<i>size1</i>:<i>size2</i>:<i>size3</i>...</tt></dt>
1397   <dd>This specifies a set of native integer widths for the target CPU
1398       in bits.  For example, it might contain "n32" for 32-bit PowerPC,
1399       "n32:64" for PowerPC 64, or "n8:16:32:64" for X86-64.  Elements of
1400       this set are considered to support most general arithmetic
1401       operations efficiently.</dd>
1402 </dl>
1403
1404 <p>When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
1405    default set of specifications which are then (possibly) overridden by the
1406    specifications in the <tt>datalayout</tt> keyword. The default specifications
1407    are given in this list:</p>
1408
1409 <ul>
1410   <li><tt>E</tt> - big endian</li>
1411   <li><tt>p:64:64:64</tt> - 64-bit pointers with 64-bit alignment</li>
1412   <li><tt>i1:8:8</tt> - i1 is 8-bit (byte) aligned</li>
1413   <li><tt>i8:8:8</tt> - i8 is 8-bit (byte) aligned</li>
1414   <li><tt>i16:16:16</tt> - i16 is 16-bit aligned</li>
1415   <li><tt>i32:32:32</tt> - i32 is 32-bit aligned</li>
1416   <li><tt>i64:32:64</tt> - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
1417   alignment of 64-bits</li>
1418   <li><tt>f32:32:32</tt> - float is 32-bit aligned</li>
1419   <li><tt>f64:64:64</tt> - double is 64-bit aligned</li>
1420   <li><tt>v64:64:64</tt> - 64-bit vector is 64-bit aligned</li>
1421   <li><tt>v128:128:128</tt> - 128-bit vector is 128-bit aligned</li>
1422   <li><tt>a0:0:1</tt> - aggregates are 8-bit aligned</li>
1423   <li><tt>s0:64:64</tt> - stack objects are 64-bit aligned</li>
1424 </ul>
1425
1426 <p>When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the
1427    following rules:</p>
1428
1429 <ol>
1430   <li>If the type sought is an exact match for one of the specifications, that
1431       specification is used.</li>
1432
1433   <li>If no match is found, and the type sought is an integer type, then the
1434       smallest integer type that is larger than the bitwidth of the sought type
1435       is used. If none of the specifications are larger than the bitwidth then
1436       the largest integer type is used. For example, given the default
1437       specifications above, the i7 type will use the alignment of i8 (next
1438       largest) while both i65 and i256 will use the alignment of i64 (largest
1439       specified).</li>
1440
1441   <li>If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
1442       largest vector type that is smaller than the sought vector type will be
1443       used as a fall back.  This happens because &lt;128 x double&gt; can be
1444       implemented in terms of 64 &lt;2 x double&gt;, for example.</li>
1445 </ol>
1446
1447 <p>The function of the data layout string may not be what you expect.  Notably,
1448    this is not a specification from the frontend of what alignment the code
1449    generator should use.</p>
1450
1451 <p>Instead, if specified, the target data layout is required to match what the 
1452    ultimate <em>code generator</em> expects.  This string is used by the 
1453    mid-level optimizers to
1454    improve code, and this only works if it matches what the ultimate code 
1455    generator uses.  If you would like to generate IR that does not embed this
1456    target-specific detail into the IR, then you don't have to specify the 
1457    string.  This will disable some optimizations that require precise layout
1458    information, but this also prevents those optimizations from introducing
1459    target specificity into the IR.</p>
1460
1461
1462
1463 </div>
1464
1465 <!-- ======================================================================= -->
1466 <h3>
1467   <a name="pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a>
1468 </h3>
1469
1470 <div>
1471
1472 <p>Any memory access must be done through a pointer value associated
1473 with an address range of the memory access, otherwise the behavior
1474 is undefined. Pointer values are associated with address ranges
1475 according to the following rules:</p>
1476
1477 <ul>
1478   <li>A pointer value is associated with the addresses associated with
1479       any value it is <i>based</i> on.
1480   <li>An address of a global variable is associated with the address
1481       range of the variable's storage.</li>
1482   <li>The result value of an allocation instruction is associated with
1483       the address range of the allocated storage.</li>
1484   <li>A null pointer in the default address-space is associated with
1485       no address.</li>
1486   <li>An integer constant other than zero or a pointer value returned
1487       from a function not defined within LLVM may be associated with address
1488       ranges allocated through mechanisms other than those provided by
1489       LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses
1490       allocated by mechanisms provided by LLVM.</li>
1491 </ul>
1492
1493 <p>A pointer value is <i>based</i> on another pointer value according
1494    to the following rules:</p>
1495
1496 <ul>
1497   <li>A pointer value formed from a
1498       <tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt> operation
1499       is <i>based</i> on the first operand of the <tt>getelementptr</tt>.</li>
1500   <li>The result value of a
1501       <tt><a href="#i_bitcast">bitcast</a></tt> is <i>based</i> on the operand
1502       of the <tt>bitcast</tt>.</li>
1503   <li>A pointer value formed by an
1504       <tt><a href="#i_inttoptr">inttoptr</a></tt> is <i>based</i> on all
1505       pointer values that contribute (directly or indirectly) to the
1506       computation of the pointer's value.</li>
1507   <li>The "<i>based</i> on" relationship is transitive.</li>
1508 </ul>
1509
1510 <p>Note that this definition of <i>"based"</i> is intentionally
1511    similar to the definition of <i>"based"</i> in C99, though it is
1512    slightly weaker.</p>
1513
1514 <p>LLVM IR does not associate types with memory. The result type of a
1515 <tt><a href="#i_load">load</a></tt> merely indicates the size and
1516 alignment of the memory from which to load, as well as the
1517 interpretation of the value. The first operand type of a
1518 <tt><a href="#i_store">store</a></tt> similarly only indicates the size
1519 and alignment of the store.</p>
1520
1521 <p>Consequently, type-based alias analysis, aka TBAA, aka
1522 <tt>-fstrict-aliasing</tt>, is not applicable to general unadorned
1523 LLVM IR. <a href="#metadata">Metadata</a> may be used to encode
1524 additional information which specialized optimization passes may use
1525 to implement type-based alias analysis.</p>
1526
1527 </div>
1528
1529 <!-- ======================================================================= -->
1530 <h3>
1531   <a name="volatile">Volatile Memory Accesses</a>
1532 </h3>
1533
1534 <div>
1535
1536 <p>Certain memory accesses, such as <a href="#i_load"><tt>load</tt></a>s, <a
1537 href="#i_store"><tt>store</tt></a>s, and <a
1538 href="#int_memcpy"><tt>llvm.memcpy</tt></a>s may be marked <tt>volatile</tt>.
1539 The optimizers must not change the number of volatile operations or change their
1540 order of execution relative to other volatile operations.  The optimizers
1541 <i>may</i> change the order of volatile operations relative to non-volatile
1542 operations.  This is not Java's "volatile" and has no cross-thread
1543 synchronization behavior.</p>
1544
1545 </div>
1546
1547 <!-- ======================================================================= -->
1548 <h3>
1549   <a name="memmodel">Memory Model for Concurrent Operations</a>
1550 </h3>
1551
1552 <div>
1553
1554 <p>The LLVM IR does not define any way to start parallel threads of execution
1555 or to register signal handlers. Nonetheless, there are platform-specific
1556 ways to create them, and we define LLVM IR's behavior in their presence. This
1557 model is inspired by the C++0x memory model.</p>
1558
1559 <p>For a more informal introduction to this model, see the
1560 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.
1561
1562 <p>We define a <i>happens-before</i> partial order as the least partial order
1563 that</p>
1564 <ul>
1565   <li>Is a superset of single-thread program order, and</li>
1566   <li>When a <i>synchronizes-with</i> <tt>b</tt>, includes an edge from
1567       <tt>a</tt> to <tt>b</tt>. <i>Synchronizes-with</i> pairs are introduced
1568       by platform-specific techniques, like pthread locks, thread
1569       creation, thread joining, etc., and by atomic instructions.
1570       (See also <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>).
1571       </li>
1572 </ul>
1573
1574 <p>Note that program order does not introduce <i>happens-before</i> edges
1575 between a thread and signals executing inside that thread.</p>
1576
1577 <p>Every (defined) read operation (load instructions, memcpy, atomic
1578 loads/read-modify-writes, etc.) <var>R</var> reads a series of bytes written by
1579 (defined) write operations (store instructions, atomic
1580 stores/read-modify-writes, memcpy, etc.). For the purposes of this section,
1581 initialized globals are considered to have a write of the initializer which is
1582 atomic and happens before any other read or write of the memory in question.
1583 For each byte of a read <var>R</var>, <var>R<sub>byte</sub></var> may see
1584 any write to the same byte, except:</p>
1585
1586 <ul>
1587   <li>If <var>write<sub>1</sub></var> happens before
1588       <var>write<sub>2</sub></var>, and <var>write<sub>2</sub></var> happens
1589       before <var>R<sub>byte</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var>
1590       does not see <var>write<sub>1</sub></var>.
1591   <li>If <var>R<sub>byte</sub></var> happens before
1592       <var>write<sub>3</sub></var>, then <var>R<sub>byte</sub></var> does not
1593       see <var>write<sub>3</sub></var>.
1594 </ul>
1595
1596 <p>Given that definition, <var>R<sub>byte</sub></var> is defined as follows:
1597 <ul>
1598   <li>If <var>R</var> is volatile, the result is target-dependent. (Volatile
1599       is supposed to give guarantees which can support
1600       <code>sig_atomic_t</code> in C/C++, and may be used for accesses to
1601       addresses which do not behave like normal memory.  It does not generally
1602       provide cross-thread synchronization.)
1603   <li>Otherwise, if there is no write to the same byte that happens before
1604     <var>R<sub>byte</sub></var>, <var>R<sub>byte</sub></var> returns 
1605     <tt>undef</tt> for that byte.
1606   <li>Otherwise, if <var>R<sub>byte</sub></var> may see exactly one write,
1607       <var>R<sub>byte</sub></var> returns the value written by that
1608       write.</li>
1609   <li>Otherwise, if <var>R</var> is atomic, and all the writes
1610       <var>R<sub>byte</sub></var> may see are atomic, it chooses one of the
1611       values written.  See the <a href="#ordering">Atomic Memory Ordering
1612       Constraints</a> section for additional constraints on how the choice
1613       is made.
1614   <li>Otherwise <var>R<sub>byte</sub></var> returns <tt>undef</tt>.</li>
1615 </ul>
1616
1617 <p><var>R</var> returns the value composed of the series of bytes it read.
1618 This implies that some bytes within the value may be <tt>undef</tt>
1619 <b>without</b> the entire value being <tt>undef</tt>. Note that this only
1620 defines the semantics of the operation; it doesn't mean that targets will
1621 emit more than one instruction to read the series of bytes.</p>
1622
1623 <p>Note that in cases where none of the atomic intrinsics are used, this model
1624 places only one restriction on IR transformations on top of what is required
1625 for single-threaded execution: introducing a store to a byte which might not
1626 otherwise be stored is not allowed in general.  (Specifically, in the case
1627 where another thread might write to and read from an address, introducing a
1628 store can change a load that may see exactly one write into a load that may
1629 see multiple writes.)</p>
1630
1631 <!-- FIXME: This model assumes all targets where concurrency is relevant have
1632 a byte-size store which doesn't affect adjacent bytes.  As far as I can tell,
1633 none of the backends currently in the tree fall into this category; however,
1634 there might be targets which care.  If there are, we want a paragraph
1635 like the following:
1636
1637 Targets may specify that stores narrower than a certain width are not
1638 available; on such a target, for the purposes of this model, treat any
1639 non-atomic write with an alignment or width less than the minimum width
1640 as if it writes to the relevant surrounding bytes.
1641 -->
1642
1643 </div>
1644
1645 <!-- ======================================================================= -->
1646 <h3>
1647       <a name="ordering">Atomic Memory Ordering Constraints</a>
1648 </h3>
1649
1650 <div>
1651
1652 <p>Atomic instructions (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a>,
1653 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>,
1654 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a>,
1655 <a href="#i_load"><code>atomic load</code></a>, and
1656 <a href="#i_store"><code>atomic store</code></a>) take an ordering parameter
1657 that determines which other atomic instructions on the same address they
1658 <i>synchronize with</i>.  These semantics are borrowed from Java and C++0x,
1659 but are somewhat more colloquial. If these descriptions aren't precise enough,
1660 check those specs (see spec references in the
1661 <a href="Atomics.html#introduction">atomics guide</a>).
1662 <a href="#i_fence"><code>fence</code></a> instructions
1663 treat these orderings somewhat differently since they don't take an address.
1664 See that instruction's documentation for details.</p>
1665
1666 <p>For a simpler introduction to the ordering constraints, see the
1667 <a href="Atomics.html">LLVM Atomic Instructions and Concurrency Guide</a>.</p>
1668
1669 <dl>
1670 <dt><code>unordered</code></dt>
1671 <dd>The set of values that can be read is governed by the happens-before
1672 partial order. A value cannot be read unless some operation wrote it.
1673 This is intended to provide a guarantee strong enough to model Java's
1674 non-volatile shared variables.  This ordering cannot be specified for
1675 read-modify-write operations; it is not strong enough to make them atomic
1676 in any interesting way.</dd>
1677 <dt><code>monotonic</code></dt>
1678 <dd>In addition to the guarantees of <code>unordered</code>, there is a single
1679 total order for modifications by <code>monotonic</code> operations on each
1680 address. All modification orders must be compatible with the happens-before
1681 order. There is no guarantee that the modification orders can be combined to
1682 a global total order for the whole program (and this often will not be
1683 possible). The read in an atomic read-modify-write operation
1684 (<a href="#i_cmpxchg"><code>cmpxchg</code></a> and
1685 <a href="#i_atomicrmw"><code>atomicrmw</code></a>)
1686 reads the value in the modification order immediately before the value it
1687 writes. If one atomic read happens before another atomic read of the same
1688 address, the later read must see the same value or a later value in the
1689 address's modification order. This disallows reordering of
1690 <code>monotonic</code> (or stronger) operations on the same address. If an
1691 address is written <code>monotonic</code>ally by one thread, and other threads
1692 <code>monotonic</code>ally read that address repeatedly, the other threads must
1693 eventually see the write. This corresponds to the C++0x/C1x
1694 <code>memory_order_relaxed</code>.</dd>
1695 <dt><code>acquire</code></dt>
1696 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>,
1697 a <i>synchronizes-with</i> edge may be formed with a <code>release</code>
1698 operation. This is intended to model C++'s <code>memory_order_acquire</code>.</dd>
1699 <dt><code>release</code></dt>
1700 <dd>In addition to the guarantees of <code>monotonic</code>, if this operation
1701 writes a value which is subsequently read by an <code>acquire</code> operation,
1702 it <i>synchronizes-with</i> that operation.  (This isn't a complete
1703 description; see the C++0x definition of a release sequence.) This corresponds
1704 to the C++0x/C1x <code>memory_order_release</code>.</dd>
1705 <dt><code>acq_rel</code> (acquire+release)</dt><dd>Acts as both an
1706 <code>acquire</code> and <code>release</code> operation on its address.
1707 This corresponds to the C++0x/C1x <code>memory_order_acq_rel</code>.</dd>
1708 <dt><code>seq_cst</code> (sequentially consistent)</dt><dd>
1709 <dd>In addition to the guarantees of <code>acq_rel</code>
1710 (<code>acquire</code> for an operation which only reads, <code>release</code>
1711 for an operation which only writes), there is a global total order on all
1712 sequentially-consistent operations on all addresses, which is consistent with
1713 the <i>happens-before</i> partial order and with the modification orders of
1714 all the affected addresses. Each sequentially-consistent read sees the last
1715 preceding write to the same address in this global order. This corresponds
1716 to the C++0x/C1x <code>memory_order_seq_cst</code> and Java volatile.</dd>
1717 </dl>
1718
1719 <p id="singlethread">If an atomic operation is marked <code>singlethread</code>,
1720 it only <i>synchronizes with</i> or participates in modification and seq_cst
1721 total orderings with other operations running in the same thread (for example,
1722 in signal handlers).</p>
1723
1724 </div>
1725
1726 </div>
1727
1728 <!-- *********************************************************************** -->
1729 <h2><a name="typesystem">Type System</a></h2>
1730 <!-- *********************************************************************** -->
1731
1732 <div>
1733
1734 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
1735    intermediate representation.  Being typed enables a number of optimizations
1736    to be performed on the intermediate representation directly, without having
1737    to do extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
1738    system makes it easier to read the generated code and enables novel analyses
1739    and transformations that are not feasible to perform on normal three address
1740    code representations.</p>
1741
1742 <!-- ======================================================================= -->
1743 <h3>
1744   <a name="t_classifications">Type Classifications</a>
1745 </h3>
1746
1747 <div>
1748
1749 <p>The types fall into a few useful classifications:</p>
1750
1751 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1752   <tbody>
1753     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
1754     <tr>
1755       <td><a href="#t_integer">integer</a></td>
1756       <td><tt>i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ... </tt></td>
1757     </tr>
1758     <tr>
1759       <td><a href="#t_floating">floating point</a></td>
1760       <td><tt>half, float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128</tt></td>
1761     </tr>
1762     <tr>
1763       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
1764       <td><a href="#t_integer">integer</a>,
1765           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1766           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1767           <a href="#t_vector">vector</a>,
1768           <a href="#t_struct">structure</a>,
1769           <a href="#t_array">array</a>,
1770           <a href="#t_label">label</a>,
1771           <a href="#t_metadata">metadata</a>.
1772       </td>
1773     </tr>
1774     <tr>
1775       <td><a href="#t_primitive">primitive</a></td>
1776       <td><a href="#t_label">label</a>,
1777           <a href="#t_void">void</a>,
1778           <a href="#t_integer">integer</a>,
1779           <a href="#t_floating">floating point</a>,
1780           <a href="#t_x86mmx">x86mmx</a>,
1781           <a href="#t_metadata">metadata</a>.</td>
1782     </tr>
1783     <tr>
1784       <td><a href="#t_derived">derived</a></td>
1785       <td><a href="#t_array">array</a>,
1786           <a href="#t_function">function</a>,
1787           <a href="#t_pointer">pointer</a>,
1788           <a href="#t_struct">structure</a>,
1789           <a href="#t_vector">vector</a>,
1790           <a href="#t_opaque">opaque</a>.
1791       </td>
1792     </tr>
1793   </tbody>
1794 </table>
1795
1796 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the most
1797    important.  Values of these types are the only ones which can be produced by
1798    instructions.</p>
1799
1800 </div>
1801
1802 <!-- ======================================================================= -->
1803 <h3>
1804   <a name="t_primitive">Primitive Types</a>
1805 </h3>
1806
1807 <div>
1808
1809 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
1810    system.</p>
1811
1812 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1813 <h4>
1814   <a name="t_integer">Integer Type</a>
1815 </h4>
1816
1817 <div>
1818
1819 <h5>Overview:</h5>
1820 <p>The integer type is a very simple type that simply specifies an arbitrary
1821    bit width for the integer type desired. Any bit width from 1 bit to
1822    2<sup>23</sup>-1 (about 8 million) can be specified.</p>
1823
1824 <h5>Syntax:</h5>
1825 <pre>
1826   iN
1827 </pre>
1828
1829 <p>The number of bits the integer will occupy is specified by the <tt>N</tt>
1830    value.</p>
1831
1832 <h5>Examples:</h5>
1833 <table class="layout">
1834   <tr class="layout">
1835     <td class="left"><tt>i1</tt></td>
1836     <td class="left">a single-bit integer.</td>
1837   </tr>
1838   <tr class="layout">
1839     <td class="left"><tt>i32</tt></td>
1840     <td class="left">a 32-bit integer.</td>
1841   </tr>
1842   <tr class="layout">
1843     <td class="left"><tt>i1942652</tt></td>
1844     <td class="left">a really big integer of over 1 million bits.</td>
1845   </tr>
1846 </table>
1847
1848 </div>
1849
1850 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1851 <h4>
1852   <a name="t_floating">Floating Point Types</a>
1853 </h4>
1854
1855 <div>
1856
1857 <table>
1858   <tbody>
1859     <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
1860     <tr><td><tt>half</tt></td><td>16-bit floating point value</td></tr>
1861     <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
1862     <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
1863     <tr><td><tt>fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (112-bit mantissa)</td></tr>
1864     <tr><td><tt>x86_fp80</tt></td><td>80-bit floating point value (X87)</td></tr>
1865     <tr><td><tt>ppc_fp128</tt></td><td>128-bit floating point value (two 64-bits)</td></tr>
1866   </tbody>
1867 </table>
1868
1869 </div>
1870
1871 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1872 <h4>
1873   <a name="t_x86mmx">X86mmx Type</a>
1874 </h4>
1875
1876 <div>
1877
1878 <h5>Overview:</h5>
1879 <p>The x86mmx type represents a value held in an MMX register on an x86 machine.  The operations allowed on it are quite limited:  parameters and return values, load and store, and bitcast.  User-specified MMX instructions are represented as intrinsic or asm calls with arguments and/or results of this type.  There are no arrays, vectors or constants of this type.</p>
1880
1881 <h5>Syntax:</h5>
1882 <pre>
1883   x86mmx
1884 </pre>
1885
1886 </div>
1887
1888 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1889 <h4>
1890   <a name="t_void">Void Type</a>
1891 </h4>
1892
1893 <div>
1894
1895 <h5>Overview:</h5>
1896 <p>The void type does not represent any value and has no size.</p>
1897
1898 <h5>Syntax:</h5>
1899 <pre>
1900   void
1901 </pre>
1902
1903 </div>
1904
1905 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1906 <h4>
1907   <a name="t_label">Label Type</a>
1908 </h4>
1909
1910 <div>
1911
1912 <h5>Overview:</h5>
1913 <p>The label type represents code labels.</p>
1914
1915 <h5>Syntax:</h5>
1916 <pre>
1917   label
1918 </pre>
1919
1920 </div>
1921
1922 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1923 <h4>
1924   <a name="t_metadata">Metadata Type</a>
1925 </h4>
1926
1927 <div>
1928
1929 <h5>Overview:</h5>
1930 <p>The metadata type represents embedded metadata. No derived types may be
1931    created from metadata except for <a href="#t_function">function</a>
1932    arguments.
1933
1934 <h5>Syntax:</h5>
1935 <pre>
1936   metadata
1937 </pre>
1938
1939 </div>
1940
1941 </div>
1942
1943 <!-- ======================================================================= -->
1944 <h3>
1945   <a name="t_derived">Derived Types</a>
1946 </h3>
1947
1948 <div>
1949
1950 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system.  This is
1951    what allows a programmer to represent arrays, functions, pointers, and other
1952    useful types.  Each of these types contain one or more element types which
1953    may be a primitive type, or another derived type.  For example, it is
1954    possible to have a two dimensional array, using an array as the element type
1955    of another array.</p>
1956
1957 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1958 <h4>
1959   <a name="t_aggregate">Aggregate Types</a>
1960 </h4>
1961
1962 <div>
1963
1964 <p>Aggregate Types are a subset of derived types that can contain multiple
1965   member types. <a href="#t_array">Arrays</a> and
1966   <a href="#t_struct">structs</a> are aggregate types.
1967   <a href="#t_vector">Vectors</a> are not considered to be aggregate types.</p>
1968
1969 </div>
1970
1971 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1972 <h4>
1973   <a name="t_array">Array Type</a>
1974 </h4>
1975
1976 <div>
1977
1978 <h5>Overview:</h5>
1979 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
1980    sequentially in memory.  The array type requires a size (number of elements)
1981    and an underlying data type.</p>
1982
1983 <h5>Syntax:</h5>
1984 <pre>
1985   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
1986 </pre>
1987
1988 <p>The number of elements is a constant integer value; <tt>elementtype</tt> may
1989    be any type with a size.</p>
1990
1991 <h5>Examples:</h5>
1992 <table class="layout">
1993   <tr class="layout">
1994     <td class="left"><tt>[40 x i32]</tt></td>
1995     <td class="left">Array of 40 32-bit integer values.</td>
1996   </tr>
1997   <tr class="layout">
1998     <td class="left"><tt>[41 x i32]</tt></td>
1999     <td class="left">Array of 41 32-bit integer values.</td>
2000   </tr>
2001   <tr class="layout">
2002     <td class="left"><tt>[4 x i8]</tt></td>
2003     <td class="left">Array of 4 8-bit integer values.</td>
2004   </tr>
2005 </table>
2006 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
2007 <table class="layout">
2008   <tr class="layout">
2009     <td class="left"><tt>[3 x [4 x i32]]</tt></td>
2010     <td class="left">3x4 array of 32-bit integer values.</td>
2011   </tr>
2012   <tr class="layout">
2013     <td class="left"><tt>[12 x [10 x float]]</tt></td>
2014     <td class="left">12x10 array of single precision floating point values.</td>
2015   </tr>
2016   <tr class="layout">
2017     <td class="left"><tt>[2 x [3 x [4 x i16]]]</tt></td>
2018     <td class="left">2x3x4 array of 16-bit integer  values.</td>
2019   </tr>
2020 </table>
2021
2022 <p>There is no restriction on indexing beyond the end of the array implied by
2023    a static type (though there are restrictions on indexing beyond the bounds
2024    of an allocated object in some cases). This means that single-dimension
2025    'variable sized array' addressing can be implemented in LLVM with a zero
2026    length array type. An implementation of 'pascal style arrays' in LLVM could
2027    use the type "<tt>{ i32, [0 x float]}</tt>", for example.</p>
2028
2029 </div>
2030
2031 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2032 <h4>
2033   <a name="t_function">Function Type</a>
2034 </h4>
2035
2036 <div>
2037
2038 <h5>Overview:</h5>
2039 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It consists of
2040    a return type and a list of formal parameter types. The return type of a
2041    function type is a first class type or a void type.</p>
2042
2043 <h5>Syntax:</h5>
2044 <pre>
2045   &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)
2046 </pre>
2047
2048 <p>...where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
2049    specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
2050    which indicates that the function takes a variable number of arguments.
2051    Variable argument functions can access their arguments with
2052    the <a href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a>
2053    functions.  '<tt>&lt;returntype&gt;</tt>' is any type except
2054    <a href="#t_label">label</a>.</p>
2055
2056 <h5>Examples:</h5>
2057 <table class="layout">
2058   <tr class="layout">
2059     <td class="left"><tt>i32 (i32)</tt></td>
2060     <td class="left">function taking an <tt>i32</tt>, returning an <tt>i32</tt>
2061     </td>
2062   </tr><tr class="layout">
2063     <td class="left"><tt>float&nbsp;(i16,&nbsp;i32&nbsp;*)&nbsp;*
2064     </tt></td>
2065     <td class="left"><a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes
2066       an <tt>i16</tt> and a <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i32</tt>,
2067       returning <tt>float</tt>.
2068     </td>
2069   </tr><tr class="layout">
2070     <td class="left"><tt>i32 (i8*, ...)</tt></td>
2071     <td class="left">A vararg function that takes at least one
2072       <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>i8 </tt> (char in C),
2073       which returns an integer.  This is the signature for <tt>printf</tt> in
2074       LLVM.
2075     </td>
2076   </tr><tr class="layout">
2077     <td class="left"><tt>{i32, i32} (i32)</tt></td>
2078     <td class="left">A function taking an <tt>i32</tt>, returning a
2079         <a href="#t_struct">structure</a> containing two <tt>i32</tt> values
2080     </td>
2081   </tr>
2082 </table>
2083
2084 </div>
2085
2086 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2087 <h4>
2088   <a name="t_struct">Structure Type</a>
2089 </h4>
2090
2091 <div>
2092
2093 <h5>Overview:</h5>
2094 <p>The structure type is used to represent a collection of data members together
2095   in memory.  The elements of a structure may be any type that has a size.</p>
2096
2097 <p>Structures in memory are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>'
2098    and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a field
2099    with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.
2100    Structures in registers are accessed using the
2101    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' and
2102    '<tt><a href="#i_insertvalue">insertvalue</a></tt>' instructions.</p>
2103   
2104 <p>Structures may optionally be "packed" structures, which indicate that the 
2105   alignment of the struct is one byte, and that there is no padding between
2106   the elements.  In non-packed structs, padding between field types is inserted
2107   as defined by the TargetData string in the module, which is required to match
2108   what the underlying code generator expects.</p>
2109
2110 <p>Structures can either be "literal" or "identified".  A literal structure is
2111   defined inline with other types (e.g. <tt>{i32, i32}*</tt>) whereas identified
2112   types are always defined at the top level with a name.  Literal types are
2113   uniqued by their contents and can never be recursive or opaque since there is
2114   no way to write one.  Identified types can be recursive, can be opaqued, and are
2115   never uniqued.
2116 </p>
2117   
2118 <h5>Syntax:</h5>
2119 <pre>
2120   %T1 = type { &lt;type list&gt; }     <i>; Identified normal struct type</i>
2121   %T2 = type &lt;{ &lt;type list&gt; }&gt;   <i>; Identified packed struct type</i>
2122 </pre>
2123   
2124 <h5>Examples:</h5>
2125 <table class="layout">
2126   <tr class="layout">
2127     <td class="left"><tt>{ i32, i32, i32 }</tt></td>
2128     <td class="left">A triple of three <tt>i32</tt> values</td>
2129   </tr>
2130   <tr class="layout">
2131     <td class="left"><tt>{&nbsp;float,&nbsp;i32&nbsp;(i32)&nbsp;*&nbsp;}</tt></td>
2132     <td class="left">A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the
2133       second element is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a
2134       <a href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32</tt>, returning
2135       an <tt>i32</tt>.</td>
2136   </tr>
2137   <tr class="layout">
2138     <td class="left"><tt>&lt;{ i8, i32 }&gt;</tt></td>
2139     <td class="left">A packed struct known to be 5 bytes in size.</td>
2140   </tr>
2141 </table>
2142
2143 </div>
2144   
2145 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2146 <h4>
2147   <a name="t_opaque">Opaque Structure Types</a>
2148 </h4>
2149
2150 <div>
2151
2152 <h5>Overview:</h5>
2153 <p>Opaque structure types are used to represent named structure types that do
2154    not have a body specified.  This corresponds (for example) to the C notion of
2155    a forward declared structure.</p>
2156
2157 <h5>Syntax:</h5>
2158 <pre>
2159   %X = type opaque
2160   %52 = type opaque
2161 </pre>
2162
2163 <h5>Examples:</h5>
2164 <table class="layout">
2165   <tr class="layout">
2166     <td class="left"><tt>opaque</tt></td>
2167     <td class="left">An opaque type.</td>
2168   </tr>
2169 </table>
2170
2171 </div>
2172
2173
2174
2175 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2176 <h4>
2177   <a name="t_pointer">Pointer Type</a>
2178 </h4>
2179
2180 <div>
2181
2182 <h5>Overview:</h5>
2183 <p>The pointer type is used to specify memory locations.
2184    Pointers are commonly used to reference objects in memory.</p>
2185    
2186 <p>Pointer types may have an optional address space attribute defining the
2187    numbered address space where the pointed-to object resides. The default
2188    address space is number zero. The semantics of non-zero address
2189    spaces are target-specific.</p>
2190
2191 <p>Note that LLVM does not permit pointers to void (<tt>void*</tt>) nor does it
2192    permit pointers to labels (<tt>label*</tt>).  Use <tt>i8*</tt> instead.</p>
2193
2194 <h5>Syntax:</h5>
2195 <pre>
2196   &lt;type&gt; *
2197 </pre>
2198
2199 <h5>Examples:</h5>
2200 <table class="layout">
2201   <tr class="layout">
2202     <td class="left"><tt>[4 x i32]*</tt></td>
2203     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a
2204                     href="#t_array">array</a> of four <tt>i32</tt> values.</td>
2205   </tr>
2206   <tr class="layout">
2207     <td class="left"><tt>i32 (i32*) *</tt></td>
2208     <td class="left"> A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
2209       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>i32*</tt>, returning an
2210       <tt>i32</tt>.</td>
2211   </tr>
2212   <tr class="layout">
2213     <td class="left"><tt>i32 addrspace(5)*</tt></td>
2214     <td class="left">A <a href="#t_pointer">pointer</a> to an <tt>i32</tt> value
2215      that resides in address space #5.</td>
2216   </tr>
2217 </table>
2218
2219 </div>
2220
2221 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2222 <h4>
2223   <a name="t_vector">Vector Type</a>
2224 </h4>
2225
2226 <div>
2227
2228 <h5>Overview:</h5>
2229 <p>A vector type is a simple derived type that represents a vector of elements.
2230    Vector types are used when multiple primitive data are operated in parallel
2231    using a single instruction (SIMD).  A vector type requires a size (number of
2232    elements) and an underlying primitive data type.  Vector types are considered
2233    <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
2234
2235 <h5>Syntax:</h5>
2236 <pre>
2237   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
2238 </pre>
2239
2240 <p>The number of elements is a constant integer value larger than 0; elementtype
2241    may be any integer or floating point type, or a pointer to these types.
