[ExecutionEngine] Add a static cast to the unittest for r241962 to suppress a
[oota-llvm.git] / docs / LangRef.rst
index 1ee16f866d61e4504d5b279630126c0b14eec173..478fe49af0fd5dc1e9b17a1c2e1cfaf752087dbb 100644 (file)
@@ -635,8 +635,9 @@ attributes <paramattrs>`), optional :ref:`function attributes <fnattrs>`,
 an optional section, an optional alignment,
 an optional :ref:`comdat <langref_comdats>`,
 an optional :ref:`garbage collector name <gc>`, an optional :ref:`prefix <prefixdata>`,
-an optional :ref:`prologue <prologuedata>`, an opening
-curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.
+an optional :ref:`prologue <prologuedata>`,
+an optional :ref:`personality <personalityfn>`,
+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
@@ -683,7 +684,8 @@ Syntax::
            [cconv] [ret attrs]
            <ResultType> @<FunctionName> ([argument list])
            [unnamed_addr] [fn Attrs] [section "name"] [comdat [($name)]]
-           [align N] [gc] [prefix Constant] [prologue Constant] { ... }
+           [align N] [gc] [prefix Constant] [prologue Constant]
+           [personality Constant] { ... }
 
 The argument list is a comma seperated sequence of arguments where each
 argument is of the following form
@@ -821,9 +823,11 @@ with the same name.  This is necessary because both globals belong to different
 COMDAT groups and COMDATs, at the object file level, are represented by
 sections.
 
-Note that certain IR constructs like global variables and functions may create
-COMDATs in the object file in addition to any which are specified using COMDAT
-IR.  This arises, for example, when a global variable has linkonce_odr linkage.
+Note that certain IR constructs like global variables and functions may
+create COMDATs in the object file in addition to any which are specified using
+COMDAT IR.  This arises when the code generator is configured to emit globals
+in individual sections (e.g. when `-data-sections` or `-function-sections`
+is supplied to `llc`).
 
 .. _namedmetadatastructure:
 
@@ -834,6 +838,11 @@ Named metadata is a collection of metadata. :ref:`Metadata
 nodes <metadata>` (but not metadata strings) are the only valid
 operands for a named metadata.
 
+#. Named metadata are represented as a string of characters with the
+   metadata prefix. The rules for metadata names are the same as for
+   identifiers, but quoted names are not allowed. ``"\xx"`` type escapes
+   are still valid, which allows any character to be part of a name.
+
 Syntax::
 
     ; Some unnamed metadata nodes, which are referenced by the named metadata.
@@ -1125,6 +1134,14 @@ A function may have prologue 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.
 
+.. _personalityfn:
+
+Personality Function
+--------------------
+
+The ``personality`` attribute permits functions to specify what function
+to use for exception handling.
+
 .. _attrgrp:
 
 Attribute Groups
@@ -1196,6 +1213,13 @@ example:
     computing edge weights, basic blocks post-dominated by a cold
     function call are also considered to be cold; and, thus, given low
     weight.
+``convergent``
+    This attribute indicates that the callee is dependent on a convergent
+    thread execution pattern under certain parallel execution models.
+    Transformations that are execution model agnostic may only move or
+    tranform this call if the final location is control equivalent to its
+    original position in the program, where control equivalence is defined as
+    A dominates B and B post-dominates A, or vice versa.
 ``inlinehint``
     This attribute indicates that the source code contained a hint that
     inlining this function is desirable (such as the "inline" keyword in
@@ -1307,6 +1331,15 @@ example:
     ``setjmp`` is an example of such a function. The compiler disables
     some optimizations (like tail calls) in the caller of these
     functions.
+``safestack``
+    This attribute indicates that
+    `SafeStack <http://clang.llvm.org/docs/SafeStack.html>`_
+    protection is enabled for this function.
+
+    If a function that has a ``safestack`` attribute is inlined into a
+    function that doesn't have a ``safestack`` attribute or which has an
+    ``ssp``, ``sspstrong`` or ``sspreq`` attribute, then the resulting
+    function will have a ``safestack`` attribute.
 ``sanitize_address``
     This attribute indicates that AddressSanitizer checks
     (dynamic address safety analysis) are enabled for this function.
@@ -1413,8 +1446,8 @@ The strings can contain any character by escaping non-printable
 characters. The escape sequence used is simply "\\xx" where "xx" is the
 two digit hex code for the number.
 
-The inline asm code is simply printed to the machine code .s file when
-assembly code is generated.
+Note that the assembly string *must* be parseable by LLVM's integrated assembler
+(unless it is disabled), even when emitting a ``.s`` file.
 
 .. _langref_datalayout:
 
@@ -1804,8 +1837,8 @@ Fast-Math Flags
 
 LLVM IR floating-point binary ops (:ref:`fadd <i_fadd>`,
 :ref:`fsub <i_fsub>`, :ref:`fmul <i_fmul>`, :ref:`fdiv <i_fdiv>`,
-:ref:`frem <i_frem>`) have the following flags that can be set to enable
-otherwise unsafe floating point operations
+:ref:`frem <i_frem>`, :ref:`fcmp <i_fcmp>`) have the following flags that can
+be set to enable otherwise unsafe floating point operations
 
 ``nnan``
    No NaNs - Allow optimizations to assume the arguments and result are not
@@ -2767,13 +2800,36 @@ Inline Assembler Expressions
 ----------------------------
 
