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[oota-llvm.git] / include / llvm / Instructions.h
index 5f7125678d801d95bb65e8d64b106a5cebb03748..2d721bb4147ac56bf2a775dce3c3e4a895e9666b 100644 (file)
 #ifndef LLVM_INSTRUCTIONS_H
 #define LLVM_INSTRUCTIONS_H
 
+#include <iterator>
+
 #include "llvm/InstrTypes.h"
+#include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/ParameterAttributes.h"
 
 namespace llvm {
 
 class BasicBlock;
 class ConstantInt;
 class PointerType;
-class PackedType;
+class VectorType;
+class ConstantRange;
+class APInt;
+class ParamAttrsList;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                             AllocationInst Class
@@ -188,8 +195,10 @@ public:
   FreeInst(Value *Ptr, BasicBlock *InsertAfter);
 
   virtual FreeInst *clone() const;
-
-  virtual bool mayWriteToMemory() const { return true; }
+  
+  // Accessor methods for consistency with other memory operations
+  Value *getPointerOperand() { return getOperand(0); }
+  const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(0); }
 
   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const FreeInst *) { return true; }
@@ -210,9 +219,11 @@ public:
 /// SubclassData field in Value to store whether or not the load is volatile.
 ///
 class LoadInst : public UnaryInstruction {
+
   LoadInst(const LoadInst &LI)
     : UnaryInstruction(LI.getType(), Load, LI.getOperand(0)) {
     setVolatile(LI.isVolatile());
+    setAlignment(LI.getAlignment());
 
 #ifndef NDEBUG
     AssertOK();
@@ -222,23 +233,42 @@ class LoadInst : public UnaryInstruction {
 public:
   LoadInst(Value *Ptr, const std::string &Name, Instruction *InsertBefore);
   LoadInst(Value *Ptr, const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
-  explicit LoadInst(Value *Ptr, const std::string &Name = "",
-                    bool isVolatile = false, Instruction *InsertBefore = 0);
+  LoadInst(Value *Ptr, const std::string &Name, bool isVolatile = false, 
+           Instruction *InsertBefore = 0);
+  LoadInst(Value *Ptr, const std::string &Name, bool isVolatile, unsigned Align,
+           Instruction *InsertBefore = 0);
   LoadInst(Value *Ptr, const std::string &Name, bool isVolatile,
            BasicBlock *InsertAtEnd);
+  LoadInst(Value *Ptr, const std::string &Name, bool isVolatile, unsigned Align,
+           BasicBlock *InsertAtEnd);
 
+  LoadInst(Value *Ptr, const char *Name, Instruction *InsertBefore);
+  LoadInst(Value *Ptr, const char *Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
+  explicit LoadInst(Value *Ptr, const char *Name = 0, bool isVolatile = false, 
+                    Instruction *InsertBefore = 0);
+  LoadInst(Value *Ptr, const char *Name, bool isVolatile,
+           BasicBlock *InsertAtEnd);
+  
   /// isVolatile - Return true if this is a load from a volatile memory
   /// location.
   ///
-  bool isVolatile() const { return SubclassData; }
+  bool isVolatile() const { return SubclassData & 1; }
 
   /// setVolatile - Specify whether this is a volatile load or not.
   ///
-  void setVolatile(bool V) { SubclassData = V; }
+  void setVolatile(bool V) { 
+    SubclassData = (SubclassData & ~1) | (V ? 1 : 0); 
+  }
 
   virtual LoadInst *clone() const;
 
-  virtual bool mayWriteToMemory() const { return isVolatile(); }
+  /// getAlignment - Return the alignment of the access that is being performed
+  ///
+  unsigned getAlignment() const {
+    return (1 << (SubclassData>>1)) >> 1;
+  }
+  
+  void setAlignment(unsigned Align);
 
   Value *getPointerOperand() { return getOperand(0); }
   const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(0); }
@@ -263,10 +293,13 @@ public:
 ///
 class StoreInst : public Instruction {
   Use Ops[2];
+  
   StoreInst(const StoreInst &SI) : Instruction(SI.getType(), Store, Ops, 2) {
     Ops[0].init(SI.Ops[0], this);
     Ops[1].init(SI.Ops[1], this);
     setVolatile(SI.isVolatile());
+    setAlignment(SI.getAlignment());
+    
 #ifndef NDEBUG
     AssertOK();
 #endif
@@ -277,17 +310,23 @@ public:
   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, BasicBlock *InsertAtEnd);
   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile = false,
             Instruction *InsertBefore = 0);
+  StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile,
+            unsigned Align, Instruction *InsertBefore = 0);
   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile, BasicBlock *InsertAtEnd);
+  StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile,
+            unsigned Align, BasicBlock *InsertAtEnd);
 
 
   /// isVolatile - Return true if this is a load from a volatile memory
   /// location.
   ///
-  bool isVolatile() const { return SubclassData; }
+  bool isVolatile() const { return SubclassData & 1; }
 
   /// setVolatile - Specify whether this is a volatile load or not.
   ///
-  void setVolatile(bool V) { SubclassData = V; }
+  void setVolatile(bool V) { 
+    SubclassData = (SubclassData & ~1) | (V ? 1 : 0); 
+  }
 
   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
   Value *getOperand(unsigned i) const {
@@ -300,11 +339,16 @@ public:
   }
   unsigned getNumOperands() const { return 2; }
 
-
+  /// getAlignment - Return the alignment of the access that is being performed
+  ///
+  unsigned getAlignment() const {
+    return (1 << (SubclassData>>1)) >> 1;
+  }
+  
+  void setAlignment(unsigned Align);
+  
   virtual StoreInst *clone() const;
 