2242    Vectors of size zero are not allowed. </p>
2243
2244 <h5>Examples:</h5>
2245 <table class="layout">
2246   <tr class="layout">
2247     <td class="left"><tt>&lt;4 x i32&gt;</tt></td>
2248     <td class="left">Vector of 4 32-bit integer values.</td>
2249   </tr>
2250   <tr class="layout">
2251     <td class="left"><tt>&lt;8 x float&gt;</tt></td>
2252     <td class="left">Vector of 8 32-bit floating-point values.</td>
2253   </tr>
2254   <tr class="layout">
2255     <td class="left"><tt>&lt;2 x i64&gt;</tt></td>
2256     <td class="left">Vector of 2 64-bit integer values.</td>
2257   </tr>
2258   <tr class="layout">
2259     <td class="left"><tt>&lt;4 x i64*&gt;</tt></td>
2260     <td class="left">Vector of 4 pointers to 64-bit integer values.</td>
2261   </tr>
2262 </table>
2263
2264 </div>
2265
2266 </div>
2267
2268 </div>
2269
2270 <!-- *********************************************************************** -->
2271 <h2><a name="constants">Constants</a></h2>
2272 <!-- *********************************************************************** -->
2273
2274 <div>
2275
2276 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
2277    them all and their syntax.</p>
2278
2279 <!-- ======================================================================= -->
2280 <h3>
2281   <a name="simpleconstants">Simple Constants</a>
2282 </h3>
2283
2284 <div>
2285
2286 <dl>
2287   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
2288   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
2289       constants of the <tt><a href="#t_integer">i1</a></tt> type.</dd>
2290
2291   <dt><b>Integer constants</b></dt>
2292   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of
2293       the <a href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used
2294       with integer types.</dd>
2295
2296   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
2297   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
2298       exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
2299       notation (see below).  The assembler requires the exact decimal value of a
2300       floating-point constant.  For example, the assembler accepts 1.25 but
2301       rejects 1.3 because 1.3 is a repeating decimal in binary.  Floating point
2302       constants must have a <a href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
2303
2304   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
2305   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
2306       and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
2307 </dl>
2308
2309 <p>The one non-intuitive notation for constants is the hexadecimal form of
2310    floating point constants.  For example, the form '<tt>double
2311    0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than)
2312    '<tt>double 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point
2313    constants are required (and the only time that they are generated by the
2314    disassembler) is when a floating point constant must be emitted but it cannot
2315    be represented as a decimal floating point number in a reasonable number of
2316    digits.  For example, NaN's, infinities, and other special values are
2317    represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly and disassembly
2318    do not cause any bits to change in the constants.</p>
2319
2320 <p>When using the hexadecimal form, constants of types half, float, and double are
2321    represented using the 16-digit form shown above (which matches the IEEE754
2322    representation for double); half and float values must, however, be exactly
2323    representable as IEE754 half and single precision, respectively.
2324    Hexadecimal format is always used
2325    for long double, and there are three forms of long double.  The 80-bit format
2326    used by x86 is represented as <tt>0xK</tt> followed by 20 hexadecimal digits.
2327    The 128-bit format used by PowerPC (two adjacent doubles) is represented
2328    by <tt>0xM</tt> followed by 32 hexadecimal digits.  The IEEE 128-bit format
2329    is represented by <tt>0xL</tt> followed by 32 hexadecimal digits; no
2330    currently supported target uses this format.  Long doubles will only work if
2331    they match the long double format on your target. The IEEE 16-bit format
2332    (half precision) is represented by <tt>0xH</tt> followed by 4 hexadecimal
2333    digits. All hexadecimal formats are big-endian (sign bit at the left).</p>
2334
2335 <p>There are no constants of type x86mmx.</p>
2336 </div>
2337
2338 <!-- ======================================================================= -->
2339 <h3>
2340 <a name="aggregateconstants"></a> <!-- old anchor -->
2341 <a name="complexconstants">Complex Constants</a>
2342 </h3>
2343
2344 <div>
2345
2346 <p>Complex constants are a (potentially recursive) combination of simple
2347    constants and smaller complex constants.</p>
2348
2349 <dl>
2350   <dt><b>Structure constants</b></dt>
2351   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
2352       type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
2353       (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ i32 4, float 17.0, i32* @G }</tt>",
2354       where "<tt>@G</tt>" is declared as "<tt>@G = external global i32</tt>".
2355       Structure constants must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and
2356       the number and types of elements must match those specified by the
2357       type.</dd>
2358
2359   <dt><b>Array constants</b></dt>
2360   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
2361      definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square
2362      brackets (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ i32 42, i32 11, i32 74
2363      ]</tt>".  Array constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and
2364      the number and types of elements must match those specified by the
2365      type.</dd>
2366
2367   <dt><b>Vector constants</b></dt>
2368   <dd>Vector constants are represented with notation similar to vector type
2369       definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
2370       less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; i32
2371       42, i32 11, i32 74, i32 100 &gt;</tt>".  Vector constants must
2372       have <a href="#t_vector">vector type</a>, and the number and types of
2373       elements must match those specified by the type.</dd>
2374
2375   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
2376   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
2377       value to zero of <em>any</em> type, including scalar and
2378       <a href="#t_aggregate">aggregate</a> types.
2379       This is often used to avoid having to print large zero initializers
2380       (e.g. for large arrays) and is always exactly equivalent to using explicit
2381       zero initializers.</dd>
2382
2383   <dt><b>Metadata node</b></dt>
2384   <dd>A metadata node is a structure-like constant with
2385       <a href="#t_metadata">metadata type</a>.  For example: "<tt>metadata !{
2386       i32 0, metadata !"test" }</tt>".  Unlike other constants that are meant to
2387       be interpreted as part of the instruction stream, metadata is a place to
2388       attach additional information such as debug info.</dd>
2389 </dl>
2390
2391 </div>
2392
2393 <!-- ======================================================================= -->
2394 <h3>
2395   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
2396 </h3>
2397
2398 <div>
2399
2400 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a>
2401    and <a href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid
2402    (link-time) constants.  These constants are explicitly referenced when
2403    the <a href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always
2404    have <a href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a
2405    legal LLVM file:</p>
2406
2407 <pre class="doc_code">
2408 @X = global i32 17
2409 @Y = global i32 42
2410 @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
2411 </pre>
2412
2413 </div>
2414
2415 <!-- ======================================================================= -->
2416 <h3>
2417   <a name="undefvalues">Undefined Values</a>
2418 </h3>
2419
2420 <div>
2421
2422 <p>The string '<tt>undef</tt>' can be used anywhere a constant is expected, and
2423    indicates that the user of the value may receive an unspecified bit-pattern.
2424    Undefined values may be of any type (other than '<tt>label</tt>'
2425    or '<tt>void</tt>') and be used anywhere a constant is permitted.</p>
2426
2427 <p>Undefined values are useful because they indicate to the compiler that the
2428    program is well defined no matter what value is used.  This gives the
2429    compiler more freedom to optimize.  Here are some examples of (potentially
2430    surprising) transformations that are valid (in pseudo IR):</p>
2431
2432
2433 <pre class="doc_code">
2434   %A = add %X, undef
2435   %B = sub %X, undef
2436   %C = xor %X, undef
2437 Safe:
2438   %A = undef
2439   %B = undef
2440   %C = undef
2441 </pre>
2442
2443 <p>This is safe because all of the output bits are affected by the undef bits.
2444    Any output bit can have a zero or one depending on the input bits.</p>
2445
2446 <pre class="doc_code">
2447   %A = or %X, undef
2448   %B = and %X, undef
2449 Safe:
2450   %A = -1
2451   %B = 0
2452 Unsafe:
2453   %A = undef
2454   %B = undef
2455 </pre>
2456
2457 <p>These logical operations have bits that are not always affected by the input.
2458    For example, if <tt>%X</tt> has a zero bit, then the output of the
2459    '<tt>and</tt>' operation will always be a zero for that bit, no matter what
2460    the corresponding bit from the '<tt>undef</tt>' is. As such, it is unsafe to
2461    optimize or assume that the result of the '<tt>and</tt>' is '<tt>undef</tt>'.
2462    However, it is safe to assume that all bits of the '<tt>undef</tt>' could be
2463    0, and optimize the '<tt>and</tt>' to 0. Likewise, it is safe to assume that
2464    all the bits of the '<tt>undef</tt>' operand to the '<tt>or</tt>' could be
2465    set, allowing the '<tt>or</tt>' to be folded to -1.</p>
2466
2467 <pre class="doc_code">
2468   %A = select undef, %X, %Y
2469   %B = select undef, 42, %Y
2470   %C = select %X, %Y, undef
2471 Safe:
2472   %A = %X     (or %Y)
2473   %B = 42     (or %Y)
2474   %C = %Y
2475 Unsafe:
2476   %A = undef
2477   %B = undef
2478   %C = undef
2479 </pre>
2480
2481 <p>This set of examples shows that undefined '<tt>select</tt>' (and conditional
2482    branch) conditions can go <em>either way</em>, but they have to come from one
2483    of the two operands.  In the <tt>%A</tt> example, if <tt>%X</tt> and
2484    <tt>%Y</tt> were both known to have a clear low bit, then <tt>%A</tt> would
2485    have to have a cleared low bit. However, in the <tt>%C</tt> example, the
2486    optimizer is allowed to assume that the '<tt>undef</tt>' operand could be the
2487    same as <tt>%Y</tt>, allowing the whole '<tt>select</tt>' to be
2488    eliminated.</p>
2489
2490 <pre class="doc_code">
2491   %A = xor undef, undef
2492
2493   %B = undef
2494   %C = xor %B, %B
2495
2496   %D = undef
2497   %E = icmp lt %D, 4
2498   %F = icmp gte %D, 4
2499
2500 Safe:
2501   %A = undef
2502   %B = undef
2503   %C = undef
2504   %D = undef
2505   %E = undef
2506   %F = undef
2507 </pre>
2508
2509 <p>This example points out that two '<tt>undef</tt>' operands are not
2510    necessarily the same. This can be surprising to people (and also matches C
2511    semantics) where they assume that "<tt>X^X</tt>" is always zero, even
2512    if <tt>X</tt> is undefined. This isn't true for a number of reasons, but the
2513    short answer is that an '<tt>undef</tt>' "variable" can arbitrarily change
2514    its value over its "live range".  This is true because the variable doesn't
2515    actually <em>have a live range</em>. Instead, the value is logically read
2516    from arbitrary registers that happen to be around when needed, so the value
2517    is not necessarily consistent over time. In fact, <tt>%A</tt> and <tt>%C</tt>
2518    need to have the same semantics or the core LLVM "replace all uses with"
2519    concept would not hold.</p>
2520
2521 <pre class="doc_code">
2522   %A = fdiv undef, %X
2523   %B = fdiv %X, undef
2524 Safe:
2525   %A = undef
2526 b: unreachable
2527 </pre>
2528
2529 <p>These examples show the crucial difference between an <em>undefined
2530   value</em> and <em>undefined behavior</em>. An undefined value (like
2531   '<tt>undef</tt>') is allowed to have an arbitrary bit-pattern. This means that
2532   the <tt>%A</tt> operation can be constant folded to '<tt>undef</tt>', because
2533   the '<tt>undef</tt>' could be an SNaN, and <tt>fdiv</tt> is not (currently)
2534   defined on SNaN's. However, in the second example, we can make a more
2535   aggressive assumption: because the <tt>undef</tt> is allowed to be an
2536   arbitrary value, we are allowed to assume that it could be zero. Since a
2537   divide by zero has <em>undefined behavior</em>, we are allowed to assume that
2538   the operation does not execute at all. This allows us to delete the divide and
2539   all code after it. Because the undefined operation "can't happen", the
2540   optimizer can assume that it occurs in dead code.</p>
2541
2542 <pre class="doc_code">
2543 a:  store undef -> %X
2544 b:  store %X -> undef
2545 Safe:
2546 a: &lt;deleted&gt;
2547 b: unreachable
2548 </pre>
2549
2550 <p>These examples reiterate the <tt>fdiv</tt> example: a store <em>of</em> an
2551    undefined value can be assumed to not have any effect; we can assume that the
2552    value is overwritten with bits that happen to match what was already there.
2553    However, a store <em>to</em> an undefined location could clobber arbitrary
2554    memory, therefore, it has undefined behavior.</p>
2555
2556 </div>
2557
2558 <!-- ======================================================================= -->
2559 <h3>
2560   <a name="poisonvalues">Poison Values</a>
2561 </h3>
2562
2563 <div>
2564
2565 <p>Poison values are similar to <a href="#undefvalues">undef values</a>, however
2566    they also represent the fact that an instruction or constant expression which
2567    cannot evoke side effects has nevertheless detected a condition which results
2568    in undefined behavior.</p>
2569
2570 <p>There is currently no way of representing a poison value in the IR; they
2571    only exist when produced by operations such as
2572    <a href="#i_add"><tt>add</tt></a> with the <tt>nsw</tt> flag.</p>
2573
2574 <p>Poison value behavior is defined in terms of value <i>dependence</i>:</p>
2575
2576 <ul>
2577 <li>Values other than <a href="#i_phi"><tt>phi</tt></a> nodes depend on
2578     their operands.</li>
2579
2580 <li><a href="#i_phi"><tt>Phi</tt></a> nodes depend on the operand corresponding
2581     to their dynamic predecessor basic block.</li>
2582
2583 <li>Function arguments depend on the corresponding actual argument values in
2584     the dynamic callers of their functions.</li>
2585
2586 <li><a href="#i_call"><tt>Call</tt></a> instructions depend on the
2587     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instructions that dynamically transfer
2588     control back to them.</li>
2589
2590 <li><a href="#i_invoke"><tt>Invoke</tt></a> instructions depend on the
2591     <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>, <a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>,
2592     or exception-throwing call instructions that dynamically transfer control
2593     back to them.</li>
2594
2595 <li>Non-volatile loads and stores depend on the most recent stores to all of the
2596     referenced memory addresses, following the order in the IR
2597     (including loads and stores implied by intrinsics such as
2598     <a href="#int_memcpy"><tt>@llvm.memcpy</tt></a>.)</li>
2599
2600 <!-- TODO: In the case of multiple threads, this only applies if the store
2601      "happens-before" the load or store. -->
2602
2603 <!-- TODO: floating-point exception state -->
2604
2605 <li>An instruction with externally visible side effects depends on the most
2606     recent preceding instruction with externally visible side effects, following
2607     the order in the IR. (This includes
2608     <a href="#volatile">volatile operations</a>.)</li>
2609
2610 <li>An instruction <i>control-depends</i> on a
2611     <a href="#terminators">terminator instruction</a>
2612     if the terminator instruction has multiple successors and the instruction
2613     is always executed when control transfers to one of the successors, and
2614     may not be executed when control is transferred to another.</li>
2615
2616 <li>Additionally, an instruction also <i>control-depends</i> on a terminator
2617     instruction if the set of instructions it otherwise depends on would be
2618     different if the terminator had transferred control to a different
2619     successor.</li>
2620
2621 <li>Dependence is transitive.</li>
2622
2623 </ul>
2624
2625 <p>Poison Values have the same behavior as <a href="#undefvalues">undef values</a>,
2626    with the additional affect that any instruction which has a <i>dependence</i>
2627    on a poison value has undefined behavior.</p>
2628
2629 <p>Here are some examples:</p>
2630
2631 <pre class="doc_code">
2632 entry:
2633   %poison = sub nuw i32 0, 1           ; Results in a poison value.
2634   %still_poison = and i32 %poison, 0   ; 0, but also poison.
2635   %poison_yet_again = getelementptr i32* @h, i32 %still_poison
2636   store i32 0, i32* %poison_yet_again  ; memory at @h[0] is poisoned
2637
2638   store i32 %poison, i32* @g           ; Poison value stored to memory.
2639   %poison2 = load i32* @g              ; Poison value loaded back from memory.
2640
2641   store volatile i32 %poison, i32* @g  ; External observation; undefined behavior.
2642
2643   %narrowaddr = bitcast i32* @g to i16*
2644   %wideaddr = bitcast i32* @g to i64*
2645   %poison3 = load i16* %narrowaddr     ; Returns a poison value.
2646   %poison4 = load i64* %wideaddr       ; Returns a poison value.
2647
2648   %cmp = icmp slt i32 %poison, 0       ; Returns a poison value.
2649   br i1 %cmp, label %true, label %end  ; Branch to either destination.
2650
2651 true:
2652   store volatile i32 0, i32* @g        ; This is control-dependent on %cmp, so
2653                                        ; it has undefined behavior.
2654   br label %end
2655
2656 end:
2657   %p = phi i32 [ 0, %entry ], [ 1, %true ]
2658                                        ; Both edges into this PHI are
2659                                        ; control-dependent on %cmp, so this
2660                                        ; always results in a poison value.
2661
2662   store volatile i32 0, i32* @g        ; This would depend on the store in %true
2663                                        ; if %cmp is true, or the store in %entry
2664                                        ; otherwise, so this is undefined behavior.
2665
2666   br i1 %cmp, label %second_true, label %second_end
2667                                        ; The same branch again, but this time the
2668                                        ; true block doesn't have side effects.
2669
2670 second_true:
2671   ; No side effects!
2672   ret void
2673
2674 second_end:
2675   store volatile i32 0, i32* @g        ; This time, the instruction always depends
2676                                        ; on the store in %end. Also, it is
2677                                        ; control-equivalent to %end, so this is
2678                                        ; well-defined (ignoring earlier undefined
2679                                        ; behavior in this example).
2680 </pre>
2681
2682 </div>
2683
2684 <!-- ======================================================================= -->
2685 <h3>
2686   <a name="blockaddress">Addresses of Basic Blocks</a>
2687 </h3>
2688
2689 <div>
2690
2691 <p><b><tt>blockaddress(@function, %block)</tt></b></p>
2692
2693 <p>The '<tt>blockaddress</tt>' constant computes the address of the specified
2694    basic block in the specified function, and always has an i8* type.  Taking
2695    the address of the entry block is illegal.</p>
2696
2697 <p>This value only has defined behavior when used as an operand to the
2698    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>' instruction, or for
2699    comparisons against null. Pointer equality tests between labels addresses
2700    results in undefined behavior &mdash; though, again, comparison against null
2701    is ok, and no label is equal to the null pointer. This may be passed around
2702    as an opaque pointer sized value as long as the bits are not inspected. This
2703    allows <tt>ptrtoint</tt> and arithmetic to be performed on these values so
2704    long as the original value is reconstituted before the <tt>indirectbr</tt>
2705    instruction.</p>
2706
2707 <p>Finally, some targets may provide defined semantics when using the value as
2708    the operand to an inline assembly, but that is target specific.</p>
2709
2710 </div>
2711
2712
2713 <!-- ======================================================================= -->
2714 <h3>
2715   <a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
2716 </h3>
2717
2718 <div>
2719
2720 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
2721    to be used as constants.  Constant expressions may be of
2722    any <a href="#t_firstclass">first class</a> type and may involve any LLVM
2723    operation that does not have side effects (e.g. load and call are not
2724    supported). The following is the syntax for constant expressions:</p>
2725
2726 <dl>
2727   <dt><b><tt>trunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2728   <dd>Truncate a constant to another type. The bit size of CST must be larger
2729       than the bit size of TYPE. Both types must be integers.</dd>
2730
2731   <dt><b><tt>zext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2732   <dd>Zero extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2733       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2734
2735   <dt><b><tt>sext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2736   <dd>Sign extend a constant to another type. The bit size of CST must be
2737       smaller than the bit size of TYPE.  Both types must be integers.</dd>
2738
2739   <dt><b><tt>fptrunc (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2740   <dd>Truncate a floating point constant to another floating point type. The
2741       size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types must be
2742       floating point.</dd>
2743
2744   <dt><b><tt>fpext (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2745   <dd>Floating point extend a constant to another type. The size of CST must be
2746       smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be floating
2747       point.</dd>
2748
2749   <dt><b><tt>fptoui (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2750   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding unsigned integer
2751       constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2752       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2753       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2754       integer type, the results are undefined.</dd>
2755
2756   <dt><b><tt>fptosi (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2757   <dd>Convert a floating point constant to the corresponding signed integer
2758       constant.  TYPE must be a scalar or vector integer type. CST must be of
2759       scalar or vector floating point type. Both CST and TYPE must be scalars,
2760       or vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2761       integer type, the results are undefined.</dd>
2762
2763   <dt><b><tt>uitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2764   <dd>Convert an unsigned integer constant to the corresponding floating point
2765       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2766       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2767       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2768       floating point type, the results are undefined.</dd>
2769
2770   <dt><b><tt>sitofp (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2771   <dd>Convert a signed integer constant to the corresponding floating point
2772       constant. TYPE must be a scalar or vector floating point type. CST must be
2773       of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must be scalars, or
2774       vectors of the same number of elements. If the value won't fit in the
2775       floating point type, the results are undefined.</dd>
2776
2777   <dt><b><tt>ptrtoint (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2778   <dd>Convert a pointer typed constant to the corresponding integer constant
2779       <tt>TYPE</tt> must be an integer type. <tt>CST</tt> must be of pointer
2780       type. The <tt>CST</tt> value is zero extended, truncated, or unchanged to
2781       make it fit in <tt>TYPE</tt>.</dd>
2782
2783   <dt><b><tt>inttoptr (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2784   <dd>Convert an integer constant to a pointer constant.  TYPE must be a pointer
2785       type.  CST must be of integer type. The CST value is zero extended,
2786       truncated, or unchanged to make it fit in a pointer size. This one is
2787       <i>really</i> dangerous!</dd>
2788
2789   <dt><b><tt>bitcast (CST to TYPE)</tt></b></dt>
2790   <dd>Convert a constant, CST, to another TYPE. The constraints of the operands
2791       are the same as those for the <a href="#i_bitcast">bitcast
2792       instruction</a>.</dd>
2793
2794   <dt><b><tt>getelementptr (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2795   <dt><b><tt>getelementptr inbounds (CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2796   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
2797       constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
2798       instruction, the index list may have zero or more indexes, which are
2799       required to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
2800
2801   <dt><b><tt>select (COND, VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2802   <dd>Perform the <a href="#i_select">select operation</a> on constants.</dd>
2803
2804   <dt><b><tt>icmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2805   <dd>Performs the <a href="#i_icmp">icmp operation</a> on constants.</dd>
2806
2807   <dt><b><tt>fcmp COND (VAL1, VAL2)</tt></b></dt>
2808   <dd>Performs the <a href="#i_fcmp">fcmp operation</a> on constants.</dd>
2809
2810   <dt><b><tt>extractelement (VAL, IDX)</tt></b></dt>
2811   <dd>Perform the <a href="#i_extractelement">extractelement operation</a> on
2812       constants.</dd>
2813
2814   <dt><b><tt>insertelement (VAL, ELT, IDX)</tt></b></dt>
2815   <dd>Perform the <a href="#i_insertelement">insertelement operation</a> on
2816     constants.</dd>
2817
2818   <dt><b><tt>shufflevector (VEC1, VEC2, IDXMASK)</tt></b></dt>
2819   <dd>Perform the <a href="#i_shufflevector">shufflevector operation</a> on
2820       constants.</dd>
2821
2822   <dt><b><tt>extractvalue (VAL, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2823   <dd>Perform the <a href="#i_extractvalue">extractvalue operation</a> on
2824     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2825     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2826     index value must be specified.</dd>
2827
2828   <dt><b><tt>insertvalue (VAL, ELT, IDX0, IDX1, ...)</tt></b></dt>
2829   <dd>Perform the <a href="#i_insertvalue">insertvalue operation</a> on
2830     constants. The index list is interpreted in a similar manner as indices in
2831     a '<a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>' operation. At least one
2832     index value must be specified.</dd>
2833
2834   <dt><b><tt>OPCODE (LHS, RHS)</tt></b></dt>
2835   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may
2836       be any of the <a href="#binaryops">binary</a>
2837       or <a href="#bitwiseops">bitwise binary</a> operations.  The constraints
2838       on operands are the same as those for the corresponding instruction
2839       (e.g. no bitwise operations on floating point values are allowed).</dd>
2840 </dl>
2841
2842 </div>
2843
2844 </div>
2845
2846 <!-- *********************************************************************** -->
2847 <h2><a name="othervalues">Other Values</a></h2>
2848 <!-- *********************************************************************** -->
2849 <div>
2850 <!-- ======================================================================= -->
2851 <h3>
2852 <a name="inlineasm">Inline Assembler Expressions</a>
2853 </h3>
2854
2855 <div>
2856
2857 <p>LLVM supports inline assembler expressions (as opposed
2858    to <a href="#moduleasm">Module-Level Inline Assembly</a>) through the use of
2859    a special value.  This value represents the inline assembler as a string
2860    (containing the instructions to emit), a list of operand constraints (stored
2861    as a string), a flag that indicates whether or not the inline asm
2862    expression has side effects, and a flag indicating whether the function
2863    containing the asm needs to align its stack conservatively.  An example
2864    inline assembler expression is:</p>
2865
2866 <pre class="doc_code">
2867 i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
2868 </pre>
2869
2870 <p>Inline assembler expressions may <b>only</b> be used as the callee operand of
2871    a <a href="#i_call"><tt>call</tt></a> or an
2872    <a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction.
2873    Thus, typically we have:</p>
2874
2875 <pre class="doc_code">
2876 %X = call i32 asm "<a href="#int_bswap">bswap</a> $0", "=r,r"(i32 %Y)
2877 </pre>
2878
2879 <p>Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be
2880    marked as having side effects.  This is done through the use of the
2881    '<tt>sideeffect</tt>' keyword, like so:</p>
2882
2883 <pre class="doc_code">
2884 call void asm sideeffect "eieio", ""()
2885 </pre>
2886
2887 <p>In some cases inline asms will contain code that will not work unless the
2888    stack is aligned in some way, such as calls or SSE instructions on x86,
2889    yet will not contain code that does that alignment within the asm.
2890    The compiler should make conservative assumptions about what the asm might
2891    contain and should generate its usual stack alignment code in the prologue
2892    if the '<tt>alignstack</tt>' keyword is present:</p>
2893
2894 <pre class="doc_code">
2895 call void asm alignstack "eieio", ""()
2896 </pre>
2897
2898 <p>If both keywords appear the '<tt>sideeffect</tt>' keyword must come
2899    first.</p>
2900
2901 <!--
2902 <p>TODO: The format of the asm and constraints string still need to be
2903    documented here.  Constraints on what can be done (e.g. duplication, moving,
2904    etc need to be documented).  This is probably best done by reference to
2905    another document that covers inline asm from a holistic perspective.</p>
2906   -->
2907
2908 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2909 <h4>
2910   <a name="inlineasm_md">Inline Asm Metadata</a>
2911 </h4>
2912
2913 <div>
2914
2915 <p>The call instructions that wrap inline asm nodes may have a
2916    "<tt>!srcloc</tt>" MDNode attached to it that contains a list of constant
2917    integers.  If present, the code generator will use the integer as the
2918    location cookie value when report errors through the <tt>LLVMContext</tt>
2919    error reporting mechanisms.  This allows a front-end to correlate backend
2920    errors that occur with inline asm back to the source code that produced it.
2921    For example:</p>
2922
2923 <pre class="doc_code">
2924 call void asm sideeffect "something bad", ""()<b>, !srcloc !42</b>
2925 ...
2926 !42 = !{ i32 1234567 }
2927 </pre>
2928
2929 <p>It is up to the front-end to make sense of the magic numbers it places in the
2930    IR. If the MDNode contains multiple constants, the code generator will use
2931    the one that corresponds to the line of the asm that the error occurs on.</p>
2932
2933 </div>
2934
2935 </div>
2936
2937 <!-- ======================================================================= -->
2938 <h3>
2939   <a name="metadata">Metadata Nodes and Metadata Strings</a>
2940 </h3>
2941
2942 <div>
2943
2944 <p>LLVM IR allows metadata to be attached to instructions in the program that
2945    can convey extra information about the code to the optimizers and code
2946    generator.  One example application of metadata is source-level debug
2947    information.  There are two metadata primitives: strings and nodes. All
2948    metadata has the <tt>metadata</tt> type and is identified in syntax by a
2949    preceding exclamation point ('<tt>!</tt>').</p>
2950
2951 <p>A metadata string is a string surrounded by double quotes.  It can contain
2952    any character by escaping non-printable characters with "<tt>\xx</tt>" where
2953    "<tt>xx</tt>" is the two digit hex code.  For example:
2954    "<tt>!"test\00"</tt>".</p>
2955
2956 <p>Metadata nodes are represented with notation similar to structure constants
2957    (a comma separated list of elements, surrounded by braces and preceded by an
2958    exclamation point). Metadata nodes can have any values as their operand. For
2959    example:</p>
2960
2961 <div class="doc_code">
2962 <pre>
2963 !{ metadata !"test\00", i32 10}
2964 </pre>
2965 </div>
2966
2967 <p>A <a href="#namedmetadatastructure">named metadata</a> is a collection of 
2968    metadata nodes, which can be looked up in the module symbol table. For
2969    example:</p>
2970
2971 <div class="doc_code">
2972 <pre>
2973 !foo =  metadata !{!4, !3}
2974 </pre>
2975 </div>
2976
2977 <p>Metadata can be used as function arguments. Here <tt>llvm.dbg.value</tt> 
2978    function is using two metadata arguments:</p>
2979
2980 <div class="doc_code">
2981 <pre>
2982 call void @llvm.dbg.value(metadata !24, i64 0, metadata !25)
2983 </pre>
2984 </div>
2985
2986 <p>Metadata can be attached with an instruction. Here metadata <tt>!21</tt> is
2987    attached to the <tt>add</tt> instruction using the <tt>!dbg</tt>
2988    identifier:</p>
2989
2990 <div class="doc_code">
2991 <pre>
2992 %indvar.next = add i64 %indvar, 1, !dbg !21
2993 </pre>
2994 </div>
2995
2996 <p>More information about specific metadata nodes recognized by the optimizers
2997    and code generator is found below.</p>
2998
2999 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3000 <h4>
3001   <a name="tbaa">'<tt>tbaa</tt>' Metadata</a>
3002 </h4>
3003
3004 <div>
3005
3006 <p>In LLVM IR, memory does not have types, so LLVM's own type system is not
3007    suitable for doing TBAA. Instead, metadata is added to the IR to describe
3008    a type system of a higher level language. This can be used to implement
3009    typical C/C++ TBAA, but it can also be used to implement custom alias
3010    analysis behavior for other languages.</p>
3011
3012 <p>The current metadata format is very simple. TBAA metadata nodes have up to
3013    three fields, e.g.:</p>
3014
3015 <div class="doc_code">
3016 <pre>
3017 !0 = metadata !{ metadata !"an example type tree" }
3018 !1 = metadata !{ metadata !"int", metadata !0 }
3019 !2 = metadata !{ metadata !"float", metadata !0 }
3020 !3 = metadata !{ metadata !"const float", metadata !2, i64 1 }
3021 </pre>
3022 </div>
3023
3024 <p>The first field is an identity field. It can be any value, usually
3025    a metadata string, which uniquely identifies the type. The most important
3026    name in the tree is the name of the root node. Two trees with
3027    different root node names are entirely disjoint, even if they
3028    have leaves with common names.</p>
3029
3030 <p>The second field identifies the type's parent node in the tree, or
3031    is null or omitted for a root node. A type is considered to alias
3032    all of its descendants and all of its ancestors in the tree. Also,
3033    a type is considered to alias all types in other trees, so that
3034    bitcode produced from multiple front-ends is handled conservatively.</p>
3035
3036 <p>If the third field is present, it's an integer which if equal to 1
3037    indicates that the type is "constant" (meaning
3038    <tt>pointsToConstantMemory</tt> should return true; see
3039    <a href="AliasAnalysis.html#OtherItfs">other useful
3040    <tt>AliasAnalysis</tt> methods</a>).</p>
3041
3042 </div>
3043
3044 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3045 <h4>
3046   <a name="fpmath">'<tt>fpmath</tt>' Metadata</a>
3047 </h4>
3048  
3049 <div>
3050
3051 <p><tt>fpmath</tt> metadata may be attached to any instruction of floating point
3052   type.  It can be used to express the maximum acceptable error in the result of
3053   that instruction, in ULPs, thus potentially allowing the compiler to use a
3054   more efficient but less accurate method of computing it.  ULP is defined as
3055   follows:</p>
3056
3057 <blockquote>
3058
3059 <p>If <tt>x</tt> is a real number that lies between two finite consecutive
3060    floating-point numbers <tt>a</tt> and <tt>b</tt>, without being equal to one
3061    of them, then <tt>ulp(x) = |b - a|</tt>, otherwise <tt>ulp(x)</tt> is the
3062    distance between the two non-equal finite floating-point numbers nearest
3063    <tt>x</tt>. Moreover, <tt>ulp(NaN)</tt> is <tt>NaN</tt>.</p>
3064
3065 </blockquote>
3066
3067 <p>The metadata node shall consist of a single positive floating point number
3068    representing the maximum relative error, for example:</p>
3069
3070 <div class="doc_code">
3071 <pre>
3072 !0 = metadata !{ float 2.5 } ; maximum acceptable inaccuracy is 2.5 ULPs
3073 </pre>
3074 </div>
3075
3076 </div>
3077
3078 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3079 <h4>
3080   <a name="range">'<tt>range</tt>' Metadata</a>
3081 </h4>
3082
3083 <div>
3084 <p><tt>range</tt> metadata may be attached only to loads of integer types. It
3085    expresses the possible ranges the loaded value is in. The ranges are
3086    represented with a flattened list of integers. The loaded value is known to
3087    be in the union of the ranges defined by each consecutive pair. Each pair
3088    has the following properties:</p>
3089 <ul>
3090    <li>The type must match the type loaded by the instruction.</li>
3091    <li>The pair <tt>a,b</tt> represents the range <tt>[a,b)</tt>.</li>
3092    <li>Both <tt>a</tt> and <tt>b</tt> are constants.</li>
3093    <li>The range is allowed to wrap.</li>
3094    <li>The range should not represent the full or empty set. That is,
3095        <tt>a!=b</tt>. </li>
3096 </ul>
3097 <p> In addition, the pairs must be in signed order of the lower bound and
3098   they must be non-contiguous.</p>
3099
3100 <p>Examples:</p>
3101 <div class="doc_code">
3102 <pre>
3103   %a = load i8* %x, align 1, !range !0 ; Can only be 0 or 1
3104   %b = load i8* %y, align 1, !range !1 ; Can only be 255 (-1), 0 or 1
3105   %c = load i8* %z, align 1, !range !2 ; Can only be 0, 1, 3, 4 or 5
3106   %d = load i8* %z, align 1, !range !3 ; Can only be -2, -1, 3, 4 or 5
3107 ...