 LLVM supports inline assembler expressions (as opposed to :ref:`Module-Level
-Inline Assembly <moduleasm>`) through the use of a special value. This
-value represents the inline assembler as a string (containing the
-instructions to emit), a list of operand constraints (stored as a
-string), a flag that indicates whether or not the inline asm expression
-has side effects, and a flag indicating whether the function containing
-the asm needs to align its stack conservatively. An example inline
-assembler expression is:
+Inline Assembly <moduleasm>`) through the use of a special value. This value
+represents the inline assembler as a template string (containing the
+instructions to emit), a list of operand constraints (stored as a string), a
+flag that indicates whether or not the inline asm expression has side effects,
+and a flag indicating whether the function containing the asm needs to align its
+stack conservatively.
+
+The template string supports argument substitution of the operands using "``$``"
+followed by a number, to indicate substitution of the given register/memory
+location, as specified by the constraint string. "``${NUM:MODIFIER}``" may also
+be used, where ``MODIFIER`` is a target-specific annotation for how to print the
+operand (See :ref:`inline-asm-modifiers`).
+
+A literal "``$``" may be included by using "``$$``" in the template. To include
+other special characters into the output, the usual "``\XX``" escapes may be
+used, just as in other strings. Note that after template substitution, the
+resulting assembly string is parsed by LLVM's integrated assembler unless it is
+disabled -- even when emitting a ``.s`` file -- and thus must contain assembly
+syntax known to LLVM.
+
+LLVM's support for inline asm is modeled closely on the requirements of Clang's
+GCC-compatible inline-asm support. Thus, the feature-set and the constraint and
+modifier codes listed here are similar or identical to those in GCC's inline asm
+support. However, to be clear, the syntax of the template and constraint strings
+described here is *not* the same as the syntax accepted by GCC and Clang, and,
+while most constraint letters are passed through as-is by Clang, some get
+translated to other codes when converting from the C source to the LLVM
+assembly.
+
+An example inline assembler expression is:
 
 .. code-block:: llvm
 
@@ -2819,6 +2875,593 @@ If multiple keywords appear the '``sideeffect``' keyword must come
 first, the '``alignstack``' keyword second and the '``inteldialect``'
 keyword last.
 
