Add a paragraph on prefix data layout.
[oota-llvm.git] / docs / LangRef.rst
index f961188af7a45d02928b202faf65c47da3496402..4165a5bbcd2241c5eb72debe293ef97993a85728 100644 (file)
@@ -552,16 +552,16 @@ an optional ``unnamed_addr`` attribute, a return type, an optional
 name, a (possibly empty) argument list (each with optional :ref:`parameter
 attributes <paramattrs>`), optional :ref:`function attributes <fnattrs>`,
 an optional section, an optional alignment, an optional :ref:`garbage
 name, a (possibly empty) argument list (each with optional :ref:`parameter
 attributes <paramattrs>`), optional :ref:`function attributes <fnattrs>`,
 an optional section, an optional alignment, an optional :ref:`garbage
-collector name <gc>`, an opening curly brace, a list of basic blocks,
-and a closing curly brace.
+collector name <gc>`, an optional :ref:`prefix <prefixdata>`, an opening
+curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.
 
 LLVM function declarations consist of the "``declare``" keyword, an
 optional :ref:`linkage type <linkage>`, an optional :ref:`visibility
 style <visibility>`, an optional :ref:`calling convention <callingconv>`,
 an optional ``unnamed_addr`` attribute, a return type, an optional
 :ref:`parameter attribute <paramattrs>` for the return type, a function
 
 LLVM function declarations consist of the "``declare``" keyword, an
 optional :ref:`linkage type <linkage>`, an optional :ref:`visibility
 style <visibility>`, an optional :ref:`calling convention <callingconv>`,
 an optional ``unnamed_addr`` attribute, a return type, an optional
 :ref:`parameter attribute <paramattrs>` for the return type, a function
-name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, and an
-optional :ref:`garbage collector name <gc>`.
+name, a possibly empty list of arguments, an optional alignment, an optional
+:ref:`garbage collector name <gc>` and an optional :ref:`prefix <prefixdata>`.
 
 A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
 (Control Flow Graph) for the function. Each basic block may optionally
 
 A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG
 (Control Flow Graph) for the function. Each basic block may optionally
@@ -598,7 +598,7 @@ Syntax::
            [cconv] [ret attrs]
            <ResultType> @<FunctionName> ([argument list])
            [fn Attrs] [section "name"] [align N]
            [cconv] [ret attrs]
            <ResultType> @<FunctionName> ([argument list])
            [fn Attrs] [section "name"] [align N]
-           [gc] { ... }
+           [gc] [prefix Constant] { ... }
 
 .. _langref_aliases:
 
 
 .. _langref_aliases:
 
@@ -757,6 +757,55 @@ The compiler declares the supported values of *name*. Specifying a
 collector which will cause the compiler to alter its output in order to
 support the named garbage collection algorithm.
 
 collector which will cause the compiler to alter its output in order to
 support the named garbage collection algorithm.
 
+.. _prefixdata:
+
+Prefix Data
+-----------
+
+Prefix data is data associated with a function which the code generator
+will emit immediately before the function body.  The purpose of this feature
+is to allow frontends to associate language-specific runtime metadata with
+specific functions and make it available through the function pointer while
+still allowing the function pointer to be called.  To access the data for a
+given function, a program may bitcast the function pointer to a pointer to
+the constant's type.  This implies that the IR symbol points to the start
+of the prefix data.
+
+To maintain the semantics of ordinary function calls, the prefix data must
+have a particular format.  Specifically, it must begin with a sequence of
+bytes which decode to a sequence of machine instructions, valid for the
+module's target, which transfer control to the point immediately succeeding
+the prefix data, without performing any other visible action.  This allows
+the inliner and other passes to reason about the semantics of the function
+definition without needing to reason about the prefix data.  Obviously this
+makes the format of the prefix data highly target dependent.
+
+Prefix data is laid out as if it were an initializer for a global variable
+of the prefix data's type.  No padding is automatically placed between the
+prefix data and the function body.  If padding is required, it must be part
+of the prefix data.
+
+A trivial example of valid prefix data for the x86 architecture is ``i8 144``,
+which encodes the ``nop`` instruction:
+
+.. code-block:: llvm
+
+    define void @f() prefix i8 144 { ... }
+
+Generally prefix data can be formed by encoding a relative branch instruction
+which skips the metadata, as in this example of valid prefix data for the
+x86_64 architecture, where the first two bytes encode ``jmp .+10``:
+
+.. code-block:: llvm
+
+    %0 = type <{ i8, i8, i8* }>
+
+    define void @f() prefix %0 <{ i8 235, i8 8, i8* @md}> { ... }
+
+A function may have prefix data but no body.  This has similar semantics
+to the ``available_externally`` linkage in that the data may be used by the
+optimizers but will not be emitted in the object file.
+
 .. _attrgrp:
 
 Attribute Groups
 .. _attrgrp:
 
 Attribute Groups