3108 !0 = metadata !{ i8 0, i8 2 }
3109 !1 = metadata !{ i8 255, i8 2 }
3110 !2 = metadata !{ i8 0, i8 2, i8 3, i8 6 }
3111 !3 = metadata !{ i8 -2, i8 0, i8 3, i8 6 }
3112 </pre>
3113 </div>
3114 </div>
3115 </div>
3116
3117 </div>
3118
3119 <!-- *********************************************************************** -->
3120 <h2>
3121   <a name="module_flags">Module Flags Metadata</a>
3122 </h2>
3123 <!-- *********************************************************************** -->
3124
3125 <div>
3126
3127 <p>Information about the module as a whole is difficult to convey to LLVM's
3128    subsystems. The LLVM IR isn't sufficient to transmit this
3129    information. The <tt>llvm.module.flags</tt> named metadata exists in order to
3130    facilitate this. These flags are in the form of key / value pairs &mdash;
3131    much like a dictionary &mdash; making it easy for any subsystem who cares
3132    about a flag to look it up.</p>
3133
3134 <p>The <tt>llvm.module.flags</tt> metadata contains a list of metadata
3135    triplets. Each triplet has the following form:</p>
3136
3137 <ul>
3138   <li>The first element is a <i>behavior</i> flag, which specifies the behavior
3139       when two (or more) modules are merged together, and it encounters two (or
3140       more) metadata with the same ID. The supported behaviors are described
3141       below.</li>
3142
3143   <li>The second element is a metadata string that is a unique ID for the
3144       metadata. How each ID is interpreted is documented below.</li>
3145
3146   <li>The third element is the value of the flag.</li>
3147 </ul>
3148
3149 <p>When two (or more) modules are merged together, the resulting
3150    <tt>llvm.module.flags</tt> metadata is the union of the
3151    modules' <tt>llvm.module.flags</tt> metadata. The only exception being a flag
3152    with the <i>Override</i> behavior, which may override another flag's value
3153    (see below).</p>
3154
3155 <p>The following behaviors are supported:</p>
3156
3157 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3158   <tbody>
3159     <tr>
3160       <th>Value</th>
3161       <th>Behavior</th>
3162     </tr>
3163     <tr>
3164       <td>1</td>
3165       <td align="left">
3166         <dl>
3167           <dt><b>Error</b></dt>
3168           <dd>Emits an error if two values disagree. It is an error to have an ID
3169               with both an Error and a Warning behavior.</dd>
3170         </dl>
3171       </td>
3172     </tr>
3173     <tr>
3174       <td>2</td>
3175       <td align="left">
3176         <dl>
3177           <dt><b>Warning</b></dt>
3178           <dd>Emits a warning if two values disagree.</dd>
3179         </dl>
3180       </td>
3181     </tr>
3182     <tr>
3183       <td>3</td>
3184       <td align="left">
3185         <dl>
3186           <dt><b>Require</b></dt>
3187           <dd>Emits an error when the specified value is not present or doesn't
3188               have the specified value. It is an error for two (or more)
3189               <tt>llvm.module.flags</tt> with the same ID to have the Require
3190               behavior but different values. There may be multiple Require flags
3191               per ID.</dd>
3192         </dl>
3193       </td>
3194     </tr>
3195     <tr>
3196       <td>4</td>
3197       <td align="left">
3198         <dl>
3199           <dt><b>Override</b></dt>
3200           <dd>Uses the specified value if the two values disagree. It is an
3201               error for two (or more) <tt>llvm.module.flags</tt> with the same
3202               ID to have the Override behavior but different values.</dd>
3203         </dl>
3204       </td>
3205     </tr>
3206   </tbody>
3207 </table>
3208
3209 <p>An example of module flags:</p>
3210
3211 <pre class="doc_code">
3212 !0 = metadata !{ i32 1, metadata !"foo", i32 1 }
3213 !1 = metadata !{ i32 4, metadata !"bar", i32 37 }
3214 !2 = metadata !{ i32 2, metadata !"qux", i32 42 }
3215 !3 = metadata !{ i32 3, metadata !"qux",
3216   metadata !{
3217     metadata !"foo", i32 1
3218   }
3219 }
3220 !llvm.module.flags = !{ !0, !1, !2, !3 }
3221 </pre>
3222
3223 <ul>
3224   <li><p>Metadata <tt>!0</tt> has the ID <tt>!"foo"</tt> and the value '1'. The
3225          behavior if two or more <tt>!"foo"</tt> flags are seen is to emit an
3226          error if their values are not equal.</p></li>
3227
3228   <li><p>Metadata <tt>!1</tt> has the ID <tt>!"bar"</tt> and the value '37'. The
3229          behavior if two or more <tt>!"bar"</tt> flags are seen is to use the
3230          value '37' if their values are not equal.</p></li>
3231
3232   <li><p>Metadata <tt>!2</tt> has the ID <tt>!"qux"</tt> and the value '42'. The
3233          behavior if two or more <tt>!"qux"</tt> flags are seen is to emit a
3234          warning if their values are not equal.</p></li>
3235
3236   <li><p>Metadata <tt>!3</tt> has the ID <tt>!"qux"</tt> and the value:</p>
3237
3238 <pre class="doc_code">
3239 metadata !{ metadata !"foo", i32 1 }
3240 </pre>
3241
3242       <p>The behavior is to emit an error if the <tt>llvm.module.flags</tt> does
3243          not contain a flag with the ID <tt>!"foo"</tt> that has the value
3244          '1'. If two or more <tt>!"qux"</tt> flags exist, then they must have
3245          the same value or an error will be issued.</p></li>
3246 </ul>
3247
3248
3249 <!-- ======================================================================= -->
3250 <h3>
3251 <a name="objc_gc_flags">Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata</a>
3252 </h3>
3253
3254 <div>
3255
3256 <p>On the Mach-O platform, Objective-C stores metadata about garbage collection
3257    in a special section called "image info". The metadata consists of a version
3258    number and a bitmask specifying what types of garbage collection are
3259    supported (if any) by the file. If two or more modules are linked together
3260    their garbage collection metadata needs to be merged rather than appended
3261    together.</p>
3262
3263 <p>The Objective-C garbage collection module flags metadata consists of the
3264    following key-value pairs:</p>
3265
3266 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
3267   <col width="30%">
3268   <tbody>
3269     <tr>
3270       <th>Key</th>
3271       <th>Value</th>
3272     </tr>
3273     <tr>
3274       <td><tt>Objective-C&nbsp;Version</tt></td>
3275       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The Objective-C ABI
3276          version. Valid values are 1 and 2.</td>
3277     </tr>
3278     <tr>
3279       <td><tt>Objective-C&nbsp;Image&nbsp;Info&nbsp;Version</tt></td>
3280       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The version of the image info
3281          section. Currently always 0.</td>
3282     </tr>
3283     <tr>
3284       <td><tt>Objective-C&nbsp;Image&nbsp;Info&nbsp;Section</tt></td>
3285       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; The section to place the
3286          metadata. Valid values are <tt>"__OBJC, __image_info, regular"</tt> for
3287          Objective-C ABI version 1, and <tt>"__DATA,__objc_imageinfo, regular,
3288          no_dead_strip"</tt> for Objective-C ABI version 2.</td>
3289     </tr>
3290     <tr>
3291       <td><tt>Objective-C&nbsp;Garbage&nbsp;Collection</tt></td>
3292       <td align="left"><b>[Required]</b> &mdash; Specifies whether garbage
3293           collection is supported or not. Valid values are 0, for no garbage
3294           collection, and 2, for garbage collection supported.</td>
3295     </tr>
3296     <tr>
3297       <td><tt>Objective-C&nbsp;GC&nbsp;Only</tt></td>
3298       <td align="left"><b>[Optional]</b> &mdash; Specifies that only garbage
3299          collection is supported. If present, its value must be 6. This flag
3300          requires that the <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> flag have the
3301          value 2.</td>
3302     </tr>
3303   </tbody>
3304 </table>
3305
3306 <p>Some important flag interactions:</p>
3307
3308 <ul>
3309   <li>If a module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to 0 is
3310       merged with a module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to
3311       2, then the resulting module has the <tt>Objective-C Garbage
3312       Collection</tt> flag set to 0.</li>
3313
3314   <li>A module with <tt>Objective-C Garbage Collection</tt> set to 0 cannot be
3315       merged with a module with <tt>Objective-C GC Only</tt> set to 6.</li>
3316 </ul>
3317
3318 </div>
3319
3320 </div>
3321
3322 <!-- *********************************************************************** -->
3323 <h2>
3324   <a name="intrinsic_globals">Intrinsic Global Variables</a>
3325 </h2>
3326 <!-- *********************************************************************** -->
3327 <div>
3328 <p>LLVM has a number of "magic" global variables that contain data that affect
3329 code generation or other IR semantics.  These are documented here.  All globals
3330 of this sort should have a section specified as "<tt>llvm.metadata</tt>".  This
3331 section and all globals that start with "<tt>llvm.</tt>" are reserved for use
3332 by LLVM.</p>
3333
3334 <!-- ======================================================================= -->
3335 <h3>
3336 <a name="intg_used">The '<tt>llvm.used</tt>' Global Variable</a>
3337 </h3>
3338
3339 <div>
3340
3341 <p>The <tt>@llvm.used</tt> global is an array with i8* element type which has <a
3342 href="#linkage_appending">appending linkage</a>.  This array contains a list of
3343 pointers to global variables and functions which may optionally have a pointer
3344 cast formed of bitcast or getelementptr.  For example, a legal use of it is:</p>
3345
3346 <div class="doc_code">
3347 <pre>
3348 @X = global i8 4
3349 @Y = global i32 123
3350
3351 @llvm.used = appending global [2 x i8*] [
3352    i8* @X,
3353    i8* bitcast (i32* @Y to i8*)
3354 ], section "llvm.metadata"
3355 </pre>
3356 </div>
3357
3358 <p>If a global variable appears in the <tt>@llvm.used</tt> list, then the
3359    compiler, assembler, and linker are required to treat the symbol as if there
3360    is a reference to the global that it cannot see.  For example, if a variable
3361    has internal linkage and no references other than that from
3362    the <tt>@llvm.used</tt> list, it cannot be deleted.  This is commonly used to
3363    represent references from inline asms and other things the compiler cannot
3364    "see", and corresponds to "<tt>attribute((used))</tt>" in GNU C.</p>
3365
3366 <p>On some targets, the code generator must emit a directive to the assembler or
3367    object file to prevent the assembler and linker from molesting the
3368    symbol.</p>
3369
3370 </div>
3371
3372 <!-- ======================================================================= -->
3373 <h3>
3374   <a name="intg_compiler_used">
3375     The '<tt>llvm.compiler.used</tt>' Global Variable
3376   </a>
3377 </h3>
3378
3379 <div>
3380
3381 <p>The <tt>@llvm.compiler.used</tt> directive is the same as the
3382    <tt>@llvm.used</tt> directive, except that it only prevents the compiler from
3383    touching the symbol.  On targets that support it, this allows an intelligent
3384    linker to optimize references to the symbol without being impeded as it would
3385    be by <tt>@llvm.used</tt>.</p>
3386
3387 <p>This is a rare construct that should only be used in rare circumstances, and
3388    should not be exposed to source languages.</p>
3389
3390 </div>
3391
3392 <!-- ======================================================================= -->
3393 <h3>
3394 <a name="intg_global_ctors">The '<tt>llvm.global_ctors</tt>' Global Variable</a>
3395 </h3>
3396
3397 <div>
3398
3399 <div class="doc_code">
3400 <pre>
3401 %0 = type { i32, void ()* }
3402 @llvm.global_ctors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @ctor }]
3403 </pre>
3404 </div>
3405
3406 <p>The <tt>@llvm.global_ctors</tt> array contains a list of constructor
3407    functions and associated priorities.  The functions referenced by this array
3408    will be called in ascending order of priority (i.e. lowest first) when the
3409    module is loaded.  The order of functions with the same priority is not
3410    defined.</p>
3411
3412 </div>
3413
3414 <!-- ======================================================================= -->
3415 <h3>
3416 <a name="intg_global_dtors">The '<tt>llvm.global_dtors</tt>' Global Variable</a>
3417 </h3>
3418
3419 <div>
3420
3421 <div class="doc_code">
3422 <pre>
3423 %0 = type { i32, void ()* }
3424 @llvm.global_dtors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @dtor }]
3425 </pre>
3426 </div>
3427
3428 <p>The <tt>@llvm.global_dtors</tt> array contains a list of destructor functions
3429    and associated priorities.  The functions referenced by this array will be
3430    called in descending order of priority (i.e. highest first) when the module
3431    is loaded.  The order of functions with the same priority is not defined.</p>
3432
3433 </div>
3434
3435 </div>
3436
3437 <!-- *********************************************************************** -->
3438 <h2><a name="instref">Instruction Reference</a></h2>
3439 <!-- *********************************************************************** -->
3440
3441 <div>
3442
3443 <p>The LLVM instruction set consists of several different classifications of
3444    instructions: <a href="#terminators">terminator
3445    instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>,
3446    <a href="#bitwiseops">bitwise binary instructions</a>,
3447    <a href="#memoryops">memory instructions</a>, and
3448    <a href="#otherops">other instructions</a>.</p>
3449
3450 <!-- ======================================================================= -->
3451 <h3>
3452   <a name="terminators">Terminator Instructions</a>
3453 </h3>
3454
3455 <div>
3456
3457 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every basic block
3458    in a program ends with a "Terminator" instruction, which indicates which
3459    block should be executed after the current block is finished. These
3460    terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>' value: they produce
3461    control flow, not values (the one exception being the
3462    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
3463
3464 <p>The terminator instructions are: 
3465    '<a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>', 
3466    '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>',
3467    '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>', 
3468    '<a href="#i_indirectbr"><tt>indirectbr</tt></a>',
3469    '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>', 
3470    '<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>', and 
3471    '<a href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>'.</p>
3472
3473 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3474 <h4>
3475   <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a>
3476 </h4>
3477
3478 <div>
3479
3480 <h5>Syntax:</h5>
3481 <pre>
3482   ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
3483   ret void                 <i>; Return from void function</i>
3484 </pre>
3485
3486 <h5>Overview:</h5>
3487 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and optionally
3488    a value) from a function back to the caller.</p>
3489
3490 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that returns a
3491    value and then causes control flow, and one that just causes control flow to
3492    occur.</p>
3493
3494 <h5>Arguments:</h5>
3495 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction optionally accepts a single argument, the
3496    return value. The type of the return value must be a
3497    '<a href="#t_firstclass">first class</a>' type.</p>
3498
3499 <p>A function is not <a href="#wellformed">well formed</a> if it it has a
3500    non-void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with no return
3501    value or a return value with a type that does not match its type, or if it
3502    has a void return type and contains a '<tt>ret</tt>' instruction with a
3503    return value.</p>
3504
3505 <h5>Semantics:</h5>
3506 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow returns back to
3507    the calling function's context.  If the caller is a
3508    "<a href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at the
3509    instruction after the call.  If the caller was an
3510    "<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues at
3511    the beginning of the "normal" destination block.  If the instruction returns
3512    a value, that value shall set the call or invoke instruction's return
3513    value.</p>
3514
3515 <h5>Example:</h5>
3516 <pre>
3517   ret i32 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
3518   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
3519   ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } <i>; Return a struct of values 4 and 2</i>
3520 </pre>
3521
3522 </div>
3523 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3524 <h4>
3525   <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a>
3526 </h4>
3527
3528 <div>
3529
3530 <h5>Syntax:</h5>
3531 <pre>
3532   br i1 &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;
3533   br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
3534 </pre>
3535
3536 <h5>Overview:</h5>
3537 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to a
3538    different basic block in the current function.  There are two forms of this
3539    instruction, corresponding to a conditional branch and an unconditional
3540    branch.</p>
3541
3542 <h5>Arguments:</h5>
3543 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single
3544    '<tt>i1</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The unconditional form
3545    of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>' value as a
3546    target.</p>
3547
3548 <h5>Semantics:</h5>
3549 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>i1</tt>'
3550    argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows to the
3551    '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
3552    control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
3553
3554 <h5>Example:</h5>
3555 <pre>
3556 Test:
3557   %cond = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %a, %b
3558   br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal
3559 IfEqual:
3560   <a href="#i_ret">ret</a> i32 1
3561 IfUnequal:
3562   <a href="#i_ret">ret</a> i32 0
3563 </pre>
3564
3565 </div>
3566
3567 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3568 <h4>
3569    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
3570 </h4>
3571
3572 <div>
3573
3574 <h5>Syntax:</h5>
3575 <pre>
3576   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
3577 </pre>
3578
3579 <h5>Overview:</h5>
3580 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
3581    several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
3582    instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
3583    destinations.</p>
3584
3585 <h5>Arguments:</h5>
3586 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
3587    comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination,
3588    and an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.
3589    The table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
3590
3591 <h5>Semantics:</h5>
3592 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
3593    destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this table
3594    is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
3595    transferred to the corresponding destination; otherwise, control flow is
3596    transferred to the default destination.</p>
3597
3598 <h5>Implementation:</h5>
3599 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
3600    <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in
3601    different ways.  For example, it could be generated as a series of chained
3602    conditional branches or with a lookup table.</p>
3603
3604 <h5>Example:</h5>
3605 <pre>
3606  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
3607  %Val = <a href="#i_zext">zext</a> i1 %value to i32
3608  switch i32 %Val, label %truedest [ i32 0, label %falsedest ]
3609
3610  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
3611  switch i32 0, label %dest [ ]
3612
3613  <i>; Implement a jump table:</i>
3614  switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
3615                                      i32 1, label %onone
3616                                      i32 2, label %ontwo ]
3617 </pre>
3618
3619 </div>
3620
3621
3622 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3623 <h4>
3624    <a name="i_indirectbr">'<tt>indirectbr</tt>' Instruction</a>
3625 </h4>
3626
3627 <div>
3628
3629 <h5>Syntax:</h5>
3630 <pre>
3631   indirectbr &lt;somety&gt;* &lt;address&gt;, [ label &lt;dest1&gt;, label &lt;dest2&gt;, ... ]
3632 </pre>
3633
3634 <h5>Overview:</h5>
3635
3636 <p>The '<tt>indirectbr</tt>' instruction implements an indirect branch to a label
3637    within the current function, whose address is specified by
3638    "<tt>address</tt>".  Address must be derived from a <a
3639    href="#blockaddress">blockaddress</a> constant.</p>
3640
3641 <h5>Arguments:</h5>
3642
3643 <p>The '<tt>address</tt>' argument is the address of the label to jump to.  The
3644    rest of the arguments indicate the full set of possible destinations that the
3645    address may point to.  Blocks are allowed to occur multiple times in the
3646    destination list, though this isn't particularly useful.</p>
3647
3648 <p>This destination list is required so that dataflow analysis has an accurate
3649    understanding of the CFG.</p>
3650
3651 <h5>Semantics:</h5>
3652
3653 <p>Control transfers to the block specified in the address argument.  All
3654    possible destination blocks must be listed in the label list, otherwise this
3655    instruction has undefined behavior.  This implies that jumps to labels
3656    defined in other functions have undefined behavior as well.</p>
3657
3658 <h5>Implementation:</h5>
3659
3660 <p>This is typically implemented with a jump through a register.</p>
3661
3662 <h5>Example:</h5>
3663 <pre>
3664  indirectbr i8* %Addr, [ label %bb1, label %bb2, label %bb3 ]
3665 </pre>
3666
3667 </div>
3668
3669
3670 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3671 <h4>
3672   <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a>
3673 </h4>
3674
3675 <div>
3676
3677 <h5>Syntax:</h5>
3678 <pre>
3679   &lt;result&gt; = invoke [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>] &lt;ptr to function ty&gt; &lt;function ptr val&gt;(&lt;function args&gt;) [<a href="#fnattrs">fn attrs</a>]
3680                 to label &lt;normal label&gt; unwind label &lt;exception label&gt;
3681 </pre>
3682
3683 <h5>Overview:</h5>
3684 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a specified
3685    function, with the possibility of control flow transfer to either the
3686    '<tt>normal</tt>' label or the '<tt>exception</tt>' label.  If the callee
3687    function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>" instruction,
3688    control flow will return to the "normal" label.  If the callee (or any
3689    indirect callees) returns via the "<a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a>"
3690    instruction or other exception handling mechanism, control is interrupted and
3691    continued at the dynamically nearest "exception" label.</p>
3692
3693 <p>The '<tt>exception</tt>' label is a
3694    <i><a href="ExceptionHandling.html#overview">landing pad</a></i> for the
3695    exception. As such, '<tt>exception</tt>' label is required to have the
3696    "<a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a>" instruction, which contains
3697    the information about the behavior of the program after unwinding
3698    happens, as its first non-PHI instruction. The restrictions on the
3699    "<tt>landingpad</tt>" instruction's tightly couples it to the
3700    "<tt>invoke</tt>" instruction, so that the important information contained
3701    within the "<tt>landingpad</tt>" instruction can't be lost through normal
3702    code motion.</p>
3703
3704 <h5>Arguments:</h5>
3705 <p>This instruction requires several arguments:</p>
3706
3707 <ol>
3708   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
3709       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
3710       defaults to using C calling conventions.</li>
3711
3712   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
3713       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
3714       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
3715
3716   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the pointer to
3717       function value being invoked.  In most cases, this is a direct function
3718       invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as possible, branching
3719       off an arbitrary pointer to function value.</li>
3720
3721   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
3722       function to be invoked. </li>
3723
3724   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
3725       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
3726       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
3727       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
3728       the extra arguments can be specified.</li>
3729
3730   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called function
3731       executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
3732
3733   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee returns via
3734       the <a href="#i_resume"><tt>resume</tt></a> instruction or other exception
3735       handling mechanism.</li>
3736
3737   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
3738       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
3739       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
3740 </ol>
3741
3742 <h5>Semantics:</h5>
3743 <p>This instruction is designed to operate as a standard
3744    '<tt><a href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
3745    primary difference is that it establishes an association with a label, which
3746    is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
3747
3748 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure that proper
3749    cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt> or a thrown
3750    exception.  Additionally, this is important for implementation of
3751    '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that support them.</p>
3752
3753 <p>For the purposes of the SSA form, the definition of the value returned by the
3754    '<tt>invoke</tt>' instruction is deemed to occur on the edge from the current
3755    block to the "normal" label. If the callee unwinds then no return value is
3756    available.</p>
3757
3758 <h5>Example:</h5>
3759 <pre>
3760   %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
3761               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3762   %retval = invoke <a href="#callingconv">coldcc</a> i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
3763               unwind label %TestCleanup              <i>; {i32}:retval set</i>
3764 </pre>
3765
3766 </div>
3767
3768  <!-- _______________________________________________________________________ -->
3769  
3770 <h4>
3771   <a name="i_resume">'<tt>resume</tt>' Instruction</a>
3772 </h4>
3773
3774 <div>
3775
3776 <h5>Syntax:</h5>
3777 <pre>
3778   resume &lt;type&gt; &lt;value&gt;
3779 </pre>
3780
3781 <h5>Overview:</h5>
3782 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction is a terminator instruction that has no
3783    successors.</p>
3784
3785 <h5>Arguments:</h5>
3786 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction requires one argument, which must have the
3787    same type as the result of any '<tt>landingpad</tt>' instruction in the same
3788    function.</p>
3789
3790 <h5>Semantics:</h5>
3791 <p>The '<tt>resume</tt>' instruction resumes propagation of an existing
3792    (in-flight) exception whose unwinding was interrupted with
3793    a <a href="#i_landingpad"><tt>landingpad</tt></a> instruction.</p>
3794
3795 <h5>Example:</h5>
3796 <pre>
3797   resume { i8*, i32 } %exn
3798 </pre>
3799
3800 </div>
3801
3802 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3803
3804 <h4>
3805   <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a>
3806 </h4>
3807
3808 <div>
3809
3810 <h5>Syntax:</h5>
3811 <pre>
3812   unreachable
3813 </pre>
3814
3815 <h5>Overview:</h5>
3816 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
3817    instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
3818    code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
3819    no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
3820
3821 <h5>Semantics:</h5>
3822 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
3823
3824 </div>
3825
3826 </div>
3827
3828 <!-- ======================================================================= -->
3829 <h3>
3830   <a name="binaryops">Binary Operations</a>
3831 </h3>
3832
3833 <div>
3834
3835 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a program.  They
3836    require two operands of the same type, execute an operation on them, and
3837    produce a single value.  The operands might represent multiple data, as is
3838    the case with the <a href="#t_vector">vector</a> data type.  The result value
3839    has the same type as its operands.</p>
3840
3841 <p>There are several different binary operators:</p>
3842
3843 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3844 <h4>
3845   <a name="i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a>
3846 </h4>
3847
3848 <div>
3849
3850 <h5>Syntax:</h5>
3851 <pre>
3852   &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3853   &lt;result&gt; = add nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3854   &lt;result&gt; = add nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3855   &lt;result&gt; = add nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3856 </pre>
3857
3858 <h5>Overview:</h5>
3859 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3860
3861 <h5>Arguments:</h5>
3862 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must
3863    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3864    integer values. Both arguments must have identical types.</p>
3865
3866 <h5>Semantics:</h5>
3867 <p>The value produced is the integer sum of the two operands.</p>
3868
3869 <p>If the sum has unsigned overflow, the result returned is the mathematical
3870    result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the result.</p>
3871
3872 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3873    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3874
3875 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3876    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3877    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>add</tt>
3878    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3879    respectively, occurs.</p>
3880
3881 <h5>Example:</h5>
3882 <pre>
3883   &lt;result&gt; = add i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 + %var</i>
3884 </pre>
3885
3886 </div>
3887
3888 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3889 <h4>
3890   <a name="i_fadd">'<tt>fadd</tt>' Instruction</a>
3891 </h4>
3892
3893 <div>
3894
3895 <h5>Syntax:</h5>
3896 <pre>
3897   &lt;result&gt; = fadd &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3898 </pre>
3899
3900 <h5>Overview:</h5>
3901 <p>The '<tt>fadd</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
3902
3903 <h5>Arguments:</h5>
3904 <p>The two arguments to the '<tt>fadd</tt>' instruction must be
3905    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3906    floating point values. Both arguments must have identical types.</p>
3907
3908 <h5>Semantics:</h5>
3909 <p>The value produced is the floating point sum of the two operands.</p>
3910
3911 <h5>Example:</h5>
3912 <pre>
3913   &lt;result&gt; = fadd float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 + %var</i>
3914 </pre>
3915
3916 </div>
3917
3918 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3919 <h4>
3920    <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a>
3921 </h4>
3922
3923 <div>
3924
3925 <h5>Syntax:</h5>
3926 <pre>
3927   &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
3928   &lt;result&gt; = sub nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3929   &lt;result&gt; = sub nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
3930   &lt;result&gt; = sub nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
3931 </pre>
3932
3933 <h5>Overview:</h5>
3934 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
3935    operands.</p>
3936
3937 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the
3938    '<tt>neg</tt>' instruction present in most other intermediate
3939    representations.</p>
3940
3941 <h5>Arguments:</h5>
3942 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must
3943    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3944    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
3945
3946 <h5>Semantics:</h5>
3947 <p>The value produced is the integer difference of the two operands.</p>
3948
3949 <p>If the difference has unsigned overflow, the result returned is the
3950    mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit width of the
3951    result.</p>
3952
3953 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, this instruction
3954    is appropriate for both signed and unsigned integers.</p>
3955
3956 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
3957    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
3958    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>sub</tt>
3959    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
3960    respectively, occurs.</p>
3961
3962 <h5>Example:</h5>
3963 <pre>
3964   &lt;result&gt; = sub i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 - %var</i>
3965   &lt;result&gt; = sub i32 0, %val          <i>; yields {i32}:result = -%var</i>
3966 </pre>
3967
3968 </div>
3969
3970 <!-- _______________________________________________________________________ -->
3971 <h4>
3972    <a name="i_fsub">'<tt>fsub</tt>' Instruction</a>
3973 </h4>
3974
3975 <div>
3976
3977 <h5>Syntax:</h5>
3978 <pre>
3979   &lt;result&gt; = fsub &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
3980 </pre>
3981
3982 <h5>Overview:</h5>
3983 <p>The '<tt>fsub</tt>' instruction returns the difference of its two
3984    operands.</p>
3985
3986 <p>Note that the '<tt>fsub</tt>' instruction is used to represent the
3987    '<tt>fneg</tt>' instruction present in most other intermediate
3988    representations.</p>
3989
3990 <h5>Arguments:</h5>
3991 <p>The two arguments to the '<tt>fsub</tt>' instruction must be
3992    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
3993    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
3994
3995 <h5>Semantics:</h5>
3996 <p>The value produced is the floating point difference of the two operands.</p>
3997
3998 <h5>Example:</h5>
3999 <pre>
4000   &lt;result&gt; = fsub float 4.0, %var           <i>; yields {float}:result = 4.0 - %var</i>
4001   &lt;result&gt; = fsub float -0.0, %val          <i>; yields {float}:result = -%var</i>
4002 </pre>
4003
4004 </div>
4005
4006 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4007 <h4>
4008   <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a>
4009 </h4>
4010
4011 <div>
4012
4013 <h5>Syntax:</h5>
4014 <pre>
4015   &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;          <i>; yields {ty}:result</i>
4016   &lt;result&gt; = mul nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
4017   &lt;result&gt; = mul nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;      <i>; yields {ty}:result</i>
4018   &lt;result&gt; = mul nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;  <i>; yields {ty}:result</i>
4019 </pre>
4020
4021 <h5>Overview:</h5>
4022 <p>The '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
4023
4024 <h5>Arguments:</h5>
4025 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must
4026    be <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4027    integer values.  Both arguments must have identical types.</p>
4028
4029 <h5>Semantics:</h5>
4030 <p>The value produced is the integer product of the two operands.</p>
4031
4032 <p>If the result of the multiplication has unsigned overflow, the result
4033    returned is the mathematical result modulo 2<sup>n</sup>, where n is the bit
4034    width of the result.</p>
4035
4036 <p>Because LLVM integers use a two's complement representation, and the result
4037    is the same width as the operands, this instruction returns the correct
4038    result for both signed and unsigned integers.  If a full product
4039    (e.g. <tt>i32</tt>x<tt>i32</tt>-><tt>i64</tt>) is needed, the operands should
4040    be sign-extended or zero-extended as appropriate to the width of the full
4041    product.</p>
4042
4043 <p><tt>nuw</tt> and <tt>nsw</tt> stand for &quot;No Unsigned Wrap&quot;
4044    and &quot;No Signed Wrap&quot;, respectively. If the <tt>nuw</tt> and/or
4045    <tt>nsw</tt> keywords are present, the result value of the <tt>mul</tt>
4046    is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if unsigned and/or signed overflow,
4047    respectively, occurs.</p>
4048
4049 <h5>Example:</h5>
4050 <pre>
4051   &lt;result&gt; = mul i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 * %var</i>
4052 </pre>
4053
4054 </div>
4055
4056 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4057 <h4>
4058   <a name="i_fmul">'<tt>fmul</tt>' Instruction</a>
4059 </h4>
4060
4061 <div>
4062
4063 <h5>Syntax:</h5>
4064 <pre>
4065   &lt;result&gt; = fmul &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4066 </pre>
4067
4068 <h5>Overview:</h5>
4069 <p>The '<tt>fmul</tt>' instruction returns the product of its two operands.</p>
4070
4071 <h5>Arguments:</h5>
4072 <p>The two arguments to the '<tt>fmul</tt>' instruction must be
4073    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4074    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4075
4076 <h5>Semantics:</h5>
4077 <p>The value produced is the floating point product of the two operands.</p>
4078
4079 <h5>Example:</h5>
4080 <pre>
4081   &lt;result&gt; = fmul float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 * %var</i>
4082 </pre>
4083
4084 </div>
4085
4086 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4087 <h4>
4088   <a name="i_udiv">'<tt>udiv</tt>' Instruction</a>
4089 </h4>
4090
4091 <div>
4092
4093 <h5>Syntax:</h5>
4094 <pre>
4095   &lt;result&gt; = udiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4096   &lt;result&gt; = udiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4097 </pre>
4098
4099 <h5>Overview:</h5>
4100 <p>The '<tt>udiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4101
4102 <h5>Arguments:</h5>
4103 <p>The two arguments to the '<tt>udiv</tt>' instruction must be
4104    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4105    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4106
4107 <h5>Semantics:</h5>
4108 <p>The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.</p>
4109
4110 <p>Note that unsigned integer division and signed integer division are distinct
4111    operations; for signed integer division, use '<tt>sdiv</tt>'.</p>
4112
4113 <p>Division by zero leads to undefined behavior.</p>
4114
4115 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4116    <tt>udiv</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if %op1 is not a
4117   multiple of %op2 (as such, "((a udiv exact b) mul b) == a").</p>
4118
4119
4120 <h5>Example:</h5>
4121 <pre>
4122   &lt;result&gt; = udiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
4123 </pre>
4124
4125 </div>
4126
4127 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4128 <h4>
4129   <a name="i_sdiv">'<tt>sdiv</tt>' Instruction</a>
4130 </h4>
4131
4132 <div>
4133
4134 <h5>Syntax:</h5>
4135 <pre>
4136   &lt;result&gt; = sdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4137   &lt;result&gt; = sdiv exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4138 </pre>
4139
4140 <h5>Overview:</h5>
4141 <p>The '<tt>sdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4142
4143 <h5>Arguments:</h5>
4144 <p>The two arguments to the '<tt>sdiv</tt>' instruction must be
4145    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4146    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4147
4148 <h5>Semantics:</h5>
4149 <p>The value produced is the signed integer quotient of the two operands rounded
4150    towards zero.</p>
4151
4152 <p>Note that signed integer division and unsigned integer division are distinct
4153    operations; for unsigned integer division, use '<tt>udiv</tt>'.</p>
4154
4155 <p>Division by zero leads to undefined behavior. Overflow also leads to
4156    undefined behavior; this is a rare case, but can occur, for example, by doing
4157    a 32-bit division of -2147483648 by -1.</p>
4158
4159 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4160    <tt>sdiv</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if the result would
4161    be rounded.</p>
4162
4163 <h5>Example:</h5>
4164 <pre>
4165   &lt;result&gt; = sdiv i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 / %var</i>
4166 </pre>
4167
4168 </div>
4169
4170 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4171 <h4>
4172   <a name="i_fdiv">'<tt>fdiv</tt>' Instruction</a>
4173 </h4>
4174
4175 <div>
4176
4177 <h5>Syntax:</h5>
4178 <pre>
4179   &lt;result&gt; = fdiv &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4180 </pre>
4181
4182 <h5>Overview:</h5>
4183 <p>The '<tt>fdiv</tt>' instruction returns the quotient of its two operands.</p>
4184
4185 <h5>Arguments:</h5>
4186 <p>The two arguments to the '<tt>fdiv</tt>' instruction must be
4187    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4188    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4189
4190 <h5>Semantics:</h5>
4191 <p>The value produced is the floating point quotient of the two operands.</p>
4192
4193 <h5>Example:</h5>
4194 <pre>
4195   &lt;result&gt; = fdiv float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 / %var</i>
4196 </pre>
4197
4198 </div>
4199
4200 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4201 <h4>
4202   <a name="i_urem">'<tt>urem</tt>' Instruction</a>
4203 </h4>
4204
4205 <div>
4206
4207 <h5>Syntax:</h5>
4208 <pre>
4209   &lt;result&gt; = urem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4210 </pre>
4211
4212 <h5>Overview:</h5>
4213 <p>The '<tt>urem</tt>' instruction returns the remainder from the unsigned
4214    division of its two arguments.</p>
4215
4216 <h5>Arguments:</h5>
4217 <p>The two arguments to the '<tt>urem</tt>' instruction must be
4218    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4219    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4220
4221 <h5>Semantics:</h5>
4222 <p>This instruction returns the unsigned integer <i>remainder</i> of a division.