-  virtual bool mayWriteToMemory() const { return true; }
-
   Value *getPointerOperand() { return getOperand(1); }
   const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(1); }
   static unsigned getPointerOperandIndex() { return 1U; }
@@ -324,6 +368,14 @@ public:
 //                             GetElementPtrInst Class
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+// checkType - Simple wrapper function to give a better assertion failure
+// message on bad indexes for a gep instruction.
+//
+static inline const Type *checkType(const Type *Ty) {
+  assert(Ty && "Invalid GetElementPtrInst indices for type!");
+  return Ty;
+}
+
 /// GetElementPtrInst - an instruction for type-safe pointer arithmetic to
 /// access elements of arrays and structs
 ///
@@ -336,18 +388,88 @@ class GetElementPtrInst : public Instruction {
     for (unsigned i = 0, E = NumOperands; i != E; ++i)
       OL[i].init(GEPIOL[i], this);
   }
-  void init(Value *Ptr, const std::vector<Value*> &Idx);
-  void init(Value *Ptr, Value *Idx0, Value *Idx1);
+  void init(Value *Ptr, Value* const *Idx, unsigned NumIdx);
   void init(Value *Ptr, Value *Idx);
+
+  template<typename InputIterator>
+  void init(Value *Ptr, InputIterator IdxBegin, InputIterator IdxEnd,
+            const std::string &Name,
+            // This argument ensures that we have an iterator we can
+            // do arithmetic on in constant time
+            std::random_access_iterator_tag) {
+    typename std::iterator_traits<InputIterator>::difference_type NumIdx = 
+      std::distance(IdxBegin, IdxEnd);
+    
+    if (NumIdx > 0) {
+      // This requires that the itoerator points to contiguous memory.
+      init(Ptr, &*IdxBegin, NumIdx);
+    }
+    else {
+      init(Ptr, 0, NumIdx);
+    }
+
+    setName(Name);
+  }
+
+  /// getIndexedType - Returns the type of the element that would be loaded with
+  /// a load instruction with the specified parameters.
+  ///
+  /// A null type is returned if the indices are invalid for the specified
+  /// pointer type.
+  ///
+  static const Type *getIndexedType(const Type *Ptr,
+                                    Value* const *Idx, unsigned NumIdx,
+                                    bool AllowStructLeaf = false);
+
+  template<typename InputIterator>
+  static const Type *getIndexedType(const Type *Ptr,
+                                    InputIterator IdxBegin, 
+                                    InputIterator IdxEnd,
+                                    bool AllowStructLeaf,
+                                    // This argument ensures that we
+                                    // have an iterator we can do
+                                    // arithmetic on in constant time
+                                    std::random_access_iterator_tag) {
+    typename std::iterator_traits<InputIterator>::difference_type NumIdx = 
+      std::distance(IdxBegin, IdxEnd);
+
+    if (NumIdx > 0) {
+      // This requires that the iterator points to contiguous memory.
+      return(getIndexedType(Ptr, (Value *const *)&*IdxBegin, NumIdx,
+                            AllowStructLeaf));
+    }
+    else {
+      return(getIndexedType(Ptr, (Value *const*)0, NumIdx, AllowStructLeaf));
+    }
+  }
+
 public:
   /// Constructors - Create a getelementptr instruction with a base pointer an
   /// list of indices.  The first ctor can optionally insert before an existing
   /// instruction, the second appends the new instruction to the specified
   /// BasicBlock.
-  GetElementPtrInst(Value *Ptr, const std::vector<Value*> &Idx,
-                    const std::string &Name = "", Instruction *InsertBefore =0);
-  GetElementPtrInst(Value *Ptr, const std::vector<Value*> &Idx,
-                    const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
+  template<typename InputIterator>
+  GetElementPtrInst(Value *Ptr, InputIterator IdxBegin, 
+                    InputIterator IdxEnd,
+                    const std::string &Name = "",
+                    Instruction *InsertBefore =0)
+      : Instruction(PointerType::get(
+                      checkType(getIndexedType(Ptr->getType(),
+                                               IdxBegin, IdxEnd, true))),
+                    GetElementPtr, 0, 0, InsertBefore) {
+    init(Ptr, IdxBegin, IdxEnd, Name,
+         typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category());
+  }
+  template<typename InputIterator>
+  GetElementPtrInst(Value *Ptr, InputIterator IdxBegin, InputIterator IdxEnd,
+                    const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd)
+      : Instruction(PointerType::get(
+                      checkType(getIndexedType(Ptr->getType(),
+                                               IdxBegin, IdxEnd, true))),
+                    GetElementPtr, 0, 0, InsertAtEnd) {
+    init(Ptr, IdxBegin, IdxEnd, Name,
+         typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category());
+  }
 
   /// Constructors - These two constructors are convenience methods because one
   /// and two index getelementptr instructions are so common.
@@ -355,10 +477,6 @@ public:
                     const std::string &Name = "", Instruction *InsertBefore =0);
   GetElementPtrInst(Value *Ptr, Value *Idx,
                     const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
-  GetElementPtrInst(Value *Ptr, Value *Idx0, Value *Idx1,
-                    const std::string &Name = "", Instruction *InsertBefore =0);
-  GetElementPtrInst(Value *Ptr, Value *Idx0, Value *Idx1,
-                    const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
   ~GetElementPtrInst();
 