+Inline Asm Constraint String
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+The constraint list is a comma-separated string, each element containing one or
+more constraint codes.
+
+For each element in the constraint list an appropriate register or memory
+operand will be chosen, and it will be made available to assembly template
+string expansion as ``$0`` for the first constraint in the list, ``$1`` for the
+second, etc.
+
+There are three different types of constraints, which are distinguished by a
+prefix symbol in front of the constraint code: Output, Input, and Clobber. The
+constraints must always be given in that order: outputs first, then inputs, then
+clobbers. They cannot be intermingled.
+
+There are also three different categories of constraint codes:
+
+- Register constraint. This is either a register class, or a fixed physical
+  register. This kind of constraint will allocate a register, and if necessary,
+  bitcast the argument or result to the appropriate type.
+- Memory constraint. This kind of constraint is for use with an instruction
+  taking a memory operand. Different constraints allow for different addressing
+  modes used by the target.
+- Immediate value constraint. This kind of constraint is for an integer or other
+  immediate value which can be rendered directly into an instruction. The
+  various target-specific constraints allow the selection of a value in the
+  proper range for the instruction you wish to use it with.
+
+Output constraints
+""""""""""""""""""
+
+Output constraints are specified by an "``=``" prefix (e.g. "``=r``"). This
+indicates that the assembly will write to this operand, and the operand will
+then be made available as a return value of the ``asm`` expression. Output
+constraints do not consume an argument from the call instruction. (Except, see
+below about indirect outputs).
+
+Normally, it is expected that no output locations are written to by the assembly
+expression until *all* of the inputs have been read. As such, LLVM may assign
+the same register to an output and an input. If this is not safe (e.g. if the
+assembly contains two instructions, where the first writes to one output, and
+the second reads an input and writes to a second output), then the "``&``"
+modifier must be used (e.g. "``=&r``") to specify that the output is an
+"early-clobber" output. Marking an ouput as "early-clobber" ensures that LLVM
+will not use the same register for any inputs (other than an input tied to this
+output).
+
+Input constraints
+"""""""""""""""""
+
+Input constraints do not have a prefix -- just the constraint codes. Each input
+constraint will consume one argument from the call instruction. It is not
+permitted for the asm to write to any input register or memory location (unless
+that input is tied to an output). Note also that multiple inputs may all be
+assigned to the same register, if LLVM can determine that they necessarily all
+contain the same value.
+
+Instead of providing a Constraint Code, input constraints may also "tie"
+themselves to an output constraint, by providing an integer as the constraint
+string. Tied inputs still consume an argument from the call instruction, and
+take up a position in the asm template numbering as is usual -- they will simply
+be constrained to always use the same register as the output they've been tied
+to. For example, a constraint string of "``=r,0``" says to assign a register for
+output, and use that register as an input as well (it being the 0'th
+constraint).
+
+It is permitted to tie an input to an "early-clobber" output. In that case, no
+*other* input may share the same register as the input tied to the early-clobber
+(even when the other input has the same value).
+
+You may only tie an input to an output which has a register constraint, not a
+memory constraint. Only a single input may be tied to an output.
+
+There is also an "interesting" feature which deserves a bit of explanation: if a
+register class constraint allocates a register which is too small for the value
+type operand provided as input, the input value will be split into multiple
+registers, and all of them passed to the inline asm.
+
+However, this feature is often not as useful as you might think.
+
+Firstly, the registers are *not* guaranteed to be consecutive. So, on those
+architectures that have instructions which operate on multiple consecutive
+instructions, this is not an appropriate way to support them. (e.g. the 32-bit
+SparcV8 has a 64-bit load, which instruction takes a single 32-bit register. The
+hardware then loads into both the named register, and the next register. This
+feature of inline asm would not be useful to support that.)
+
+A few of the targets provide a template string modifier allowing explicit access
+to the second register of a two-register operand (e.g. MIPS ``L``, ``M``, and
+``D``). On such an architecture, you can actually access the second allocated
+register (yet, still, not any subsequent ones). But, in that case, you're still
+probably better off simply splitting the value into two separate operands, for
+clarity. (e.g. see the description of the ``A`` constraint on X86, which,
+despite existing only for use with this feature, is not really a good idea to
+use)
+
+Indirect inputs and outputs
+"""""""""""""""""""""""""""
+
+Indirect output or input constraints can be specified by the "``*``" modifier
+(which goes after the "``=``" in case of an output). This indicates that the asm
+will write to or read from the contents of an *address* provided as an input
+argument. (Note that in this way, indirect outputs act more like an *input* than
+an output: just like an input, they consume an argument of the call expression,
+rather than producing a return value. An indirect output constraint is an
+"output" only in that the asm is expected to write to the contents of the input
+memory location, instead of just read from it).
+
+This is most typically used for memory constraint, e.g. "``=*m``", to pass the
+address of a variable as a value.
+
+It is also possible to use an indirect *register* constraint, but only on output
+(e.g. "``=*r``"). This will cause LLVM to allocate a register for an output
+value normally, and then, separately emit a store to the address provided as
+input, after the provided inline asm. (It's not clear what value this
+functionality provides, compared to writing the store explicitly after the asm
+statement, and it can only produce worse code, since it bypasses many
+optimization passes. I would recommend not using it.)
+
+
+Clobber constraints
+"""""""""""""""""""
+
+A clobber constraint is indicated by a "``~``" prefix. A clobber does not
+consume an input operand, nor generate an output. Clobbers cannot use any of the
+general constraint code letters -- they may use only explicit register
+constraints, e.g. "``~{eax}``". The one exception is that a clobber string of