4223    This instruction always performs an unsigned division to get the
4224    remainder.</p>
4225
4226 <p>Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
4227    distinct operations; for signed integer remainder, use '<tt>srem</tt>'.</p>
4228
4229 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.</p>
4230
4231 <h5>Example:</h5>
4232 <pre>
4233   &lt;result&gt; = urem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
4234 </pre>
4235
4236 </div>
4237
4238 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4239 <h4>
4240   <a name="i_srem">'<tt>srem</tt>' Instruction</a>
4241 </h4>
4242
4243 <div>
4244
4245 <h5>Syntax:</h5>
4246 <pre>
4247   &lt;result&gt; = srem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4248 </pre>
4249
4250 <h5>Overview:</h5>
4251 <p>The '<tt>srem</tt>' instruction returns the remainder from the signed
4252    division of its two operands. This instruction can also take
4253    <a href="#t_vector">vector</a> versions of the values in which case the
4254    elements must be integers.</p>
4255
4256 <h5>Arguments:</h5>
4257 <p>The two arguments to the '<tt>srem</tt>' instruction must be
4258    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4259    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4260
4261 <h5>Semantics:</h5>
4262 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
4263    is either zero or has the same sign as the dividend, <tt>op1</tt>), not the
4264    <i>modulo</i> operator (where the result is either zero or has the same sign
4265    as the divisor, <tt>op2</tt>) of a value.
4266    For more information about the difference,
4267    see <a href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
4268    Math Forum</a>. For a table of how this is implemented in various languages,
4269    please see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation">
4270    Wikipedia: modulo operation</a>.</p>
4271
4272 <p>Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
4273    distinct operations; for unsigned integer remainder, use '<tt>urem</tt>'.</p>
4274
4275 <p>Taking the remainder of a division by zero leads to undefined behavior.
4276    Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
4277    occur, for example, by taking the remainder of a 32-bit division of
4278    -2147483648 by -1.  (The remainder doesn't actually overflow, but this rule
4279    lets srem be implemented using instructions that return both the result of
4280    the division and the remainder.)</p>
4281
4282 <h5>Example:</h5>
4283 <pre>
4284   &lt;result&gt; = srem i32 4, %var          <i>; yields {i32}:result = 4 % %var</i>
4285 </pre>
4286
4287 </div>
4288
4289 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4290 <h4>
4291   <a name="i_frem">'<tt>frem</tt>' Instruction</a>
4292 </h4>
4293
4294 <div>
4295
4296 <h5>Syntax:</h5>
4297 <pre>
4298   &lt;result&gt; = frem &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4299 </pre>
4300
4301 <h5>Overview:</h5>
4302 <p>The '<tt>frem</tt>' instruction returns the remainder from the division of
4303    its two operands.</p>
4304
4305 <h5>Arguments:</h5>
4306 <p>The two arguments to the '<tt>frem</tt>' instruction must be
4307    <a href="#t_floating">floating point</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4308    floating point values.  Both arguments must have identical types.</p>
4309
4310 <h5>Semantics:</h5>
4311 <p>This instruction returns the <i>remainder</i> of a division.  The remainder
4312    has the same sign as the dividend.</p>
4313
4314 <h5>Example:</h5>
4315 <pre>
4316   &lt;result&gt; = frem float 4.0, %var          <i>; yields {float}:result = 4.0 % %var</i>
4317 </pre>
4318
4319 </div>
4320
4321 </div>
4322
4323 <!-- ======================================================================= -->
4324 <h3>
4325   <a name="bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
4326 </h3>
4327
4328 <div>
4329
4330 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of bit-twiddling in a
4331    program.  They are generally very efficient instructions and can commonly be
4332    strength reduced from other instructions.  They require two operands of the
4333    same type, execute an operation on them, and produce a single value.  The
4334    resulting value is the same type as its operands.</p>
4335
4336 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4337 <h4>
4338   <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a>
4339 </h4>
4340
4341 <div>
4342
4343 <h5>Syntax:</h5>
4344 <pre>
4345   &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;           <i>; yields {ty}:result</i>
4346   &lt;result&gt; = shl nuw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
4347   &lt;result&gt; = shl nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;       <i>; yields {ty}:result</i>
4348   &lt;result&gt; = shl nuw nsw &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4349 </pre>
4350
4351 <h5>Overview:</h5>
4352 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to the left
4353    a specified number of bits.</p>
4354
4355 <h5>Arguments:</h5>
4356 <p>Both arguments to the '<tt>shl</tt>' instruction must be the
4357     same <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of
4358     integer type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4359
4360 <h5>Semantics:</h5>
4361 <p>The value produced is <tt>op1</tt> * 2<sup><tt>op2</tt></sup> mod
4362    2<sup>n</sup>, where <tt>n</tt> is the width of the result.  If <tt>op2</tt>
4363    is (statically or dynamically) negative or equal to or larger than the number
4364    of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined.  If the arguments are
4365    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4366    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4367
4368 <p>If the <tt>nuw</tt> keyword is present, then the shift produces a 
4369    <a href="#poisonvalues">poison value</a> if it shifts out any non-zero bits.  If
4370    the <tt>nsw</tt> keyword is present, then the shift produces a
4371    <a href="#poisonvalues">poison value</a> if it shifts out any bits that disagree
4372    with the resultant sign bit.  As such, NUW/NSW have the same semantics as
4373    they would if the shift were expressed as a mul instruction with the same
4374    nsw/nuw bits in (mul %op1, (shl 1, %op2)).</p>
4375
4376 <h5>Example:</h5>
4377 <pre>
4378   &lt;result&gt; = shl i32 4, %var   <i>; yields {i32}: 4 &lt;&lt; %var</i>
4379   &lt;result&gt; = shl i32 4, 2      <i>; yields {i32}: 16</i>
4380   &lt;result&gt; = shl i32 1, 10     <i>; yields {i32}: 1024</i>
4381   &lt;result&gt; = shl i32 1, 32     <i>; undefined</i>
4382   &lt;result&gt; = shl &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 1, i32 1&gt;, &lt; i32 1, i32 2&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 2, i32 4&gt;</i>
4383 </pre>
4384
4385 </div>
4386
4387 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4388 <h4>
4389   <a name="i_lshr">'<tt>lshr</tt>' Instruction</a>
4390 </h4>
4391
4392 <div>
4393
4394 <h5>Syntax:</h5>
4395 <pre>
4396   &lt;result&gt; = lshr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4397   &lt;result&gt; = lshr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4398 </pre>
4399
4400 <h5>Overview:</h5>
4401 <p>The '<tt>lshr</tt>' instruction (logical shift right) returns the first
4402    operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.</p>
4403
4404 <h5>Arguments:</h5>
4405 <p>Both arguments to the '<tt>lshr</tt>' instruction must be the same
4406    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4407    type. '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4408
4409 <h5>Semantics:</h5>
4410 <p>This instruction always performs a logical shift right operation. The most
4411    significant bits of the result will be filled with zero bits after the shift.
4412    If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or larger than the
4413    number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If the arguments are
4414    vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by the corresponding
4415    shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4416
4417 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4418    <tt>lshr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if any of the bits
4419    shifted out are non-zero.</p>
4420
4421
4422 <h5>Example:</h5>
4423 <pre>
4424   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4425   &lt;result&gt; = lshr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4426   &lt;result&gt; = lshr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4427   &lt;result&gt; = lshr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = 0x7FFFFFFF </i>
4428   &lt;result&gt; = lshr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4429   &lt;result&gt; = lshr &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -2, i32 4&gt;, &lt; i32 1, i32 2&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 0x7FFFFFFF, i32 1&gt;</i>
4430 </pre>
4431
4432 </div>
4433
4434 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4435 <h4>
4436   <a name="i_ashr">'<tt>ashr</tt>' Instruction</a>
4437 </h4>
4438
4439 <div>
4440
4441 <h5>Syntax:</h5>
4442 <pre>
4443   &lt;result&gt; = ashr &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;         <i>; yields {ty}:result</i>
4444   &lt;result&gt; = ashr exact &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4445 </pre>
4446
4447 <h5>Overview:</h5>
4448 <p>The '<tt>ashr</tt>' instruction (arithmetic shift right) returns the first
4449    operand shifted to the right a specified number of bits with sign
4450    extension.</p>
4451
4452 <h5>Arguments:</h5>
4453 <p>Both arguments to the '<tt>ashr</tt>' instruction must be the same
4454    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4455    type.  '<tt>op2</tt>' is treated as an unsigned value.</p>
4456
4457 <h5>Semantics:</h5>
4458 <p>This instruction always performs an arithmetic shift right operation, The
4459    most significant bits of the result will be filled with the sign bit
4460    of <tt>op1</tt>.  If <tt>op2</tt> is (statically or dynamically) equal to or
4461    larger than the number of bits in <tt>op1</tt>, the result is undefined. If
4462    the arguments are vectors, each vector element of <tt>op1</tt> is shifted by
4463    the corresponding shift amount in <tt>op2</tt>.</p>
4464
4465 <p>If the <tt>exact</tt> keyword is present, the result value of the
4466    <tt>ashr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if any of the bits
4467    shifted out are non-zero.</p>
4468
4469 <h5>Example:</h5>
4470 <pre>
4471   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 1   <i>; yields {i32}:result = 2</i>
4472   &lt;result&gt; = ashr i32 4, 2   <i>; yields {i32}:result = 1</i>
4473   &lt;result&gt; = ashr i8  4, 3   <i>; yields {i8}:result = 0</i>
4474   &lt;result&gt; = ashr i8 -2, 1   <i>; yields {i8}:result = -1</i>
4475   &lt;result&gt; = ashr i32 1, 32  <i>; undefined</i>
4476   &lt;result&gt; = ashr &lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -2, i32 4&gt;, &lt; i32 1, i32 3&gt;   <i>; yields: result=&lt;2 x i32&gt; &lt; i32 -1, i32 0&gt;</i>
4477 </pre>
4478
4479 </div>
4480
4481 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4482 <h4>
4483   <a name="i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a>
4484 </h4>
4485
4486 <div>
4487
4488 <h5>Syntax:</h5>
4489 <pre>
4490   &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4491 </pre>
4492
4493 <h5>Overview:</h5>
4494 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of its two
4495    operands.</p>
4496
4497 <h5>Arguments:</h5>
4498 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be
4499    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4500    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4501
4502 <h5>Semantics:</h5>
4503 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
4504
4505 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4506   <tbody>
4507     <tr>
4508       <th>In0</th>
4509       <th>In1</th>
4510       <th>Out</th>
4511     </tr>
4512     <tr>
4513       <td>0</td>
4514       <td>0</td>
4515       <td>0</td>
4516     </tr>
4517     <tr>
4518       <td>0</td>
4519       <td>1</td>
4520       <td>0</td>
4521     </tr>
4522     <tr>
4523       <td>1</td>
4524       <td>0</td>
4525       <td>0</td>
4526     </tr>
4527     <tr>
4528       <td>1</td>
4529       <td>1</td>
4530       <td>1</td>
4531     </tr>
4532   </tbody>
4533 </table>
4534
4535 <h5>Example:</h5>
4536 <pre>
4537   &lt;result&gt; = and i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 &amp; %var</i>
4538   &lt;result&gt; = and i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 8</i>
4539   &lt;result&gt; = and i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 0</i>
4540 </pre>
4541 </div>
4542 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4543 <h4>
4544   <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a>
4545 </h4>
4546
4547 <div>
4548
4549 <h5>Syntax:</h5>
4550 <pre>
4551   &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4552 </pre>
4553
4554 <h5>Overview:</h5>
4555 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive or of its
4556    two operands.</p>
4557
4558 <h5>Arguments:</h5>
4559 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be
4560    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4561    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4562
4563 <h5>Semantics:</h5>
4564 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
4565
4566 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4567   <tbody>
4568     <tr>
4569       <th>In0</th>
4570       <th>In1</th>
4571       <th>Out</th>
4572     </tr>
4573     <tr>
4574       <td>0</td>
4575       <td>0</td>
4576       <td>0</td>
4577     </tr>
4578     <tr>
4579       <td>0</td>
4580       <td>1</td>
4581       <td>1</td>
4582     </tr>
4583     <tr>
4584       <td>1</td>
4585       <td>0</td>
4586       <td>1</td>
4587     </tr>
4588     <tr>
4589       <td>1</td>
4590       <td>1</td>
4591       <td>1</td>
4592     </tr>
4593   </tbody>
4594 </table>
4595
4596 <h5>Example:</h5>
4597 <pre>
4598   &lt;result&gt; = or i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 | %var</i>
4599   &lt;result&gt; = or i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 47</i>
4600   &lt;result&gt; = or i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4601 </pre>
4602
4603 </div>
4604
4605 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4606 <h4>
4607   <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a>
4608 </h4>
4609
4610 <div>
4611
4612 <h5>Syntax:</h5>
4613 <pre>
4614   &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
4615 </pre>
4616
4617 <h5>Overview:</h5>
4618 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive or of
4619    its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the "one's
4620    complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
4621
4622 <h5>Arguments:</h5>
4623 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be
4624    <a href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_vector">vector</a> of integer
4625    values.  Both arguments must have identical types.</p>
4626
4627 <h5>Semantics:</h5>
4628 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
4629
4630 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
4631   <tbody>
4632     <tr>
4633       <th>In0</th>
4634       <th>In1</th>
4635       <th>Out</th>
4636     </tr>
4637     <tr>
4638       <td>0</td>
4639       <td>0</td>
4640       <td>0</td>
4641     </tr>
4642     <tr>
4643       <td>0</td>
4644       <td>1</td>
4645       <td>1</td>
4646     </tr>
4647     <tr>
4648       <td>1</td>
4649       <td>0</td>
4650       <td>1</td>
4651     </tr>
4652     <tr>
4653       <td>1</td>
4654       <td>1</td>
4655       <td>0</td>
4656     </tr>
4657   </tbody>
4658 </table>
4659
4660 <h5>Example:</h5>
4661 <pre>
4662   &lt;result&gt; = xor i32 4, %var         <i>; yields {i32}:result = 4 ^ %var</i>
4663   &lt;result&gt; = xor i32 15, 40          <i>; yields {i32}:result = 39</i>
4664   &lt;result&gt; = xor i32 4, 8            <i>; yields {i32}:result = 12</i>
4665   &lt;result&gt; = xor i32 %V, -1          <i>; yields {i32}:result = ~%V</i>
4666 </pre>
4667
4668 </div>
4669
4670 </div>
4671
4672 <!-- ======================================================================= -->
4673 <h3>
4674   <a name="vectorops">Vector Operations</a>
4675 </h3>
4676
4677 <div>
4678
4679 <p>LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
4680    target-independent manner.  These instructions cover the element-access and
4681    vector-specific operations needed to process vectors effectively.  While LLVM
4682    does directly support these vector operations, many sophisticated algorithms
4683    will want to use target-specific intrinsics to take full advantage of a
4684    specific target.</p>
4685
4686 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4687 <h4>
4688    <a name="i_extractelement">'<tt>extractelement</tt>' Instruction</a>
4689 </h4>
4690
4691 <div>
4692
4693 <h5>Syntax:</h5>
4694 <pre>
4695   &lt;result&gt; = extractelement &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;val&gt;, i32 &lt;idx&gt;    <i>; yields &lt;ty&gt;</i>
4696 </pre>
4697
4698 <h5>Overview:</h5>
4699 <p>The '<tt>extractelement</tt>' instruction extracts a single scalar element
4700    from a vector at a specified index.</p>
4701
4702
4703 <h5>Arguments:</h5>
4704 <p>The first operand of an '<tt>extractelement</tt>' instruction is a value
4705    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is an index
4706    indicating the position from which to extract the element.  The index may be
4707    a variable.</p>
4708
4709 <h5>Semantics:</h5>
4710 <p>The result is a scalar of the same type as the element type of
4711    <tt>val</tt>.  Its value is the value at position <tt>idx</tt> of
4712    <tt>val</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4713    results are undefined.</p>
4714
4715 <h5>Example:</h5>
4716 <pre>
4717   &lt;result&gt; = extractelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 0    <i>; yields i32</i>
4718 </pre>
4719
4720 </div>
4721
4722 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4723 <h4>
4724    <a name="i_insertelement">'<tt>insertelement</tt>' Instruction</a>
4725 </h4>
4726
4727 <div>
4728
4729 <h5>Syntax:</h5>
4730 <pre>
4731   &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>
4732 </pre>
4733
4734 <h5>Overview:</h5>
4735 <p>The '<tt>insertelement</tt>' instruction inserts a scalar element into a
4736    vector at a specified index.</p>
4737
4738 <h5>Arguments:</h5>
4739 <p>The first operand of an '<tt>insertelement</tt>' instruction is a value
4740    of <a href="#t_vector">vector</a> type.  The second operand is a scalar value
4741    whose type must equal the element type of the first operand.  The third
4742    operand is an index indicating the position at which to insert the value.
4743    The index may be a variable.</p>
4744
4745 <h5>Semantics:</h5>
4746 <p>The result is a vector of the same type as <tt>val</tt>.  Its element values
4747    are those of <tt>val</tt> except at position <tt>idx</tt>, where it gets the
4748    value <tt>elt</tt>.  If <tt>idx</tt> exceeds the length of <tt>val</tt>, the
4749    results are undefined.</p>
4750
4751 <h5>Example:</h5>
4752 <pre>
4753   &lt;result&gt; = insertelement &lt;4 x i32&gt; %vec, i32 1, i32 0    <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4754 </pre>
4755
4756 </div>
4757
4758 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4759 <h4>
4760    <a name="i_shufflevector">'<tt>shufflevector</tt>' Instruction</a>
4761 </h4>
4762
4763 <div>
4764
4765 <h5>Syntax:</h5>
4766 <pre>
4767   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v1&gt;, &lt;n x &lt;ty&gt;&gt; &lt;v2&gt;, &lt;m x i32&gt; &lt;mask&gt;    <i>; yields &lt;m x &lt;ty&gt;&gt;</i>
4768 </pre>
4769
4770 <h5>Overview:</h5>
4771 <p>The '<tt>shufflevector</tt>' instruction constructs a permutation of elements
4772    from two input vectors, returning a vector with the same element type as the
4773    input and length that is the same as the shuffle mask.</p>
4774
4775 <h5>Arguments:</h5>
4776 <p>The first two operands of a '<tt>shufflevector</tt>' instruction are vectors
4777    with the same type.  The third argument is a shuffle mask whose
4778    element type is always 'i32'.  The result of the instruction is a vector
4779    whose length is the same as the shuffle mask and whose element type is the
4780    same as the element type of the first two operands.</p>
4781
4782 <p>The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
4783    constant integer or undef values.</p>
4784
4785 <h5>Semantics:</h5>
4786 <p>The elements of the two input vectors are numbered from left to right across
4787    both of the vectors.  The shuffle mask operand specifies, for each element of
4788    the result vector, which element of the two input vectors the result element
4789    gets.  The element selector may be undef (meaning "don't care") and the
4790    second operand may be undef if performing a shuffle from only one vector.</p>
4791
4792 <h5>Example:</h5>
4793 <pre>
4794   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4795                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 4, i32 1, i32 5&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4796   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; undef,
4797                           &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.
4798   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;8 x i32&gt; %v1, &lt;8 x i32&gt; undef,
4799                           &lt;4 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3&gt;  <i>; yields &lt;4 x i32&gt;</i>
4800   &lt;result&gt; = shufflevector &lt;4 x i32&gt; %v1, &lt;4 x i32&gt; %v2,
4801                           &lt;8 x i32&gt; &lt;i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7 &gt;  <i>; yields &lt;8 x i32&gt;</i>
4802 </pre>
4803
4804 </div>
4805
4806 </div>
4807
4808 <!-- ======================================================================= -->
4809 <h3>
4810   <a name="aggregateops">Aggregate Operations</a>
4811 </h3>
4812
4813 <div>
4814
4815 <p>LLVM supports several instructions for working with
4816   <a href="#t_aggregate">aggregate</a> values.</p>
4817
4818 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4819 <h4>
4820    <a name="i_extractvalue">'<tt>extractvalue</tt>' Instruction</a>
4821 </h4>
4822
4823 <div>
4824
4825 <h5>Syntax:</h5>
4826 <pre>
4827   &lt;result&gt; = extractvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*
4828 </pre>
4829
4830 <h5>Overview:</h5>
4831 <p>The '<tt>extractvalue</tt>' instruction extracts the value of a member field
4832    from an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4833
4834 <h5>Arguments:</h5>
4835 <p>The first operand of an '<tt>extractvalue</tt>' instruction is a value
4836    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4837    <a href="#t_array">array</a> type.  The operands are constant indices to
4838    specify which value to extract in a similar manner as indices in a
4839    '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>' instruction.</p>
4840    <p>The major differences to <tt>getelementptr</tt> indexing are:</p>
4841      <ul>
4842        <li>Since the value being indexed is not a pointer, the first index is
4843            omitted and assumed to be zero.</li>
4844        <li>At least one index must be specified.</li>
4845        <li>Not only struct indices but also array indices must be in
4846            bounds.</li>
4847      </ul>
4848
4849 <h5>Semantics:</h5>
4850 <p>The result is the value at the position in the aggregate specified by the
4851    index operands.</p>
4852
4853 <h5>Example:</h5>
4854 <pre>
4855   &lt;result&gt; = extractvalue {i32, float} %agg, 0    <i>; yields i32</i>
4856 </pre>
4857
4858 </div>
4859
4860 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4861 <h4>
4862    <a name="i_insertvalue">'<tt>insertvalue</tt>' Instruction</a>
4863 </h4>
4864
4865 <div>
4866
4867 <h5>Syntax:</h5>
4868 <pre>
4869   &lt;result&gt; = insertvalue &lt;aggregate type&gt; &lt;val&gt;, &lt;ty&gt; &lt;elt&gt;, &lt;idx&gt;{, &lt;idx&gt;}*    <i>; yields &lt;aggregate type&gt;</i>
4870 </pre>
4871
4872 <h5>Overview:</h5>
4873 <p>The '<tt>insertvalue</tt>' instruction inserts a value into a member field
4874    in an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> value.</p>
4875
4876 <h5>Arguments:</h5>
4877 <p>The first operand of an '<tt>insertvalue</tt>' instruction is a value
4878    of <a href="#t_struct">struct</a> or
4879    <a href="#t_array">array</a> type.  The second operand is a first-class
4880    value to insert.  The following operands are constant indices indicating
4881    the position at which to insert the value in a similar manner as indices in a
4882    '<tt><a href="#i_extractvalue">extractvalue</a></tt>' instruction.  The
4883    value to insert must have the same type as the value identified by the
4884    indices.</p>
4885
4886 <h5>Semantics:</h5>
4887 <p>The result is an aggregate of the same type as <tt>val</tt>.  Its value is
4888    that of <tt>val</tt> except that the value at the position specified by the
4889    indices is that of <tt>elt</tt>.</p>
4890
4891 <h5>Example:</h5>
4892 <pre>
4893   %agg1 = insertvalue {i32, float} undef, i32 1, 0              <i>; yields {i32 1, float undef}</i>
4894   %agg2 = insertvalue {i32, float} %agg1, float %val, 1         <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4895   %agg3 = insertvalue {i32, {float}} %agg1, float %val, 1, 0    <i>; yields {i32 1, float %val}</i>
4896 </pre>
4897
4898 </div>
4899
4900 </div>
4901
4902 <!-- ======================================================================= -->
4903 <h3>
4904   <a name="memoryops">Memory Access and Addressing Operations</a>
4905 </h3>
4906
4907 <div>
4908
4909 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it represents
4910    memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which makes things
4911    very simple.  This section describes how to read, write, and allocate
4912    memory in LLVM.</p>
4913
4914 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4915 <h4>
4916   <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>' Instruction</a>
4917 </h4>
4918
4919 <div>
4920
4921 <h5>Syntax:</h5>
4922 <pre>
4923   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;[, &lt;ty&gt; &lt;NumElements&gt;][, align &lt;alignment&gt;]     <i>; yields {type*}:result</i>
4924 </pre>
4925
4926 <h5>Overview:</h5>
4927 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the stack frame of the
4928    currently executing function, to be automatically released when this function
4929    returns to its caller. The object is always allocated in the generic address
4930    space (address space zero).</p>
4931
4932 <h5>Arguments:</h5>
4933 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction
4934    allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt> bytes of memory on the
4935    runtime stack, returning a pointer of the appropriate type to the program.
4936    If "NumElements" is specified, it is the number of elements allocated,
4937    otherwise "NumElements" is defaulted to be one.  If a constant alignment is
4938    specified, the value result of the allocation is guaranteed to be aligned to
4939    at least that boundary.  If not specified, or if zero, the target can choose
4940    to align the allocation on any convenient boundary compatible with the
4941    type.</p>
4942
4943 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
4944
4945 <h5>Semantics:</h5>
4946 <p>Memory is allocated; a pointer is returned.  The operation is undefined if
4947    there is insufficient stack space for the allocation.  '<tt>alloca</tt>'d
4948    memory is automatically released when the function returns.  The
4949    '<tt>alloca</tt>' instruction is commonly used to represent automatic
4950    variables that must have an address available.  When the function returns
4951    (either with the <tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>
4952    or <tt><a href="#i_resume">resume</a></tt> instructions), the memory is
4953    reclaimed.  Allocating zero bytes is legal, but the result is undefined.
4954    The order in which memory is allocated (ie., which way the stack grows) is
4955    not specified.</p>
4956
4957 <p>
4958
4959 <h5>Example:</h5>
4960 <pre>
4961   %ptr = alloca i32                             <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4962   %ptr = alloca i32, i32 4                      <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4963   %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4964   %ptr = alloca i32, align 1024                 <i>; yields {i32*}:ptr</i>
4965 </pre>
4966
4967 </div>
4968
4969 <!-- _______________________________________________________________________ -->
4970 <h4>
4971   <a name="i_load">'<tt>load</tt>' Instruction</a>
4972 </h4>
4973
4974 <div>
4975
4976 <h5>Syntax:</h5>
4977 <pre>
4978   &lt;result&gt; = load [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;][, !nontemporal !&lt;index&gt;][, !invariant.load !&lt;index&gt;]
4979   &lt;result&gt; = load atomic [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;, align &lt;alignment&gt;
4980   !&lt;index&gt; = !{ i32 1 }
4981 </pre>
4982
4983 <h5>Overview:</h5>
4984 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
4985
4986 <h5>Arguments:</h5>
4987 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory address
4988    from which to load.  The pointer must point to
4989    a <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
4990    marked as <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the
4991    number or order of execution of this <tt>load</tt> with other <a
4992    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
4993
4994 <p>If the <code>load</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
4995    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
4996    argument.  The <code>release</code> and <code>acq_rel</code> orderings are
4997    not valid on <code>load</code> instructions.  Atomic loads produce <a
4998    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
4999    stores.  The type of the pointee must be an integer type whose bit width
5000    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
5001    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
5002    specified on atomic loads, and the load has undefined behavior if the
5003    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
5004    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
5005    for atomic loads.</p>
5006
5007 <p>The optional constant <tt>align</tt> argument specifies the alignment of the
5008    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
5009    omitted <tt>align</tt> argument means that the operation has the preferential
5010    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
5011    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
5012    alignment results in undefined behavior. Underestimating the alignment may
5013    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
5014
5015 <p>The optional <tt>!nontemporal</tt> metadata must reference a single
5016    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with
5017    one <tt>i32</tt> entry of value 1.  The existence of
5018    the <tt>!nontemporal</tt> metatadata on the instruction tells the optimizer
5019    and code generator that this load is not expected to be reused in the cache.