   virtual GetElementPtrInst *clone() const;
@@ -374,11 +492,15 @@ public:
   /// A null type is returned if the indices are invalid for the specified
   /// pointer type.
   ///
+  template<typename InputIterator>
   static const Type *getIndexedType(const Type *Ptr,
-                                    const std::vector<Value*> &Indices,
-                                    bool AllowStructLeaf = false);
-  static const Type *getIndexedType(const Type *Ptr, Value *Idx0, Value *Idx1,
-                                    bool AllowStructLeaf = false);
+                                    InputIterator IdxBegin,
+                                    InputIterator IdxEnd,
+                                    bool AllowStructLeaf = false) {
+    return(getIndexedType(Ptr, IdxBegin, IdxEnd, AllowStructLeaf, 
+                          typename std::iterator_traits<InputIterator>::
+                          iterator_category()));
+  }  
   static const Type *getIndexedType(const Type *Ptr, Value *Idx);
 
   inline op_iterator       idx_begin()       { return op_begin()+1; }
@@ -403,6 +525,17 @@ public:
   inline bool hasIndices() const {
     return getNumOperands() > 1;
   }
+  
+  /// hasAllZeroIndices - Return true if all of the indices of this GEP are
+  /// zeros.  If so, the result pointer and the first operand have the same
+  /// value, just potentially different types.
+  bool hasAllZeroIndices() const;
+  
+  /// hasAllConstantIndices - Return true if all of the indices of this GEP are
+  /// constant integers.  If so, the result pointer and the first operand have
+  /// a constant offset between them.
+  bool hasAllConstantIndices() const;
+  
 
   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const GetElementPtrInst *) { return true; }
@@ -440,7 +573,8 @@ public:
     ICMP_SLT = 40,    ///< signed less than
     ICMP_SLE = 41,    ///< signed less or equal
     FIRST_ICMP_PREDICATE = ICMP_EQ,
-    LAST_ICMP_PREDICATE = ICMP_SLE
+    LAST_ICMP_PREDICATE = ICMP_SLE,
+    BAD_ICMP_PREDICATE = ICMP_SLE + 1
   };
 
   /// @brief Constructor with insert-before-instruction semantics.
@@ -466,6 +600,9 @@ public:
   /// @brief Return the predicate for this instruction.
   Predicate getPredicate() const { return Predicate(SubclassData); }
 
+  /// @brief Set the predicate for this instruction to the specified value.
+  void setPredicate(Predicate P) { SubclassData = P; }
+  
   /// For example, EQ -> NE, UGT -> ULE, SLT -> SGE, etc.
   /// @returns the inverse predicate for the instruction's current predicate. 
   /// @brief Return the inverse of the instruction's predicate.
@@ -490,24 +627,60 @@ public:
   /// This is a static version that you can use without an instruction 
   /// available.
   /// @brief Return the predicate as if the operands were swapped.
-  static Predicate getSwappedPredicate(Predicate Opcode);
+  static Predicate getSwappedPredicate(Predicate pred);
 
-  /// This also tests for commutativity. If isEquality() returns true then
-  /// the predicate is also commutative. Only the equality predicates are
-  /// commutative.
-  /// @returns true if the predicate of this instruction is EQ or NE.
-  /// @brief Determine if this is an equality predicate.
+  /// For example, EQ->EQ, SLE->SLE, UGT->SGT, etc.
+  /// @returns the predicate that would be the result if the operand were
+  /// regarded as signed.
+  /// @brief Return the signed version of the predicate
+  Predicate getSignedPredicate() const {
+    return getSignedPredicate(getPredicate());
+  }
+
+  /// This is a static version that you can use without an instruction.
+  /// @brief Return the signed version of the predicate.
+  static Predicate getSignedPredicate(Predicate pred);
+
+  /// isEquality - Return true if this predicate is either EQ or NE.  This also
+  /// tests for commutativity.
+  static bool isEquality(Predicate P) {
+    return P == ICMP_EQ || P == ICMP_NE;
+  }
+  
+  /// isEquality - Return true if this predicate is either EQ or NE.  This also
+  /// tests for commutativity.
   bool isEquality() const {
-    return SubclassData == ICMP_EQ || SubclassData == ICMP_NE;
+    return isEquality(getPredicate());
   }
+
+  /// @returns true if the predicate of this ICmpInst is commutative
+  /// @brief Determine if this relation is commutative.
   bool isCommutative() const { return isEquality(); }
 
-  /// @returns true if the predicate is relational (not EQ or NE). 
-  /// @brief Determine if this a relational predicate.
+  /// isRelational - Return true if the predicate is relational (not EQ or NE). 
+  ///
   bool isRelational() const {
     return !isEquality();
   }
 
+  /// isRelational - Return true if the predicate is relational (not EQ or NE). 
+  ///
+  static bool isRelational(Predicate P) {
+    return !isEquality(P);
+  }
+  
+  /// @returns true if the predicate of this ICmpInst is signed, false otherwise
+  /// @brief Determine if this instruction's predicate is signed.
+  bool isSignedPredicate() const { return isSignedPredicate(getPredicate()); }
+
+  /// @returns true if the predicate provided is signed, false otherwise
+  /// @brief Determine if the predicate is signed.
+  static bool isSignedPredicate(Predicate pred);
+
+  /// Initialize a set of values that all satisfy the predicate with C. 
+  /// @brief Make a ConstantRange for a relation with a constant value.
+  static ConstantRange makeConstantRange(Predicate pred, const APInt &C);
+
   /// Exchange the two operands to this instruction in such a way that it does
   /// not modify the semantics of the instruction. The predicate value may be
   /// changed to retain the same result if the predicate is order dependent
@@ -518,6 +691,8 @@ public:
     std::swap(Ops[0], Ops[1]);
   }
 
+  virtual ICmpInst *clone() const;
+
   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ICmpInst *) { return true; }
   static inline bool classof(const Instruction *I) {
@@ -559,7 +734,8 @@ public:
     FCMP_UNE   =14, ///<  1 1 1 0    True if unordered or not equal
     FCMP_TRUE  =15, ///<  1 1 1 1    Always true (always folded)
     FIRST_FCMP_PREDICATE = FCMP_FALSE,
-    LAST_FCMP_PREDICATE = FCMP_TRUE
+    LAST_FCMP_PREDICATE = FCMP_TRUE,
+    BAD_FCMP_PREDICATE = FCMP_TRUE + 1
   };
 