+"``~{memory}``" indicates that the assembly writes to arbitrary undeclared
+memory locations -- not only the memory pointed to by a declared indirect
+output.
+
+
+Constraint Codes
+""""""""""""""""
+After a potential prefix comes constraint code, or codes.
+
+A Constraint Code is either a single letter (e.g. "``r``"), a "``^``" character
+followed by two letters (e.g. "``^wc``"), or "``{``" register-name "``}``"
+(e.g. "``{eax}``").
+
+The one and two letter constraint codes are typically chosen to be the same as
+GCC's constraint codes.
+
+A single constraint may include one or more than constraint code in it, leaving
+it up to LLVM to choose which one to use. This is included mainly for
+compatibility with the translation of GCC inline asm coming from clang.
+
+There are two ways to specify alternatives, and either or both may be used in an
+inline asm constraint list:
+
+1) Append the codes to each other, making a constraint code set. E.g. "``im``"
+   or "``{eax}m``". This means "choose any of the options in the set". The
+   choice of constraint is made independently for each constraint in the
+   constraint list.
+
+2) Use "``|``" between constraint code sets, creating alternatives. Every
+   constraint in the constraint list must have the same number of alternative
+   sets. With this syntax, the same alternative in *all* of the items in the
+   constraint list will be chosen together.
+
+Putting those together, you might have a two operand constraint string like
+``"rm|r,ri|rm"``. This indicates that if operand 0 is ``r`` or ``m``, then
+operand 1 may be one of ``r`` or ``i``. If operand 0 is ``r``, then operand 1
+may be one of ``r`` or ``m``. But, operand 0 and 1 cannot both be of type m.
+
+However, the use of either of the alternatives features is *NOT* recommended, as
+LLVM is not able to make an intelligent choice about which one to use. (At the
+point it currently needs to choose, not enough information is available to do so
+in a smart way.) Thus, it simply tries to make a choice that's most likely to
+compile, not one that will be optimal performance. (e.g., given "``rm``", it'll
+always choose to use memory, not registers). And, if given multiple registers,
+or multiple register classes, it will simply choose the first one. (In fact, it
+doesn't currently even ensure explicitly specified physical registers are
+unique, so specifying multiple physical registers as alternatives, like
+``{r11}{r12},{r11}{r12}``, will assign r11 to both operands, not at all what was
+intended.)
+
+Supported Constraint Code List
+""""""""""""""""""""""""""""""
+
+The constraint codes are, in general, expected to behave the same way they do in
+GCC. LLVM's support is often implemented on an 'as-needed' basis, to support C
+inline asm code which was supported by GCC. A mismatch in behavior between LLVM
+and GCC likely indicates a bug in LLVM.
+
+Some constraint codes are typically supported by all targets:
+
+- ``r``: A register in the target's general purpose register class.
+- ``m``: A memory address operand. It is target-specific what addressing modes
+  are supported, typical examples are register, or register + register offset,
+  or register + immediate offset (of some target-specific size).
+- ``i``: An integer constant (of target-specific width). Allows either a simple
+  immediate, or a relocatable value.
+- ``n``: An integer constant -- *not* including relocatable values.
+- ``s``: An integer constant, but allowing *only* relocatable values.
+- ``X``: Allows an operand of any kind, no constraint whatsoever. Typically
+  useful to pass a label for an asm branch or call.
+
+  .. FIXME: but that surely isn't actually okay to jump out of an asm
+     block without telling llvm about the control transfer???)
+
+- ``{register-name}``: Requires exactly the named physical register.
+
+Other constraints are target-specific:
+
+AArch64:
+
+- ``z``: An immediate integer 0. Outputs ``WZR`` or ``XZR``, as appropriate.
+- ``I``: An immediate integer valid for an ``ADD`` or ``SUB`` instruction,
+  i.e. 0 to 4095 with optional shift by 12.
+- ``J``: An immediate integer that, when negated, is valid for an ``ADD`` or
+  ``SUB`` instruction, i.e. -1 to -4095 with optional left shift by 12.
+- ``K``: An immediate integer that is valid for the 'bitmask immediate 32' of a
+  logical instruction like ``AND``, ``EOR``, or ``ORR`` with a 32-bit register.
+- ``L``: An immediate integer that is valid for the 'bitmask immediate 64' of a
+  logical instruction like ``AND``, ``EOR``, or ``ORR`` with a 64-bit register.
+- ``M``: An immediate integer for use with the ``MOV`` assembly alias on a
+  32-bit register. This is a superset of ``K``: in addition to the bitmask
+  immediate, also allows immediate integers which can be loaded with a single
+  ``MOVZ`` or ``MOVL`` instruction.
+- ``N``: An immediate integer for use with the ``MOV`` assembly alias on a
+  64-bit register. This is a superset of ``L``.
+- ``Q``: Memory address operand must be in a single register (no
+  offsets). (However, LLVM currently does this for the ``m`` constraint as
+  well.)
+- ``r``: A 32 or 64-bit integer register (W* or X*).
+- ``w``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register.
+- ``x``: A lower 128-bit floating-point/SIMD register (``V0`` to ``V15``).
+
+AMDGPU:
+
+- ``r``: A 32 or 64-bit integer register.
+- ``[0-9]v``: The 32-bit VGPR register, number 0-9.
+- ``[0-9]s``: The 32-bit SGPR register, number 0-9.
+
+
+All ARM modes:
+
+- ``Q``, ``Um``, ``Un``, ``Uq``, ``Us``, ``Ut``, ``Uv``, ``Uy``: Memory address
+  operand. Treated the same as operand ``m``, at the moment.
+
+ARM and ARM's Thumb2 mode:
+
+- ``j``: An immediate integer between 0 and 65535 (valid for ``MOVW``)
+- ``I``: An immediate integer valid for a data-processing instruction.
+- ``J``: An immediate integer between -4095 and 4095.
+- ``K``: An immediate integer whose bitwise inverse is valid for a
+  data-processing instruction. (Can be used with template modifier "``B``" to
+  print the inverted value).
+- ``L``: An immediate integer whose negation is valid for a data-processing
+  instruction. (Can be used with template modifier "``n``" to print the negated
+  value).
+- ``M``: A power of two or a integer between 0 and 32.
+- ``N``: Invalid immediate constraint.
+- ``O``: Invalid immediate constraint.
+- ``r``: A general-purpose 32-bit integer register (``r0-r15``).
+- ``l``: In Thumb2 mode, low 32-bit GPR registers (``r0-r7``). In ARM mode, same
+  as ``r``.
+- ``h``: In Thumb2 mode, a high 32-bit GPR register (``r8-r15``). In ARM mode,
+  invalid.
+- ``w``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register: ``s0-s31``,
+  ``d0-d31``, or ``q0-q15``.
+- ``x``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register: ``s0-s15``,
+  ``d0-d7``, or ``q0-q3``.