5020    The code generator may select special instructions to save cache bandwidth,
5021    such as the <tt>MOVNT</tt> instruction on x86.</p>
5022
5023 <p>The optional <tt>!invariant.load</tt> metadata must reference a single
5024    metatadata name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with no
5025    entries.  The existence of the <tt>!invariant.load</tt> metatadata on the
5026    instruction tells the optimizer and code generator that this load address
5027    points to memory which does not change value during program execution.
5028    The optimizer may then move this load around, for example, by hoisting it
5029    out of loops using loop invariant code motion.</p>
5030
5031 <h5>Semantics:</h5>
5032 <p>The location of memory pointed to is loaded.  If the value being loaded is of
5033    scalar type then the number of bytes read does not exceed the minimum number
5034    of bytes needed to hold all bits of the type.  For example, loading an
5035    <tt>i24</tt> reads at most three bytes.  When loading a value of a type like
5036    <tt>i20</tt> with a size that is not an integral number of bytes, the result
5037    is undefined if the value was not originally written using a store of the
5038    same type.</p>
5039
5040 <h5>Examples:</h5>
5041 <pre>
5042   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5043   <a href="#i_store">store</a> i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
5044   %val = load i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
5045 </pre>
5046
5047 </div>
5048
5049 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5050 <h4>
5051   <a name="i_store">'<tt>store</tt>' Instruction</a>
5052 </h4>
5053
5054 <div>
5055
5056 <h5>Syntax:</h5>
5057 <pre>
5058   store [volatile] &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;[, align &lt;alignment&gt;][, !nontemporal !&lt;index&gt;]        <i>; yields {void}</i>
5059   store atomic [volatile] &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;, align &lt;alignment&gt;  <i>; yields {void}</i>
5060 </pre>
5061
5062 <h5>Overview:</h5>
5063 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
5064
5065 <h5>Arguments:</h5>
5066 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value to store
5067    and an address at which to store it.  The type of the
5068    '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand must be a pointer to
5069    the <a href="#t_firstclass">first class</a> type of the
5070    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' operand. If the <tt>store</tt> is marked as
5071    <tt>volatile</tt>, then the optimizer is not allowed to modify the number or
5072    order of execution of this <tt>store</tt> with other <a
5073    href="#volatile">volatile operations</a>.</p>
5074
5075 <p>If the <code>store</code> is marked as <code>atomic</code>, it takes an extra
5076    <a href="#ordering">ordering</a> and optional <code>singlethread</code>
5077    argument.  The <code>acquire</code> and <code>acq_rel</code> orderings aren't
5078    valid on <code>store</code> instructions.  Atomic loads produce <a
5079    href="#memorymodel">defined</a> results when they may see multiple atomic
5080    stores. The type of the pointee must be an integer type whose bit width
5081    is a power of two greater than or equal to eight and less than or equal
5082    to a target-specific size limit. <code>align</code> must be explicitly 
5083    specified on atomic stores, and the store has undefined behavior if the
5084    alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of
5085    the pointee. <code>!nontemporal</code> does not have any defined semantics
5086    for atomic stores.</p>
5087
5088 <p>The optional constant "align" argument specifies the alignment of the
5089    operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0 or an
5090    omitted "align" argument means that the operation has the preferential
5091    alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter to
5092    ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
5093    alignment results in an undefined behavior. Underestimating the alignment may
5094    produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe.</p>
5095
5096 <p>The optional !nontemporal metadata must reference a single metatadata
5097    name &lt;index&gt; corresponding to a metadata node with one i32 entry of
5098    value 1.  The existence of the !nontemporal metatadata on the
5099    instruction tells the optimizer and code generator that this load is
5100    not expected to be reused in the cache.  The code generator may
5101    select special instructions to save cache bandwidth, such as the
5102    MOVNT instruction on x86.</p>
5103
5104
5105 <h5>Semantics:</h5>
5106 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>' at the
5107    location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.  If
5108    '<tt>&lt;value&gt;</tt>' is of scalar type then the number of bytes written
5109    does not exceed the minimum number of bytes needed to hold all bits of the
5110    type.  For example, storing an <tt>i24</tt> writes at most three bytes.  When
5111    writing a value of a type like <tt>i20</tt> with a size that is not an
5112    integral number of bytes, it is unspecified what happens to the extra bits
5113    that do not belong to the type, but they will typically be overwritten.</p>
5114
5115 <h5>Example:</h5>
5116 <pre>
5117   %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> i32                               <i>; yields {i32*}:ptr</i>
5118   store i32 3, i32* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
5119   %val = <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr                           <i>; yields {i32}:val = i32 3</i>
5120 </pre>
5121
5122 </div>
5123
5124 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5125 <h4>
5126 <a name="i_fence">'<tt>fence</tt>' Instruction</a>
5127 </h4>
5128
5129 <div>
5130
5131 <h5>Syntax:</h5>
5132 <pre>
5133   fence [singlethread] &lt;ordering&gt;                   <i>; yields {void}</i>
5134 </pre>
5135
5136 <h5>Overview:</h5>
5137 <p>The '<tt>fence</tt>' instruction is used to introduce happens-before edges
5138 between operations.</p>
5139
5140 <h5>Arguments:</h5> <p>'<code>fence</code>' instructions take an <a
5141 href="#ordering">ordering</a> argument which defines what
5142 <i>synchronizes-with</i> edges they add.  They can only be given
5143 <code>acquire</code>, <code>release</code>, <code>acq_rel</code>, and
5144 <code>seq_cst</code> orderings.</p>
5145
5146 <h5>Semantics:</h5>
5147 <p>A fence <var>A</var> which has (at least) <code>release</code> ordering
5148 semantics <i>synchronizes with</i> a fence <var>B</var> with (at least)
5149 <code>acquire</code> ordering semantics if and only if there exist atomic
5150 operations <var>X</var> and <var>Y</var>, both operating on some atomic object
5151 <var>M</var>, such that <var>A</var> is sequenced before <var>X</var>,
5152 <var>X</var> modifies <var>M</var> (either directly or through some side effect
5153 of a sequence headed by <var>X</var>), <var>Y</var> is sequenced before
5154 <var>B</var>, and <var>Y</var> observes <var>M</var>. This provides a
5155 <i>happens-before</i> dependency between <var>A</var> and <var>B</var>. Rather
5156 than an explicit <code>fence</code>, one (but not both) of the atomic operations
5157 <var>X</var> or <var>Y</var> might provide a <code>release</code> or
5158 <code>acquire</code> (resp.) ordering constraint and still
5159 <i>synchronize-with</i> the explicit <code>fence</code> and establish the
5160 <i>happens-before</i> edge.</p>
5161
5162 <p>A <code>fence</code> which has <code>seq_cst</code> ordering, in addition to
5163 having both <code>acquire</code> and <code>release</code> semantics specified
5164 above, participates in the global program order of other <code>seq_cst</code>
5165 operations and/or fences.</p>
5166
5167 <p>The optional "<a href="#singlethread"><code>singlethread</code></a>" argument
5168 specifies that the fence only synchronizes with other fences in the same
5169 thread.  (This is useful for interacting with signal handlers.)</p>
5170
5171 <h5>Example:</h5>
5172 <pre>
5173   fence acquire                          <i>; yields {void}</i>
5174   fence singlethread seq_cst             <i>; yields {void}</i>
5175 </pre>
5176
5177 </div>
5178
5179 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5180 <h4>
5181 <a name="i_cmpxchg">'<tt>cmpxchg</tt>' Instruction</a>
5182 </h4>
5183
5184 <div>
5185
5186 <h5>Syntax:</h5>
5187 <pre>
5188   cmpxchg [volatile] &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;, &lt;ty&gt; &lt;cmp&gt;, &lt;ty&gt; &lt;new&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;  <i>; yields {ty}</i>
5189 </pre>
5190
5191 <h5>Overview:</h5>
5192 <p>The '<tt>cmpxchg</tt>' instruction is used to atomically modify memory.
5193 It loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
5194 equal, it stores a new value into the memory.</p>
5195
5196 <h5>Arguments:</h5>
5197 <p>There are three arguments to the '<code>cmpxchg</code>' instruction: an
5198 address to operate on, a value to compare to the value currently be at that
5199 address, and a new value to place at that address if the compared values are
5200 equal.  The type of '<var>&lt;cmp&gt;</var>' must be an integer type whose
5201 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
5202 or equal to a target-specific size limit. '<var>&lt;cmp&gt;</var>' and
5203 '<var>&lt;new&gt;</var>' must have the same type, and the type of
5204 '<var>&lt;pointer&gt;</var>' must be a pointer to that type. If the
5205 <code>cmpxchg</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
5206 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution
5207 of this <code>cmpxchg</code> with other <a href="#volatile">volatile
5208 operations</a>.</p>
5209
5210 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
5211
5212 <p>The <a href="#ordering"><var>ordering</var></a> argument specifies how this
5213 <code>cmpxchg</code> synchronizes with other atomic operations.</p>
5214
5215 <p>The optional "<code>singlethread</code>" argument declares that the
5216 <code>cmpxchg</code> is only atomic with respect to code (usually signal
5217 handlers) running in the same thread as the <code>cmpxchg</code>.  Otherwise the
5218 cmpxchg is atomic with respect to all other code in the system.</p>
5219
5220 <p>The pointer passed into cmpxchg must have alignment greater than or equal to
5221 the size in memory of the operand.
5222
5223 <h5>Semantics:</h5>
5224 <p>The contents of memory at the location specified by the
5225 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand is read and compared to
5226 '<tt>&lt;cmp&gt;</tt>'; if the read value is the equal,
5227 '<tt>&lt;new&gt;</tt>' is written.  The original value at the location
5228 is returned.
5229
5230 <p>A successful <code>cmpxchg</code> is a read-modify-write instruction for the
5231 purpose of identifying <a href="#release_sequence">release sequences</a>.  A
5232 failed <code>cmpxchg</code> is equivalent to an atomic load with an ordering
5233 parameter determined by dropping any <code>release</code> part of the
5234 <code>cmpxchg</code>'s ordering.</p>
5235
5236 <!--
5237 FIXME: Is compare_exchange_weak() necessary?  (Consider after we've done
5238 optimization work on ARM.)
5239
5240 FIXME: Is a weaker ordering constraint on failure helpful in practice?
5241 -->
5242
5243 <h5>Example:</h5>
5244 <pre>
5245 entry:
5246   %orig = atomic <a href="#i_load">load</a> i32* %ptr unordered                   <i>; yields {i32}</i>
5247   <a href="#i_br">br</a> label %loop
5248
5249 loop:
5250   %cmp = <a href="#i_phi">phi</a> i32 [ %orig, %entry ], [%old, %loop]
5251   %squared = <a href="#i_mul">mul</a> i32 %cmp, %cmp
5252   %old = cmpxchg i32* %ptr, i32 %cmp, i32 %squared          <i>; yields {i32}</i>
5253   %success = <a href="#i_icmp">icmp</a> eq i32 %cmp, %old
5254   <a href="#i_br">br</a> i1 %success, label %done, label %loop
5255
5256 done:
5257   ...
5258 </pre>
5259
5260 </div>
5261
5262 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5263 <h4>
5264 <a name="i_atomicrmw">'<tt>atomicrmw</tt>' Instruction</a>
5265 </h4>
5266
5267 <div>
5268
5269 <h5>Syntax:</h5>
5270 <pre>
5271   atomicrmw [volatile] &lt;operation&gt; &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;, &lt;ty&gt; &lt;value&gt; [singlethread] &lt;ordering&gt;                   <i>; yields {ty}</i>
5272 </pre>
5273
5274 <h5>Overview:</h5>
5275 <p>The '<tt>atomicrmw</tt>' instruction is used to atomically modify memory.</p>
5276
5277 <h5>Arguments:</h5>
5278 <p>There are three arguments to the '<code>atomicrmw</code>' instruction: an
5279 operation to apply, an address whose value to modify, an argument to the
5280 operation.  The operation must be one of the following keywords:</p>
5281 <ul>
5282   <li>xchg</li>
5283   <li>add</li>
5284   <li>sub</li>
5285   <li>and</li>
5286   <li>nand</li>
5287   <li>or</li>
5288   <li>xor</li>
5289   <li>max</li>
5290   <li>min</li>
5291   <li>umax</li>
5292   <li>umin</li>
5293 </ul>
5294
5295 <p>The type of '<var>&lt;value&gt;</var>' must be an integer type whose
5296 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less than
5297 or equal to a target-specific size limit.  The type of the
5298 '<code>&lt;pointer&gt;</code>' operand must be a pointer to that type.
5299 If the <code>atomicrmw</code> is marked as <code>volatile</code>, then the
5300 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of this
5301 <code>atomicrmw</code> with other <a href="#volatile">volatile
5302   operations</a>.</p>
5303
5304 <!-- FIXME: Extend allowed types. -->
5305
5306 <h5>Semantics:</h5>
5307 <p>The contents of memory at the location specified by the
5308 '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand are atomically read, modified, and written
5309 back.  The original value at the location is returned.  The modification is
5310 specified by the <var>operation</var> argument:</p>
5311
5312 <ul>
5313   <li>xchg: <code>*ptr = val</code></li>
5314   <li>add: <code>*ptr = *ptr + val</code></li>
5315   <li>sub: <code>*ptr = *ptr - val</code></li>
5316   <li>and: <code>*ptr = *ptr &amp; val</code></li>
5317   <li>nand: <code>*ptr = ~(*ptr &amp; val)</code></li>
5318   <li>or: <code>*ptr = *ptr | val</code></li>
5319   <li>xor: <code>*ptr = *ptr ^ val</code></li>
5320   <li>max: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
5321   <li>min: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using a signed comparison)</li>
5322   <li>umax: <code>*ptr = *ptr &gt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
5323   <li>umin: <code>*ptr = *ptr &lt; val ? *ptr : val</code> (using an unsigned comparison)</li>
5324 </ul>
5325
5326 <h5>Example:</h5>
5327 <pre>
5328   %old = atomicrmw add i32* %ptr, i32 1 acquire                        <i>; yields {i32}</i>
5329 </pre>
5330
5331 </div>
5332
5333 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5334 <h4>
5335    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
5336 </h4>
5337
5338 <div>
5339
5340 <h5>Syntax:</h5>
5341 <pre>
5342   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
5343   &lt;result&gt; = getelementptr inbounds &lt;pty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
5344   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;ptr vector&gt; ptrval, &lt;vector index type&gt; idx 
5345 </pre>
5346
5347 <h5>Overview:</h5>
5348 <p>The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
5349    subelement of an <a href="#t_aggregate">aggregate</a> data structure.
5350    It performs address calculation only and does not access memory.</p>
5351
5352 <h5>Arguments:</h5>
5353 <p>The first argument is always a pointer or a vector of pointers,
5354    and forms the basis of the
5355    calculation. The remaining arguments are indices that indicate which of the
5356    elements of the aggregate object are indexed. The interpretation of each
5357    index is dependent on the type being indexed into. The first index always
5358    indexes the pointer value given as the first argument, the second index
5359    indexes a value of the type pointed to (not necessarily the value directly
5360    pointed to, since the first index can be non-zero), etc. The first type
5361    indexed into must be a pointer value, subsequent types can be arrays,
5362    vectors, and structs. Note that subsequent types being indexed into
5363    can never be pointers, since that would require loading the pointer before
5364    continuing calculation.</p>
5365
5366 <p>The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
5367    When indexing into a (optionally packed) structure, only <tt>i32</tt>
5368    integer <b>constants</b> are allowed.  When indexing into an array, pointer
5369    or vector, integers of any width are allowed, and they are not required to be
5370    constant.  These integers are treated as signed values where relevant.</p>
5371
5372 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets compiled to
5373    LLVM:</p>
5374
5375 <pre class="doc_code">
5376 struct RT {
5377   char A;
5378   int B[10][20];
5379   char C;
5380 };
5381 struct ST {
5382   int X;
5383   double Y;
5384   struct RT Z;
5385 };
5386
5387 int *foo(struct ST *s) {
5388   return &amp;s[1].Z.B[5][13];
5389 }
5390 </pre>
5391
5392 <p>The LLVM code generated by Clang is:</p>
5393
5394 <pre class="doc_code">
5395 %struct.RT = <a href="#namedtypes">type</a> { i8, [10 x [20 x i32]], i8 }
5396 %struct.ST = <a href="#namedtypes">type</a> { i32, double, %struct.RT }
5397
5398 define i32* @foo(%struct.ST* %s) nounwind uwtable readnone optsize ssp {
5399 entry:
5400   %arrayidx = getelementptr inbounds %struct.ST* %s, i64 1, i32 2, i32 1, i64 5, i64 13
5401   ret i32* %arrayidx
5402 }
5403 </pre>
5404
5405 <h5>Semantics:</h5>
5406 <p>In the example above, the first index is indexing into the
5407    '<tt>%struct.ST*</tt>' type, which is a pointer, yielding a
5408    '<tt>%struct.ST</tt>' = '<tt>{ i32, double, %struct.RT }</tt>' type, a
5409    structure. The second index indexes into the third element of the structure,
5410    yielding a '<tt>%struct.RT</tt>' = '<tt>{ i8 , [10 x [20 x i32]], i8 }</tt>'
5411    type, another structure. The third index indexes into the second element of
5412    the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x i32]]</tt>' type, an array. The
5413    two dimensions of the array are subscripted into, yielding an '<tt>i32</tt>'
5414    type. The '<tt>getelementptr</tt>' instruction returns a pointer to this
5415    element, thus computing a value of '<tt>i32*</tt>' type.</p>
5416
5417 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a structure,
5418    returning a pointer to an inner element.  Because of this, the LLVM code for
5419    the given testcase is equivalent to:</p>
5420
5421 <pre class="doc_code">
5422 define i32* @foo(%struct.ST* %s) {
5423   %t1 = getelementptr %struct.ST* %s, i32 1                 <i>; yields %struct.ST*:%t1</i>
5424   %t2 = getelementptr %struct.ST* %t1, i32 0, i32 2         <i>; yields %struct.RT*:%t2</i>
5425   %t3 = getelementptr %struct.RT* %t2, i32 0, i32 1         <i>; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3</i>
5426   %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  <i>; yields [20 x i32]*:%t4</i>
5427   %t5 = getelementptr [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13        <i>; yields i32*:%t5</i>
5428   ret i32* %t5
5429 }
5430 </pre>
5431
5432 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is present, the result value of the
5433    <tt>getelementptr</tt> is a <a href="#poisonvalues">poison value</a> if the
5434    base pointer is not an <i>in bounds</i> address of an allocated object,
5435    or if any of the addresses that would be formed by successive addition of
5436    the offsets implied by the indices to the base address with infinitely
5437    precise signed arithmetic are not an <i>in bounds</i> address of that
5438    allocated object. The <i>in bounds</i> addresses for an allocated object
5439    are all the addresses that point into the object, plus the address one
5440    byte past the end.
5441    In cases where the base is a vector of pointers the <tt>inbounds</tt> keyword
5442    applies to each of the computations element-wise. </p>
5443
5444 <p>If the <tt>inbounds</tt> keyword is not present, the offsets are added to
5445    the base address with silently-wrapping two's complement arithmetic. If the
5446    offsets have a different width from the pointer, they are sign-extended or
5447    truncated to the width of the pointer. The result value of the
5448    <tt>getelementptr</tt> may be outside the object pointed to by the base
5449    pointer. The result value may not necessarily be used to access memory
5450    though, even if it happens to point into allocated storage. See the
5451    <a href="#pointeraliasing">Pointer Aliasing Rules</a> section for more
5452    information.</p>
5453
5454 <p>The getelementptr instruction is often confusing.  For some more insight into
5455    how it works, see <a href="GetElementPtr.html">the getelementptr FAQ</a>.</p>
5456
5457 <h5>Example:</h5>
5458 <pre>
5459     <i>; yields [12 x i8]*:aptr</i>
5460     %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
5461     <i>; yields i8*:vptr</i>
5462     %vptr = getelementptr {i32, &lt;2 x i8&gt;}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
5463     <i>; yields i8*:eptr</i>
5464     %eptr = getelementptr [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
5465     <i>; yields i32*:iptr</i>
5466     %iptr = getelementptr [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
5467 </pre>
5468
5469 <p>In cases where the pointer argument is a vector of pointers, only a
5470    single index may be used, and the number of vector elements has to be
5471    the same.  For example: </p>
5472 <pre class="doc_code">
5473  %A = getelementptr <4 x i8*> %ptrs, <4 x i64> %offsets,
5474 </pre>
5475
5476 </div>
5477
5478 </div>
5479
5480 <!-- ======================================================================= -->
5481 <h3>
5482   <a name="convertops">Conversion Operations</a>
5483 </h3>
5484
5485 <div>
5486
5487 <p>The instructions in this category are the conversion instructions (casting)
5488    which all take a single operand and a type. They perform various bit
5489    conversions on the operand.</p>
5490
5491 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5492 <h4>
5493    <a name="i_trunc">'<tt>trunc .. to</tt>' Instruction</a>
5494 </h4>
5495
5496 <div>
5497
5498 <h5>Syntax:</h5>
5499 <pre>
5500   &lt;result&gt; = trunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5501 </pre>
5502
5503 <h5>Overview:</h5>
5504 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates its operand to the
5505    type <tt>ty2</tt>.</p>
5506
5507 <h5>Arguments:</h5>
5508 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction takes a value to trunc, and a type to trunc it to.
5509    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5510    of the same number of integers.
5511    The bit size of the <tt>value</tt> must be larger than
5512    the bit size of the destination type, <tt>ty2</tt>.
5513    Equal sized types are not allowed.</p>
5514
5515 <h5>Semantics:</h5>
5516 <p>The '<tt>trunc</tt>' instruction truncates the high order bits
5517    in <tt>value</tt> and converts the remaining bits to <tt>ty2</tt>. Since the
5518    source size must be larger than the destination size, <tt>trunc</tt> cannot
5519    be a <i>no-op cast</i>.  It will always truncate bits.</p>
5520
5521 <h5>Example:</h5>
5522 <pre>
5523   %X = trunc i32 257 to i8                        <i>; yields i8:1</i>
5524   %Y = trunc i32 123 to i1                        <i>; yields i1:true</i>
5525   %Z = trunc i32 122 to i1                        <i>; yields i1:false</i>
5526   %W = trunc &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i8&gt; <i>; yields &lt;i8 8, i8 7&gt;</i>
5527 </pre>
5528
5529 </div>
5530
5531 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5532 <h4>
5533    <a name="i_zext">'<tt>zext .. to</tt>' Instruction</a>
5534 </h4>
5535
5536 <div>
5537
5538 <h5>Syntax:</h5>
5539 <pre>
5540   &lt;result&gt; = zext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5541 </pre>
5542
5543 <h5>Overview:</h5>
5544 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction zero extends its operand to type
5545    <tt>ty2</tt>.</p>
5546
5547
5548 <h5>Arguments:</h5>
5549 <p>The '<tt>zext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5550    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5551    of the same number of integers.
5552    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5553    the bit size of the destination type,
5554    <tt>ty2</tt>.</p>
5555
5556 <h5>Semantics:</h5>
5557 <p>The <tt>zext</tt> fills the high order bits of the <tt>value</tt> with zero
5558    bits until it reaches the size of the destination type, <tt>ty2</tt>.</p>
5559
5560 <p>When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.</p>
5561
5562 <h5>Example:</h5>
5563 <pre>
5564   %X = zext i32 257 to i64              <i>; yields i64:257</i>
5565   %Y = zext i1 true to i32              <i>; yields i32:1</i>
5566   %Z = zext &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i32&gt; <i>; yields &lt;i32 8, i32 7&gt;</i>
5567 </pre>
5568
5569 </div>
5570
5571 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5572 <h4>
5573    <a name="i_sext">'<tt>sext .. to</tt>' Instruction</a>
5574 </h4>
5575
5576 <div>
5577
5578 <h5>Syntax:</h5>
5579 <pre>
5580   &lt;result&gt; = sext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5581 </pre>
5582
5583 <h5>Overview:</h5>
5584 <p>The '<tt>sext</tt>' sign extends <tt>value</tt> to the type <tt>ty2</tt>.</p>
5585
5586 <h5>Arguments:</h5>
5587 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction takes a value to cast, and a type to cast it to.
5588    Both types must be of <a href="#t_integer">integer</a> types, or vectors
5589    of the same number of integers.
5590    The bit size of the <tt>value</tt> must be smaller than
5591    the bit size of the destination type,
5592    <tt>ty2</tt>.</p>
5593
5594 <h5>Semantics:</h5>
5595 <p>The '<tt>sext</tt>' instruction performs a sign extension by copying the sign
5596    bit (highest order bit) of the <tt>value</tt> until it reaches the bit size
5597    of the type <tt>ty2</tt>.</p>
5598
5599 <p>When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.</p>
5600
5601 <h5>Example:</h5>
5602 <pre>
5603   %X = sext i8  -1 to i16              <i>; yields i16   :65535</i>
5604   %Y = sext i1 true to i32             <i>; yields i32:-1</i>
5605   %Z = sext &lt;2 x i16&gt; &lt;i16 8, i16 7&gt; to &lt;2 x i32&gt; <i>; yields &lt;i32 8, i32 7&gt;</i>
5606 </pre>
5607
5608 </div>
5609
5610 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5611 <h4>
5612    <a name="i_fptrunc">'<tt>fptrunc .. to</tt>' Instruction</a>
5613 </h4>
5614
5615 <div>
5616
5617 <h5>Syntax:</h5>
5618 <pre>
5619   &lt;result&gt; = fptrunc &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5620 </pre>
5621
5622 <h5>Overview:</h5>
5623 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates <tt>value</tt> to type
5624    <tt>ty2</tt>.</p>
5625
5626 <h5>Arguments:</h5>
5627 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction takes a <a href="#t_floating">floating
5628    point</a> value to cast and a <a href="#t_floating">floating point</a> type
5629    to cast it to. The size of <tt>value</tt> must be larger than the size of
5630    <tt>ty2</tt>. This implies that <tt>fptrunc</tt> cannot be used to make a
5631    <i>no-op cast</i>.</p>
5632
5633 <h5>Semantics:</h5>
5634 <p>The '<tt>fptrunc</tt>' instruction truncates a <tt>value</tt> from a larger
5635    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a smaller
5636    <a href="#t_floating">floating point</a> type.  If the value cannot fit
5637    within the destination type, <tt>ty2</tt>, then the results are
5638    undefined.</p>
5639
5640 <h5>Example:</h5>
5641 <pre>
5642   %X = fptrunc double 123.0 to float         <i>; yields float:123.0</i>
5643   %Y = fptrunc double 1.0E+300 to float      <i>; yields undefined</i>
5644 </pre>
5645
5646 </div>
5647
5648 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5649 <h4>
5650    <a name="i_fpext">'<tt>fpext .. to</tt>' Instruction</a>
5651 </h4>
5652
5653 <div>
5654
5655 <h5>Syntax:</h5>
5656 <pre>
5657   &lt;result&gt; = fpext &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5658 </pre>
5659
5660 <h5>Overview:</h5>
5661 <p>The '<tt>fpext</tt>' extends a floating point <tt>value</tt> to a larger
5662    floating point value.</p>
5663
5664 <h5>Arguments:</h5>
5665 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction takes a
5666    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to cast, and
5667    a <a href="#t_floating">floating point</a> type to cast it to. The source
5668    type must be smaller than the destination type.</p>
5669
5670 <h5>Semantics:</h5>
5671 <p>The '<tt>fpext</tt>' instruction extends the <tt>value</tt> from a smaller
5672    <a href="#t_floating">floating point</a> type to a larger
5673    <a href="#t_floating">floating point</a> type. The <tt>fpext</tt> cannot be
5674    used to make a <i>no-op cast</i> because it always changes bits. Use
5675    <tt>bitcast</tt> to make a <i>no-op cast</i> for a floating point cast.</p>
5676
5677 <h5>Example:</h5>
5678 <pre>
5679   %X = fpext float 3.125 to double         <i>; yields double:3.125000e+00</i>
5680   %Y = fpext double %X to fp128            <i>; yields fp128:0xL00000000000000004000900000000000</i>
5681 </pre>
5682
5683 </div>
5684
5685 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5686 <h4>
5687    <a name="i_fptoui">'<tt>fptoui .. to</tt>' Instruction</a>
5688 </h4>
5689
5690 <div>
5691
5692 <h5>Syntax:</h5>
5693 <pre>
5694   &lt;result&gt; = fptoui &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5695 </pre>
5696
5697 <h5>Overview:</h5>
5698 <p>The '<tt>fptoui</tt>' converts a floating point <tt>value</tt> to its
5699    unsigned integer equivalent of type <tt>ty2</tt>.</p>
5700
5701 <h5>Arguments:</h5>
5702 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5703    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5704    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5705    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5706    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5707
5708 <h5>Semantics:</h5>
5709 <p>The '<tt>fptoui</tt>' instruction converts its
5710    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5711    towards zero) unsigned integer value. If the value cannot fit
5712    in <tt>ty2</tt>, the results are undefined.</p>
5713
5714 <h5>Example:</h5>
5715 <pre>
5716   %X = fptoui double 123.0 to i32      <i>; yields i32:123</i>
5717   %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     <i>; yields undefined:1</i>
5718   %Z = fptoui float 1.04E+17 to i8     <i>; yields undefined:1</i>
5719 </pre>
5720
5721 </div>
5722
5723 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5724 <h4>
5725    <a name="i_fptosi">'<tt>fptosi .. to</tt>' Instruction</a>
5726 </h4>
5727
5728 <div>
5729
5730 <h5>Syntax:</h5>
5731 <pre>
5732   &lt;result&gt; = fptosi &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5733 </pre>
5734
5735 <h5>Overview:</h5>
5736 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts
5737    <a href="#t_floating">floating point</a> <tt>value</tt> to
5738    type <tt>ty2</tt>.</p>
5739
5740 <h5>Arguments:</h5>
5741 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5742    scalar or vector <a href="#t_floating">floating point</a> value, and a type
5743    to cast it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a>
5744    type. If <tt>ty</tt> is a vector floating point type, <tt>ty2</tt> must be a
5745    vector integer type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5746
5747 <h5>Semantics:</h5>
5748 <p>The '<tt>fptosi</tt>' instruction converts its
5749    <a href="#t_floating">floating point</a> operand into the nearest (rounding
5750    towards zero) signed integer value. If the value cannot fit in <tt>ty2</tt>,
5751    the results are undefined.</p>
5752
5753 <h5>Example:</h5>
5754 <pre>
5755   %X = fptosi double -123.0 to i32      <i>; yields i32:-123</i>
5756   %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      <i>; yields undefined:1</i>
5757   %Z = fptosi float 1.04E+17 to i8      <i>; yields undefined:1</i>
5758 </pre>
5759
5760 </div>
5761
5762 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5763 <h4>
5764    <a name="i_uitofp">'<tt>uitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5765 </h4>
5766
5767 <div>
5768
5769 <h5>Syntax:</h5>
5770 <pre>
5771   &lt;result&gt; = uitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5772 </pre>
5773
5774 <h5>Overview:</h5>
5775 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as an unsigned
5776    integer and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5777
5778 <h5>Arguments:</h5>
5779 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5780    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5781    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5782    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5783    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5784
5785 <h5>Semantics:</h5>
5786 <p>The '<tt>uitofp</tt>' instruction interprets its operand as an unsigned
5787    integer quantity and converts it to the corresponding floating point
5788    value. If the value cannot fit in the floating point value, the results are
5789    undefined.</p>
5790
5791 <h5>Example:</h5>
5792 <pre>
5793   %X = uitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5794   %Y = uitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:255.0</i>
5795 </pre>
5796
5797 </div>
5798
5799 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5800 <h4>
5801    <a name="i_sitofp">'<tt>sitofp .. to</tt>' Instruction</a>
5802 </h4>
5803
5804 <div>
5805
5806 <h5>Syntax:</h5>
5807 <pre>
5808   &lt;result&gt; = sitofp &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5809 </pre>
5810
5811 <h5>Overview:</h5>
5812 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction regards <tt>value</tt> as a signed integer
5813    and converts that value to the <tt>ty2</tt> type.</p>
5814
5815 <h5>Arguments:</h5>
5816 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5817    scalar or vector <a href="#t_integer">integer</a> value, and a type to cast
5818    it to <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_floating">floating point</a>
5819    type. If <tt>ty</tt> is a vector integer type, <tt>ty2</tt> must be a vector
5820    floating point type with the same number of elements as <tt>ty</tt></p>
5821
5822 <h5>Semantics:</h5>
5823 <p>The '<tt>sitofp</tt>' instruction interprets its operand as a signed integer
5824    quantity and converts it to the corresponding floating point value. If the
5825    value cannot fit in the floating point value, the results are undefined.</p>
5826
5827 <h5>Example:</h5>
5828 <pre>
5829   %X = sitofp i32 257 to float         <i>; yields float:257.0</i>
5830   %Y = sitofp i8 -1 to double          <i>; yields double:-1.0</i>
5831 </pre>
5832
5833 </div>
5834
5835 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5836 <h4>
5837    <a name="i_ptrtoint">'<tt>ptrtoint .. to</tt>' Instruction</a>
5838 </h4>
5839
5840 <div>
5841
5842 <h5>Syntax:</h5>
5843 <pre>
5844   &lt;result&gt; = ptrtoint &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5845 </pre>
5846
5847 <h5>Overview:</h5>
5848 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts the pointer or a vector of
5849    pointers <tt>value</tt> to
5850    the integer (or vector of integers) type <tt>ty2</tt>.</p>
5851
5852 <h5>Arguments:</h5>
5853 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction takes a <tt>value</tt> to cast, which
5854    must be a a value of type <a href="#t_pointer">pointer</a> or a vector of
5855     pointers, and a type to cast it to
5856    <tt>ty2</tt>, which must be an <a href="#t_integer">integer</a> or a vector
5857    of integers type.</p>
5858
5859 <h5>Semantics:</h5>
5860 <p>The '<tt>ptrtoint</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to integer type
5861    <tt>ty2</tt> by interpreting the pointer value as an integer and either
5862    truncating or zero extending that value to the size of the integer type. If
5863    <tt>value</tt> is smaller than <tt>ty2</tt> then a zero extension is done. If
5864    <tt>value</tt> is larger than <tt>ty2</tt> then a truncation is done. If they
5865    are the same size, then nothing is done (<i>no-op cast</i>) other than a type
5866    change.</p>
5867
5868 <h5>Example:</h5>
5869 <pre>
5870   %X = ptrtoint i32* %P to i8                         <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5871   %Y = ptrtoint i32* %P to i64                        <i>; yields zero extension on 32-bit architecture</i>
5872   %Z = ptrtoint &lt;4 x i32*&gt; %P to &lt;4 x i64&gt;<i>; yields vector zero extension for a vector of addresses on 32-bit architecture</i>
5873 </pre>
5874
5875 </div>
5876
5877 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5878 <h4>
5879    <a name="i_inttoptr">'<tt>inttoptr .. to</tt>' Instruction</a>
5880 </h4>
5881
5882 <div>
5883
5884 <h5>Syntax:</h5>
5885 <pre>
5886   &lt;result&gt; = inttoptr &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5887 </pre>
5888
5889 <h5>Overview:</h5>
5890 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts an integer <tt>value</tt> to a
5891    pointer type, <tt>ty2</tt>.</p>
5892
5893 <h5>Arguments:</h5>
5894 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction takes an <a href="#t_integer">integer</a>
5895    value to cast, and a type to cast it to, which must be a
5896    <a href="#t_pointer">pointer</a> type.</p>
5897
5898 <h5>Semantics:</h5>
5899 <p>The '<tt>inttoptr</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5900    <tt>ty2</tt> by applying either a zero extension or a truncation depending on
5901    the size of the integer <tt>value</tt>. If <tt>value</tt> is larger than the
5902    size of a pointer then a truncation is done. If <tt>value</tt> is smaller
5903    than the size of a pointer then a zero extension is done. If they are the
5904    same size, nothing is done (<i>no-op cast</i>).</p>
5905
5906 <h5>Example:</h5>
5907 <pre>
5908   %X = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields zero extension on 64-bit architecture</i>
5909   %Y = inttoptr i32 255 to i32*          <i>; yields no-op on 32-bit architecture</i>
5910   %Z = inttoptr i64 0 to i32*            <i>; yields truncation on 32-bit architecture</i>
5911   %Z = inttoptr &lt;4 x i32&gt; %G to &lt;4 x i8*&gt;<i>; yields truncation of vector G to four pointers</i>
5912 </pre>
5913
5914 </div>
5915
5916 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5917 <h4>
5918    <a name="i_bitcast">'<tt>bitcast .. to</tt>' Instruction</a>
5919 </h4>
5920
5921 <div>
5922
5923 <h5>Syntax:</h5>
5924 <pre>
5925   &lt;result&gt; = bitcast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
5926 </pre>
5927
5928 <h5>Overview:</h5>
5929 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5930    <tt>ty2</tt> without changing any bits.</p>
5931
5932 <h5>Arguments:</h5>
5933 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a
5934    non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must also be
5935    a non-aggregate <a href="#t_firstclass">first class</a> type. The bit sizes
5936    of <tt>value</tt> and the destination type, <tt>ty2</tt>, must be
5937    identical. If the source type is a pointer, the destination type must also be
5938    a pointer.  This instruction supports bitwise conversion of vectors to
5939    integers and to vectors of other types (as long as they have the same
5940    size).</p>
5941
5942 <h5>Semantics:</h5>
5943 <p>The '<tt>bitcast</tt>' instruction converts <tt>value</tt> to type
5944    <tt>ty2</tt>. It is always a <i>no-op cast</i> because no bits change with
5945    this conversion.  The conversion is done as if the <tt>value</tt> had been
5946    stored to memory and read back as type <tt>ty2</tt>.