   /// @brief Constructor with insert-before-instruction semantics.
@@ -585,6 +761,9 @@ public:
   /// @brief Return the predicate for this instruction.
   Predicate getPredicate() const { return Predicate(SubclassData); }
 
+  /// @brief Set the predicate for this instruction to the specified value.
+  void setPredicate(Predicate P) { SubclassData = P; }
+
   /// For example, OEQ -> UNE, UGT -> OLE, OLT -> UGE, etc.
   /// @returns the inverse predicate for the instructions current predicate. 
   /// @brief Return the inverse of the predicate
@@ -636,6 +815,8 @@ public:
     std::swap(Ops[0], Ops[1]);
   }
 
+  virtual FCmpInst *clone() const;
+
   /// @brief Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const FCmpInst *) { return true; }
   static inline bool classof(const Instruction *I) {
@@ -646,99 +827,69 @@ public:
   }
 };
 
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//                            SetCondInst Class
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-
-/// SetCondInst class - Represent a setCC operator, where CC is eq, ne, lt, gt,
-/// le, or ge.
-///
-class SetCondInst : public BinaryOperator {
-public:
-  SetCondInst(BinaryOps Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
-              const std::string &Name = "", Instruction *InsertBefore = 0);
-  SetCondInst(BinaryOps Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
-              const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
-
-  /// getInverseCondition - Return the inverse of the current condition opcode.
-  /// For example seteq -> setne, setgt -> setle, setlt -> setge, etc...
-  ///
-  BinaryOps getInverseCondition() const {
-    return getInverseCondition(getOpcode());
-  }
-
-  /// getInverseCondition - Static version that you can use without an
-  /// instruction available.
-  ///
-  static BinaryOps getInverseCondition(BinaryOps Opcode);
-
-  /// getSwappedCondition - Return the condition opcode that would be the result
-  /// of exchanging the two operands of the setcc instruction without changing
-  /// the result produced.  Thus, seteq->seteq, setle->setge, setlt->setgt, etc.
-  ///
-  BinaryOps getSwappedCondition() const {
-    return getSwappedCondition(getOpcode());
-  }
-
-  /// getSwappedCondition - Static version that you can use without an
-  /// instruction available.
-  ///
-  static BinaryOps getSwappedCondition(BinaryOps Opcode);
-
-  /// isEquality - Return true if this comparison is an ==/!= comparison.
-  ///
-  bool isEquality() const {
-    return getOpcode() == SetEQ || getOpcode() == SetNE;
-  }
-
-  /// isRelational - Return true if this comparison is a </>/<=/>= comparison.
-  ///
-  bool isRelational() const {
-    return !isEquality();
-  }
-
-  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const SetCondInst *) { return true; }
-  static inline bool classof(const Instruction *I) {
-    return I->getOpcode() == SetEQ || I->getOpcode() == SetNE ||
-           I->getOpcode() == SetLE || I->getOpcode() == SetGE ||
-           I->getOpcode() == SetLT || I->getOpcode() == SetGT;
-  }
-  static inline bool classof(const Value *V) {
-    return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
-  }
-};
-
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                                 CallInst Class
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-
 /// CallInst - This class represents a function call, abstracting a target
 /// machine's calling convention.  This class uses low bit of the SubClassData
 /// field to indicate whether or not this is a tail call.  The rest of the bits
 /// hold the calling convention of the call.
 ///
+
 class CallInst : public Instruction {
+  const ParamAttrsList *ParamAttrs; ///< parameter attributes for call
   CallInst(const CallInst &CI);
-  void init(Value *Func, const std::vector<Value*> &Params);
+  void init(Value *Func, Value* const *Params, unsigned NumParams);
   void init(Value *Func, Value *Actual1, Value *Actual2);
   void init(Value *Func, Value *Actual);
   void init(Value *Func);
 
+  template<typename InputIterator>
+  void init(Value *Func, InputIterator ArgBegin, InputIterator ArgEnd,
+            const std::string &Name,
+            // This argument ensures that we have an iterator we can
+            // do arithmetic on in constant time
+            std::random_access_iterator_tag) {
+    unsigned NumArgs = (unsigned)std::distance(ArgBegin, ArgEnd);
+    
+    // This requires that the iterator points to contiguous memory.
+    init(Func, NumArgs ? &*ArgBegin : 0, NumArgs);
+    setName(Name);
+  }
+
 public:
-  CallInst(Value *F, const std::vector<Value*> &Par,
-           const std::string &Name = "", Instruction *InsertBefore = 0);
-  CallInst(Value *F, const std::vector<Value*> &Par,
-           const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
-
-  // Alternate CallInst ctors w/ two actuals, w/ one actual and no
-  // actuals, respectively.
-  CallInst(Value *F, Value *Actual1, Value *Actual2,
-           const std::string& Name = "", Instruction *InsertBefore = 0);
-  CallInst(Value *F, Value *Actual1, Value *Actual2,
-           const std::string& Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
+  /// Construct a CallInst given a range of arguments.  InputIterator
+  /// must be a random-access iterator pointing to contiguous storage
+  /// (e.g. a std::vector<>::iterator).  Checks are made for
+  /// random-accessness but not for contiguous storage as that would
+  /// incur runtime overhead.
+  /// @brief Construct a CallInst from a range of arguments
+  template<typename InputIterator>
+  CallInst(Value *Func, InputIterator ArgBegin, InputIterator ArgEnd,
+           const std::string &Name = "", Instruction *InsertBefore = 0)
+      : Instruction(cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Func->getType())
+                                       ->getElementType())->getReturnType(),
+                    Instruction::Call, 0, 0, InsertBefore) {
+    init(Func, ArgBegin, ArgEnd, Name, 
+         typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category());
+  }
+
+  /// Construct a CallInst given a range of arguments.  InputIterator
+  /// must be a random-access iterator pointing to contiguous storage
+  /// (e.g. a std::vector<>::iterator).  Checks are made for
+  /// random-accessness but not for contiguous storage as that would
+  /// incur runtime overhead.
+  /// @brief Construct a CallInst from a range of arguments
+  template<typename InputIterator>
+  CallInst(Value *Func, InputIterator ArgBegin, InputIterator ArgEnd,
+           const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd)
+      : Instruction(cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Func->getType())
+                                       ->getElementType())->getReturnType(),
+                    Instruction::Call, 0, 0, InsertAtEnd) {
+    init(Func, ArgBegin, ArgEnd, Name,
+         typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category());
+  }
+
   CallInst(Value *F, Value *Actual, const std::string& Name = "",
            Instruction *InsertBefore = 0);
   CallInst(Value *F, Value *Actual, const std::string& Name,
@@ -749,8 +900,7 @@ public:
   ~CallInst();
 