+- ``t``: A floating-point/SIMD register, only supports 32-bit values:
+  ``s0-s31``.
+
+ARM's Thumb1 mode:
+
+- ``I``: An immediate integer between 0 and 255.
+- ``J``: An immediate integer between -255 and -1.
+- ``K``: An immediate integer between 0 and 255, with optional left-shift by
+  some amount.
+- ``L``: An immediate integer between -7 and 7.
+- ``M``: An immediate integer which is a multiple of 4 between 0 and 1020.
+- ``N``: An immediate integer between 0 and 31.
+- ``O``: An immediate integer which is a multiple of 4 between -508 and 508.
+- ``r``: A low 32-bit GPR register (``r0-r7``).
+- ``l``: A low 32-bit GPR register (``r0-r7``).
+- ``h``: A high GPR register (``r0-r7``).
+- ``w``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register: ``s0-s31``,
+  ``d0-d31``, or ``q0-q15``.
+- ``x``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register: ``s0-s15``,
+  ``d0-d7``, or ``q0-q3``.
+- ``t``: A floating-point/SIMD register, only supports 32-bit values:
+  ``s0-s31``.
+
+
+Hexagon:
+
+- ``o``, ``v``: A memory address operand, treated the same as constraint ``m``,
+  at the moment.
+- ``r``: A 32 or 64-bit register.
+
+MSP430:
+
+- ``r``: An 8 or 16-bit register.
+
+MIPS:
+
+- ``I``: An immediate signed 16-bit integer.
+- ``J``: An immediate integer zero.
+- ``K``: An immediate unsigned 16-bit integer.
+- ``L``: An immediate 32-bit integer, where the lower 16 bits are 0.
+- ``N``: An immediate integer between -65535 and -1.
+- ``O``: An immediate signed 15-bit integer.
+- ``P``: An immediate integer between 1 and 65535.
+- ``m``: A memory address operand. In MIPS-SE mode, allows a base address
+  register plus 16-bit immediate offset. In MIPS mode, just a base register.
+- ``R``: A memory address operand. In MIPS-SE mode, allows a base address
+  register plus a 9-bit signed offset. In MIPS mode, the same as constraint
+  ``m``.
+- ``ZC``: A memory address operand, suitable for use in a ``pref``, ``ll``, or
+  ``sc`` instruction on the given subtarget (details vary).
+- ``r``, ``d``,  ``y``: A 32 or 64-bit GPR register.
+- ``f``: A 32 or 64-bit FPU register (``F0-F31``), or a 128-bit MSA register
+  (``W0-W31``).
+- ``c``: A 32-bit or 64-bit GPR register suitable for indirect jump (always
+  ``25``).
+- ``l``: The ``lo`` register, 32 or 64-bit.
+- ``x``: Invalid.
+
+NVPTX:
+
+- ``b``: A 1-bit integer register.
+- ``c`` or ``h``: A 16-bit integer register.
+- ``r``: A 32-bit integer register.
+- ``l`` or ``N``: A 64-bit integer register.
+- ``f``: A 32-bit float register.
+- ``d``: A 64-bit float register.
+
+
+PowerPC:
+
+- ``I``: An immediate signed 16-bit integer.
+- ``J``: An immediate unsigned 16-bit integer, shifted left 16 bits.
+- ``K``: An immediate unsigned 16-bit integer.
+- ``L``: An immediate signed 16-bit integer, shifted left 16 bits.
+- ``M``: An immediate integer greater than 31.
+- ``N``: An immediate integer that is an exact power of 2.
+- ``O``: The immediate integer constant 0.
+- ``P``: An immediate integer constant whose negation is a signed 16-bit
+  constant.
+- ``es``, ``o``, ``Q``, ``Z``, ``Zy``: A memory address operand, currently
+  treated the same as ``m``.
+- ``r``: A 32 or 64-bit integer register.
+- ``b``: A 32 or 64-bit integer register, excluding ``R0`` (that is:
+  ``R1-R31``).
+- ``f``: A 32 or 64-bit float register (``F0-F31``), or when QPX is enabled, a
+  128 or 256-bit QPX register (``Q0-Q31``; aliases the ``F`` registers).
+- ``v``: For ``4 x f32`` or ``4 x f64`` types, when QPX is enabled, a
+  128 or 256-bit QPX register (``Q0-Q31``), otherwise a 128-bit
+  altivec vector register (``V0-V31``).
+
+  .. FIXME: is this a bug that v accepts QPX registers? I think this
+     is supposed to only use the altivec vector registers?
+
+- ``y``: Condition register (``CR0-CR7``).
+- ``wc``: An individual CR bit in a CR register.
+- ``wa``, ``wd``, ``wf``: Any 128-bit VSX vector register, from the full VSX
+  register set (overlapping both the floating-point and vector register files).
+- ``ws``: A 32 or 64-bit floating point register, from the full VSX register
+  set.
+
+Sparc:
+
+- ``I``: An immediate 13-bit signed integer.
+- ``r``: A 32-bit integer register.
+
+SystemZ:
+
+- ``I``: An immediate unsigned 8-bit integer.
+- ``J``: An immediate unsigned 12-bit integer.
+- ``K``: An immediate signed 16-bit integer.
+- ``L``: An immediate signed 20-bit integer.
+- ``M``: An immediate integer 0x7fffffff.
+- ``Q``, ``R``, ``S``, ``T``: A memory address operand, treated the same as
+  ``m``, at the moment.
+- ``r`` or ``d``: A 32, 64, or 128-bit integer register.
+- ``a``: A 32, 64, or 128-bit integer address register (excludes R0, which in an
+  address context evaluates as zero).
+- ``h``: A 32-bit value in the high part of a 64bit data register
+  (LLVM-specific)
+- ``f``: A 32, 64, or 128-bit floating point register.
+
+X86:
+
+- ``I``: An immediate integer between 0 and 31.
+- ``J``: An immediate integer between 0 and 64.
+- ``K``: An immediate signed 8-bit integer.
+- ``L``: An immediate integer, 0xff or 0xffff or (in 64-bit mode only)
+  0xffffffff.
+- ``M``: An immediate integer between 0 and 3.
+- ``N``: An immediate unsigned 8-bit integer.
+- ``O``: An immediate integer between 0 and 127.
+- ``e``: An immediate 32-bit signed integer.
+- ``Z``: An immediate 32-bit unsigned integer.
+- ``o``, ``v``: Treated the same as ``m``, at the moment.
+- ``q``: An 8, 16, 32, or 64-bit register which can be accessed as an 8-bit
+  ``l`` integer register. On X86-32, this is the ``a``, ``b``, ``c``, and ``d``
+  registers, and on X86-64, it is all of the integer registers.
+- ``Q``: An 8, 16, 32, or 64-bit register which can be accessed as an 8-bit
+  ``h`` integer register. This is the ``a``, ``b``, ``c``, and ``d`` registers.
+- ``r`` or ``l``: An 8, 16, 32, or 64-bit integer register.
+- ``R``: An 8, 16, 32, or 64-bit "legacy" integer register -- one which has
+  existed since i386, and can be accessed without the REX prefix.
+- ``f``: A 32, 64, or 80-bit '387 FPU stack pseudo-register.
+- ``y``: A 64-bit MMX register, if MMX is enabled.
+- ``x``: If SSE is enabled: a 32 or 64-bit scalar operand, or 128-bit vector
+  operand in a SSE register. If AVX is also enabled, can also be a 256-bit
+  vector operand in an AVX register. If AVX-512 is also enabled, can also be a
+  512-bit vector operand in an AVX512 register, Otherwise, an error.
+- ``Y``: The same as ``x``, if *SSE2* is enabled, otherwise an error.
+- ``A``: Special case: allocates EAX first, then EDX, for a single operand (in
+  32-bit mode, a 64-bit integer operand will get split into two registers). It
+  is not recommended to use this constraint, as in 64-bit mode, the 64-bit
+  operand will get allocated only to RAX -- if two 32-bit operands are needed,
+  you're better off splitting it yourself, before passing it to the asm
+  statement.
+
+XCore:
+
+- ``r``: A 32-bit integer register.