5947    Pointer (or vector of pointers) types may only be converted to other pointer
5948    (or vector of pointers) types with this instruction. To convert
5949    pointers to other types, use the <a href="#i_inttoptr">inttoptr</a> or
5950    <a href="#i_ptrtoint">ptrtoint</a> instructions first.</p>
5951
5952 <h5>Example:</h5>
5953 <pre>
5954   %X = bitcast i8 255 to i8              <i>; yields i8 :-1</i>
5955   %Y = bitcast i32* %x to sint*          <i>; yields sint*:%x</i>
5956   %Z = bitcast &lt;2 x int&gt; %V to i64;        <i>; yields i64: %V</i>
5957   %Z = bitcast &lt;2 x i32*&gt; %V to &lt;2 x i64*&gt; <i>; yields &lt;2 x i64*&gt;</i>
5958 </pre>
5959
5960 </div>
5961
5962 </div>
5963
5964 <!-- ======================================================================= -->
5965 <h3>
5966   <a name="otherops">Other Operations</a>
5967 </h3>
5968
5969 <div>
5970
5971 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous" instructions, which
5972    defy better classification.</p>
5973
5974 <!-- _______________________________________________________________________ -->
5975 <h4>
5976   <a name="i_icmp">'<tt>icmp</tt>' Instruction</a>
5977 </h4>
5978
5979 <div>
5980
5981 <h5>Syntax:</h5>
5982 <pre>
5983   &lt;result&gt; = icmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;   <i>; yields {i1} or {&lt;N x i1&gt;}:result</i>
5984 </pre>
5985
5986 <h5>Overview:</h5>
5987 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction returns a boolean value or a vector of
5988    boolean values based on comparison of its two integer, integer vector,
5989    pointer, or pointer vector operands.</p>
5990
5991 <h5>Arguments:</h5>
5992 <p>The '<tt>icmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
5993    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
5994    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
5995
5996 <ol>
5997   <li><tt>eq</tt>: equal</li>
5998   <li><tt>ne</tt>: not equal </li>
5999   <li><tt>ugt</tt>: unsigned greater than</li>
6000   <li><tt>uge</tt>: unsigned greater or equal</li>
6001   <li><tt>ult</tt>: unsigned less than</li>
6002   <li><tt>ule</tt>: unsigned less or equal</li>
6003   <li><tt>sgt</tt>: signed greater than</li>
6004   <li><tt>sge</tt>: signed greater or equal</li>
6005   <li><tt>slt</tt>: signed less than</li>
6006   <li><tt>sle</tt>: signed less or equal</li>
6007 </ol>
6008
6009 <p>The remaining two arguments must be <a href="#t_integer">integer</a> or
6010    <a href="#t_pointer">pointer</a> or integer <a href="#t_vector">vector</a>
6011    typed.  They must also be identical types.</p>
6012
6013 <h5>Semantics:</h5>
6014 <p>The '<tt>icmp</tt>' compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt> according to the
6015    condition code given as <tt>cond</tt>. The comparison performed always yields
6016    either an <a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a> or vector of <tt>i1</tt>
6017    result, as follows:</p>
6018
6019 <ol>
6020   <li><tt>eq</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are equal,
6021       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
6022       performed.</li>
6023
6024   <li><tt>ne</tt>: yields <tt>true</tt> if the operands are unequal,
6025       <tt>false</tt> otherwise. No sign interpretation is necessary or
6026       performed.</li>
6027
6028   <li><tt>ugt</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6029       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6030
6031   <li><tt>uge</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6032       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
6033       to <tt>op2</tt>.</li>
6034
6035   <li><tt>ult</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6036       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6037
6038   <li><tt>ule</tt>: interprets the operands as unsigned values and yields
6039       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6040
6041   <li><tt>sgt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6042       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6043
6044   <li><tt>sge</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6045       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is greater than or equal
6046       to <tt>op2</tt>.</li>
6047
6048   <li><tt>slt</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6049       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6050
6051   <li><tt>sle</tt>: interprets the operands as signed values and yields
6052       <tt>true</tt> if <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6053 </ol>
6054
6055 <p>If the operands are <a href="#t_pointer">pointer</a> typed, the pointer
6056    values are compared as if they were integers.</p>
6057
6058 <p>If the operands are integer vectors, then they are compared element by
6059    element. The result is an <tt>i1</tt> vector with the same number of elements
6060    as the values being compared.  Otherwise, the result is an <tt>i1</tt>.</p>
6061
6062 <h5>Example:</h5>
6063 <pre>
6064   &lt;result&gt; = icmp eq i32 4, 5          <i>; yields: result=false</i>
6065   &lt;result&gt; = icmp ne float* %X, %X     <i>; yields: result=false</i>
6066   &lt;result&gt; = icmp ult i16  4, 5        <i>; yields: result=true</i>
6067   &lt;result&gt; = icmp sgt i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6068   &lt;result&gt; = icmp ule i16 -4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6069   &lt;result&gt; = icmp sge i16  4, 5        <i>; yields: result=false</i>
6070 </pre>
6071
6072 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
6073    the <tt>icmp</tt> instruction.</p>
6074
6075 </div>
6076
6077 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6078 <h4>
6079   <a name="i_fcmp">'<tt>fcmp</tt>' Instruction</a>
6080 </h4>
6081
6082 <div>
6083
6084 <h5>Syntax:</h5>
6085 <pre>
6086   &lt;result&gt; = fcmp &lt;cond&gt; &lt;ty&gt; &lt;op1&gt;, &lt;op2&gt;     <i>; yields {i1} or {&lt;N x i1&gt;}:result</i>
6087 </pre>
6088
6089 <h5>Overview:</h5>
6090 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction returns a boolean value or vector of boolean
6091    values based on comparison of its operands.</p>
6092
6093 <p>If the operands are floating point scalars, then the result type is a boolean
6094 (<a href="#t_integer"><tt>i1</tt></a>).</p>
6095
6096 <p>If the operands are floating point vectors, then the result type is a vector
6097    of boolean with the same number of elements as the operands being
6098    compared.</p>
6099
6100 <h5>Arguments:</h5>
6101 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction takes three operands. The first operand is
6102    the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is not a
6103    value, just a keyword. The possible condition code are:</p>
6104
6105 <ol>
6106   <li><tt>false</tt>: no comparison, always returns false</li>
6107   <li><tt>oeq</tt>: ordered and equal</li>
6108   <li><tt>ogt</tt>: ordered and greater than </li>
6109   <li><tt>oge</tt>: ordered and greater than or equal</li>
6110   <li><tt>olt</tt>: ordered and less than </li>
6111   <li><tt>ole</tt>: ordered and less than or equal</li>
6112   <li><tt>one</tt>: ordered and not equal</li>
6113   <li><tt>ord</tt>: ordered (no nans)</li>
6114   <li><tt>ueq</tt>: unordered or equal</li>
6115   <li><tt>ugt</tt>: unordered or greater than </li>
6116   <li><tt>uge</tt>: unordered or greater than or equal</li>
6117   <li><tt>ult</tt>: unordered or less than </li>
6118   <li><tt>ule</tt>: unordered or less than or equal</li>
6119   <li><tt>une</tt>: unordered or not equal</li>
6120   <li><tt>uno</tt>: unordered (either nans)</li>
6121   <li><tt>true</tt>: no comparison, always returns true</li>
6122 </ol>
6123
6124 <p><i>Ordered</i> means that neither operand is a QNAN while
6125    <i>unordered</i> means that either operand may be a QNAN.</p>
6126
6127 <p>Each of <tt>val1</tt> and <tt>val2</tt> arguments must be either
6128    a <a href="#t_floating">floating point</a> type or
6129    a <a href="#t_vector">vector</a> of floating point type.  They must have
6130    identical types.</p>
6131
6132 <h5>Semantics:</h5>
6133 <p>The '<tt>fcmp</tt>' instruction compares <tt>op1</tt> and <tt>op2</tt>
6134    according to the condition code given as <tt>cond</tt>.  If the operands are
6135    vectors, then the vectors are compared element by element.  Each comparison
6136    performed always yields an <a href="#t_integer">i1</a> result, as
6137    follows:</p>
6138
6139 <ol>
6140   <li><tt>false</tt>: always yields <tt>false</tt>, regardless of operands.</li>
6141
6142   <li><tt>oeq</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6143       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
6144
6145   <li><tt>ogt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6146       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6147
6148   <li><tt>oge</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6149       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6150
6151   <li><tt>olt</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6152       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6153
6154   <li><tt>ole</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6155       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6156
6157   <li><tt>one</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN and
6158       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
6159
6160   <li><tt>ord</tt>: yields <tt>true</tt> if both operands are not a QNAN.</li>
6161
6162   <li><tt>ueq</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6163       <tt>op1</tt> is equal to <tt>op2</tt>.</li>
6164
6165   <li><tt>ugt</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6166       <tt>op1</tt> is greater than <tt>op2</tt>.</li>
6167
6168   <li><tt>uge</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6169       <tt>op1</tt> is greater than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6170
6171   <li><tt>ult</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6172       <tt>op1</tt> is less than <tt>op2</tt>.</li>
6173
6174   <li><tt>ule</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6175       <tt>op1</tt> is less than or equal to <tt>op2</tt>.</li>
6176
6177   <li><tt>une</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN or
6178       <tt>op1</tt> is not equal to <tt>op2</tt>.</li>
6179
6180   <li><tt>uno</tt>: yields <tt>true</tt> if either operand is a QNAN.</li>
6181
6182   <li><tt>true</tt>: always yields <tt>true</tt>, regardless of operands.</li>
6183 </ol>
6184
6185 <h5>Example:</h5>
6186 <pre>
6187   &lt;result&gt; = fcmp oeq float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=false</i>
6188   &lt;result&gt; = fcmp one float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
6189   &lt;result&gt; = fcmp olt float 4.0, 5.0    <i>; yields: result=true</i>
6190   &lt;result&gt; = fcmp ueq double 1.0, 2.0   <i>; yields: result=false</i>
6191 </pre>
6192
6193 <p>Note that the code generator does not yet support vector types with
6194    the <tt>fcmp</tt> instruction.</p>
6195
6196 </div>
6197
6198 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6199 <h4>
6200   <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>' Instruction</a>
6201 </h4>
6202
6203 <div>
6204
6205 <h5>Syntax:</h5>
6206 <pre>
6207   &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...
6208 </pre>
6209
6210 <h5>Overview:</h5>
6211 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in the
6212    SSA graph representing the function.</p>
6213
6214 <h5>Arguments:</h5>
6215 <p>The type of the incoming values is specified with the first type field. After
6216    this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs as arguments, with
6217    one pair for each predecessor basic block of the current block.  Only values
6218    of <a href="#t_firstclass">first class</a> type may be used as the value
6219    arguments to the PHI node.  Only labels may be used as the label
6220    arguments.</p>
6221
6222 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic block and
6223    the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in a basic
6224    block.</p>
6225
6226 <p>For the purposes of the SSA form, the use of each incoming value is deemed to
6227    occur on the edge from the corresponding predecessor block to the current
6228    block (but after any definition of an '<tt>invoke</tt>' instruction's return
6229    value on the same edge).</p>
6230
6231 <h5>Semantics:</h5>
6232 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the value
6233    specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that
6234    executed just prior to the current block.</p>
6235
6236 <h5>Example:</h5>
6237 <pre>
6238 Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
6239   %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
6240   %nextindvar = add i32 %indvar, 1
6241   br label %Loop
6242 </pre>
6243
6244 </div>
6245
6246 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6247 <h4>
6248    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
6249 </h4>
6250
6251 <div>
6252
6253 <h5>Syntax:</h5>
6254 <pre>
6255   &lt;result&gt; = select <i>selty</i> &lt;cond&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val1&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val2&gt;             <i>; yields ty</i>
6256
6257   <i>selty</i> is either i1 or {&lt;N x i1&gt;}
6258 </pre>
6259
6260 <h5>Overview:</h5>
6261 <p>The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
6262    condition, without branching.</p>
6263
6264
6265 <h5>Arguments:</h5>
6266 <p>The '<tt>select</tt>' instruction requires an 'i1' value or a vector of 'i1'
6267    values indicating the condition, and two values of the
6268    same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the val1/val2 are
6269    vectors and the condition is a scalar, then entire vectors are selected, not
6270    individual elements.</p>
6271
6272 <h5>Semantics:</h5>
6273 <p>If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns the
6274    first value argument; otherwise, it returns the second value argument.</p>
6275
6276 <p>If the condition is a vector of i1, then the value arguments must be vectors
6277    of the same size, and the selection is done element by element.</p>
6278
6279 <h5>Example:</h5>
6280 <pre>
6281   %X = select i1 true, i8 17, i8 42          <i>; yields i8:17</i>
6282 </pre>
6283
6284 </div>
6285
6286 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6287 <h4>
6288   <a name="i_call">'<tt>call</tt>' Instruction</a>
6289 </h4>
6290
6291 <div>
6292
6293 <h5>Syntax:</h5>
6294 <pre>
6295   &lt;result&gt; = [tail] call [<a href="#callingconv">cconv</a>] [<a href="#paramattrs">ret attrs</a>] &lt;ty&gt; [&lt;fnty&gt;*] &lt;fnptrval&gt;(&lt;function args&gt;) [<a href="#fnattrs">fn attrs</a>]
6296 </pre>
6297
6298 <h5>Overview:</h5>
6299 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
6300
6301 <h5>Arguments:</h5>
6302 <p>This instruction requires several arguments:</p>
6303
6304 <ol>
6305   <li>The optional "tail" marker indicates that the callee function does not
6306       access any allocas or varargs in the caller.  Note that calls may be
6307       marked "tail" even if they do not occur before
6308       a <a href="#i_ret"><tt>ret</tt></a> instruction.  If the "tail" marker is
6309       present, the function call is eligible for tail call optimization,
6310       but <a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">might not in fact be
6311       optimized into a jump</a>.  The code generator may optimize calls marked
6312       "tail" with either 1) automatic <a href="CodeGenerator.html#sibcallopt">
6313       sibling call optimization</a> when the caller and callee have
6314       matching signatures, or 2) forced tail call optimization when the
6315       following extra requirements are met:
6316       <ul>
6317         <li>Caller and callee both have the calling
6318             convention <tt>fastcc</tt>.</li>
6319         <li>The call is in tail position (ret immediately follows call and ret
6320             uses value of call or is void).</li>
6321         <li>Option <tt>-tailcallopt</tt> is enabled,
6322             or <code>llvm::GuaranteedTailCallOpt</code> is <code>true</code>.</li>
6323         <li><a href="CodeGenerator.html#tailcallopt">Platform specific
6324             constraints are met.</a></li>
6325       </ul>
6326   </li>
6327
6328   <li>The optional "cconv" marker indicates which <a href="#callingconv">calling
6329       convention</a> the call should use.  If none is specified, the call
6330       defaults to using C calling conventions.  The calling convention of the
6331       call must match the calling convention of the target function, or else the
6332       behavior is undefined.</li>
6333
6334   <li>The optional <a href="#paramattrs">Parameter Attributes</a> list for
6335       return values. Only '<tt>zeroext</tt>', '<tt>signext</tt>', and
6336       '<tt>inreg</tt>' attributes are valid here.</li>
6337
6338   <li>'<tt>ty</tt>': the type of the call instruction itself which is also the
6339       type of the return value.  Functions that return no value are marked
6340       <tt><a href="#t_void">void</a></tt>.</li>
6341
6342   <li>'<tt>fnty</tt>': shall be the signature of the pointer to function value
6343       being invoked.  The argument types must match the types implied by this
6344       signature.  This type can be omitted if the function is not varargs and if
6345       the function type does not return a pointer to a function.</li>
6346
6347   <li>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a function to
6348       be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
6349       indirect <tt>call</tt>s are just as possible, calling an arbitrary pointer
6350       to function value.</li>
6351
6352   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the function
6353       signature argument types and parameter attributes. All arguments must be
6354       of <a href="#t_firstclass">first class</a> type. If the function
6355       signature indicates the function accepts a variable number of arguments,
6356       the extra arguments can be specified.</li>
6357
6358   <li>The optional <a href="#fnattrs">function attributes</a> list. Only
6359       '<tt>noreturn</tt>', '<tt>nounwind</tt>', '<tt>readonly</tt>' and
6360       '<tt>readnone</tt>' attributes are valid here.</li>
6361 </ol>
6362
6363 <h5>Semantics:</h5>
6364 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to transfer to
6365    a specified function, with its incoming arguments bound to the specified
6366    values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction in the called
6367    function, control flow continues with the instruction after the function
6368    call, and the return value of the function is bound to the result
6369    argument.</p>
6370
6371 <h5>Example:</h5>
6372 <pre>
6373   %retval = call i32 @test(i32 %argc)
6374   call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* %msg, i32 12, i8 42)        <i>; yields i32</i>
6375   %X = tail call i32 @foo()                                    <i>; yields i32</i>
6376   %Y = tail call <a href="#callingconv">fastcc</a> i32 @foo()  <i>; yields i32</i>
6377   call void %foo(i8 97 signext)
6378
6379   %struct.A = type { i32, i8 }
6380   %r = call %struct.A @foo()                        <i>; yields { 32, i8 }</i>
6381   %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                <i>; yields i32</i>
6382   %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               <i>; yields i8</i>
6383   %Z = call void @foo() noreturn                    <i>; indicates that %foo never returns normally</i>
6384   %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     <i>; Return value is %zero extended</i>
6385 </pre>
6386
6387 <p>llvm treats calls to some functions with names and arguments that match the
6388 standard C99 library as being the C99 library functions, and may perform
6389 optimizations or generate code for them under that assumption.  This is
6390 something we'd like to change in the future to provide better support for
6391 freestanding environments and non-C-based languages.</p>
6392
6393 </div>
6394
6395 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6396 <h4>
6397   <a name="i_va_arg">'<tt>va_arg</tt>' Instruction</a>
6398 </h4>
6399
6400 <div>
6401
6402 <h5>Syntax:</h5>
6403 <pre>
6404   &lt;resultval&gt; = va_arg &lt;va_list*&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
6405 </pre>
6406
6407 <h5>Overview:</h5>
6408 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
6409    the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
6410    <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
6411
6412 <h5>Arguments:</h5>
6413 <p>This instruction takes a <tt>va_list*</tt> value and the type of the
6414    argument. It returns a value of the specified argument type and increments
6415    the <tt>va_list</tt> to point to the next argument.  The actual type
6416    of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
6417
6418 <h5>Semantics:</h5>
6419 <p>The '<tt>va_arg</tt>' instruction loads an argument of the specified type
6420    from the specified <tt>va_list</tt> and causes the <tt>va_list</tt> to point
6421    to the next argument.  For more information, see the variable argument
6422    handling <a href="#int_varargs">Intrinsic Functions</a>.</p>
6423
6424 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
6425    take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
6426    function.</p>
6427
6428 <p><tt>va_arg</tt> is an LLVM instruction instead of
6429    an <a href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
6430    argument.</p>
6431
6432 <h5>Example:</h5>
6433 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
6434
6435 <p>Note that the code generator does not yet fully support va_arg on many
6436    targets. Also, it does not currently support va_arg with aggregate types on
6437    any target.</p>
6438
6439 </div>
6440
6441 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6442 <h4>
6443   <a name="i_landingpad">'<tt>landingpad</tt>' Instruction</a>
6444 </h4>
6445
6446 <div>
6447
6448 <h5>Syntax:</h5>
6449 <pre>
6450   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;resultty&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; &lt;clause&gt;+
6451   &lt;resultval&gt; = landingpad &lt;resultty&gt; personality &lt;type&gt; &lt;pers_fn&gt; cleanup &lt;clause&gt;*
6452
6453   &lt;clause&gt; := catch &lt;type&gt; &lt;value&gt;
6454   &lt;clause&gt; := filter &lt;array constant type&gt; &lt;array constant&gt;
6455 </pre>
6456
6457 <h5>Overview:</h5>
6458 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction is used by
6459    <a href="ExceptionHandling.html#overview">LLVM's exception handling
6460    system</a> to specify that a basic block is a landing pad &mdash; one where
6461    the exception lands, and corresponds to the code found in the
6462    <i><tt>catch</tt></i> portion of a <i><tt>try/catch</tt></i> sequence. It
6463    defines values supplied by the personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon
6464    re-entry to the function. The <tt>resultval</tt> has the
6465    type <tt>resultty</tt>.</p>
6466
6467 <h5>Arguments:</h5>
6468 <p>This instruction takes a <tt>pers_fn</tt> value. This is the personality
6469    function associated with the unwinding mechanism. The optional
6470    <tt>cleanup</tt> flag indicates that the landing pad block is a cleanup.</p>
6471
6472 <p>A <tt>clause</tt> begins with the clause type &mdash; <tt>catch</tt>
6473    or <tt>filter</tt> &mdash; and contains the global variable representing the
6474    "type" that may be caught or filtered respectively. Unlike the
6475    <tt>catch</tt> clause, the <tt>filter</tt> clause takes an array constant as
6476    its argument. Use "<tt>[0 x i8**] undef</tt>" for a filter which cannot
6477    throw. The '<tt>landingpad</tt>' instruction must contain <em>at least</em>
6478    one <tt>clause</tt> or the <tt>cleanup</tt> flag.</p>
6479
6480 <h5>Semantics:</h5>
6481 <p>The '<tt>landingpad</tt>' instruction defines the values which are set by the
6482    personality function (<tt>pers_fn</tt>) upon re-entry to the function, and
6483    therefore the "result type" of the <tt>landingpad</tt> instruction. As with
6484    calling conventions, how the personality function results are represented in
6485    LLVM IR is target specific.</p>
6486
6487 <p>The clauses are applied in order from top to bottom. If two
6488    <tt>landingpad</tt> instructions are merged together through inlining, the
6489    clauses from the calling function are appended to the list of clauses.
6490    When the call stack is being unwound due to an exception being thrown, the
6491    exception is compared against each <tt>clause</tt> in turn.  If it doesn't
6492    match any of the clauses, and the <tt>cleanup</tt> flag is not set, then
6493    unwinding continues further up the call stack.</p>
6494
6495 <p>The <tt>landingpad</tt> instruction has several restrictions:</p>
6496
6497 <ul>
6498   <li>A landing pad block is a basic block which is the unwind destination of an
6499       '<tt>invoke</tt>' instruction.</li>
6500   <li>A landing pad block must have a '<tt>landingpad</tt>' instruction as its
6501       first non-PHI instruction.</li>
6502   <li>There can be only one '<tt>landingpad</tt>' instruction within the landing
6503       pad block.</li>
6504   <li>A basic block that is not a landing pad block may not include a
6505       '<tt>landingpad</tt>' instruction.</li>
6506   <li>All '<tt>landingpad</tt>' instructions in a function must have the same
6507       personality function.</li>
6508 </ul>
6509
6510 <h5>Example:</h5>
6511 <pre>
6512   ;; A landing pad which can catch an integer.
6513   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6514            catch i8** @_ZTIi
6515   ;; A landing pad that is a cleanup.
6516   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6517            cleanup
6518   ;; A landing pad which can catch an integer and can only throw a double.
6519   %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
6520            catch i8** @_ZTIi
6521            filter [1 x i8**] [@_ZTId]
6522 </pre>
6523
6524 </div>
6525
6526 </div>
6527
6528 </div>
6529
6530 <!-- *********************************************************************** -->
6531 <h2><a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a></h2>
6532 <!-- *********************************************************************** -->
6533
6534 <div>
6535
6536 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
6537    well known names and semantics and are required to follow certain
6538    restrictions.  Overall, these intrinsics represent an extension mechanism for
6539    the LLVM language that does not require changing all of the transformations
6540    in LLVM when adding to the language (or the bitcode reader/writer, the
6541    parser, etc...).</p>
6542
6543 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix. This
6544    prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may not
6545    begin with this prefix.  Intrinsic functions must always be external
6546    functions: you cannot define the body of intrinsic functions.  Intrinsic
6547    functions may only be used in call or invoke instructions: it is illegal to
6548    take the address of an intrinsic function.  Additionally, because intrinsic
6549    functions are part of the LLVM language, it is required if any are added that
6550    they be documented here.</p>
6551
6552 <p>Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic represents a
6553    family of functions that perform the same operation but on different data
6554    types. Because LLVM can represent over 8 million different integer types,
6555    overloading is used commonly to allow an intrinsic function to operate on any
6556    integer type. One or more of the argument types or the result type can be
6557    overloaded to accept any integer type. Argument types may also be defined as
6558    exactly matching a previous argument's type or the result type. This allows
6559    an intrinsic function which accepts multiple arguments, but needs all of them
6560    to be of the same type, to only be overloaded with respect to a single
6561    argument or the result.</p>
6562
6563 <p>Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument types
6564    encoded into its function name, each preceded by a period. Only those types
6565    which are overloaded result in a name suffix. Arguments whose type is matched
6566    against another type do not. For example, the <tt>llvm.ctpop</tt> function
6567    can take an integer of any width and returns an integer of exactly the same
6568    integer width. This leads to a family of functions such as
6569    <tt>i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)</tt> and <tt>i29 @llvm.ctpop.i29(i29
6570    %val)</tt>.  Only one type, the return type, is overloaded, and only one type
6571    suffix is required. Because the argument's type is matched against the return
6572    type, it does not require its own name suffix.</p>
6573
6574 <p>To learn how to add an intrinsic function, please see the
6575    <a href="ExtendingLLVM.html">Extending LLVM Guide</a>.</p>
6576
6577 <!-- ======================================================================= -->
6578 <h3>
6579   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
6580 </h3>
6581
6582 <div>
6583
6584 <p>Variable argument support is defined in LLVM with
6585    the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a> instruction and these three
6586    intrinsic functions.  These functions are related to the similarly named
6587    macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
6588
6589 <p>All of these functions operate on arguments that use a target-specific value
6590    type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly language reference manual does
6591    not define what this type is, so all transformations should be prepared to
6592    handle these functions regardless of the type used.</p>
6593
6594 <p>This example shows how the <a href="#i_va_arg"><tt>va_arg</tt></a>
6595    instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
6596    used.</p>
6597
6598 <pre class="doc_code">
6599 define i32 @test(i32 %X, ...) {
6600   ; Initialize variable argument processing
6601   %ap = alloca i8*
6602   %ap2 = bitcast i8** %ap to i8*
6603   call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
6604
6605   ; Read a single integer argument
6606   %tmp = va_arg i8** %ap, i32
6607
6608   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
6609   %aq = alloca i8*
6610   %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
6611   call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
6612   call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
6613
6614   ; Stop processing of arguments.