   virtual CallInst *clone() const;
-  bool mayWriteToMemory() const { return true; }
-
+  
   bool isTailCall() const           { return SubclassData & 1; }
   void setTailCall(bool isTailCall = true) {
     SubclassData = (SubclassData & ~1) | unsigned(isTailCall);
@@ -763,98 +913,57 @@ public:
     SubclassData = (SubclassData & 1) | (CC << 1);
   }
 
-  /// getCalledFunction - Return the function being called by this instruction
-  /// if it is a direct call.  If it is a call through a function pointer,
-  /// return null.
-  Function *getCalledFunction() const {
-    return static_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(getOperand(0)));
-  }
-
-  // getCalledValue - Get a pointer to a method that is invoked by this inst.
-  inline const Value *getCalledValue() const { return getOperand(0); }
-  inline       Value *getCalledValue()       { return getOperand(0); }
-
-  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const CallInst *) { return true; }
-  static inline bool classof(const Instruction *I) {
-    return I->getOpcode() == Instruction::Call;
-  }
-  static inline bool classof(const Value *V) {
-    return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
-  }
-};
+  /// Obtains a pointer to the ParamAttrsList object which holds the
+  /// parameter attributes information, if any.
+  /// @returns 0 if no attributes have been set.
+  /// @brief Get the parameter attributes.
+  const ParamAttrsList *getParamAttrs() const { return ParamAttrs; }
 
+  /// Sets the parameter attributes for this CallInst. To construct a 
+  /// ParamAttrsList, see ParameterAttributes.h
+  /// @brief Set the parameter attributes.
+  void setParamAttrs(const ParamAttrsList *attrs);
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//                                 ShiftInst Class
-//===----------------------------------------------------------------------===//
+  /// @brief Determine whether the call or the callee has the given attribute.
+  bool paramHasAttr(uint16_t i, ParameterAttributes attr) const;
 
-/// ShiftInst - This class represents left and right shift instructions.
-///
-class ShiftInst : public Instruction {
-  Use Ops[2];
-  ShiftInst(const ShiftInst &SI)
-    : Instruction(SI.getType(), SI.getOpcode(), Ops, 2) {
-    Ops[0].init(SI.Ops[0], this);
-    Ops[1].init(SI.Ops[1], this);
-  }
-  void init(OtherOps Opcode, Value *S, Value *SA) {
-    assert((Opcode == Shl || Opcode == LShr || Opcode == AShr) && 
-      "ShiftInst Opcode invalid!");
-    Ops[0].init(S, this);
-    Ops[1].init(SA, this);
+  /// @brief Determine if the call does not access memory.
+  bool doesNotAccessMemory() const {
+    return paramHasAttr(0, ParamAttr::ReadNone);
   }
 
-public:
-  ShiftInst(OtherOps Opcode, Value *S, Value *SA, const std::string &Name = "",
-            Instruction *InsertBefore = 0)
-    : Instruction(S->getType(), Opcode, Ops, 2, Name, InsertBefore) {
-    init(Opcode, S, SA);
-  }
-  ShiftInst(OtherOps Opcode, Value *S, Value *SA, const std::string &Name,
-            BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : Instruction(S->getType(), Opcode, Ops, 2, Name, InsertAtEnd) {
-    init(Opcode, S, SA);
+  /// @brief Determine if the call does not access or only reads memory.
+  bool onlyReadsMemory() const {
+    return doesNotAccessMemory() || paramHasAttr(0, ParamAttr::ReadOnly);
   }
 
-  OtherOps getOpcode() const {
-    return static_cast<OtherOps>(Instruction::getOpcode());
-  }
-
-  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
-  Value *getOperand(unsigned i) const {
-    assert(i < 2 && "getOperand() out of range!");
-    return Ops[i];
+  /// @brief Determine if the call cannot unwind.
+  bool isNoUnwind() const {
+    return paramHasAttr(0, ParamAttr::NoUnwind);
   }
-  void setOperand(unsigned i, Value *Val) {
-    assert(i < 2 && "setOperand() out of range!");
-    Ops[i] = Val;
-  }
-  unsigned getNumOperands() const { return 2; }
 
-  /// isLogicalShift - Return true if this is a logical shift left or a logical
-  /// shift right.
-  bool isLogicalShift() const {
-    unsigned opcode = getOpcode();
-    return opcode == Instruction::Shl || opcode == Instruction::LShr;
+  /// @brief Determine if the call returns a structure.
+  bool isStructReturn() const {
+    // Be friendly and also check the callee.
+    return paramHasAttr(1, ParamAttr::StructRet);
   }
 