+
+
+.. _inline-asm-modifiers:
+
+Asm template argument modifiers
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+In the asm template string, modifiers can be used on the operand reference, like
+"``${0:n}``".
+
+The modifiers are, in general, expected to behave the same way they do in
+GCC. LLVM's support is often implemented on an 'as-needed' basis, to support C
+inline asm code which was supported by GCC. A mismatch in behavior between LLVM
+and GCC likely indicates a bug in LLVM.
+
+Target-independent:
+
+- ``c``: Print an immediate integer constant  unadorned, without
+  the target-specific immediate punctuation (e.g. no ``$`` prefix).
+- ``n``: Negate and print immediate integer constant unadorned, without the
+  target-specific immediate punctuation (e.g. no ``$`` prefix).
+- ``l``: Print as an unadorned label, without the target-specific label
+  punctuation (e.g. no ``$`` prefix).
+
+AArch64:
+
+- ``w``: Print a GPR register with a ``w*`` name instead of ``x*`` name. E.g.,
+  instead of ``x30``, print ``w30``.
+- ``x``: Print a GPR register with a ``x*`` name. (this is the default, anyhow).
+- ``b``, ``h``, ``s``, ``d``, ``q``: Print a floating-point/SIMD register with a
+  ``b*``, ``h*``, ``s*``, ``d*``, or ``q*`` name, rather than the default of
+  ``v*``.
+
+AMDGPU:
+
+- ``r``: No effect.
+
+ARM:
+
+- ``a``: Print an operand as an address (with ``[`` and ``]`` surrounding a
+  register).
+- ``P``: No effect.
+- ``q``: No effect.
+- ``y``: Print a VFP single-precision register as an indexed double (e.g. print
+  as ``d4[1]`` instead of ``s9``)
+- ``B``: Bitwise invert and print an immediate integer constant without ``#``
+  prefix.
+- ``L``: Print the low 16-bits of an immediate integer constant.
+- ``M``: Print as a register set suitable for ldm/stm. Also prints *all*
+  register operands subsequent to the specified one (!), so use carefully.
+- ``Q``: Print the low-order register of a register-pair, or the low-order
+  register of a two-register operand.
+- ``R``: Print the high-order register of a register-pair, or the high-order
+  register of a two-register operand.
+- ``H``: Print the second register of a register-pair. (On a big-endian system,
+  ``H`` is equivalent to ``Q``, and on little-endian system, ``H`` is equivalent
+  to ``R``.)
+
+  .. FIXME: H doesn't currently support printing the second register
+     of a two-register operand.
+
+- ``e``: Print the low doubleword register of a NEON quad register.
+- ``f``: Print the high doubleword register of a NEON quad register.
+- ``m``: Print the base register of a memory operand without the ``[`` and ``]``
+  adornment.
+
+Hexagon:
+
+- ``L``: Print the second register of a two-register operand. Requires that it
+  has been allocated consecutively to the first.
+
+  .. FIXME: why is it restricted to consecutive ones? And there's
+     nothing that ensures that happens, is there?
+
+- ``I``: Print the letter 'i' if the operand is an integer constant, otherwise
+  nothing. Used to print 'addi' vs 'add' instructions.
+
+MSP430:
+
+No additional modifiers.
+
+MIPS:
+
+- ``X``: Print an immediate integer as hexadecimal
+- ``x``: Print the low 16 bits of an immediate integer as hexadecimal.
+- ``d``: Print an immediate integer as decimal.
+- ``m``: Subtract one and print an immediate integer as decimal.
+- ``z``: Print $0 if an immediate zero, otherwise print normally.
+- ``L``: Print the low-order register of a two-register operand, or prints the
+  address of the low-order word of a double-word memory operand.
+
+  .. FIXME: L seems to be missing memory operand support.
+
+- ``M``: Print the high-order register of a two-register operand, or prints the
+  address of the high-order word of a double-word memory operand.
+
+  .. FIXME: M seems to be missing memory operand support.
+
+- ``D``: Print the second register of a two-register operand, or prints the
+  second word of a double-word memory operand. (On a big-endian system, ``D`` is
+  equivalent to ``L``, and on little-endian system, ``D`` is equivalent to
+  ``M``.)
+- ``w``: No effect.
+
+NVPTX:
+
+- ``r``: No effect.
+
+PowerPC:
+
+- ``L``: Print the second register of a two-register operand. Requires that it
+  has been allocated consecutively to the first.
+
+  .. FIXME: why is it restricted to consecutive ones? And there's
+     nothing that ensures that happens, is there?
+
+- ``I``: Print the letter 'i' if the operand is an integer constant, otherwise
+  nothing. Used to print 'addi' vs 'add' instructions.
+- ``y``: For a memory operand, prints formatter for a two-register X-form
+  instruction. (Currently always prints ``r0,OPERAND``).
+- ``U``: Prints 'u' if the memory operand is an update form, and nothing
+  otherwise. (NOTE: LLVM does not support update form, so this will currently
+  always print nothing)
+- ``X``: Prints 'x' if the memory operand is an indexed form. (NOTE: LLVM does
+  not support indexed form, so this will currently always print nothing)
+
+Sparc:
+
+- ``r``: No effect.
+
+SystemZ:
+
+SystemZ implements only ``n``, and does *not* support any of the other
+target-independent modifiers.
+
+X86:
+
+- ``c``: Print an unadorned integer or symbol name. (The latter is
+  target-specific behavior for this typically target-independent modifier).
+- ``A``: Print a register name with a '``*``' before it.
+- ``b``: Print an 8-bit register name (e.g. ``al``); do nothing on a memory
+  operand.
+- ``h``: Print the upper 8-bit register name (e.g. ``ah``); do nothing on a
+  memory operand.
+- ``w``: Print the 16-bit register name (e.g. ``ax``); do nothing on a memory
+  operand.
+- ``k``: Print the 32-bit register name (e.g. ``eax``); do nothing on a memory
+  operand.
+- ``q``: Print the 64-bit register name (e.g. ``rax``), if 64-bit registers are
+  available, otherwise the 32-bit register name; do nothing on a memory operand.
+- ``n``: Negate and print an unadorned integer, or, for operands other than an
+  immediate integer (e.g. a relocatable symbol expression), print a '-' before
+  the operand. (The behavior for relocatable symbol expressions is a
+  target-specific behavior for this typically target-independent modifier)
+- ``H``: Print a memory reference with additional offset +8.
+- ``P``: Print a memory reference or operand for use as the argument of a call
+  instruction. (E.g. omit ``(rip)``, even though it's PC-relative.)
+
+XCore:
+
+No additional modifiers.
+
+
 Inline Asm Metadata
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
@@ -3609,7 +4252,7 @@ will be partially unrolled.
 '``llvm.loop.unroll.disable``' Metadata
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
-This metadata either disables loop unrolling. The metadata has a single operand
+This metadata disables loop unrolling. The metadata has a single operand
 which is the string ``llvm.loop.unroll.disable``.  For example:
 