6615   call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
6616   ret i32 %tmp
6617 }
6618
6619 declare void @llvm.va_start(i8*)
6620 declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
6621 declare void @llvm.va_end(i8*)
6622 </pre>
6623
6624 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6625 <h4>
6626   <a name="int_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
6627 </h4>
6628
6629
6630 <div>
6631
6632 <h5>Syntax:</h5>
6633 <pre>
6634   declare void %llvm.va_start(i8* &lt;arglist&gt;)
6635 </pre>
6636
6637 <h5>Overview:</h5>
6638 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic initializes <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>
6639    for subsequent use by <tt><a href="#i_va_arg">va_arg</a></tt>.</p>
6640
6641 <h5>Arguments:</h5>
6642 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.</p>
6643
6644 <h5>Semantics:</h5>
6645 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
6646    macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes
6647    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points, so that the next
6648    call to <tt>va_arg</tt> will produce the first variable argument passed to
6649    the function.  Unlike the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not
6650    need to know the last argument of the function as the compiler can figure
6651    that out.</p>
6652
6653 </div>
6654
6655 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6656 <h4>
6657  <a name="int_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
6658 </h4>
6659
6660 <div>
6661
6662 <h5>Syntax:</h5>
6663 <pre>
6664   declare void @llvm.va_end(i8* &lt;arglist&gt;)
6665 </pre>
6666
6667 <h5>Overview:</h5>
6668 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>*&lt;arglist&gt;</tt>,
6669    which has been initialized previously
6670    with <tt><a href="#int_va_start">llvm.va_start</a></tt>
6671    or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
6672
6673 <h5>Arguments:</h5>
6674 <p>The argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
6675
6676 <h5>Semantics:</h5>
6677 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
6678    macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys
6679    the <tt>va_list</tt> element to which the argument points.  Calls
6680    to <a href="#int_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a>
6681    and <a href="#int_va_copy"> <tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
6682    with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
6683
6684 </div>
6685
6686 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6687 <h4>
6688   <a name="int_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
6689 </h4>
6690
6691 <div>
6692
6693 <h5>Syntax:</h5>
6694 <pre>
6695   declare void @llvm.va_copy(i8* &lt;destarglist&gt;, i8* &lt;srcarglist&gt;)
6696 </pre>
6697
6698 <h5>Overview:</h5>
6699 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
6700    from the source argument list to the destination argument list.</p>
6701
6702 <h5>Arguments:</h5>
6703 <p>The first argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to initialize.
6704    The second argument is a pointer to a <tt>va_list</tt> element to copy
6705    from.</p>
6706
6707 <h5>Semantics:</h5>
6708 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
6709    macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the
6710    source <tt>va_list</tt> element into the destination <tt>va_list</tt>
6711    element.  This intrinsic is necessary because
6712    the <tt><a href="#int_va_start"> llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
6713    arbitrarily complex and require, for example, memory allocation.</p>
6714
6715 </div>
6716
6717 </div>
6718
6719 <!-- ======================================================================= -->
6720 <h3>
6721   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
6722 </h3>
6723
6724 <div>
6725
6726 <p>LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
6727 Collection</a> (GC) requires the implementation and generation of these
6728 intrinsics. These intrinsics allow identification of <a href="#int_gcroot">GC
6729 roots on the stack</a>, as well as garbage collector implementations that
6730 require <a href="#int_gcread">read</a> and <a href="#int_gcwrite">write</a>
6731 barriers.  Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate
6732 these intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details,
6733 see <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with
6734 LLVM</a>.</p>
6735
6736 <p>The garbage collection intrinsics only operate on objects in the generic
6737    address space (address space zero).</p>
6738
6739 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6740 <h4>
6741   <a name="int_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
6742 </h4>
6743
6744 <div>
6745
6746 <h5>Syntax:</h5>
6747 <pre>
6748   declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
6749 </pre>
6750
6751 <h5>Overview:</h5>
6752 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
6753    the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
6754
6755 <h5>Arguments:</h5>
6756 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
6757    root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a
6758    global value address) contains the meta-data to be associated with the
6759    root.</p>
6760
6761 <h5>Semantics:</h5>
6762 <p>At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the "ptrloc"
6763    location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
6764    the runtime to find the pointer at GC safe points. The '<tt>llvm.gcroot</tt>'
6765    intrinsic may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6766    algorithm</a>.</p>
6767
6768 </div>
6769
6770 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6771 <h4>
6772   <a name="int_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
6773 </h4>
6774
6775 <div>
6776
6777 <h5>Syntax:</h5>
6778 <pre>
6779   declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
6780 </pre>
6781
6782 <h5>Overview:</h5>
6783 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
6784    locations, allowing garbage collector implementations that require read
6785    barriers.</p>
6786
6787 <h5>Arguments:</h5>
6788 <p>The second argument is the address to read from, which should be an address
6789    allocated from the garbage collector.  The first object is a pointer to the
6790    start of the referenced object, if needed by the language runtime (otherwise
6791    null).</p>
6792
6793 <h5>Semantics:</h5>
6794 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
6795    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6796    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic
6797    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6798    algorithm</a>.</p>
6799
6800 </div>
6801
6802 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6803 <h4>
6804   <a name="int_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
6805 </h4>
6806
6807 <div>
6808
6809 <h5>Syntax:</h5>
6810 <pre>
6811   declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
6812 </pre>
6813
6814 <h5>Overview:</h5>
6815 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
6816    locations, allowing garbage collector implementations that require write
6817    barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
6818
6819 <h5>Arguments:</h5>
6820 <p>The first argument is the reference to store, the second is the start of the
6821    object to store it to, and the third is the address of the field of Obj to
6822    store to.  If the runtime does not require a pointer to the object, Obj may
6823    be null.</p>
6824
6825 <h5>Semantics:</h5>
6826 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
6827    instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
6828    garbage collector runtime, as needed. The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic
6829    may only be used in a function which <a href="#gc">specifies a GC
6830    algorithm</a>.</p>
6831
6832 </div>
6833
6834 </div>
6835
6836 <!-- ======================================================================= -->
6837 <h3>
6838   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
6839 </h3>
6840
6841 <div>
6842
6843 <p>These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may
6844    only be implemented with code generator support.</p>
6845
6846 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6847 <h4>
6848   <a name="int_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
6849 </h4>
6850
6851 <div>
6852
6853 <h5>Syntax:</h5>
6854 <pre>
6855   declare i8  *@llvm.returnaddress(i32 &lt;level&gt;)
6856 </pre>
6857
6858 <h5>Overview:</h5>
6859 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic attempts to compute a
6860    target-specific value indicating the return address of the current function
6861    or one of its callers.</p>
6862
6863 <h5>Arguments:</h5>
6864 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
6865    for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.
6866    The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6867
6868 <h5>Semantics:</h5>
6869 <p>The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6870    indicating the return address of the specified call frame, or zero if it
6871    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6872    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6873    debugging purposes.</p>
6874
6875 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6876    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6877    obvious source-language caller.</p>
6878
6879 </div>
6880
6881 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6882 <h4>
6883   <a name="int_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
6884 </h4>
6885
6886 <div>
6887
6888 <h5>Syntax:</h5>
6889 <pre>
6890   declare i8* @llvm.frameaddress(i32 &lt;level&gt;)
6891 </pre>
6892
6893 <h5>Overview:</h5>
6894 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic attempts to return the
6895    target-specific frame pointer value for the specified stack frame.</p>
6896
6897 <h5>Arguments:</h5>
6898 <p>The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
6899    pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
6900    etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.</p>
6901
6902 <h5>Semantics:</h5>
6903 <p>The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer
6904    indicating the frame address of the specified call frame, or zero if it
6905    cannot be identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be
6906    incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be used for
6907    debugging purposes.</p>
6908
6909 <p>Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
6910    aggressive transformations, so the value returned may not be that of the
6911    obvious source-language caller.</p>
6912
6913 </div>
6914
6915 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6916 <h4>
6917   <a name="int_stacksave">'<tt>llvm.stacksave</tt>' Intrinsic</a>
6918 </h4>
6919
6920 <div>
6921
6922 <h5>Syntax:</h5>
6923 <pre>
6924   declare i8* @llvm.stacksave()
6925 </pre>
6926
6927 <h5>Overview:</h5>
6928 <p>The '<tt>llvm.stacksave</tt>' intrinsic is used to remember the current state
6929    of the function stack, for use
6930    with <a href="#int_stackrestore"> <tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  This is
6931    useful for implementing language features like scoped automatic variable
6932    sized arrays in C99.</p>
6933
6934 <h5>Semantics:</h5>
6935 <p>This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed
6936    to <a href="#int_stackrestore"><tt>llvm.stackrestore</tt></a>.  When
6937    an <tt>llvm.stackrestore</tt> intrinsic is executed with a value saved
6938    from <tt>llvm.stacksave</tt>, it effectively restores the state of the stack
6939    to the state it was in when the <tt>llvm.stacksave</tt> intrinsic executed.
6940    In practice, this pops any <a href="#i_alloca">alloca</a> blocks from the
6941    stack that were allocated after the <tt>llvm.stacksave</tt> was executed.</p>
6942
6943 </div>
6944
6945 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6946 <h4>
6947   <a name="int_stackrestore">'<tt>llvm.stackrestore</tt>' Intrinsic</a>
6948 </h4>
6949
6950 <div>
6951
6952 <h5>Syntax:</h5>
6953 <pre>
6954   declare void @llvm.stackrestore(i8* %ptr)
6955 </pre>
6956
6957 <h5>Overview:</h5>
6958 <p>The '<tt>llvm.stackrestore</tt>' intrinsic is used to restore the state of
6959    the function stack to the state it was in when the
6960    corresponding <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a> intrinsic
6961    executed.  This is useful for implementing language features like scoped
6962    automatic variable sized arrays in C99.</p>
6963
6964 <h5>Semantics:</h5>
6965 <p>See the description
6966    for <a href="#int_stacksave"><tt>llvm.stacksave</tt></a>.</p>
6967
6968 </div>
6969
6970 <!-- _______________________________________________________________________ -->
6971 <h4>
6972   <a name="int_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
6973 </h4>
6974
6975 <div>
6976
6977 <h5>Syntax:</h5>
6978 <pre>
6979   declare void @llvm.prefetch(i8* &lt;address&gt;, i32 &lt;rw&gt;, i32 &lt;locality&gt;, i32 &lt;cache type&gt;)
6980 </pre>
6981
6982 <h5>Overview:</h5>
6983 <p>The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to
6984    insert a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.
6985    Prefetches have no effect on the behavior of the program but can change its
6986    performance characteristics.</p>
6987
6988 <h5>Arguments:</h5>
6989 <p><tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the
6990    specifier determining if the fetch should be for a read (0) or write (1),
6991    and <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
6992    locality, to (3) - extremely local keep in cache. The <tt>cache type</tt>
6993    specifies whether the prefetch is performed on the data (1) or instruction (0)
6994    cache. The <tt>rw</tt>, <tt>locality</tt> and <tt>cache type</tt> arguments
6995    must be constant integers.</p>
6996
6997 <h5>Semantics:</h5>
6998 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
6999    prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support
7000    this intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for
7001    better performance.</p>
7002
7003 </div>
7004
7005 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7006 <h4>
7007   <a name="int_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
7008 </h4>
7009
7010 <div>
7011
7012 <h5>Syntax:</h5>
7013 <pre>
7014   declare void @llvm.pcmarker(i32 &lt;id&gt;)
7015 </pre>
7016
7017 <h5>Overview:</h5>
7018 <p>The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a Program
7019    Counter (PC) in a region of code to simulators and other tools.  The method
7020    is target specific, but it is expected that the marker will use exported
7021    symbols to transmit the PC of the marker.  The marker makes no guarantees
7022    that it will remain with any specific instruction after optimizations.  It is
7023    possible that the presence of a marker will inhibit optimizations.  The
7024    intended use is to be inserted after optimizations to allow correlations of
7025    simulation runs.</p>
7026
7027 <h5>Arguments:</h5>
7028 <p><tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.</p>
7029
7030 <h5>Semantics:</h5>
7031 <p>This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do
7032    not support this intrinsic may ignore it.</p>
7033
7034 </div>
7035
7036 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7037 <h4>
7038   <a name="int_readcyclecounter">'<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' Intrinsic</a>
7039 </h4>
7040
7041 <div>
7042
7043 <h5>Syntax:</h5>
7044 <pre>
7045   declare i64 @llvm.readcyclecounter()
7046 </pre>
7047
7048 <h5>Overview:</h5>
7049 <p>The '<tt>llvm.readcyclecounter</tt>' intrinsic provides access to the cycle
7050    counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those
7051    targets that support it.  On X86, it should map to RDTSC.  On Alpha, it
7052    should map to RPCC.  As the backing counters overflow quickly (on the order
7053    of 9 seconds on alpha), this should only be used for small timings.</p>
7054
7055 <h5>Semantics:</h5>
7056 <p>When directly supported, reading the cycle counter should not modify any
7057    memory.  Implementations are allowed to either return a application specific
7058    value or a system wide value.  On backends without support, this is lowered
7059    to a constant 0.</p>
7060
7061 </div>
7062
7063 </div>
7064
7065 <!-- ======================================================================= -->
7066 <h3>
7067   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
7068 </h3>
7069
7070 <div>
7071
7072 <p>LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
7073    These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about
7074    the alignment of the pointer arguments to the code generator, providing
7075    opportunity for more efficient code generation.</p>
7076
7077 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7078 <h4>
7079   <a name="int_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
7080 </h4>
7081
7082 <div>
7083
7084 <h5>Syntax:</h5>
7085 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.memcpy</tt> on any
7086    integer bit width and for different address spaces. Not all targets support
7087    all bit widths however.</p>
7088
7089 <pre>
7090   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7091                                           i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7092   declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7093                                           i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7094 </pre>
7095
7096 <h5>Overview:</h5>
7097 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7098    source location to the destination location.</p>
7099
7100 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy.*</tt>
7101    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
7102    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
7103
7104 <h5>Arguments:</h5>
7105
7106 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
7107    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
7108    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
7109    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
7110    volatile access.</p>
7111
7112 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7113    then the caller guarantees that both the source and destination pointers are
7114    aligned to that boundary.</p>
7115
7116 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7117    <tt>llvm.memcpy</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7118    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7119    to depend on it.</p>
7120
7121 <h5>Semantics:</h5>
7122
7123 <p>The '<tt>llvm.memcpy.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7124    source location to the destination location, which are not allowed to
7125    overlap.  It copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to
7126    be aligned to some boundary, this can be specified as the fourth argument,
7127    otherwise it should be set to 0 or 1.</p>
7128
7129 </div>
7130
7131 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7132 <h4>
7133   <a name="int_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
7134 </h4>
7135
7136 <div>
7137
7138 <h5>Syntax:</h5>
7139 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memmove on any integer bit
7140    width and for different address space. Not all targets support all bit
7141    widths however.</p>
7142
7143 <pre>
7144   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7145                                            i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7146   declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8* &lt;src&gt;,
7147                                            i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7148 </pre>
7149
7150 <h5>Overview:</h5>
7151 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics move a block of memory from the
7152    source location to the destination location. It is similar to the
7153    '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic but allows the two memory locations to
7154    overlap.</p>
7155
7156 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove.*</tt>
7157    intrinsics do not return a value, takes extra alignment/isvolatile arguments
7158    and the pointers can be in specified address spaces.</p>
7159
7160 <h5>Arguments:</h5>
7161
7162 <p>The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer
7163    to the source.  The third argument is an integer argument specifying the
7164    number of bytes to copy, the fourth argument is the alignment of the
7165    source and destination locations, and the fifth is a boolean indicating a
7166    volatile access.</p>
7167
7168 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7169    then the caller guarantees that the source and destination pointers are
7170    aligned to that boundary.</p>
7171
7172 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7173    <tt>llvm.memmove</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7174    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7175    to depend on it.</p>
7176
7177 <h5>Semantics:</h5>
7178
7179 <p>The '<tt>llvm.memmove.*</tt>' intrinsics copy a block of memory from the
7180    source location to the destination location, which may overlap.  It copies
7181    "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to some
7182    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
7183    be set to 0 or 1.</p>
7184
7185 </div>
7186
7187 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7188 <h4>
7189   <a name="int_memset">'<tt>llvm.memset.*</tt>' Intrinsics</a>
7190 </h4>
7191
7192 <div>
7193
7194 <h5>Syntax:</h5>
7195 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memset on any integer bit
7196    width and for different address spaces. However, not all targets support all
7197    bit widths.</p>
7198
7199 <pre>
7200   declare void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
7201                                      i32 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7202   declare void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* &lt;dest&gt;, i8 &lt;val&gt;,
7203                                      i64 &lt;len&gt;, i32 &lt;align&gt;, i1 &lt;isvolatile&gt;)
7204 </pre>
7205
7206 <h5>Overview:</h5>
7207 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill a block of memory with a
7208    particular byte value.</p>
7209
7210 <p>Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt>
7211    intrinsic does not return a value and takes extra alignment/volatile
7212    arguments.  Also, the destination can be in an arbitrary address space.</p>
7213
7214 <h5>Arguments:</h5>
7215 <p>The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
7216    byte value with which to fill it, the third argument is an integer argument
7217    specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the known
7218    alignment of the destination location.</p>
7219
7220 <p>If the call to this intrinsic has an alignment value that is not 0 or 1,
7221    then the caller guarantees that the destination pointer is aligned to that
7222    boundary.</p>
7223
7224 <p>If the <tt>isvolatile</tt> parameter is <tt>true</tt>, the
7225    <tt>llvm.memset</tt> call is a <a href="#volatile">volatile operation</a>.
7226    The detailed access behavior is not very cleanly specified and it is unwise
7227    to depend on it.</p>
7228
7229 <h5>Semantics:</h5>
7230 <p>The '<tt>llvm.memset.*</tt>' intrinsics fill "len" bytes of memory starting
7231    at the destination location.  If the argument is known to be aligned to some
7232    boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
7233    be set to 0 or 1.</p>
7234
7235 </div>
7236
7237 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7238 <h4>
7239   <a name="int_sqrt">'<tt>llvm.sqrt.*</tt>' Intrinsic</a>
7240 </h4>
7241
7242 <div>
7243
7244 <h5>Syntax:</h5>
7245 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sqrt</tt> on any
7246    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7247    types however.</p>
7248
7249 <pre>
7250   declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
7251   declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
7252   declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
7253   declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
7254   declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
7255 </pre>
7256
7257 <h5>Overview:</h5>
7258 <p>The '<tt>llvm.sqrt</tt>' intrinsics return the sqrt of the specified operand,
7259    returning the same value as the libm '<tt>sqrt</tt>' functions would.
7260    Unlike <tt>sqrt</tt> in libm, however, <tt>llvm.sqrt</tt> has undefined
7261    behavior for negative numbers other than -0.0 (which allows for better
7262    optimization, because there is no need to worry about errno being
7263    set).  <tt>llvm.sqrt(-0.0)</tt> is defined to return -0.0 like IEEE sqrt.</p>
7264
7265 <h5>Arguments:</h5>
7266 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7267    type.</p>
7268
7269 <h5>Semantics:</h5>
7270 <p>This function returns the sqrt of the specified operand if it is a
7271    nonnegative floating point number.</p>
7272
7273 </div>
7274
7275 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7276 <h4>
7277   <a name="int_powi">'<tt>llvm.powi.*</tt>' Intrinsic</a>
7278 </h4>
7279
7280 <div>
7281
7282 <h5>Syntax:</h5>
7283 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.powi</tt> on any
7284    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7285    types however.</p>
7286
7287 <pre>
7288   declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
7289   declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
7290   declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
7291   declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
7292   declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
7293 </pre>
7294
7295 <h5>Overview:</h5>
7296 <p>The '<tt>llvm.powi.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7297    specified (positive or negative) power.  The order of evaluation of
7298    multiplications is not defined.  When a vector of floating point type is
7299    used, the second argument remains a scalar integer value.</p>
7300
7301 <h5>Arguments:</h5>
7302 <p>The second argument is an integer power, and the first is a value to raise to
7303    that power.</p>
7304
7305 <h5>Semantics:</h5>
7306 <p>This function returns the first value raised to the second power with an
7307    unspecified sequence of rounding operations.</p>
7308
7309 </div>
7310
7311 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7312 <h4>
7313   <a name="int_sin">'<tt>llvm.sin.*</tt>' Intrinsic</a>
7314 </h4>
7315
7316 <div>
7317
7318 <h5>Syntax:</h5>
7319 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sin</tt> on any
7320    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7321    types however.</p>
7322
7323 <pre>
7324   declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
7325   declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
7326   declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
7327   declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
7328   declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7329 </pre>
7330
7331 <h5>Overview:</h5>
7332 <p>The '<tt>llvm.sin.*</tt>' intrinsics return the sine of the operand.</p>
7333
7334 <h5>Arguments:</h5>
7335 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7336    type.</p>
7337
7338 <h5>Semantics:</h5>
7339 <p>This function returns the sine of the specified operand, returning the same
7340    values as the libm <tt>sin</tt> functions would, and handles error conditions
7341    in the same way.</p>
7342
7343 </div>
7344
7345 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7346 <h4>
7347   <a name="int_cos">'<tt>llvm.cos.*</tt>' Intrinsic</a>
7348 </h4>
7349
7350 <div>
7351
7352 <h5>Syntax:</h5>
7353 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cos</tt> on any
7354    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7355    types however.</p>
7356
7357 <pre>
7358   declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
7359   declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
7360   declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
7361   declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
7362   declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7363 </pre>
7364
7365 <h5>Overview:</h5>
7366 <p>The '<tt>llvm.cos.*</tt>' intrinsics return the cosine of the operand.</p>
7367
7368 <h5>Arguments:</h5>
7369 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7370    type.</p>
7371
7372 <h5>Semantics:</h5>
7373 <p>This function returns the cosine of the specified operand, returning the same
7374    values as the libm <tt>cos</tt> functions would, and handles error conditions
7375    in the same way.</p>
7376
7377 </div>
7378
7379 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7380 <h4>
7381   <a name="int_pow">'<tt>llvm.pow.*</tt>' Intrinsic</a>
7382 </h4>
7383
7384 <div>
7385
7386 <h5>Syntax:</h5>
7387 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.pow</tt> on any
7388    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7389    types however.</p>
7390
7391 <pre>
7392   declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
7393   declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
7394   declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
7395   declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
7396   declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
7397 </pre>
7398
7399 <h5>Overview:</h5>
7400 <p>The '<tt>llvm.pow.*</tt>' intrinsics return the first operand raised to the
7401    specified (positive or negative) power.</p>
7402
7403 <h5>Arguments:</h5>
7404 <p>The second argument is a floating point power, and the first is a value to
7405    raise to that power.</p>
7406
7407 <h5>Semantics:</h5>
7408 <p>This function returns the first value raised to the second power, returning
7409    the same values as the libm <tt>pow</tt> functions would, and handles error
7410    conditions in the same way.</p>
7411
7412 </div>
7413
7414 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7415 <h4>
7416   <a name="int_exp">'<tt>llvm.exp.*</tt>' Intrinsic</a>
7417 </h4>
7418
7419 <div>
7420
7421 <h5>Syntax:</h5>
7422 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.exp</tt> on any
7423    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7424    types however.</p>
7425
7426 <pre>
7427   declare float     @llvm.exp.f32(float  %Val)
7428   declare double    @llvm.exp.f64(double %Val)
7429   declare x86_fp80  @llvm.exp.f80(x86_fp80  %Val)
7430   declare fp128     @llvm.exp.f128(fp128 %Val)
7431   declare ppc_fp128 @llvm.exp.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7432 </pre>
7433
7434 <h5>Overview:</h5>
7435 <p>The '<tt>llvm.exp.*</tt>' intrinsics perform the exp function.</p>
7436
7437 <h5>Arguments:</h5>
7438 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7439    type.</p>
7440
7441 <h5>Semantics:</h5>
7442 <p>This function returns the same values as the libm <tt>exp</tt> functions
7443    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7444
7445 </div>
7446
7447 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7448 <h4>
7449   <a name="int_log">'<tt>llvm.log.*</tt>' Intrinsic</a>
7450 </h4>
7451
7452 <div>
7453
7454 <h5>Syntax:</h5>
7455 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.log</tt> on any
7456    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7457    types however.</p>
7458
7459 <pre>
7460   declare float     @llvm.log.f32(float  %Val)
7461   declare double    @llvm.log.f64(double %Val)
7462   declare x86_fp80  @llvm.log.f80(x86_fp80  %Val)
7463   declare fp128     @llvm.log.f128(fp128 %Val)
7464   declare ppc_fp128 @llvm.log.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7465 </pre>
7466
7467 <h5>Overview:</h5>
7468 <p>The '<tt>llvm.log.*</tt>' intrinsics perform the log function.</p>
7469
7470 <h5>Arguments:</h5>
7471 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7472    type.</p>
7473
7474 <h5>Semantics:</h5>
7475 <p>This function returns the same values as the libm <tt>log</tt> functions
7476    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7477
7478 </div>
7479
7480 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7481 <h4>
7482   <a name="int_fma">'<tt>llvm.fma.*</tt>' Intrinsic</a>
7483 </h4>
7484
7485 <div>
7486
7487 <h5>Syntax:</h5>
7488 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fma</tt> on any
7489    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7490    types however.</p>
7491
7492 <pre>
7493   declare float     @llvm.fma.f32(float  %a, float  %b, float  %c)
7494   declare double    @llvm.fma.f64(double %a, double %b, double %c)
7495   declare x86_fp80  @llvm.fma.f80(x86_fp80 %a, x86_fp80 %b, x86_fp80 %c)
7496   declare fp128     @llvm.fma.f128(fp128 %a, fp128 %b, fp128 %c)
7497   declare ppc_fp128 @llvm.fma.ppcf128(ppc_fp128 %a, ppc_fp128 %b, ppc_fp128 %c)
7498 </pre>
7499
7500 <h5>Overview:</h5>
7501 <p>The '<tt>llvm.fma.*</tt>' intrinsics perform the fused multiply-add
7502    operation.</p>
7503
7504 <h5>Arguments:</h5>
7505 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7506    type.</p>
7507
7508 <h5>Semantics:</h5>
7509 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fma</tt> functions
7510    would.</p>
7511
7512 </div>
7513
7514 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7515 <h4>
7516   <a name="int_fabs">'<tt>llvm.fabs.*</tt>' Intrinsic</a>
7517 </h4>
7518
7519 <div>
7520
7521 <h5>Syntax:</h5>
7522 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.fabs</tt> on any
7523    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7524    types however.</p>
7525
7526 <pre>
7527   declare float     @llvm.fabs.f32(float  %Val)
7528   declare double    @llvm.fabs.f64(double %Val)
7529   declare x86_fp80  @llvm.fabs.f80(x86_fp80  %Val)
7530   declare fp128     @llvm.fabs.f128(fp128 %Val)
7531   declare ppc_fp128 @llvm.fabs.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7532 </pre>
7533
7534 <h5>Overview:</h5>
7535 <p>The '<tt>llvm.fabs.*</tt>' intrinsics return the absolute value of
7536    the operand.</p>
7537
7538 <h5>Arguments:</h5>
7539 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7540    type.</p>
7541
7542 <h5>Semantics:</h5>
7543 <p>This function returns the same values as the libm <tt>fabs</tt> functions
7544    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7545
7546 </div>
7547
7548 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7549 <h4>
7550   <a name="int_floor">'<tt>llvm.floor.*</tt>' Intrinsic</a>
7551 </h4>
7552
7553 <div>
7554
7555 <h5>Syntax:</h5>
7556 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.floor</tt> on any
7557    floating point or vector of floating point type. Not all targets support all
7558    types however.</p>
7559
7560 <pre>
7561   declare float     @llvm.floor.f32(float  %Val)
7562   declare double    @llvm.floor.f64(double %Val)
7563   declare x86_fp80  @llvm.floor.f80(x86_fp80  %Val)
7564   declare fp128     @llvm.floor.f128(fp128 %Val)
7565   declare ppc_fp128 @llvm.floor.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
7566 </pre>
7567
7568 <h5>Overview:</h5>
7569 <p>The '<tt>llvm.floor.*</tt>' intrinsics return the floor of
7570    the operand.</p>
7571
7572 <h5>Arguments:</h5>
7573 <p>The argument and return value are floating point numbers of the same
7574    type.</p>
7575
7576 <h5>Semantics:</h5>
7577 <p>This function returns the same values as the libm <tt>floor</tt> functions
7578    would, and handles error conditions in the same way.</p>
7579
7580 </div>
7581
7582 </div>
7583
7584 <!-- ======================================================================= -->
7585 <h3>
7586   <a name="int_manip">Bit Manipulation Intrinsics</a>
7587 </h3>
7588
7589 <div>
7590
7591 <p>LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation operations.
7592    These allow efficient code generation for some algorithms.</p>
7593
7594 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7595 <h4>
7596   <a name="int_bswap">'<tt>llvm.bswap.*</tt>' Intrinsics</a>
7597 </h4>
7598
7599 <div>
7600
7601 <h5>Syntax:</h5>
7602 <p>This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any integer
7603    type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).</p>
7604
7605 <pre>
7606   declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 &lt;id&gt;)
7607   declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 &lt;id&gt;)
7608   declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 &lt;id&gt;)
7609 </pre>
7610
7611 <h5>Overview:</h5>
7612 <p>The '<tt>llvm.bswap</tt>' family of intrinsics is used to byte swap integer
7613    values with an even number of bytes (positive multiple of 16 bits).  These
7614    are useful for performing operations on data that is not in the target's
7615    native byte order.</p>
7616
7617 <h5>Semantics:</h5>
7618 <p>The <tt>llvm.bswap.i16</tt> intrinsic returns an i16 value that has the high
7619    and low byte of the input i16 swapped.  Similarly,
7620    the <tt>llvm.bswap.i32</tt> intrinsic returns an i32 value that has the four
7621    bytes of the input i32 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1,
7622    2, 3 then the returned i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order.
7623    The <tt>llvm.bswap.i48</tt>, <tt>llvm.bswap.i64</tt> and other intrinsics
7624    extend this concept to additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and
7625    more, respectively).</p>
7626
7627 </div>
7628
7629 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7630 <h4>
7631   <a name="int_ctpop">'<tt>llvm.ctpop.*</tt>' Intrinsic</a>
7632 </h4>
7633
7634 <div>
7635
7636 <h5>Syntax:</h5>
7637 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer bit
7638    width, or on any vector with integer elements. Not all targets support all
7639   bit widths or vector types, however.</p>
7640
7641 <pre>
7642   declare i8 @llvm.ctpop.i8(i8  &lt;src&gt;)
7643   declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 &lt;src&gt;)
7644   declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 &lt;src&gt;)
7645   declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 &lt;src&gt;)
7646   declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 &lt;src&gt;)
7647   declare &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctpop.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;)
7648 </pre>
7649
7650 <h5>Overview:</h5>
7651 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' family of intrinsics counts the number of bits set
7652    in a value.</p>
7653
7654 <h5>Arguments:</h5>
7655 <p>The only argument is the value to be counted.  The argument may be of any
7656    integer type, or a vector with integer elements.
7657    The return type must match the argument type.</p>
7658
7659 <h5>Semantics:</h5>
7660 <p>The '<tt>llvm.ctpop</tt>' intrinsic counts the 1's in a variable, or within each
7661    element of a vector.</p>
7662
7663 </div>
7664
7665 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7666 <h4>
7667   <a name="int_ctlz">'<tt>llvm.ctlz.*</tt>' Intrinsic</a>
7668 </h4>
7669
7670 <div>
7671
7672 <h5>Syntax:</h5>
7673 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ctlz</tt> on any
7674    integer bit width, or any vector whose elements are integers. Not all
7675    targets support all bit widths or vector types, however.</p>
7676
7677 <pre>
7678   declare i8   @llvm.ctlz.i8  (i8   &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7679   declare i16  @llvm.ctlz.i16 (i16  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7680   declare i32  @llvm.ctlz.i32 (i32  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7681   declare i64  @llvm.ctlz.i64 (i64  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7682   declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7683   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.ctlz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7684 </pre>
7685
7686 <h5>Overview:</h5>
7687 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7688    leading zeros in a variable.</p>
7689
7690 <h5>Arguments:</h5>
7691 <p>The first argument is the value to be counted. This argument may be of any
7692    integer type, or a vectory with integer element type. The return type
7693    must match the first argument type.</p>
7694
7695 <p>The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether the
7696    intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a defined
7697    result. Historically some architectures did not provide a defined result for
7698    zero values as efficiently, and many algorithms are now predicated on
7699    avoiding zero-value inputs.</p>
7700
7701 <h5>Semantics:</h5>
7702 <p>The '<tt>llvm.ctlz</tt>' intrinsic counts the leading (most significant)
7703    zeros in a variable, or within each element of the vector.
7704    If <tt>src == 0</tt> then the result is the size in bits of the type of
7705    <tt>src</tt> if <tt>is_zero_undef == 0</tt> and <tt>undef</tt> otherwise.