-
-  /// isArithmeticShift - Return true if this is a sign-extending shift right
-  /// operation.
-  bool isArithmeticShift() const {
-    return !isLogicalShift();
+  /// getCalledFunction - Return the function being called by this instruction
+  /// if it is a direct call.  If it is a call through a function pointer,
+  /// return null.
+  Function *getCalledFunction() const {
+    return dyn_cast<Function>(getOperand(0));
   }
 
-
-  virtual ShiftInst *clone() const;
+  /// getCalledValue - Get a pointer to the function that is invoked by this 
+  /// instruction
+  inline const Value *getCalledValue() const { return getOperand(0); }
+  inline       Value *getCalledValue()       { return getOperand(0); }
 
   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const ShiftInst *) { return true; }
+  static inline bool classof(const CallInst *) { return true; }
   static inline bool classof(const Instruction *I) {
-    return (I->getOpcode() == Instruction::LShr) |
-           (I->getOpcode() == Instruction::AShr) |
-           (I->getOpcode() == Instruction::Shl);
+    return I->getOpcode() == Instruction::Call;
   }
   static inline bool classof(const Value *V) {
     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
@@ -883,15 +992,15 @@ class SelectInst : public Instruction {
 public:
   SelectInst(Value *C, Value *S1, Value *S2, const std::string &Name = "",
              Instruction *InsertBefore = 0)
-    : Instruction(S1->getType(), Instruction::Select, Ops, 3,
-                  Name, InsertBefore) {
+    : Instruction(S1->getType(), Instruction::Select, Ops, 3, InsertBefore) {
     init(C, S1, S2);
+    setName(Name);
   }
   SelectInst(Value *C, Value *S1, Value *S2, const std::string &Name,
              BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : Instruction(S1->getType(), Instruction::Select, Ops, 3,
-                  Name, InsertAtEnd) {
+    : Instruction(S1->getType(), Instruction::Select, Ops, 3, InsertAtEnd) {
     init(C, S1, S2);
+    setName(Name);
   }
 
   Value *getCondition() const { return Ops[0]; }
@@ -938,15 +1047,16 @@ class VAArgInst : public UnaryInstruction {
 public:
   VAArgInst(Value *List, const Type *Ty, const std::string &Name = "",
              Instruction *InsertBefore = 0)
-    : UnaryInstruction(Ty, VAArg, List, Name, InsertBefore) {
+    : UnaryInstruction(Ty, VAArg, List, InsertBefore) {
+    setName(Name);
   }
   VAArgInst(Value *List, const Type *Ty, const std::string &Name,
             BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : UnaryInstruction(Ty, VAArg, List, Name, InsertAtEnd) {
+    : UnaryInstruction(Ty, VAArg, List, InsertAtEnd) {
+    setName(Name);
   }
 
   virtual VAArgInst *clone() const;
-  bool mayWriteToMemory() const { return true; }
 
   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const VAArgInst *) { return true; }
@@ -963,7 +1073,7 @@ public:
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 /// ExtractElementInst - This instruction extracts a single (scalar)
-/// element from a PackedType value
+/// element from a VectorType value
 ///
 class ExtractElementInst : public Instruction {
   Use Ops[2];
@@ -989,8 +1099,6 @@ public:
 
   virtual ExtractElementInst *clone() const;
 
-  virtual bool mayWriteToMemory() const { return false; }
-
   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
   Value *getOperand(unsigned i) const {
     assert(i < 2 && "getOperand() out of range!");
@@ -1017,7 +1125,7 @@ public:
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 /// InsertElementInst - This instruction inserts a single (scalar)
-/// element into a PackedType value
+/// element into a VectorType value
 ///
 class InsertElementInst : public Instruction {
   Use Ops[3];
@@ -1039,12 +1147,10 @@ public:
 
   virtual InsertElementInst *clone() const;
 
-  virtual bool mayWriteToMemory() const { return false; }
-
-  /// getType - Overload to return most specific packed type.
+  /// getType - Overload to return most specific vector type.
   ///
-  inline const PackedType *getType() const {
-    return reinterpret_cast<const PackedType*>(Instruction::getType());
+  inline const VectorType *getType() const {
+    return reinterpret_cast<const VectorType*>(Instruction::getType());
   }
 
   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
@@ -1091,12 +1197,10 @@ public:
 
   virtual ShuffleVectorInst *clone() const;
 
-  virtual bool mayWriteToMemory() const { return false; }
-
-  /// getType - Overload to return most specific packed type.
+  /// getType - Overload to return most specific vector type.
   ///
-  inline const PackedType *getType() const {
-    return reinterpret_cast<const PackedType*>(Instruction::getType());
+  inline const VectorType *getType() const {
+    return reinterpret_cast<const VectorType*>(Instruction::getType());
   }
 
   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
@@ -1137,13 +1241,15 @@ class PHINode : public Instruction {
 public:
   explicit PHINode(const Type *Ty, const std::string &Name = "",
                    Instruction *InsertBefore = 0)
-    : Instruction(Ty, Instruction::PHI, 0, 0, Name, InsertBefore),
+    : Instruction(Ty, Instruction::PHI, 0, 0, InsertBefore),
       ReservedSpace(0) {
+    setName(Name);
   }
 
   PHINode(const Type *Ty, const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : Instruction(Ty, Instruction::PHI, 0, 0, Name, InsertAtEnd),
+    : Instruction(Ty, Instruction::PHI, 0, 0, InsertAtEnd),
       ReservedSpace(0) {
+    setName(Name);
   }
 
   ~PHINode();
@@ -1258,13 +1364,8 @@ public:
 /// does not continue in this function any longer.
 ///
 class ReturnInst : public TerminatorInst {
-  Use RetVal;  // Possibly null retval.
-  ReturnInst(const ReturnInst &RI) : TerminatorInst(Instruction::Ret, &RetVal,
-                                                    RI.getNumOperands()) {
-    if (RI.getNumOperands())
-      RetVal.init(RI.RetVal, this);
-  }
-
+  Use RetVal;  // Return Value: null if 'void'.
+  ReturnInst(const ReturnInst &RI);
   void init(Value *RetVal);
 
 public:
@@ -1279,17 +1380,9 @@ public:
   //
   // NOTE: If the Value* passed is of type void then the constructor behaves as
   // if it was passed NULL.
-  explicit ReturnInst(Value *retVal = 0, Instruction *InsertBefore = 0)
-    : TerminatorInst(Instruction::Ret, &RetVal, 0, InsertBefore) {
-    init(retVal);
-  }
-  ReturnInst(Value *retVal, BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : TerminatorInst(Instruction::Ret, &RetVal, 0, InsertAtEnd) {
-    init(retVal);
-  }
-  explicit ReturnInst(BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : TerminatorInst(Instruction::Ret, &RetVal, 0, InsertAtEnd) {
-  }
+  explicit ReturnInst(Value *retVal = 0, Instruction *InsertBefore = 0);
+  ReturnInst(Value *retVal, BasicBlock *InsertAtEnd);
+  explicit ReturnInst(BasicBlock *InsertAtEnd);
 
   virtual ReturnInst *clone() const;
 
@@ -1343,39 +1436,12 @@ public:
   // BranchInst(BB* T, BB *F, Value *C, Inst *I) - 'br C, T, F', insert before I
   // BranchInst(BB* B, BB *I)                    - 'br B'        insert at end
   // BranchInst(BB* T, BB *F, Value *C, BB *I)   - 'br C, T, F', insert at end
-  explicit BranchInst(BasicBlock *IfTrue, Instruction *InsertBefore = 0)
-    : TerminatorInst(Instruction::Br, Ops, 1, InsertBefore) {
-    assert(IfTrue != 0 && "Branch destination may not be null!");
-    Ops[0].init(reinterpret_cast<Value*>(IfTrue), this);
-  }
+  explicit BranchInst(BasicBlock *IfTrue, Instruction *InsertBefore = 0);
   BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *IfFalse, Value *Cond,
-             Instruction *InsertBefore = 0)
-    : TerminatorInst(Instruction::Br, Ops, 3, InsertBefore) {
-    Ops[0].init(reinterpret_cast<Value*>(IfTrue), this);
-    Ops[1].init(reinterpret_cast<Value*>(IfFalse), this);
-    Ops[2].init(Cond, this);
-#ifndef NDEBUG
-    AssertOK();
-#endif
-  }
-
-  BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : TerminatorInst(Instruction::Br, Ops, 1, InsertAtEnd) {
-    assert(IfTrue != 0 && "Branch destination may not be null!");
-    Ops[0].init(reinterpret_cast<Value*>(IfTrue), this);
-  }
-
+             Instruction *InsertBefore = 0);
+  BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *InsertAtEnd);
   BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *IfFalse, Value *Cond,
-             BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : TerminatorInst(Instruction::Br, Ops, 3, InsertAtEnd) {
-    Ops[0].init(reinterpret_cast<Value*>(IfTrue), this);
-    Ops[1].init(reinterpret_cast<Value*>(IfFalse), this);
-    Ops[2].init(Cond, this);
-#ifndef NDEBUG
-    AssertOK();
-#endif
-  }
-
+             BasicBlock *InsertAtEnd);
 
   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
   Value *getOperand(unsigned i) const {
@@ -1418,8 +1484,7 @@ public:
 
   BasicBlock *getSuccessor(unsigned i) const {
     assert(i < getNumSuccessors() && "Successor # out of range for Branch!");
-    return (i == 0) ? cast<BasicBlock>(getOperand(0)) :
-                      cast<BasicBlock>(getOperand(1));
+    return cast<BasicBlock>(getOperand(i));
   }
 
   void setSuccessor(unsigned idx, BasicBlock *NewSucc) {
@@ -1463,20 +1528,14 @@ public:
   /// be specified here to make memory allocation more efficient.  This
   /// constructor can also autoinsert before another instruction.
   SwitchInst(Value *Value, BasicBlock *Default, unsigned NumCases,
-             Instruction *InsertBefore = 0)
-    : TerminatorInst(Instruction::Switch, 0, 0, InsertBefore) {
-    init(Value, Default, NumCases);
-  }
-
+             Instruction *InsertBefore = 0);
+  
   /// SwitchInst ctor - Create a new switch instruction, specifying a value to
   /// switch on and a default destination.  The number of additional cases can
   /// be specified here to make memory allocation more efficient.  This
   /// constructor also autoinserts at the end of the specified BasicBlock.
   SwitchInst(Value *Value, BasicBlock *Default, unsigned NumCases,
-             BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : TerminatorInst(Instruction::Switch, 0, 0, InsertAtEnd) {
-    init(Value, Default, NumCases);
-  }
+             BasicBlock *InsertAtEnd);
   ~SwitchInst();
 
 
@@ -1586,22 +1645,66 @@ private:
 /// calling convention of the call.
 ///
 class InvokeInst : public TerminatorInst {
+  const ParamAttrsList *ParamAttrs;
   InvokeInst(const InvokeInst &BI);
   void init(Value *Fn, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
-            const std::vector<Value*> &Params);
+            Value* const *Args, unsigned NumArgs);
+
+  template<typename InputIterator>
+  void init(Value *Func, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
+            InputIterator ArgBegin, InputIterator ArgEnd,
+            const std::string &Name,
+            // This argument ensures that we have an iterator we can
+            // do arithmetic on in constant time
+            std::random_access_iterator_tag) {
+    unsigned NumArgs = (unsigned)std::distance(ArgBegin, ArgEnd);
+    
+    // This requires that the iterator points to contiguous memory.
+    init(Func, IfNormal, IfException, NumArgs ? &*ArgBegin : 0, NumArgs);
+    setName(Name);
+  }
+
 public:
-  InvokeInst(Value *Fn, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
-             const std::vector<Value*> &Params, const std::string &Name = "",
-             Instruction *InsertBefore = 0);
-  InvokeInst(Value *Fn, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
-             const std::vector<Value*> &Params, const std::string &Name,
-             BasicBlock *InsertAtEnd);
+  /// Construct an InvokeInst given a range of arguments.
+  /// InputIterator must be a random-access iterator pointing to
+  /// contiguous storage (e.g. a std::vector<>::iterator).  Checks are
+  /// made for random-accessness but not for contiguous storage as
+  /// that would incur runtime overhead.
+  ///
+  /// @brief Construct an InvokeInst from a range of arguments
+  template<typename InputIterator>
+  InvokeInst(Value *Func, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
+             InputIterator ArgBegin, InputIterator ArgEnd,
+             const std::string &Name = "", Instruction *InsertBefore = 0)
+      : TerminatorInst(cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Func->getType())
+                                          ->getElementType())->getReturnType(),
+                       Instruction::Invoke, 0, 0, InsertBefore) {
+    init(Func, IfNormal, IfException, ArgBegin, ArgEnd, Name,
+         typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category());
+  }
+
+  /// Construct an InvokeInst given a range of arguments.
+  /// InputIterator must be a random-access iterator pointing to
+  /// contiguous storage (e.g. a std::vector<>::iterator).  Checks are
+  /// made for random-accessness but not for contiguous storage as
+  /// that would incur runtime overhead.
+  ///
+  /// @brief Construct an InvokeInst from a range of arguments
+  template<typename InputIterator>
+  InvokeInst(Value *Func, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
+             InputIterator ArgBegin, InputIterator ArgEnd,
+             const std::string &Name, BasicBlock *InsertAtEnd)
+      : TerminatorInst(cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Func->getType())
+                                          ->getElementType())->getReturnType(),
+                       Instruction::Invoke, 0, 0, InsertAtEnd) {
+    init(Func, IfNormal, IfException, ArgBegin, ArgEnd, Name,
+         typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category());
+  }
+
   ~InvokeInst();
 
   virtual InvokeInst *clone() const;
 
-  bool mayWriteToMemory() const { return true; }
-
   /// getCallingConv/setCallingConv - Get or set the calling convention of this
   /// function call.
   unsigned getCallingConv() const { return SubclassData; }
@@ -1609,6 +1712,41 @@ public:
     SubclassData = CC;
   }
 
+  /// Obtains a pointer to the ParamAttrsList object which holds the
+  /// parameter attributes information, if any.
+  /// @returns 0 if no attributes have been set.
+  /// @brief Get the parameter attributes.
+  const ParamAttrsList *getParamAttrs() const { return ParamAttrs; }
+
+  /// Sets the parameter attributes for this InvokeInst. To construct a 
+  /// ParamAttrsList, see ParameterAttributes.h
+  /// @brief Set the parameter attributes.
+  void setParamAttrs(const ParamAttrsList *attrs);
+
+  /// @brief Determine whether the call or the callee has the given attribute.
+  bool paramHasAttr(uint16_t i, ParameterAttributes attr) const;
+
+  /// @brief Determine if the call does not access memory.
+  bool doesNotAccessMemory() const {
+    return paramHasAttr(0, ParamAttr::ReadNone);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the call does not access or only reads memory.
+  bool onlyReadsMemory() const {
+    return doesNotAccessMemory() || paramHasAttr(0, ParamAttr::ReadOnly);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the call cannot unwind.
+  bool isNoUnwind() const {
+    return paramHasAttr(0, ParamAttr::NoUnwind);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the call returns a structure.
+  bool isStructReturn() const {
+    // Be friendly and also check the callee.
+    return paramHasAttr(1, ParamAttr::StructRet);
+  }
+
   /// getCalledFunction - Return the function called, or null if this is an
   /// indirect function invocation.
   ///
@@ -1671,12 +1809,8 @@ private:
 ///
 class UnwindInst : public TerminatorInst {
 public:
-  explicit UnwindInst(Instruction *InsertBefore = 0)
-    : TerminatorInst(Instruction::Unwind, 0, 0, InsertBefore) {
-  }
-  explicit UnwindInst(BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : TerminatorInst(Instruction::Unwind, 0, 0, InsertAtEnd) {
-  }
+  explicit UnwindInst(Instruction *InsertBefore = 0);
+  explicit UnwindInst(BasicBlock *InsertAtEnd);
 
   virtual UnwindInst *clone() const;
 
@@ -1707,12 +1841,8 @@ private:
 ///
 class UnreachableInst : public TerminatorInst {
 public:
-  explicit UnreachableInst(Instruction *InsertBefore = 0)
-    : TerminatorInst(Instruction::Unreachable, 0, 0, InsertBefore) {
-  }
-  explicit UnreachableInst(BasicBlock *InsertAtEnd)
-    : TerminatorInst(Instruction::Unreachable, 0, 0, InsertAtEnd) {
-  }
+  explicit UnreachableInst(Instruction *InsertBefore = 0);
+  explicit UnreachableInst(BasicBlock *InsertAtEnd);
 
   virtual UnreachableInst *clone() const;