 .. code-block:: llvm
@@ -3619,7 +4262,7 @@ which is the string ``llvm.loop.unroll.disable``.  For example:
 '``llvm.loop.unroll.runtime.disable``' Metadata
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
-This metadata either disables runtime loop unrolling. The metadata has a single
+This metadata disables runtime loop unrolling. The metadata has a single
 operand which is the string ``llvm.loop.unroll.runtime.disable``.  For example:
 
 .. code-block:: llvm
@@ -3629,8 +4272,8 @@ operand which is the string ``llvm.loop.unroll.runtime.disable``.  For example:
 '``llvm.loop.unroll.full``' Metadata
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
-This metadata either suggests that the loop should be unrolled fully. The
-metadata has a single operand which is the string ``llvm.loop.unroll.disable``.
+This metadata suggests that the loop should be unrolled fully. The
+metadata has a single operand which is the string ``llvm.loop.unroll.full``.
 For example:
 
 .. code-block:: llvm
@@ -6075,7 +6718,8 @@ Overview:
 
 The '``getelementptr``' instruction is used to get the address of a
 subelement of an :ref:`aggregate <t_aggregate>` data structure. It performs
-address calculation only and does not access memory.
+address calculation only and does not access memory. The instruction can also
+be used to calculate a vector of such addresses.
 
 Arguments:
 """"""""""
@@ -6201,12 +6845,61 @@ Example:
         ; yields i32*:iptr
         %iptr = getelementptr [10 x i32], [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
 
-In cases where the pointer argument is a vector of pointers, each index
-must be a vector with the same number of elements. For example:
+Vector of pointers:
+"""""""""""""""""""
+
+The ``getelementptr`` returns a vector of pointers, instead of a single address,
+when one or more of its arguments is a vector. In such cases, all vector
+arguments should have the same number of elements, and every scalar argument
+will be effectively broadcast into a vector during address calculation.
+
+.. code-block:: llvm
+
+     ; All arguments are vectors:
+     ;   A[i] = ptrs[i] + offsets[i]*sizeof(i8)
+     %A = getelementptr i8, <4 x i8*> %ptrs, <4 x i64> %offsets
+     
+     ; Add the same scalar offset to each pointer of a vector:
+     ;   A[i] = ptrs[i] + offset*sizeof(i8)
+     %A = getelementptr i8, <4 x i8*> %ptrs, i64 %offset
+     
+     ; Add distinct offsets to the same pointer:
+     ;   A[i] = ptr + offsets[i]*sizeof(i8)
+     %A = getelementptr i8, i8* %ptr, <4 x i64> %offsets
+     
+     ; In all cases described above the type of the result is <4 x i8*>
+
+The two following instructions are equivalent:
+
+.. code-block:: llvm
+
+     getelementptr  %struct.ST, <4 x %struct.ST*> %s, <4 x i64> %ind1,
+       <4 x i32> <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>,
+       <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>,
+       <4 x i32> %ind4,
+       <4 x i64> <i64 13, i64 13, i64 13, i64 13>
+     
+     getelementptr  %struct.ST, <4 x %struct.ST*> %s, <4 x i64> %ind1,
+       i32 2, i32 1, <4 x i32> %ind4, i64 13
+
+Let's look at the C code, where the vector version of ``getelementptr``
+makes sense:
+
+.. code-block:: c
+
+    // Let's assume that we vectorize the following loop:
+    double *A, B; int *C;
+    for (int i = 0; i < size; ++i) {
+      A[i] = B[C[i]];
+    }
 
 .. code-block:: llvm
 
-     %A = getelementptr i8, <4 x i8*> %ptrs, <4 x i64> %offsets,
+    ; get pointers for 8 elements from array B
+    %ptrs = getelementptr double, double* %B, <8 x i32> %C
+    ; load 8 elements from array B into A
+    %A = call <8 x double> @llvm.masked.gather.v8f64(<8 x double*> %ptrs,
+         i32 8, <8 x i1> %mask, <8 x double> %passthru)
 
 Conversion Operations
 ---------------------
@@ -6880,7 +7573,7 @@ Syntax:
 
 ::
 
-      <result> = fcmp <cond> <ty> <op1>, <op2>     ; yields i1 or <N x i1>:result
+      <result> = fcmp [fast-math flags]* <cond> <ty> <op1>, <op2>     ; yields i1 or <N x i1>:result
 
 Overview:
 """""""""
@@ -6963,6 +7656,15 @@ always yields an :ref:`i1 <t_integer>` result, as follows:
 #. ``uno``: yields ``true`` if either operand is a QNAN.
 #. ``true``: always yields ``true``, regardless of operands.
 
+The ``fcmp`` instruction can also optionally take any number of
+:ref:`fast-math flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable
+otherwise unsafe floating point optimizations.
+
+Any set of fast-math flags are legal on an ``fcmp`` instruction, but the
+only flags that have any effect on its semantics are those that allow
+assumptions to be made about the values of input arguments; namely
+``nnan``, ``ninf``, and ``nsz``. See :ref:`fastmath` for more information.
+
 Example:
 """"""""
 
@@ -7262,8 +7964,8 @@ Syntax:
 
 ::
 
-      <resultval> = landingpad <resultty> personality <type> <pers_fn> <clause>+
-      <resultval> = landingpad <resultty> personality <type> <pers_fn> cleanup <clause>*
+      <resultval> = landingpad <resultty> <clause>+
+      <resultval> = landingpad <resultty> cleanup <clause>*
 
       <clause> := catch <type> <value>
       <clause> := filter <array constant type> <array constant>
@@ -7275,14 +7977,13 @@ The '``landingpad``' instruction is used by `LLVM's exception handling
 system <ExceptionHandling.html#overview>`_ to specify that a basic block
 is a landing pad --- one where the exception lands, and corresponds to the
 code found in the ``catch`` portion of a ``try``/``catch`` sequence. It
-defines values supplied by the personality function (``pers_fn``) upon
+defines values supplied by the :ref:`personality function <personalityfn>` upon
 re-entry to the function. The ``resultval`` has the type ``resultty``.
 