7706    For example, <tt>llvm.ctlz(i32 2) = 30</tt>.</p>
7707
7708 </div>
7709
7710 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7711 <h4>
7712   <a name="int_cttz">'<tt>llvm.cttz.*</tt>' Intrinsic</a>
7713 </h4>
7714
7715 <div>
7716
7717 <h5>Syntax:</h5>
7718 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.cttz</tt> on any
7719    integer bit width, or any vector of integer elements. Not all targets
7720    support all bit widths or vector types, however.</p>
7721
7722 <pre>
7723   declare i8   @llvm.cttz.i8  (i8   &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7724   declare i16  @llvm.cttz.i16 (i16  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7725   declare i32  @llvm.cttz.i32 (i32  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7726   declare i64  @llvm.cttz.i64 (i64  &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7727   declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7728   declase &lt;2 x i32&gt; @llvm.cttz.v2i32(&lt;2 x i32&gt; &lt;src&gt;, i1 &lt;is_zero_undef&gt;)
7729 </pre>
7730
7731 <h5>Overview:</h5>
7732 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' family of intrinsic functions counts the number of
7733    trailing zeros.</p>
7734
7735 <h5>Arguments:</h5>
7736 <p>The first argument is the value to be counted. This argument may be of any
7737    integer type, or a vectory with integer element type. The return type
7738    must match the first argument type.</p>
7739
7740 <p>The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether the
7741    intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a defined
7742    result. Historically some architectures did not provide a defined result for
7743    zero values as efficiently, and many algorithms are now predicated on
7744    avoiding zero-value inputs.</p>
7745
7746 <h5>Semantics:</h5>
7747 <p>The '<tt>llvm.cttz</tt>' intrinsic counts the trailing (least significant)
7748    zeros in a variable, or within each element of a vector.
7749    If <tt>src == 0</tt> then the result is the size in bits of the type of
7750    <tt>src</tt> if <tt>is_zero_undef == 0</tt> and <tt>undef</tt> otherwise.
7751    For example, <tt>llvm.cttz(2) = 1</tt>.</p>
7752
7753 </div>
7754
7755 </div>
7756
7757 <!-- ======================================================================= -->
7758 <h3>
7759   <a name="int_overflow">Arithmetic with Overflow Intrinsics</a>
7760 </h3>
7761
7762 <div>
7763
7764 <p>LLVM provides intrinsics for some arithmetic with overflow operations.</p>
7765
7766 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7767 <h4>
7768   <a name="int_sadd_overflow">
7769     '<tt>llvm.sadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7770   </a>
7771 </h4>
7772
7773 <div>
7774
7775 <h5>Syntax:</h5>
7776 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>
7777    on any integer bit width.</p>
7778
7779 <pre>
7780   declare {i16, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7781   declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7782   declare {i64, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7783 </pre>
7784
7785 <h5>Overview:</h5>
7786 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7787    a signed addition of the two arguments, and indicate whether an overflow
7788    occurred during the signed summation.</p>
7789
7790 <h5>Arguments:</h5>
7791 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7792    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7793    width. The second element of the result structure must be of
7794    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7795    undergo signed addition.</p>
7796
7797 <h5>Semantics:</h5>
7798 <p>The '<tt>llvm.sadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7799    a signed addition of the two variables. They return a structure &mdash; the
7800    first element of which is the signed summation, and the second element of
7801    which is a bit specifying if the signed summation resulted in an
7802    overflow.</p>
7803
7804 <h5>Examples:</h5>
7805 <pre>
7806   %res = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7807   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7808   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7809   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7810 </pre>
7811
7812 </div>
7813
7814 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7815 <h4>
7816   <a name="int_uadd_overflow">
7817     '<tt>llvm.uadd.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7818   </a>
7819 </h4>
7820
7821 <div>
7822
7823 <h5>Syntax:</h5>
7824 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>
7825    on any integer bit width.</p>
7826
7827 <pre>
7828   declare {i16, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7829   declare {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7830   declare {i64, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7831 </pre>
7832
7833 <h5>Overview:</h5>
7834 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7835    an unsigned addition of the two arguments, and indicate whether a carry
7836    occurred during the unsigned summation.</p>
7837
7838 <h5>Arguments:</h5>
7839 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7840    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7841    width. The second element of the result structure must be of
7842    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7843    undergo unsigned addition.</p>
7844
7845 <h5>Semantics:</h5>
7846 <p>The '<tt>llvm.uadd.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7847    an unsigned addition of the two arguments. They return a structure &mdash;
7848    the first element of which is the sum, and the second element of which is a
7849    bit specifying if the unsigned summation resulted in a carry.</p>
7850
7851 <h5>Examples:</h5>
7852 <pre>
7853   %res = call {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7854   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7855   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7856   br i1 %obit, label %carry, label %normal
7857 </pre>
7858
7859 </div>
7860
7861 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7862 <h4>
7863   <a name="int_ssub_overflow">
7864     '<tt>llvm.ssub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7865   </a>
7866 </h4>
7867
7868 <div>
7869
7870 <h5>Syntax:</h5>
7871 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>
7872    on any integer bit width.</p>
7873
7874 <pre>
7875   declare {i16, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7876   declare {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7877   declare {i64, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7878 </pre>
7879
7880 <h5>Overview:</h5>
7881 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7882    a signed subtraction of the two arguments, and indicate whether an overflow
7883    occurred during the signed subtraction.</p>
7884
7885 <h5>Arguments:</h5>
7886 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7887    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7888    width. The second element of the result structure must be of
7889    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7890    undergo signed subtraction.</p>
7891
7892 <h5>Semantics:</h5>
7893 <p>The '<tt>llvm.ssub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7894    a signed subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7895    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7896    which is a bit specifying if the signed subtraction resulted in an
7897    overflow.</p>
7898
7899 <h5>Examples:</h5>
7900 <pre>
7901   %res = call {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7902   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7903   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7904   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7905 </pre>
7906
7907 </div>
7908
7909 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7910 <h4>
7911   <a name="int_usub_overflow">
7912     '<tt>llvm.usub.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7913   </a>
7914 </h4>
7915
7916 <div>
7917
7918 <h5>Syntax:</h5>
7919 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.usub.with.overflow</tt>
7920    on any integer bit width.</p>
7921
7922 <pre>
7923   declare {i16, i1} @llvm.usub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7924   declare {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7925   declare {i64, i1} @llvm.usub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7926 </pre>
7927
7928 <h5>Overview:</h5>
7929 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7930    an unsigned subtraction of the two arguments, and indicate whether an
7931    overflow occurred during the unsigned subtraction.</p>
7932
7933 <h5>Arguments:</h5>
7934 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7935    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7936    width. The second element of the result structure must be of
7937    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7938    undergo unsigned subtraction.</p>
7939
7940 <h5>Semantics:</h5>
7941 <p>The '<tt>llvm.usub.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7942    an unsigned subtraction of the two arguments. They return a structure &mdash;
7943    the first element of which is the subtraction, and the second element of
7944    which is a bit specifying if the unsigned subtraction resulted in an
7945    overflow.</p>
7946
7947 <h5>Examples:</h5>
7948 <pre>
7949   %res = call {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7950   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
7951   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
7952   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
7953 </pre>
7954
7955 </div>
7956
7957 <!-- _______________________________________________________________________ -->
7958 <h4>
7959   <a name="int_smul_overflow">
7960     '<tt>llvm.smul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
7961   </a>
7962 </h4>
7963
7964 <div>
7965
7966 <h5>Syntax:</h5>
7967 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.smul.with.overflow</tt>
7968    on any integer bit width.</p>
7969
7970 <pre>
7971   declare {i16, i1} @llvm.smul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
7972   declare {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7973   declare {i64, i1} @llvm.smul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
7974 </pre>
7975
7976 <h5>Overview:</h5>
7977
7978 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7979    a signed multiplication of the two arguments, and indicate whether an
7980    overflow occurred during the signed multiplication.</p>
7981
7982 <h5>Arguments:</h5>
7983 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
7984    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
7985    width. The second element of the result structure must be of
7986    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
7987    undergo signed multiplication.</p>
7988
7989 <h5>Semantics:</h5>
7990 <p>The '<tt>llvm.smul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
7991    a signed multiplication of the two arguments. They return a structure &mdash;
7992    the first element of which is the multiplication, and the second element of
7993    which is a bit specifying if the signed multiplication resulted in an
7994    overflow.</p>
7995
7996 <h5>Examples:</h5>
7997 <pre>
7998   %res = call {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
7999   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
8000   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8001   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8002 </pre>
8003
8004 </div>
8005
8006 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8007 <h4>
8008   <a name="int_umul_overflow">
8009     '<tt>llvm.umul.with.overflow.*</tt>' Intrinsics
8010   </a>
8011 </h4>
8012
8013 <div>
8014
8015 <h5>Syntax:</h5>
8016 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use <tt>llvm.umul.with.overflow</tt>
8017    on any integer bit width.</p>
8018
8019 <pre>
8020   declare {i16, i1} @llvm.umul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
8021   declare {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8022   declare {i64, i1} @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
8023 </pre>
8024
8025 <h5>Overview:</h5>
8026 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8027    a unsigned multiplication of the two arguments, and indicate whether an
8028    overflow occurred during the unsigned multiplication.</p>
8029
8030 <h5>Arguments:</h5>
8031 <p>The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure may
8032    be of integer types of any bit width, but they must have the same bit
8033    width. The second element of the result structure must be of
8034    type <tt>i1</tt>. <tt>%a</tt> and <tt>%b</tt> are the two values that will
8035    undergo unsigned multiplication.</p>
8036
8037 <h5>Semantics:</h5>
8038 <p>The '<tt>llvm.umul.with.overflow</tt>' family of intrinsic functions perform
8039    an unsigned multiplication of the two arguments. They return a structure
8040    &mdash; the first element of which is the multiplication, and the second
8041    element of which is a bit specifying if the unsigned multiplication resulted
8042    in an overflow.</p>
8043
8044 <h5>Examples:</h5>
8045 <pre>
8046   %res = call {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
8047   %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
8048   %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
8049   br i1 %obit, label %overflow, label %normal
8050 </pre>
8051
8052 </div>
8053
8054 </div>
8055
8056 <!-- ======================================================================= -->
8057 <h3>
8058   <a name="spec_arithmetic">Specialised Arithmetic Intrinsics</a>
8059 </h3>
8060
8061 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8062
8063 <h4>
8064   <a name="fmuladd">'<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' Intrinsic</a>
8065 </h4>
8066
8067 <div>
8068
8069 <h5>Syntax:</h5>
8070 <pre>
8071   declare float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c)
8072   declare double @llvm.fmuladd.f64(double %a, double %b, double %c)
8073 </pre>
8074
8075 <h5>Overview:</h5>
8076 <p>The '<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' intrinsic functions represent multiply-add
8077 expressions that can be fused if the code generator determines that the fused
8078 expression would be legal and efficient.</p>
8079
8080 <h5>Arguments:</h5>
8081 <p>The '<tt>llvm.fmuladd.*</tt>' intrinsics each take three arguments: two
8082 multiplicands, a and b, and an addend c.</p>
8083
8084 <h5>Semantics:</h5>
8085 <p>The expression:</p>
8086 <pre>
8087   %0 = call float @llvm.fmuladd.f32(%a, %b, %c)
8088 </pre>
8089 <p>is equivalent to the expression a * b + c, except that rounding will not be
8090 performed between the multiplication and addition steps if the code generator
8091 fuses the operations. Fusion is not guaranteed, even if the target platform
8092 supports it. If a fused multiply-add is required the corresponding llvm.fma.*
8093 intrinsic function should be used instead.</p>
8094
8095 <h5>Examples:</h5>
8096 <pre>
8097   %r2 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c) ; yields {float}:r2 = (a * b) + c
8098 </pre>
8099
8100 </div>
8101
8102 <!-- ======================================================================= -->
8103 <h3>
8104   <a name="int_fp16">Half Precision Floating Point Intrinsics</a>
8105 </h3>
8106
8107 <div>
8108
8109 <p>For most target platforms, half precision floating point is a storage-only
8110    format. This means that it is
8111    a dense encoding (in memory) but does not support computation in the
8112    format.</p>
8113    
8114 <p>This means that code must first load the half-precision floating point
8115    value as an i16, then convert it to float with <a
8116    href="#int_convert_from_fp16"><tt>llvm.convert.from.fp16</tt></a>.
8117    Computation can then be performed on the float value (including extending to
8118    double etc).  To store the value back to memory, it is first converted to
8119    float if needed, then converted to i16 with
8120    <a href="#int_convert_to_fp16"><tt>llvm.convert.to.fp16</tt></a>, then
8121    storing as an i16 value.</p>
8122
8123 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8124 <h4>
8125   <a name="int_convert_to_fp16">
8126     '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' Intrinsic
8127   </a>
8128 </h4>
8129
8130 <div>
8131
8132 <h5>Syntax:</h5>
8133 <pre>
8134   declare i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
8135 </pre>
8136
8137 <h5>Overview:</h5>
8138 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
8139    a conversion from single precision floating point format to half precision
8140    floating point format.</p>
8141
8142 <h5>Arguments:</h5>
8143 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
8144    converted.</p>
8145
8146 <h5>Semantics:</h5>
8147 <p>The '<tt>llvm.convert.to.fp16</tt>' intrinsic function performs
8148    a conversion from single precision floating point format to half precision
8149    floating point format. The return value is an <tt>i16</tt> which
8150    contains the converted number.</p>
8151
8152 <h5>Examples:</h5>
8153 <pre>
8154   %res = call i16 @llvm.convert.to.fp16(f32 %a)
8155   store i16 %res, i16* @x, align 2
8156 </pre>
8157
8158 </div>
8159
8160 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8161 <h4>
8162   <a name="int_convert_from_fp16">
8163     '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' Intrinsic
8164   </a>
8165 </h4>
8166
8167 <div>
8168
8169 <h5>Syntax:</h5>
8170 <pre>
8171   declare f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
8172 </pre>
8173
8174 <h5>Overview:</h5>
8175 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs
8176    a conversion from half precision floating point format to single precision
8177    floating point format.</p>
8178
8179 <h5>Arguments:</h5>
8180 <p>The intrinsic function contains single argument - the value to be
8181    converted.</p>
8182
8183 <h5>Semantics:</h5>
8184 <p>The '<tt>llvm.convert.from.fp16</tt>' intrinsic function performs a
8185    conversion from half single precision floating point format to single
8186    precision floating point format. The input half-float value is represented by
8187    an <tt>i16</tt> value.</p>
8188
8189 <h5>Examples:</h5>
8190 <pre>
8191   %a = load i16* @x, align 2
8192   %res = call f32 @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
8193 </pre>
8194
8195 </div>
8196
8197 </div>
8198
8199 <!-- ======================================================================= -->
8200 <h3>
8201   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
8202 </h3>
8203
8204 <div>
8205
8206 <p>The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt>
8207    prefix), are described in
8208    the <a href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source
8209    Level Debugging</a> document.</p>
8210
8211 </div>
8212
8213 <!-- ======================================================================= -->
8214 <h3>
8215   <a name="int_eh">Exception Handling Intrinsics</a>
8216 </h3>
8217
8218 <div>
8219
8220 <p>The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
8221    <tt>llvm.eh.</tt> prefix), are described in
8222    the <a href="ExceptionHandling.html#format_common_intrinsics">LLVM Exception
8223    Handling</a> document.</p>
8224
8225 </div>
8226
8227 <!-- ======================================================================= -->
8228 <h3>
8229   <a name="int_trampoline">Trampoline Intrinsics</a>
8230 </h3>
8231
8232 <div>
8233
8234 <p>These intrinsics make it possible to excise one parameter, marked with
8235    the <a href="#nest"><tt>nest</tt></a> attribute, from a function.
8236    The result is a callable
8237    function pointer lacking the nest parameter - the caller does not need to
8238    provide a value for it.  Instead, the value to use is stored in advance in a
8239    "trampoline", a block of memory usually allocated on the stack, which also
8240    contains code to splice the nest value into the argument list.  This is used
8241    to implement the GCC nested function address extension.</p>
8242
8243 <p>For example, if the function is
8244    <tt>i32 f(i8* nest %c, i32 %x, i32 %y)</tt> then the resulting function
8245    pointer has signature <tt>i32 (i32, i32)*</tt>.  It can be created as
8246    follows:</p>
8247
8248 <pre class="doc_code">
8249   %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
8250   %tramp1 = getelementptr [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
8251   call i8* @llvm.init.trampoline(i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8*, i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval)
8252   %p = call i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* %tramp1)
8253   %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
8254 </pre>
8255
8256 <p>The call <tt>%val = call i32 %fp(i32 %x, i32 %y)</tt> is then equivalent
8257    to <tt>%val = call i32 %f(i8* %nval, i32 %x, i32 %y)</tt>.</p>
8258
8259 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8260 <h4>
8261   <a name="int_it">
8262     '<tt>llvm.init.trampoline</tt>' Intrinsic
8263   </a>
8264 </h4>
8265
8266 <div>
8267
8268 <h5>Syntax:</h5>
8269 <pre>
8270   declare void @llvm.init.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;, i8* &lt;func&gt;, i8* &lt;nval&gt;)
8271 </pre>
8272
8273 <h5>Overview:</h5>
8274 <p>This fills the memory pointed to by <tt>tramp</tt> with executable code,
8275    turning it into a trampoline.</p>
8276
8277 <h5>Arguments:</h5>
8278 <p>The <tt>llvm.init.trampoline</tt> intrinsic takes three arguments, all
8279    pointers.  The <tt>tramp</tt> argument must point to a sufficiently large and
8280    sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
8281    intrinsic.  Note that the size and the alignment are target-specific - LLVM
8282    currently provides no portable way of determining them, so a front-end that
8283    generates this intrinsic needs to have some target-specific knowledge.
8284    The <tt>func</tt> argument must hold a function bitcast to
8285    an <tt>i8*</tt>.</p>
8286
8287 <h5>Semantics:</h5>
8288 <p>The block of memory pointed to by <tt>tramp</tt> is filled with target
8289    dependent code, turning it into a function.  Then <tt>tramp</tt> needs to be
8290    passed to <a href="#int_at">llvm.adjust.trampoline</a> to get a pointer
8291    which can be <a href="#int_trampoline">bitcast (to a new function) and
8292    called</a>.  The new function's signature is the same as that of
8293    <tt>func</tt> with any arguments marked with the <tt>nest</tt> attribute
8294    removed.  At most one such <tt>nest</tt> argument is allowed, and it must be of
8295    pointer type.  Calling the new function is equivalent to calling <tt>func</tt>
8296    with the same argument list, but with <tt>nval</tt> used for the missing
8297    <tt>nest</tt> argument.  If, after calling <tt>llvm.init.trampoline</tt>, the
8298    memory pointed to by <tt>tramp</tt> is modified, then the effect of any later call
8299    to the returned function pointer is undefined.</p>
8300 </div>
8301
8302 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8303 <h4>
8304   <a name="int_at">
8305     '<tt>llvm.adjust.trampoline</tt>' Intrinsic
8306   </a>
8307 </h4>
8308
8309 <div>
8310
8311 <h5>Syntax:</h5>
8312 <pre>
8313   declare i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* &lt;tramp&gt;)
8314 </pre>
8315
8316 <h5>Overview:</h5>
8317 <p>This performs any required machine-specific adjustment to the address of a
8318    trampoline (passed as <tt>tramp</tt>).</p>
8319
8320 <h5>Arguments:</h5>
8321 <p><tt>tramp</tt> must point to a block of memory which already has trampoline code
8322    filled in by a previous call to <a href="#int_it"><tt>llvm.init.trampoline</tt>
8323    </a>.</p>
8324
8325 <h5>Semantics:</h5>
8326 <p>On some architectures the address of the code to be executed needs to be
8327    different to the address where the trampoline is actually stored.  This
8328    intrinsic returns the executable address corresponding to <tt>tramp</tt>
8329    after performing the required machine specific adjustments.
8330    The pointer returned can then be <a href="#int_trampoline"> bitcast and
8331    executed</a>.
8332 </p>
8333
8334 </div>
8335
8336 </div>
8337
8338 <!-- ======================================================================= -->
8339 <h3>
8340   <a name="int_memorymarkers">Memory Use Markers</a>
8341 </h3>
8342
8343 <div>
8344
8345 <p>This class of intrinsics exists to information about the lifetime of memory
8346    objects and ranges where variables are immutable.</p>
8347
8348 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8349 <h4>
8350   <a name="int_lifetime_start">'<tt>llvm.lifetime.start</tt>' Intrinsic</a>
8351 </h4>
8352
8353 <div>
8354
8355 <h5>Syntax:</h5>
8356 <pre>
8357   declare void @llvm.lifetime.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8358 </pre>
8359
8360 <h5>Overview:</h5>
8361 <p>The '<tt>llvm.lifetime.start</tt>' intrinsic specifies the start of a memory
8362    object's lifetime.</p>
8363
8364 <h5>Arguments:</h5>
8365 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8366    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8367    the object.</p>
8368
8369 <h5>Semantics:</h5>
8370 <p>This intrinsic indicates that before this point in the code, the value of the
8371    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8372    never be used and has an undefined value.  A load from the pointer that
8373    precedes this intrinsic can be replaced with
8374    <tt>'<a href="#undefvalues">undef</a>'</tt>.</p>
8375
8376 </div>
8377
8378 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8379 <h4>
8380   <a name="int_lifetime_end">'<tt>llvm.lifetime.end</tt>' Intrinsic</a>
8381 </h4>
8382
8383 <div>
8384
8385 <h5>Syntax:</h5>
8386 <pre>
8387   declare void @llvm.lifetime.end(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8388 </pre>
8389
8390 <h5>Overview:</h5>
8391 <p>The '<tt>llvm.lifetime.end</tt>' intrinsic specifies the end of a memory
8392    object's lifetime.</p>
8393
8394 <h5>Arguments:</h5>
8395 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8396    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8397    the object.</p>
8398
8399 <h5>Semantics:</h5>
8400 <p>This intrinsic indicates that after this point in the code, the value of the
8401    memory pointed to by <tt>ptr</tt> is dead.  This means that it is known to
8402    never be used and has an undefined value.  Any stores into the memory object
8403    following this intrinsic may be removed as dead.
8404
8405 </div>
8406
8407 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8408 <h4>
8409   <a name="int_invariant_start">'<tt>llvm.invariant.start</tt>' Intrinsic</a>
8410 </h4>
8411
8412 <div>
8413
8414 <h5>Syntax:</h5>
8415 <pre>
8416   declare {}* @llvm.invariant.start(i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8417 </pre>
8418
8419 <h5>Overview:</h5>
8420 <p>The '<tt>llvm.invariant.start</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8421    a memory object will not change.</p>
8422
8423 <h5>Arguments:</h5>
8424 <p>The first argument is a constant integer representing the size of the
8425    object, or -1 if it is variable sized.  The second argument is a pointer to
8426    the object.</p>
8427
8428 <h5>Semantics:</h5>
8429 <p>This intrinsic indicates that until an <tt>llvm.invariant.end</tt> that uses
8430    the return value, the referenced memory location is constant and
8431    unchanging.</p>
8432
8433 </div>
8434
8435 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8436 <h4>
8437   <a name="int_invariant_end">'<tt>llvm.invariant.end</tt>' Intrinsic</a>
8438 </h4>
8439
8440 <div>
8441
8442 <h5>Syntax:</h5>
8443 <pre>
8444   declare void @llvm.invariant.end({}* &lt;start&gt;, i64 &lt;size&gt;, i8* nocapture &lt;ptr&gt;)
8445 </pre>
8446
8447 <h5>Overview:</h5>
8448 <p>The '<tt>llvm.invariant.end</tt>' intrinsic specifies that the contents of
8449    a memory object are mutable.</p>
8450
8451 <h5>Arguments:</h5>
8452 <p>The first argument is the matching <tt>llvm.invariant.start</tt> intrinsic.
8453    The second argument is a constant integer representing the size of the
8454    object, or -1 if it is variable sized and the third argument is a pointer
8455    to the object.</p>
8456
8457 <h5>Semantics:</h5>
8458 <p>This intrinsic indicates that the memory is mutable again.</p>
8459
8460 </div>
8461
8462 </div>
8463
8464 <!-- ======================================================================= -->
8465 <h3>
8466   <a name="int_general">General Intrinsics</a>
8467 </h3>
8468
8469 <div>
8470
8471 <p>This class of intrinsics is designed to be generic and has no specific
8472    purpose.</p>
8473
8474 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8475 <h4>
8476   <a name="int_var_annotation">'<tt>llvm.var.annotation</tt>' Intrinsic</a>
8477 </h4>
8478
8479 <div>
8480
8481 <h5>Syntax:</h5>
8482 <pre>
8483   declare void @llvm.var.annotation(i8* &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8484 </pre>
8485
8486 <h5>Overview:</h5>
8487 <p>The '<tt>llvm.var.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8488
8489 <h5>Arguments:</h5>
8490 <p>The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a
8491    global string, the third is a pointer to a global string which is the source
8492    file name, and the last argument is the line number.</p>
8493
8494 <h5>Semantics:</h5>
8495 <p>This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary strings.
8496    This can be useful for special purpose optimizations that want to look for
8497    these annotations.  These have no other defined use; they are ignored by code
8498    generation and optimization.</p>
8499
8500 </div>
8501
8502 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8503 <h4>
8504   <a name="int_annotation">'<tt>llvm.annotation.*</tt>' Intrinsic</a>
8505 </h4>
8506
8507 <div>
8508
8509 <h5>Syntax:</h5>
8510 <p>This is an overloaded intrinsic. You can use '<tt>llvm.annotation</tt>' on
8511    any integer bit width.</p>
8512
8513 <pre>
8514   declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8515   declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8516   declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8517   declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8518   declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 &lt;val&gt;, i8* &lt;str&gt;, i8* &lt;str&gt;, i32  &lt;int&gt;)
8519 </pre>
8520
8521 <h5>Overview:</h5>
8522 <p>The '<tt>llvm.annotation</tt>' intrinsic.</p>
8523
8524 <h5>Arguments:</h5>
8525 <p>The first argument is an integer value (result of some expression), the
8526    second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a global
8527    string which is the source file name, and the last argument is the line
8528    number.  It returns the value of the first argument.</p>
8529
8530 <h5>Semantics:</h5>
8531 <p>This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions with
8532    arbitrary strings.  This can be useful for special purpose optimizations that
8533    want to look for these annotations.  These have no other defined use; they
8534    are ignored by code generation and optimization.</p>
8535
8536 </div>
8537
8538 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8539 <h4>
8540   <a name="int_trap">'<tt>llvm.trap</tt>' Intrinsic</a>
8541 </h4>
8542
8543 <div>
8544
8545 <h5>Syntax:</h5>
8546 <pre>
8547   declare void @llvm.trap() noreturn nounwind
8548 </pre>
8549
8550 <h5>Overview:</h5>
8551 <p>The '<tt>llvm.trap</tt>' intrinsic.</p>
8552
8553 <h5>Arguments:</h5>
8554 <p>None.</p>
8555
8556 <h5>Semantics:</h5>
8557 <p>This intrinsic is lowered to the target dependent trap instruction. If the
8558    target does not have a trap instruction, this intrinsic will be lowered to
8559    a call of the <tt>abort()</tt> function.</p>
8560
8561 </div>
8562
8563 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8564 <h4>
8565   <a name="int_debugtrap">'<tt>llvm.debugtrap</tt>' Intrinsic</a>
8566 </h4>
8567
8568 <div>
8569
8570 <h5>Syntax:</h5>
8571 <pre>
8572   declare void @llvm.debugtrap() nounwind
8573 </pre>
8574
8575 <h5>Overview:</h5>
8576 <p>The '<tt>llvm.debugtrap</tt>' intrinsic.</p>
8577
8578 <h5>Arguments:</h5>
8579 <p>None.</p>
8580
8581 <h5>Semantics:</h5>
8582 <p>This intrinsic is lowered to code which is intended to cause an execution
8583    trap with the intention of requesting the attention of a debugger.</p>
8584
8585 </div>
8586
8587 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8588 <h4>
8589   <a name="int_stackprotector">'<tt>llvm.stackprotector</tt>' Intrinsic</a>
8590 </h4>
8591
8592 <div>
8593
8594 <h5>Syntax:</h5>
8595 <pre>
8596   declare void @llvm.stackprotector(i8* &lt;guard&gt;, i8** &lt;slot&gt;)
8597 </pre>
8598
8599 <h5>Overview:</h5>
8600 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic takes the <tt>guard</tt> and
8601    stores it onto the stack at <tt>slot</tt>. The stack slot is adjusted to
8602    ensure that it is placed on the stack before local variables.</p>
8603
8604 <h5>Arguments:</h5>
8605 <p>The <tt>llvm.stackprotector</tt> intrinsic requires two pointer
8606    arguments. The first argument is the value loaded from the stack
8607    guard <tt>@__stack_chk_guard</tt>. The second variable is an <tt>alloca</tt>
8608    that has enough space to hold the value of the guard.</p>
8609
8610 <h5>Semantics:</h5>
8611 <p>This intrinsic causes the prologue/epilogue inserter to force the position of
8612    the <tt>AllocaInst</tt> stack slot to be before local variables on the
8613    stack. This is to ensure that if a local variable on the stack is
8614    overwritten, it will destroy the value of the guard. When the function exits,
8615    the guard on the stack is checked against the original guard. If they are
8616    different, then the program aborts by calling the <tt>__stack_chk_fail()</tt>
8617    function.</p>
8618
8619 </div>
8620
8621 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8622 <h4>
8623   <a name="int_objectsize">'<tt>llvm.objectsize</tt>' Intrinsic</a>
8624 </h4>
8625
8626 <div>
8627
8628 <h5>Syntax:</h5>
8629 <pre>
8630   declare i32 @llvm.objectsize.i32(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;min&gt;)
8631   declare i64 @llvm.objectsize.i64(i8* &lt;object&gt;, i1 &lt;min&gt;)
8632 </pre>
8633
8634 <h5>Overview:</h5>
8635 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is designed to provide information to
8636    the optimizers to determine at compile time whether a) an operation (like
8637    memcpy) will overflow a buffer that corresponds to an object, or b) that a
8638    runtime check for overflow isn't necessary. An object in this context means
8639    an allocation of a specific class, structure, array, or other object.</p>
8640
8641 <h5>Arguments:</h5>
8642 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8643    argument is a pointer to or into the <tt>object</tt>. The second argument
8644    is a boolean and determines whether <tt>llvm.objectsize</tt> returns 0 (if
8645    true) or -1 (if false) when the object size is unknown.
8646    The second argument only accepts constants.</p>
8647    
8648 <h5>Semantics:</h5>
8649 <p>The <tt>llvm.objectsize</tt> intrinsic is lowered to a constant representing
8650    the size of the object concerned. If the size cannot be determined at compile
8651    time, <tt>llvm.objectsize</tt> returns <tt>i32/i64 -1 or 0</tt>
8652    (depending on the <tt>min</tt> argument).</p>
8653
8654 </div>
8655 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8656 <h4>
8657   <a name="int_expect">'<tt>llvm.expect</tt>' Intrinsic</a>
8658 </h4>
8659
8660 <div>
8661
8662 <h5>Syntax:</h5>
8663 <pre>
8664   declare i32 @llvm.expect.i32(i32 &lt;val&gt;, i32 &lt;expected_val&gt;)
8665   declare i64 @llvm.expect.i64(i64 &lt;val&gt;, i64 &lt;expected_val&gt;)
8666 </pre>
8667
8668 <h5>Overview:</h5>
8669 <p>The <tt>llvm.expect</tt> intrinsic provides information about expected (the
8670    most probable) value of <tt>val</tt>, which can be used by optimizers.</p>
8671
8672 <h5>Arguments:</h5>
8673 <p>The <tt>llvm.expect</tt> intrinsic takes two arguments. The first
8674    argument is a value. The second argument is an expected value, this needs to
8675    be a constant value, variables are not allowed.</p>
8676
8677 <h5>Semantics:</h5>
8678 <p>This intrinsic is lowered to the <tt>val</tt>.</p>
8679 </div>
8680
8681 <!-- _______________________________________________________________________ -->
8682 <h4>
8683   <a name="int_donothing">'<tt>llvm.donothing</tt>' Intrinsic</a>
8684 </h4>
8685
8686 <div>
8687
8688 <h5>Syntax:</h5>
8689 <pre>
8690   declare void @llvm.donothing() nounwind readnone
8691 </pre>
8692
8693 <h5>Overview:</h5>
8694 <p>The <tt>llvm.donothing</tt> intrinsic doesn't perform any operation. It's the
8695 only intrinsic that can be called with an invoke instruction.</p>
8696
8697 <h5>Arguments:</h5>
8698 <p>None.</p>
8699
8700 <h5>Semantics:</h5>
8701 <p>This intrinsic does nothing, and it's removed by optimizers and ignored by
8702 codegen.</p>
8703 </div>
8704
8705 </div>
8706
8707 </div>
8708 <!-- *********************************************************************** -->
8709 <hr>
8710 <address>
8711   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
8712   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
8713   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
8714   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
8715
8716   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
8717   <a href="http://llvm.org/">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
8718   Last modified: $Date$
8719 </address>
8720
8721 </body>
8722 </html>