 Arguments:
 """"""""""
 
-This instruction takes a ``pers_fn`` value. This is the personality
-function associated with the unwinding mechanism. The optional
+The optional
 ``cleanup`` flag indicates that the landing pad block is a cleanup.
 
 A ``clause`` begins with the clause type --- ``catch`` or ``filter`` --- and
@@ -7297,7 +7998,7 @@ Semantics:
 """"""""""
 
 The '``landingpad``' instruction defines the values which are set by the
-personality function (``pers_fn``) upon re-entry to the function, and
+:ref:`personality function <personalityfn>` upon re-entry to the function, and
 therefore the "result type" of the ``landingpad`` instruction. As with
 calling conventions, how the personality function results are
 represented in LLVM IR is target specific.
@@ -7320,8 +8021,6 @@ The ``landingpad`` instruction has several restrictions:
    pad block.
 -  A basic block that is not a landing pad block may not include a
    '``landingpad``' instruction.
--  All '``landingpad``' instructions in a function must have the same
-   personality function.
 
 Example:
 """"""""
@@ -7329,13 +8028,13 @@ Example:
 .. code-block:: llvm
 
       ;; A landing pad which can catch an integer.
-      %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
+      %res = landingpad { i8*, i32 }
                catch i8** @_ZTIi
       ;; A landing pad that is a cleanup.
-      %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
+      %res = landingpad { i8*, i32 }
                cleanup
       ;; A landing pad which can catch an integer and can only throw a double.
-      %res = landingpad { i8*, i32 } personality i32 (...)* @__gxx_personality_v0
+      %res = landingpad { i8*, i32 }
                catch i8** @_ZTIi
                filter [1 x i8**] [@_ZTId]
 
@@ -7750,7 +8449,7 @@ Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or
 other aggressive transformations, so the value returned may not be that
 of the obvious source-language caller.
 
-'``llvm.frameescape``' and '``llvm.framerecover``' Intrinsics
+'``llvm.localescape``' and '``llvm.localrecover``' Intrinsics
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
 Syntax:
@@ -7758,49 +8457,47 @@ Syntax:
 
 ::
 
-      declare void @llvm.frameescape(...)
-      declare i8* @llvm.framerecover(i8* %func, i8* %fp, i32 %idx)
+      declare void @llvm.localescape(...)
+      declare i8* @llvm.localrecover(i8* %func, i8* %fp, i32 %idx)
 
 Overview:
 """""""""
 
-The '``llvm.frameescape``' intrinsic escapes offsets of a collection of static
-allocas, and the '``llvm.framerecover``' intrinsic applies those offsets to a
+The '``llvm.localescape``' intrinsic escapes offsets of a collection of static
+allocas, and the '``llvm.localrecover``' intrinsic applies those offsets to a
 live frame pointer to recover the address of the allocation. The offset is
-computed during frame layout of the caller of ``llvm.frameescape``.
+computed during frame layout of the caller of ``llvm.localescape``.
 
 Arguments:
 """"""""""
 
-All arguments to '``llvm.frameescape``' must be pointers to static allocas or
-casts of static allocas. Each function can only call '``llvm.frameescape``'
+All arguments to '``llvm.localescape``' must be pointers to static allocas or
+casts of static allocas. Each function can only call '``llvm.localescape``'
 once, and it can only do so from the entry block.
 
-The ``func`` argument to '``llvm.framerecover``' must be a constant
+The ``func`` argument to '``llvm.localrecover``' must be a constant
 bitcasted pointer to a function defined in the current module. The code
 generator cannot determine the frame allocation offset of functions defined in
 other modules.
 
-The ``fp`` argument to '``llvm.framerecover``' must be a frame
-pointer of a call frame that is currently live. The return value of
-'``llvm.frameaddress``' is one way to produce such a value, but most platforms
-also expose the frame pointer through stack unwinding mechanisms.
+The ``fp`` argument to '``llvm.localrecover``' must be a frame pointer of a
+call frame that is currently live. The return value of '``llvm.localaddress``'
+is one way to produce such a value, but various runtimes also expose a suitable
+pointer in platform-specific ways.
 
-The ``idx`` argument to '``llvm.framerecover``' indicates which alloca passed to
-'``llvm.frameescape``' to recover. It is zero-indexed.
+The ``idx`` argument to '``llvm.localrecover``' indicates which alloca passed to
+'``llvm.localescape``' to recover. It is zero-indexed.
 
 Semantics:
 """"""""""
 
-These intrinsics allow a group of functions to access one stack memory
-allocation in an ancestor stack frame. The memory returned from
-'``llvm.frameallocate``' may be allocated prior to stack realignment, so the
-memory is only aligned to the ABI-required stack alignment.  Each function may
-only call '``llvm.frameallocate``' one or zero times from the function entry
-block.  The frame allocation intrinsic inhibits inlining, as any frame
-allocations in the inlined function frame are likely to be at a different
-offset from the one used by '``llvm.framerecover``' called with the
-uninlined function.
+These intrinsics allow a group of functions to share access to a set of local
+stack allocations of a one parent function. The parent function may call the
+'``llvm.localescape``' intrinsic once from the function entry block, and the
+child functions can use '``llvm.localrecover``' to access the escaped allocas.
+The '``llvm.localescape``' intrinsic blocks inlining, as inlining changes where
+the escaped allocas are allocated, which would break attempts to use
+'``llvm.localrecover``'.
 
 .. _int_read_register:
 .. _int_write_register: