Convert the remainder of the intrinsic function prototypes to "declare"
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1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
3 <html>
4 <head>
5   <title>LLVM Assembly Language Reference Manual</title>
6   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
7   <meta name="author" content="Chris Lattner">
8   <meta name="description" 
9   content="LLVM Assembly Language Reference Manual.">
10   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
11 </head>
12
13 <body>
14
15 <div class="doc_title"> LLVM Language Reference Manual </div>
16 <ol>
17   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
18   <li><a href="#introduction">Introduction</a></li>
19   <li><a href="#identifiers">Identifiers</a></li>
20   <li><a href="#highlevel">High Level Structure</a>
21     <ol>
22       <li><a href="#modulestructure">Module Structure</a></li>
23       <li><a href="#linkage">Linkage Types</a></li>
24       <li><a href="#globalvars">Global Variables</a></li>
25       <li><a href="#functionstructure">Function Structure</a></li>
26     </ol>
27   </li>
28   <li><a href="#typesystem">Type System</a>
29     <ol>
30       <li><a href="#t_primitive">Primitive Types</a>    
31         <ol>
32           <li><a href="#t_classifications">Type Classifications</a></li>
33         </ol>
34       </li>
35       <li><a href="#t_derived">Derived Types</a>
36         <ol>
37           <li><a href="#t_array">Array Type</a></li>
38           <li><a href="#t_function">Function Type</a></li>
39           <li><a href="#t_pointer">Pointer Type</a></li>
40           <li><a href="#t_struct">Structure Type</a></li>
41           <li><a href="#t_packed">Packed Type</a></li>
42           <li><a href="#t_opaque">Opaque Type</a></li>
43         </ol>
44       </li>
45     </ol>
46   </li>
47   <li><a href="#constants">Constants</a>
48     <ol>
49       <li><a href="#simpleconstants">Simple Constants</a>
50       <li><a href="#aggregateconstants">Aggregate Constants</a>
51       <li><a href="#globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
52       <li><a href="#undefvalues">Undefined Values</a>
53       <li><a href="#constantexprs">Constant Expressions</a>
54     </ol>
55   </li>
56   <li><a href="#instref">Instruction Reference</a>
57     <ol>
58       <li><a href="#terminators">Terminator Instructions</a>
59         <ol>
60           <li><a href="#i_ret">'<tt>ret</tt>' Instruction</a></li>
61           <li><a href="#i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a></li>
62           <li><a href="#i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a></li>
63           <li><a href="#i_invoke">'<tt>invoke</tt>' Instruction</a></li>
64           <li><a href="#i_unwind">'<tt>unwind</tt>'  Instruction</a></li>
65           <li><a href="#i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>' Instruction</a></li>
66         </ol>
67       </li>
68       <li><a href="#binaryops">Binary Operations</a>
69         <ol>
70           <li><a href="#i_add">'<tt>add</tt>' Instruction</a></li>
71           <li><a href="#i_sub">'<tt>sub</tt>' Instruction</a></li>
72           <li><a href="#i_mul">'<tt>mul</tt>' Instruction</a></li>
73           <li><a href="#i_div">'<tt>div</tt>' Instruction</a></li>
74           <li><a href="#i_rem">'<tt>rem</tt>' Instruction</a></li>
75           <li><a href="#i_setcc">'<tt>set<i>cc</i></tt>' Instructions</a></li>
76         </ol>
77       </li>
78       <li><a href="#bitwiseops">Bitwise Binary Operations</a>
79         <ol>
80           <li><a href="#i_and">'<tt>and</tt>' Instruction</a></li>
81           <li><a href="#i_or">'<tt>or</tt>'  Instruction</a></li>
82           <li><a href="#i_xor">'<tt>xor</tt>' Instruction</a></li>
83           <li><a href="#i_shl">'<tt>shl</tt>' Instruction</a></li>
84           <li><a href="#i_shr">'<tt>shr</tt>' Instruction</a></li>
85         </ol>
86       </li>
87       <li><a href="#memoryops">Memory Access Operations</a>
88         <ol>
89           <li><a href="#i_malloc">'<tt>malloc</tt>'   Instruction</a></li>
90           <li><a href="#i_free">'<tt>free</tt>'     Instruction</a></li>
91           <li><a href="#i_alloca">'<tt>alloca</tt>'   Instruction</a></li>
92          <li><a href="#i_load">'<tt>load</tt>'     Instruction</a></li>
93          <li><a href="#i_store">'<tt>store</tt>'    Instruction</a></li>
94          <li><a href="#i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a></li>
95         </ol>
96       </li>
97       <li><a href="#otherops">Other Operations</a>
98         <ol>
99           <li><a href="#i_phi">'<tt>phi</tt>'   Instruction</a></li>
100           <li><a href="#i_cast">'<tt>cast .. to</tt>' Instruction</a></li>
101           <li><a href="#i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a></li>
102           <li><a href="#i_call">'<tt>call</tt>'  Instruction</a></li>
103           <li><a href="#i_vanext">'<tt>vanext</tt>' Instruction</a></li>
104           <li><a href="#i_vaarg">'<tt>vaarg</tt>'  Instruction</a></li>
105         </ol>
106       </li>
107     </ol>
108   </li>
109   <li><a href="#intrinsics">Intrinsic Functions</a>
110     <ol>
111       <li><a href="#int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
112         <ol>
113           <li><a href="#i_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a></li>
114           <li><a href="#i_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>'   Intrinsic</a></li>
115           <li><a href="#i_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>'  Intrinsic</a></li>
116         </ol>
117       </li>
118       <li><a href="#int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
119         <ol>
120           <li><a href="#i_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a></li>
121           <li><a href="#i_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a></li>
122           <li><a href="#i_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a></li>
123         </ol>
124       </li>
125       <li><a href="#int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
126         <ol>
127           <li><a href="#i_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a></li>
128           <li><a href="#i_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>'   Intrinsic</a></li>
129           <li><a href="#i_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a></li>
130           <li><a href="#i_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a></li>
131         </ol>
132       </li>
133       <li><a href="#int_os">Operating System Intrinsics</a>
134         <ol>
135           <li><a href="#i_readport">'<tt>llvm.readport</tt>' Intrinsic</a></li>
136           <li><a href="#i_writeport">'<tt>llvm.writeport</tt>' Intrinsic</a></li>
137           <li><a href="#i_readio">'<tt>llvm.readio</tt>'   Intrinsic</a></li>
138           <li><a href="#i_writeio">'<tt>llvm.writeio</tt>'   Intrinsic</a></li>
139         </ol>
140       <li><a href="#int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
141         <ol>
142           <li><a href="#i_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a></li>
143           <li><a href="#i_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a></li>
144           <li><a href="#i_memset">'<tt>llvm.memset</tt>' Intrinsic</a></li>
145           <li><a href="#i_isunordered">'<tt>llvm.isunordered</tt>' Intrinsic</a></li>
146         </ol>
147       </li>
148       <li><a href="#int_debugger">Debugger intrinsics</a></li>
149     </ol>
150   </li>
151 </ol>
152
153 <div class="doc_author">
154   <p>Written by <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>
155             and <a href="mailto:vadve@cs.uiuc.edu">Vikram Adve</a></p>
156 </div>
157
158 <!-- *********************************************************************** -->
159 <div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract </a></div>
160 <!-- *********************************************************************** -->
161
162 <div class="doc_text">
163 <p>This document is a reference manual for the LLVM assembly language. 
164 LLVM is an SSA based representation that provides type safety,
165 low-level operations, flexibility, and the capability of representing
166 'all' high-level languages cleanly.  It is the common code
167 representation used throughout all phases of the LLVM compilation
168 strategy.</p>
169 </div>
170
171 <!-- *********************************************************************** -->
172 <div class="doc_section"> <a name="introduction">Introduction</a> </div>
173 <!-- *********************************************************************** -->
174
175 <div class="doc_text">
176
177 <p>The LLVM code representation is designed to be used in three
178 different forms: as an in-memory compiler IR, as an on-disk bytecode
179 representation (suitable for fast loading by a Just-In-Time compiler),
180 and as a human readable assembly language representation.  This allows
181 LLVM to provide a powerful intermediate representation for efficient
182 compiler transformations and analysis, while providing a natural means
183 to debug and visualize the transformations.  The three different forms
184 of LLVM are all equivalent.  This document describes the human readable
185 representation and notation.</p>
186
187 <p>The LLVM representation aims to be a light-weight and low-level
188 while being expressive, typed, and extensible at the same time.  It
189 aims to be a "universal IR" of sorts, by being at a low enough level
190 that high-level ideas may be cleanly mapped to it (similar to how
191 microprocessors are "universal IR's", allowing many source languages to
192 be mapped to them).  By providing type information, LLVM can be used as
193 the target of optimizations: for example, through pointer analysis, it
194 can be proven that a C automatic variable is never accessed outside of
195 the current function... allowing it to be promoted to a simple SSA
196 value instead of a memory location.</p>
197
198 </div>
199
200 <!-- _______________________________________________________________________ -->
201 <div class="doc_subsubsection"> <a name="wellformed">Well-Formedness</a> </div>
202
203 <div class="doc_text">
204
205 <p>It is important to note that this document describes 'well formed'
206 LLVM assembly language.  There is a difference between what the parser
207 accepts and what is considered 'well formed'.  For example, the
208 following instruction is syntactically okay, but not well formed:</p>
209
210 <pre>
211   %x = <a href="#i_add">add</a> int 1, %x
212 </pre>
213
214 <p>...because the definition of <tt>%x</tt> does not dominate all of
215 its uses. The LLVM infrastructure provides a verification pass that may
216 be used to verify that an LLVM module is well formed.  This pass is
217 automatically run by the parser after parsing input assembly, and by
218 the optimizer before it outputs bytecode.  The violations pointed out
219 by the verifier pass indicate bugs in transformation passes or input to
220 the parser.</p>
221
222 <!-- Describe the typesetting conventions here. --> </div>
223
224 <!-- *********************************************************************** -->
225 <div class="doc_section"> <a name="identifiers">Identifiers</a> </div>
226 <!-- *********************************************************************** -->
227
228 <div class="doc_text">
229
230 <p>LLVM uses three different forms of identifiers, for different
231 purposes:</p>
232
233 <ol>
234   <li>Named values are represented as a string of characters with a '%' prefix.
235   For example, %foo, %DivisionByZero, %a.really.long.identifier.  The actual
236   regular expression used is '<tt>%[a-zA-Z$._][a-zA-Z$._0-9]*</tt>'.
237   Identifiers which require other characters in their names can be surrounded
238   with quotes.  In this way, anything except a <tt>"</tt> character can be used
239   in a name.</li>
240
241   <li>Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with a '%'
242   prefix.  For example, %12, %2, %44.</li>
243
244   <li>Constants, which are described in a <a href="#constants">section about
245   constants</a>, below.</li>
246 </ol>
247
248 <p>LLVM requires that values start with a '%' sign for two reasons: Compilers
249 don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set of
250 reserved words may be expanded in the future without penalty.  Additionally,
251 unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up with a temporary
252 variable without having to avoid symbol table conflicts.</p>
253
254 <p>Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
255 languages. There are keywords for different opcodes ('<tt><a
256 href="#i_add">add</a></tt>', '<tt><a href="#i_cast">cast</a></tt>', '<tt><a
257 href="#i_ret">ret</a></tt>', etc...), for primitive type names ('<tt><a
258 href="#t_void">void</a></tt>', '<tt><a href="#t_uint">uint</a></tt>', etc...),
259 and others.  These reserved words cannot conflict with variable names, because
260 none of them start with a '%' character.</p>
261
262 <p>Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
263 '<tt>%X</tt>' by 8:</p>
264
265 <p>The easy way:</p>
266
267 <pre>
268   %result = <a href="#i_mul">mul</a> uint %X, 8
269 </pre>
270
271 <p>After strength reduction:</p>
272
273 <pre>
274   %result = <a href="#i_shl">shl</a> uint %X, ubyte 3
275 </pre>
276
277 <p>And the hard way:</p>
278
279 <pre>
280   <a href="#i_add">add</a> uint %X, %X           <i>; yields {uint}:%0</i>
281   <a href="#i_add">add</a> uint %0, %0           <i>; yields {uint}:%1</i>
282   %result = <a href="#i_add">add</a> uint %1, %1
283 </pre>
284
285 <p>This last way of multiplying <tt>%X</tt> by 8 illustrates several
286 important lexical features of LLVM:</p>
287
288 <ol>
289
290   <li>Comments are delimited with a '<tt>;</tt>' and go until the end of
291   line.</li>
292
293   <li>Unnamed temporaries are created when the result of a computation is not
294   assigned to a named value.</li>
295
296   <li>Unnamed temporaries are numbered sequentially</li>
297
298 </ol>
299
300 <p>...and it also show a convention that we follow in this document.  When
301 demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment that
302 defines the type and name of value produced.  Comments are shown in italic
303 text.</p>
304
305 </div>
306
307 <!-- *********************************************************************** -->
308 <div class="doc_section"> <a name="highlevel">High Level Structure</a> </div>
309 <!-- *********************************************************************** -->
310
311 <!-- ======================================================================= -->
312 <div class="doc_subsection"> <a name="modulestructure">Module Structure</a>
313 </div>
314
315 <div class="doc_text">
316
317 <p>LLVM programs are composed of "Module"s, each of which is a
318 translation unit of the input programs.  Each module consists of
319 functions, global variables, and symbol table entries.  Modules may be
320 combined together with the LLVM linker, which merges function (and
321 global variable) definitions, resolves forward declarations, and merges
322 symbol table entries. Here is an example of the "hello world" module:</p>
323
324 <pre><i>; Declare the string constant as a global constant...</i>
325 <a href="#identifiers">%.LC0</a> = <a href="#linkage_internal">internal</a> <a
326  href="#globalvars">constant</a> <a href="#t_array">[13 x sbyte]</a> c"hello world\0A\00"          <i>; [13 x sbyte]*</i>
327
328 <i>; External declaration of the puts function</i>
329 <a href="#functionstructure">declare</a> int %puts(sbyte*)                                            <i>; int(sbyte*)* </i>
330
331 <i>; Definition of main function</i>
332 int %main() {                                                        <i>; int()* </i>
333         <i>; Convert [13x sbyte]* to sbyte *...</i>
334         %cast210 = <a
335  href="#i_getelementptr">getelementptr</a> [13 x sbyte]* %.LC0, long 0, long 0 <i>; sbyte*</i>
336
337         <i>; Call puts function to write out the string to stdout...</i>
338         <a
339  href="#i_call">call</a> int %puts(sbyte* %cast210)                              <i>; int</i>
340         <a
341  href="#i_ret">ret</a> int 0<br>}<br></pre>
342
343 <p>This example is made up of a <a href="#globalvars">global variable</a>
344 named "<tt>.LC0</tt>", an external declaration of the "<tt>puts</tt>"
345 function, and a <a href="#functionstructure">function definition</a>
346 for "<tt>main</tt>".</p>
347
348 <p>In general, a module is made up of a list of global values,
349 where both functions and global variables are global values.  Global values are
350 represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer to an
351 array of char, and a pointer to a function), and have one of the following <a
352 href="#linkage">linkage types</a>.</p>
353
354 </div>
355
356 <!-- ======================================================================= -->
357 <div class="doc_subsection">
358   <a name="linkage">Linkage Types</a>
359 </div>
360
361 <div class="doc_text">
362
363 <p>
364 All Global Variables and Functions have one of the following types of linkage:
365 </p>
366
367 <dl>
368
369   <dt><tt><b><a name="linkage_internal">internal</a></b></tt> </dt>
370
371   <dd>Global values with internal linkage are only directly accessible by
372   objects in the current module.  In particular, linking code into a module with
373   an internal global value may cause the internal to be renamed as necessary to
374   avoid collisions.  Because the symbol is internal to the module, all
375   references can be updated.  This corresponds to the notion of the
376   '<tt>static</tt>' keyword in C, or the idea of "anonymous namespaces" in C++.
377   </dd>
378
379   <dt><tt><b><a name="linkage_linkonce">linkonce</a></b></tt>: </dt>
380
381   <dd>"<tt>linkonce</tt>" linkage is similar to <tt>internal</tt> linkage, with
382   the twist that linking together two modules defining the same
383   <tt>linkonce</tt> globals will cause one of the globals to be discarded.  This
384   is typically used to implement inline functions.  Unreferenced
385   <tt>linkonce</tt> globals are allowed to be discarded.
386   </dd>
387
388   <dt><tt><b><a name="linkage_weak">weak</a></b></tt>: </dt>
389
390   <dd>"<tt>weak</tt>" linkage is exactly the same as <tt>linkonce</tt> linkage,
391   except that unreferenced <tt>weak</tt> globals may not be discarded.  This is
392   used to implement constructs in C such as "<tt>int X;</tt>" at global scope.
393   </dd>
394
395   <dt><tt><b><a name="linkage_appending">appending</a></b></tt>: </dt>
396
397   <dd>"<tt>appending</tt>" linkage may only be applied to global variables of
398   pointer to array type.  When two global variables with appending linkage are
399   linked together, the two global arrays are appended together.  This is the
400   LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together
401   "sections" with identical names when .o files are linked.
402   </dd>
403
404   <dt><tt><b><a name="linkage_external">externally visible</a></b></tt>:</dt>
405
406   <dd>If none of the above identifiers are used, the global is externally
407   visible, meaning that it participates in linkage and can be used to resolve
408   external symbol references.
409   </dd>
410 </dl>
411
412 <p><a name="linkage_external">For example, since the "<tt>.LC0</tt>"
413 variable is defined to be internal, if another module defined a "<tt>.LC0</tt>"
414 variable and was linked with this one, one of the two would be renamed,
415 preventing a collision.  Since "<tt>main</tt>" and "<tt>puts</tt>" are
416 external (i.e., lacking any linkage declarations), they are accessible
417 outside of the current module.  It is illegal for a function <i>declaration</i>
418 to have any linkage type other than "externally visible".</a></p>
419
420 </div>
421
422 <!-- ======================================================================= -->
423 <div class="doc_subsection">
424   <a name="globalvars">Global Variables</a>
425 </div>
426
427 <div class="doc_text">
428
429 <p>Global variables define regions of memory allocated at compilation time
430 instead of run-time.  Global variables may optionally be initialized.  A
431 variable may be defined as a global "constant", which indicates that the
432 contents of the variable will <b>never</b> be modified (enabling better
433 optimization, allowing the global data to be placed in the read-only section of
434 an executable, etc).  Note that variables that need runtime initialization
435 cannot be marked "constant", as there is a store to the variable.</p>
436
437 <p>
438 LLVM explicitly allows <em>declarations</em> of global variables to be marked
439 constant, even if the final definition of the global is not.  This capability
440 can be used to enable slightly better optimization of the program, but requires
441 the language definition to guarantee that optimizations based on the
442 'constantness' are valid for the translation units that do not include the
443 definition.
444 </p>
445
446 <p>As SSA values, global variables define pointer values that are in
447 scope (i.e. they dominate) all basic blocks in the program.  Global
448 variables always define a pointer to their "content" type because they
449 describe a region of memory, and all memory objects in LLVM are
450 accessed through pointers.</p>
451
452 </div>
453
454
455 <!-- ======================================================================= -->
456 <div class="doc_subsection">
457   <a name="functionstructure">Functions</a>
458 </div>
459
460 <div class="doc_text">
461
462 <p>LLVM function definitions are composed of a (possibly empty) argument list,
463 an opening curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.  LLVM
464 function declarations are defined with the "<tt>declare</tt>" keyword, a
465 function name, and a function signature.</p>
466
467 <p>A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG for
468 the function.  Each basic block may optionally start with a label (giving the
469 basic block a symbol table entry), contains a list of instructions, and ends
470 with a <a href="#terminators">terminator</a> instruction (such as a branch or
471 function return).</p>
472
473 <p>The first basic block in program is special in two ways: it is immediately
474 executed on entrance to the function, and it is not allowed to have predecessor
475 basic blocks (i.e. there can not be any branches to the entry block of a
476 function).  Because the block can have no predecessors, it also cannot have any
477 <a href="#i_phi">PHI nodes</a>.</p>
478
479 <p>LLVM functions are identified by their name and type signature.  Hence, two
480 functions with the same name but different parameter lists or return values are
481 considered different functions, and LLVM will resolve references to each
482 appropriately.</p>
483
484 </div>
485
486
487
488 <!-- *********************************************************************** -->
489 <div class="doc_section"> <a name="typesystem">Type System</a> </div>
490 <!-- *********************************************************************** -->
491
492 <div class="doc_text">
493
494 <p>The LLVM type system is one of the most important features of the
495 intermediate representation.  Being typed enables a number of
496 optimizations to be performed on the IR directly, without having to do
497 extra analyses on the side before the transformation.  A strong type
498 system makes it easier to read the generated code and enables novel
499 analyses and transformations that are not feasible to perform on normal
500 three address code representations.</p>
501
502 </div>
503
504 <!-- ======================================================================= -->
505 <div class="doc_subsection"> <a name="t_primitive">Primitive Types</a> </div>
506 <div class="doc_text">
507 <p>The primitive types are the fundamental building blocks of the LLVM
508 system. The current set of primitive types is as follows:</p>
509
510 <table class="layout">
511   <tr class="layout">
512     <td class="left">
513       <table>
514         <tbody>
515         <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
516         <tr><td><tt>void</tt></td><td>No value</td></tr>
517         <tr><td><tt>ubyte</tt></td><td>Unsigned 8-bit value</td></tr>
518         <tr><td><tt>ushort</tt></td><td>Unsigned 16-bit value</td></tr>
519         <tr><td><tt>uint</tt></td><td>Unsigned 32-bit value</td></tr>
520         <tr><td><tt>ulong</tt></td><td>Unsigned 64-bit value</td></tr>
521         <tr><td><tt>float</tt></td><td>32-bit floating point value</td></tr>
522         <tr><td><tt>label</tt></td><td>Branch destination</td></tr>
523         </tbody>
524       </table>
525     </td>
526     <td class="right">
527       <table>
528         <tbody>
529           <tr><th>Type</th><th>Description</th></tr>
530           <tr><td><tt>bool</tt></td><td>True or False value</td></tr>
531           <tr><td><tt>sbyte</tt></td><td>Signed 8-bit value</td></tr>
532           <tr><td><tt>short</tt></td><td>Signed 16-bit value</td></tr>
533           <tr><td><tt>int</tt></td><td>Signed 32-bit value</td></tr>
534           <tr><td><tt>long</tt></td><td>Signed 64-bit value</td></tr>
535           <tr><td><tt>double</tt></td><td>64-bit floating point value</td></tr>
536         </tbody>
537       </table>
538     </td>
539   </tr>
540 </table>
541 </div>
542
543 <!-- _______________________________________________________________________ -->
544 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_classifications">Type
545 Classifications</a> </div>
546 <div class="doc_text">
547 <p>These different primitive types fall into a few useful
548 classifications:</p>
549
550 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
551   <tbody>
552     <tr><th>Classification</th><th>Types</th></tr>
553     <tr>
554       <td><a name="t_signed">signed</a></td>
555       <td><tt>sbyte, short, int, long, float, double</tt></td>
556     </tr>
557     <tr>
558       <td><a name="t_unsigned">unsigned</a></td>
559       <td><tt>ubyte, ushort, uint, ulong</tt></td>
560     </tr>
561     <tr>
562       <td><a name="t_integer">integer</a></td>
563       <td><tt>ubyte, sbyte, ushort, short, uint, int, ulong, long</tt></td>
564     </tr>
565     <tr>
566       <td><a name="t_integral">integral</a></td>
567       <td><tt>bool, ubyte, sbyte, ushort, short, uint, int, ulong, long</tt>
568       </td>
569     </tr>
570     <tr>
571       <td><a name="t_floating">floating point</a></td>
572       <td><tt>float, double</tt></td>
573     </tr>
574     <tr>
575       <td><a name="t_firstclass">first class</a></td>
576       <td><tt>bool, ubyte, sbyte, ushort, short, uint, int, ulong, long,<br> 
577       float, double, <a href="#t_pointer">pointer</a>, 
578       <a href="#t_packed">packed</a></tt></td>
579     </tr>
580   </tbody>
581 </table>
582
583 <p>The <a href="#t_firstclass">first class</a> types are perhaps the
584 most important.  Values of these types are the only ones which can be
585 produced by instructions, passed as arguments, or used as operands to
586 instructions.  This means that all structures and arrays must be
587 manipulated either by pointer or by component.</p>
588 </div>
589
590 <!-- ======================================================================= -->
591 <div class="doc_subsection"> <a name="t_derived">Derived Types</a> </div>
592
593 <div class="doc_text">
594
595 <p>The real power in LLVM comes from the derived types in the system. 
596 This is what allows a programmer to represent arrays, functions,
597 pointers, and other useful types.  Note that these derived types may be
598 recursive: For example, it is possible to have a two dimensional array.</p>
599
600 </div>
601
602 <!-- _______________________________________________________________________ -->
603 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_array">Array Type</a> </div>
604
605 <div class="doc_text">
606
607 <h5>Overview:</h5>
608
609 <p>The array type is a very simple derived type that arranges elements
610 sequentially in memory.  The array type requires a size (number of
611 elements) and an underlying data type.</p>
612
613 <h5>Syntax:</h5>
614
615 <pre>
616   [&lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt;]
617 </pre>
618
619 <p>The number of elements is a constant integer value, elementtype may
620 be any type with a size.</p>
621
622 <h5>Examples:</h5>
623 <table class="layout">
624   <tr class="layout">
625     <td class="left">
626       <tt>[40 x int ]</tt><br/>
627       <tt>[41 x int ]</tt><br/>
628       <tt>[40 x uint]</tt><br/>
629     </td>
630     <td class="left">
631       Array of 40 integer values.<br/>
632       Array of 41 integer values.<br/>
633       Array of 40 unsigned integer values.<br/>
634     </td>
635   </tr>
636 </table>
637 <p>Here are some examples of multidimensional arrays:</p>
638 <table class="layout">
639   <tr class="layout">
640     <td class="left">
641       <tt>[3 x [4 x int]]</tt><br/>
642       <tt>[12 x [10 x float]]</tt><br/>
643       <tt>[2 x [3 x [4 x uint]]]</tt><br/>
644     </td>
645     <td class="left">
646       3x4 array integer values.<br/>
647       12x10 array of single precision floating point values.<br/>
648       2x3x4 array of unsigned integer values.<br/>
649     </td>
650   </tr>
651 </table>
652 </div>
653
654 <!-- _______________________________________________________________________ -->
655 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_function">Function Type</a> </div>
656 <div class="doc_text">
657 <h5>Overview:</h5>
658 <p>The function type can be thought of as a function signature.  It
659 consists of a return type and a list of formal parameter types. 
660 Function types are usually used to build virtual function tables
661 (which are structures of pointers to functions), for indirect function
662 calls, and when defining a function.</p>
663 <p>
664 The return type of a function type cannot be an aggregate type.
665 </p>
666 <h5>Syntax:</h5>
667 <pre>  &lt;returntype&gt; (&lt;parameter list&gt;)<br></pre>
668 <p>Where '<tt>&lt;parameter list&gt;</tt>' is a comma-separated list of type
669 specifiers.  Optionally, the parameter list may include a type <tt>...</tt>,
670 which indicates that the function takes a variable number of arguments.
671 Variable argument functions can access their arguments with the <a
672  href="#int_varargs">variable argument handling intrinsic</a> functions.</p>
673 <h5>Examples:</h5>
674 <table class="layout">
675   <tr class="layout">
676     <td class="left">
677       <tt>int (int)</tt> <br/>
678       <tt>float (int, int *) *</tt><br/>
679       <tt>int (sbyte *, ...)</tt><br/>
680     </td>
681     <td class="left">
682       function taking an <tt>int</tt>, returning an <tt>int</tt><br/>
683       <a href="#t_pointer">Pointer</a> to a function that takes an
684       <tt>int</tt> and a <a href="#t_pointer">pointer</a> to <tt>int</tt>,
685       returning <tt>float</tt>.<br/>
686       A vararg function that takes at least one <a href="#t_pointer">pointer</a> 
687       to <tt>sbyte</tt> (signed char in C), which returns an integer.  This is 
688       the signature for <tt>printf</tt> in LLVM.<br/>
689     </td>
690   </tr>
691 </table>
692
693 </div>
694 <!-- _______________________________________________________________________ -->
695 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_struct">Structure Type</a> </div>
696 <div class="doc_text">
697 <h5>Overview:</h5>
698 <p>The structure type is used to represent a collection of data members
699 together in memory.  The packing of the field types is defined to match
700 the ABI of the underlying processor.  The elements of a structure may
701 be any type that has a size.</p>
702 <p>Structures are accessed using '<tt><a href="#i_load">load</a></tt>
703 and '<tt><a href="#i_store">store</a></tt>' by getting a pointer to a
704 field with the '<tt><a href="#i_getelementptr">getelementptr</a></tt>'
705 instruction.</p>
706 <h5>Syntax:</h5>
707 <pre>  { &lt;type list&gt; }<br></pre>
708 <h5>Examples:</h5>
709 <table class="layout">
710   <tr class="layout">
711     <td class="left">
712       <tt>{ int, int, int }</tt><br/>
713       <tt>{ float, int (int) * }</tt><br/>
714     </td>
715     <td class="left">
716       a triple of three <tt>int</tt> values<br/>
717       A pair, where the first element is a <tt>float</tt> and the second element 
718       is a <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a href="#t_function">function</a> 
719       that takes an <tt>int</tt>, returning an <tt>int</tt>.<br/>
720     </td>
721   </tr>
722 </table>
723 </div>
724
725 <!-- _______________________________________________________________________ -->
726 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_pointer">Pointer Type</a> </div>
727 <div class="doc_text">
728 <h5>Overview:</h5>
729 <p>As in many languages, the pointer type represents a pointer or
730 reference to another object, which must live in memory.</p>
731 <h5>Syntax:</h5>
732 <pre>  &lt;type&gt; *<br></pre>
733 <h5>Examples:</h5>
734 <table class="layout">
735   <tr class="layout">
736     <td class="left">
737       <tt>[4x int]*</tt><br/>
738       <tt>int (int *) *</tt><br/>
739     </td>
740     <td class="left">
741       A <a href="#t_pointer">pointer</a> to <a href="#t_array">array</a> of
742       four <tt>int</tt> values<br/>
743       A <a href="#t_pointer">pointer</a> to a <a
744       href="#t_function">function</a> that takes an <tt>int*</tt>, returning an
745       <tt>int</tt>.<br/>
746     </td>
747   </tr>
748 </table>
749 </div>
750
751 <!-- _______________________________________________________________________ -->
752 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_packed">Packed Type</a> </div>
753 <div class="doc_text">
754
755 <h5>Overview:</h5>
756
757 <p>A packed type is a simple derived type that represents a vector
758 of elements.  Packed types are used when multiple primitive data 
759 are operated in parallel using a single instruction (SIMD). 
760 A packed type requires a size (number of
761 elements) and an underlying primitive data type.  Packed types are
762 considered <a href="#t_firstclass">first class</a>.</p>
763
764 <h5>Syntax:</h5>
765
766 <pre>
767   &lt; &lt;# elements&gt; x &lt;elementtype&gt; &gt;
768 </pre>
769
770 <p>The number of elements is a constant integer value, elementtype may
771 be any integral or floating point type.</p>
772
773 <h5>Examples:</h5>
774
775 <table class="layout">
776   <tr class="layout">
777     <td class="left">
778       <tt>&lt;4 x int&gt;</tt><br/>
779       <tt>&lt;8 x float&gt;</tt><br/>
780       <tt>&lt;2 x uint&gt;</tt><br/>
781     </td>
782     <td class="left">
783       Packed vector of 4 integer values.<br/>
784       Packed vector of 8 floating-point values.<br/>
785       Packed vector of 2 unsigned integer values.<br/>
786     </td>
787   </tr>
788 </table>
789 </div>
790
791 <!-- _______________________________________________________________________ -->
792 <div class="doc_subsubsection"> <a name="t_opaque">Opaque Type</a> </div>
793 <div class="doc_text">
794
795 <h5>Overview:</h5>
796
797 <p>Opaque types are used to represent unknown types in the system.  This
798 corresponds (for example) to the C notion of a foward declared structure type.
799 In LLVM, opaque types can eventually be resolved to any type (not just a
800 structure type).</p>
801
802 <h5>Syntax:</h5>
803
804 <pre>
805   opaque
806 </pre>
807
808 <h5>Examples:</h5>
809
810 <table class="layout">
811   <tr class="layout">
812     <td class="left">
813       <tt>opaque</tt>
814     </td>
815     <td class="left">
816       An opaque type.<br/>
817     </td>
818   </tr>
819 </table>
820 </div>
821
822
823 <!-- *********************************************************************** -->
824 <div class="doc_section"> <a name="constants">Constants</a> </div>
825 <!-- *********************************************************************** -->
826
827 <div class="doc_text">
828
829 <p>LLVM has several different basic types of constants.  This section describes
830 them all and their syntax.</p>
831
832 </div>
833
834 <!-- ======================================================================= -->
835 <div class="doc_subsection"><a name="simpleconstants">Simple Constants</a></div>
836
837 <div class="doc_text">
838
839 <dl>
840   <dt><b>Boolean constants</b></dt>
841
842   <dd>The two strings '<tt>true</tt>' and '<tt>false</tt>' are both valid
843   constants of the <tt><a href="#t_primitive">bool</a></tt> type.
844   </dd>
845
846   <dt><b>Integer constants</b></dt>
847
848   <dd>Standard integers (such as '4') are constants of the <a
849   href="#t_integer">integer</a> type.  Negative numbers may be used with signed
850   integer types.
851   </dd>
852
853   <dt><b>Floating point constants</b></dt>
854
855   <dd>Floating point constants use standard decimal notation (e.g. 123.421),
856   exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise hexadecimal
857   notation.  Floating point constants have an optional hexadecimal
858   notation (see below).  Floating point constants must have a <a
859   href="#t_floating">floating point</a> type. </dd>
860
861   <dt><b>Null pointer constants</b></dt>
862
863   <dd>The identifier '<tt>null</tt>' is recognized as a null pointer constant
864   and must be of <a href="#t_pointer">pointer type</a>.</dd>
865
866 </dl>
867
868 <p>The one non-intuitive notation for constants is the optional hexadecimal form
869 of floating point constants.  For example, the form '<tt>double
870 0x432ff973cafa8000</tt>' is equivalent to (but harder to read than) '<tt>double
871 4.5e+15</tt>'.  The only time hexadecimal floating point constants are required
872 (and the only time that they are generated by the disassembler) is when a 
873 floating point constant must be emitted but it cannot be represented as a 
874 decimal floating point number.  For example, NaN's, infinities, and other 
875 special values are represented in their IEEE hexadecimal format so that 
876 assembly and disassembly do not cause any bits to change in the constants.</p>
877
878 </div>
879
880 <!-- ======================================================================= -->
881 <div class="doc_subsection"><a name="aggregateconstants">Aggregate Constants</a>
882 </div>
883
884 <div class="doc_text">
885 <p>Aggregate constants arise from aggregation of simple constants
886 and smaller aggregate constants.</p>
887
888 <dl>
889   <dt><b>Structure constants</b></dt>
890
891   <dd>Structure constants are represented with notation similar to structure
892   type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by braces
893   (<tt>{}</tt>)).  For example: "<tt>{ int 4, float 17.0, int* %G }</tt>",
894   where "<tt>%G</tt>" is declared as "<tt>%G = external global int</tt>".  Structure constants
895   must have <a href="#t_struct">structure type</a>, and the number and
896   types of elements must match those specified by the type.
897   </dd>
898
899   <dt><b>Array constants</b></dt>
900
901   <dd>Array constants are represented with notation similar to array type
902   definitions (a comma separated list of elements, surrounded by square brackets
903   (<tt>[]</tt>)).  For example: "<tt>[ int 42, int 11, int 74 ]</tt>".  Array
904   constants must have <a href="#t_array">array type</a>, and the number and
905   types of elements must match those specified by the type.
906   </dd>
907
908   <dt><b>Packed constants</b></dt>
909
910   <dd>Packed constants are represented with notation similar to packed type
911   definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
912   less-than/greater-than's (<tt>&lt;&gt;</tt>)).  For example: "<tt>&lt; int 42,
913   int 11, int 74, int 100 &gt;</tt>".  Packed constants must have <a
914   href="#t_packed">packed type</a>, and the number and types of elements must
915   match those specified by the type.
916   </dd>
917
918   <dt><b>Zero initialization</b></dt>
919
920   <dd>The string '<tt>zeroinitializer</tt>' can be used to zero initialize a
921   value to zero of <em>any</em> type, including scalar and aggregate types.
922   This is often used to avoid having to print large zero initializers (e.g. for
923   large arrays), and is always exactly equivalent to using explicit zero
924   initializers.
925   </dd>
926 </dl>
927
928 </div>
929
930 <!-- ======================================================================= -->
931 <div class="doc_subsection">
932   <a name="globalconstants">Global Variable and Function Addresses</a>
933 </div>
934
935 <div class="doc_text">
936
937 <p>The addresses of <a href="#globalvars">global variables</a> and <a
938 href="#functionstructure">functions</a> are always implicitly valid (link-time)
939 constants.  These constants are explicitly referenced when the <a
940 href="#identifiers">identifier for the global</a> is used and always have <a
941 href="#t_pointer">pointer</a> type. For example, the following is a legal LLVM
942 file:</p>
943
944 <pre>
945   %X = global int 17
946   %Y = global int 42
947   %Z = global [2 x int*] [ int* %X, int* %Y ]
948 </pre>
949
950 </div>
951
952 <!-- ======================================================================= -->
953 <div class="doc_subsection"><a name="undefvalues">Undefined Values</a></div>
954 <div class="doc_text">
955   <p>The string '<tt>undef</tt>' is recognized as a type-less constant that has 
956   no specific value.  Undefined values may be of any type, and be used anywhere 
957   a constant is permitted.</p>
958
959   <p>Undefined values indicate to the compiler that the program is well defined
960   no matter what value is used, giving the compiler more freedom to optimize.
961   </p>
962 </div>
963
964 <!-- ======================================================================= -->
965 <div class="doc_subsection"><a name="constantexprs">Constant Expressions</a>
966 </div>
967
968 <div class="doc_text">
969
970 <p>Constant expressions are used to allow expressions involving other constants
971 to be used as constants.  Constant expressions may be of any <a
972 href="#t_firstclass">first class</a> type, and may involve any LLVM operation
973 that does not have side effects (e.g. load and call are not supported).  The
974 following is the syntax for constant expressions:</p>
975
976 <dl>
977   <dt><b><tt>cast ( CST to TYPE )</tt></b></dt>
978
979   <dd>Cast a constant to another type.</dd>
980
981   <dt><b><tt>getelementptr ( CSTPTR, IDX0, IDX1, ... )</tt></b></dt>
982
983   <dd>Perform the <a href="#i_getelementptr">getelementptr operation</a> on
984   constants.  As with the <a href="#i_getelementptr">getelementptr</a>
985   instruction, the index list may have zero or more indexes, which are required
986   to make sense for the type of "CSTPTR".</dd>
987
988   <dt><b><tt>OPCODE ( LHS, RHS )</tt></b></dt>
989
990   <dd>Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE may 
991   be any of the <a href="#binaryops">binary</a> or <a href="#bitwiseops">bitwise
992   binary</a> operations.  The constraints on operands are the same as those for
993   the corresponding instruction (e.g. no bitwise operations on floating point
994   are allowed).</dd>
995 </dl>
996 </div>
997
998 <!-- *********************************************************************** -->
999 <div class="doc_section"> <a name="instref">Instruction Reference</a> </div>
1000 <!-- *********************************************************************** -->
1001
1002 <div class="doc_text">
1003
1004 <p>The LLVM instruction set consists of several different
1005 classifications of instructions: <a href="#terminators">terminator
1006 instructions</a>, <a href="#binaryops">binary instructions</a>, <a
1007  href="#memoryops">memory instructions</a>, and <a href="#otherops">other
1008 instructions</a>.</p>
1009
1010 </div>
1011
1012 <!-- ======================================================================= -->
1013 <div class="doc_subsection"> <a name="terminators">Terminator
1014 Instructions</a> </div>
1015
1016 <div class="doc_text">
1017
1018 <p>As mentioned <a href="#functionstructure">previously</a>, every
1019 basic block in a program ends with a "Terminator" instruction, which
1020 indicates which block should be executed after the current block is
1021 finished. These terminator instructions typically yield a '<tt>void</tt>'
1022 value: they produce control flow, not values (the one exception being
1023 the '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction).</p>
1024 <p>There are six different terminator instructions: the '<a
1025  href="#i_ret"><tt>ret</tt></a>' instruction, the '<a href="#i_br"><tt>br</tt></a>'
1026 instruction, the '<a href="#i_switch"><tt>switch</tt></a>' instruction,
1027 the '<a href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>' instruction, the '<a
1028  href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>' instruction, and the '<a
1029  href="#i_unreachable"><tt>unreachable</tt></a>' instruction.</p>
1030
1031 </div>
1032
1033 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1034 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_ret">'<tt>ret</tt>'
1035 Instruction</a> </div>
1036 <div class="doc_text">
1037 <h5>Syntax:</h5>
1038 <pre>  ret &lt;type&gt; &lt;value&gt;       <i>; Return a value from a non-void function</i>
1039   ret void                 <i>; Return from void function</i>
1040 </pre>
1041 <h5>Overview:</h5>
1042 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction is used to return control flow (and a
1043 value) from a function, back to the caller.</p>
1044 <p>There are two forms of the '<tt>ret</tt>' instruction: one that
1045 returns a value and then causes control flow, and one that just causes
1046 control flow to occur.</p>
1047 <h5>Arguments:</h5>
1048 <p>The '<tt>ret</tt>' instruction may return any '<a
1049  href="#t_firstclass">first class</a>' type.  Notice that a function is
1050 not <a href="#wellformed">well formed</a> if there exists a '<tt>ret</tt>'
1051 instruction inside of the function that returns a value that does not
1052 match the return type of the function.</p>
1053 <h5>Semantics:</h5>
1054 <p>When the '<tt>ret</tt>' instruction is executed, control flow
1055 returns back to the calling function's context.  If the caller is a "<a
1056  href="#i_call"><tt>call</tt></a>" instruction, execution continues at
1057 the instruction after the call.  If the caller was an "<a
1058  href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a>" instruction, execution continues
1059 at the beginning "normal" of the destination block.  If the instruction
1060 returns a value, that value shall set the call or invoke instruction's
1061 return value.</p>
1062 <h5>Example:</h5>
1063 <pre>  ret int 5                       <i>; Return an integer value of 5</i>
1064   ret void                        <i>; Return from a void function</i>
1065 </pre>
1066 </div>
1067 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1068 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_br">'<tt>br</tt>' Instruction</a> </div>
1069 <div class="doc_text">
1070 <h5>Syntax:</h5>
1071 <pre>  br bool &lt;cond&gt;, label &lt;iftrue&gt;, label &lt;iffalse&gt;<br>  br label &lt;dest&gt;          <i>; Unconditional branch</i>
1072 </pre>
1073 <h5>Overview:</h5>
1074 <p>The '<tt>br</tt>' instruction is used to cause control flow to
1075 transfer to a different basic block in the current function.  There are
1076 two forms of this instruction, corresponding to a conditional branch
1077 and an unconditional branch.</p>
1078 <h5>Arguments:</h5>
1079 <p>The conditional branch form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a
1080 single '<tt>bool</tt>' value and two '<tt>label</tt>' values.  The
1081 unconditional form of the '<tt>br</tt>' instruction takes a single '<tt>label</tt>'
1082 value as a target.</p>
1083 <h5>Semantics:</h5>
1084 <p>Upon execution of a conditional '<tt>br</tt>' instruction, the '<tt>bool</tt>'
1085 argument is evaluated.  If the value is <tt>true</tt>, control flows
1086 to the '<tt>iftrue</tt>' <tt>label</tt> argument.  If "cond" is <tt>false</tt>,
1087 control flows to the '<tt>iffalse</tt>' <tt>label</tt> argument.</p>
1088 <h5>Example:</h5>
1089 <pre>Test:<br>  %cond = <a href="#i_setcc">seteq</a> int %a, %b<br>  br bool %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal<br>IfEqual:<br>  <a
1090  href="#i_ret">ret</a> int 1<br>IfUnequal:<br>  <a href="#i_ret">ret</a> int 0<br></pre>
1091 </div>
1092 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1093 <div class="doc_subsubsection">
1094    <a name="i_switch">'<tt>switch</tt>' Instruction</a>
1095 </div>
1096
1097 <div class="doc_text">
1098 <h5>Syntax:</h5>
1099
1100 <pre>
1101   switch &lt;intty&gt; &lt;value&gt;, label &lt;defaultdest&gt; [ &lt;intty&gt; &lt;val&gt;, label &lt;dest&gt; ... ]
1102 </pre>
1103
1104 <h5>Overview:</h5>
1105
1106 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction is used to transfer control flow to one of
1107 several different places.  It is a generalization of the '<tt>br</tt>'
1108 instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
1109 destinations.</p>
1110
1111
1112 <h5>Arguments:</h5>
1113
1114 <p>The '<tt>switch</tt>' instruction uses three parameters: an integer
1115 comparison value '<tt>value</tt>', a default '<tt>label</tt>' destination, and
1116 an array of pairs of comparison value constants and '<tt>label</tt>'s.  The
1117 table is not allowed to contain duplicate constant entries.</p>
1118
1119 <h5>Semantics:</h5>
1120
1121 <p>The <tt>switch</tt> instruction specifies a table of values and
1122 destinations. When the '<tt>switch</tt>' instruction is executed, this
1123 table is searched for the given value.  If the value is found, control flow is
1124 transfered to the corresponding destination; otherwise, control flow is
1125 transfered to the default destination.</p>
1126
1127 <h5>Implementation:</h5>
1128
1129 <p>Depending on properties of the target machine and the particular
1130 <tt>switch</tt> instruction, this instruction may be code generated in different
1131 ways.  For example, it could be generated as a series of chained conditional
1132 branches or with a lookup table.</p>
1133
1134 <h5>Example:</h5>
1135
1136 <pre>
1137  <i>; Emulate a conditional br instruction</i>
1138  %Val = <a href="#i_cast">cast</a> bool %value to int
1139  switch int %Val, label %truedest [int 0, label %falsedest ]
1140
1141  <i>; Emulate an unconditional br instruction</i>
1142  switch uint 0, label %dest [ ]
1143
1144  <i>; Implement a jump table:</i>
1145  switch uint %val, label %otherwise [ uint 0, label %onzero 
1146                                       uint 1, label %onone 
1147                                       uint 2, label %ontwo ]
1148 </pre>
1149 </div>
1150 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1151 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_invoke">'<tt>invoke</tt>'
1152 Instruction</a> </div>
1153 <div class="doc_text">
1154 <h5>Syntax:</h5>
1155 <pre>  &lt;result&gt; = invoke &lt;ptr to function ty&gt; %&lt;function ptr val&gt;(&lt;function args&gt;)<br>                 to label &lt;normal label&gt; except label &lt;exception label&gt;<br></pre>
1156 <h5>Overview:</h5>
1157 <p>The '<tt>invoke</tt>' instruction causes control to transfer to a
1158 specified function, with the possibility of control flow transfer to
1159 either the '<tt>normal</tt>' <tt>label</tt> label or the '<tt>exception</tt>'<tt>label</tt>.
1160 If the callee function returns with the "<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>"
1161 instruction, control flow will return to the "normal" label.  If the
1162 callee (or any indirect callees) returns with the "<a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a>"
1163 instruction, control is interrupted, and continued at the dynamically
1164 nearest "except" label.</p>
1165 <h5>Arguments:</h5>
1166 <p>This instruction requires several arguments:</p>
1167 <ol>
1168   <li>'<tt>ptr to function ty</tt>': shall be the signature of the
1169 pointer to function value being invoked.  In most cases, this is a
1170 direct function invocation, but indirect <tt>invoke</tt>s are just as
1171 possible, branching off an arbitrary pointer to function value. </li>
1172   <li>'<tt>function ptr val</tt>': An LLVM value containing a pointer
1173 to a function to be invoked. </li>
1174   <li>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the
1175 function signature argument types.  If the function signature indicates
1176 the function accepts a variable number of arguments, the extra
1177 arguments can be specified. </li>
1178   <li>'<tt>normal label</tt>': the label reached when the called
1179 function executes a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>' instruction. </li>
1180   <li>'<tt>exception label</tt>': the label reached when a callee
1181 returns with the <a href="#i_unwind"><tt>unwind</tt></a> instruction. </li>
1182 </ol>
1183 <h5>Semantics:</h5>
1184 <p>This instruction is designed to operate as a standard '<tt><a
1185  href="#i_call">call</a></tt>' instruction in most regards.  The
1186 primary difference is that it establishes an association with a label,
1187 which is used by the runtime library to unwind the stack.</p>
1188 <p>This instruction is used in languages with destructors to ensure
1189 that proper cleanup is performed in the case of either a <tt>longjmp</tt>
1190 or a thrown exception.  Additionally, this is important for
1191 implementation of '<tt>catch</tt>' clauses in high-level languages that
1192 support them.</p>
1193 <h5>Example:</h5>
1194 <pre>  %retval = invoke int %Test(int 15)<br>              to label %Continue<br>              except label %TestCleanup     <i>; {int}:retval set</i>
1195 </pre>
1196 </div>
1197
1198
1199 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1200
1201 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unwind">'<tt>unwind</tt>'
1202 Instruction</a> </div>
1203
1204 <div class="doc_text">
1205
1206 <h5>Syntax:</h5>
1207 <pre>
1208   unwind
1209 </pre>
1210
1211 <h5>Overview:</h5>
1212
1213 <p>The '<tt>unwind</tt>' instruction unwinds the stack, continuing control flow
1214 at the first callee in the dynamic call stack which used an <a
1215 href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction to perform the call.  This is
1216 primarily used to implement exception handling.</p>
1217
1218 <h5>Semantics:</h5>
1219
1220 <p>The '<tt>unwind</tt>' intrinsic causes execution of the current function to
1221 immediately halt.  The dynamic call stack is then searched for the first <a
1222 href="#i_invoke"><tt>invoke</tt></a> instruction on the call stack.  Once found,
1223 execution continues at the "exceptional" destination block specified by the
1224 <tt>invoke</tt> instruction.  If there is no <tt>invoke</tt> instruction in the
1225 dynamic call chain, undefined behavior results.</p>
1226 </div>
1227
1228 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1229
1230 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_unreachable">'<tt>unreachable</tt>'
1231 Instruction</a> </div>
1232
1233 <div class="doc_text">
1234
1235 <h5>Syntax:</h5>
1236 <pre>
1237   unreachable
1238 </pre>
1239
1240 <h5>Overview:</h5>
1241
1242 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.  This
1243 instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of the
1244 code is not reachable.  This can be used to indicate that the code after a
1245 no-return function cannot be reached, and other facts.</p>
1246
1247 <h5>Semantics:</h5>
1248
1249 <p>The '<tt>unreachable</tt>' instruction has no defined semantics.</p>
1250 </div>
1251
1252
1253
1254 <!-- ======================================================================= -->
1255 <div class="doc_subsection"> <a name="binaryops">Binary Operations</a> </div>
1256 <div class="doc_text">
1257 <p>Binary operators are used to do most of the computation in a
1258 program.  They require two operands, execute an operation on them, and
1259 produce a single value.  The operands might represent 
1260 multiple data, as is the case with the <a href="#t_packed">packed</a> data type. 
1261 The result value of a binary operator is not
1262 necessarily the same type as its operands.</p>
1263 <p>There are several different binary operators:</p>
1264 </div>
1265 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1266 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_add">'<tt>add</tt>'
1267 Instruction</a> </div>
1268 <div class="doc_text">
1269 <h5>Syntax:</h5>
1270 <pre>  &lt;result&gt; = add &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1271 </pre>
1272 <h5>Overview:</h5>
1273 <p>The '<tt>add</tt>' instruction returns the sum of its two operands.</p>
1274 <h5>Arguments:</h5>
1275 <p>The two arguments to the '<tt>add</tt>' instruction must be either <a
1276  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a> values.
1277  This instruction can also take <a href="#t_packed">packed</a> versions of the values.
1278 Both arguments must have identical types.</p>
1279 <h5>Semantics:</h5>
1280 <p>The value produced is the integer or floating point sum of the two
1281 operands.</p>
1282 <h5>Example:</h5>
1283 <pre>  &lt;result&gt; = add int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 + %var</i>
1284 </pre>
1285 </div>
1286 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1287 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_sub">'<tt>sub</tt>'
1288 Instruction</a> </div>
1289 <div class="doc_text">
1290 <h5>Syntax:</h5>
1291 <pre>  &lt;result&gt; = sub &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1292 </pre>
1293 <h5>Overview:</h5>
1294 <p>The '<tt>sub</tt>' instruction returns the difference of its two
1295 operands.</p>
1296 <p>Note that the '<tt>sub</tt>' instruction is used to represent the '<tt>neg</tt>'
1297 instruction present in most other intermediate representations.</p>
1298 <h5>Arguments:</h5>
1299 <p>The two arguments to the '<tt>sub</tt>' instruction must be either <a
1300  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
1301 values. 
1302 This instruction can also take <a href="#t_packed">packed</a> versions of the values.
1303 Both arguments must have identical types.</p>
1304 <h5>Semantics:</h5>
1305 <p>The value produced is the integer or floating point difference of
1306 the two operands.</p>
1307 <h5>Example:</h5>
1308 <pre>  &lt;result&gt; = sub int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 - %var</i>
1309   &lt;result&gt; = sub int 0, %val          <i>; yields {int}:result = -%var</i>
1310 </pre>
1311 </div>
1312 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1313 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_mul">'<tt>mul</tt>'
1314 Instruction</a> </div>
1315 <div class="doc_text">
1316 <h5>Syntax:</h5>
1317 <pre>  &lt;result&gt; = mul &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1318 </pre>
1319 <h5>Overview:</h5>
1320 <p>The  '<tt>mul</tt>' instruction returns the product of its two
1321 operands.</p>
1322 <h5>Arguments:</h5>
1323 <p>The two arguments to the '<tt>mul</tt>' instruction must be either <a
1324  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
1325 values. 
1326 This instruction can also take <a href="#t_packed">packed</a> versions of the values.
1327 Both arguments must have identical types.</p>
1328 <h5>Semantics:</h5>
1329 <p>The value produced is the integer or floating point product of the
1330 two operands.</p>
1331 <p>There is no signed vs unsigned multiplication.  The appropriate
1332 action is taken based on the type of the operand.</p>
1333 <h5>Example:</h5>
1334 <pre>  &lt;result&gt; = mul int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 * %var</i>
1335 </pre>
1336 </div>
1337 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1338 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_div">'<tt>div</tt>'
1339 Instruction</a> </div>
1340 <div class="doc_text">
1341 <h5>Syntax:</h5>
1342 <pre>  &lt;result&gt; = div &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1343 </pre>
1344 <h5>Overview:</h5>
1345 <p>The '<tt>div</tt>' instruction returns the quotient of its two
1346 operands.</p>
1347 <h5>Arguments:</h5>
1348 <p>The two arguments to the '<tt>div</tt>' instruction must be either <a
1349  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
1350 values. 
1351 This instruction can also take <a href="#t_packed">packed</a> versions of the values.
1352 Both arguments must have identical types.</p>
1353 <h5>Semantics:</h5>
1354 <p>The value produced is the integer or floating point quotient of the
1355 two operands.</p>
1356 <h5>Example:</h5>
1357 <pre>  &lt;result&gt; = div int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 / %var</i>
1358 </pre>
1359 </div>
1360 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1361 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_rem">'<tt>rem</tt>'
1362 Instruction</a> </div>
1363 <div class="doc_text">
1364 <h5>Syntax:</h5>
1365 <pre>  &lt;result&gt; = rem &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1366 </pre>
1367 <h5>Overview:</h5>
1368 <p>The '<tt>rem</tt>' instruction returns the remainder from the
1369 division of its two operands.</p>
1370 <h5>Arguments:</h5>
1371 <p>The two arguments to the '<tt>rem</tt>' instruction must be either <a
1372  href="#t_integer">integer</a> or <a href="#t_floating">floating point</a>
1373 values. 
1374 This instruction can also take <a href="#t_packed">packed</a> versions of the values.
1375 Both arguments must have identical types.</p>
1376 <h5>Semantics:</h5>
1377 <p>This returns the <i>remainder</i> of a division (where the result
1378 has the same sign as the divisor), not the <i>modulus</i> (where the
1379 result has the same sign as the dividend) of a value.  For more
1380 information about the difference, see: <a
1381  href="http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html">The
1382 Math Forum</a>.</p>
1383 <h5>Example:</h5>
1384 <pre>  &lt;result&gt; = rem int 4, %var          <i>; yields {int}:result = 4 % %var</i>
1385 </pre>
1386 </div>
1387 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1388 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_setcc">'<tt>set<i>cc</i></tt>'
1389 Instructions</a> </div>
1390 <div class="doc_text">
1391 <h5>Syntax:</h5>
1392 <pre>  &lt;result&gt; = seteq &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1393   &lt;result&gt; = setne &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1394   &lt;result&gt; = setlt &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1395   &lt;result&gt; = setgt &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1396   &lt;result&gt; = setle &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1397   &lt;result&gt; = setge &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {bool}:result</i>
1398 </pre>
1399 <h5>Overview:</h5>
1400 <p>The '<tt>set<i>cc</i></tt>' family of instructions returns a boolean
1401 value based on a comparison of their two operands.</p>
1402 <h5>Arguments:</h5>
1403 <p>The two arguments to the '<tt>set<i>cc</i></tt>' instructions must
1404 be of <a href="#t_firstclass">first class</a> type (it is not possible
1405 to compare '<tt>label</tt>'s, '<tt>array</tt>'s, '<tt>structure</tt>'
1406 or '<tt>void</tt>' values, etc...).  Both arguments must have identical
1407 types.</p>
1408 <h5>Semantics:</h5>
1409 <p>The '<tt>seteq</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1410 value if both operands are equal.<br>
1411 The '<tt>setne</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1412 value if both operands are unequal.<br>
1413 The '<tt>setlt</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1414 value if the first operand is less than the second operand.<br>
1415 The '<tt>setgt</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1416 value if the first operand is greater than the second operand.<br>
1417 The '<tt>setle</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1418 value if the first operand is less than or equal to the second operand.<br>
1419 The '<tt>setge</tt>' instruction yields a <tt>true</tt> '<tt>bool</tt>'
1420 value if the first operand is greater than or equal to the second
1421 operand.</p>
1422 <h5>Example:</h5>
1423 <pre>  &lt;result&gt; = seteq int   4, 5        <i>; yields {bool}:result = false</i>
1424   &lt;result&gt; = setne float 4, 5        <i>; yields {bool}:result = true</i>
1425   &lt;result&gt; = setlt uint  4, 5        <i>; yields {bool}:result = true</i>
1426   &lt;result&gt; = setgt sbyte 4, 5        <i>; yields {bool}:result = false</i>
1427   &lt;result&gt; = setle sbyte 4, 5        <i>; yields {bool}:result = true</i>
1428   &lt;result&gt; = setge sbyte 4, 5        <i>; yields {bool}:result = false</i>
1429 </pre>
1430 </div>
1431 <!-- ======================================================================= -->
1432 <div class="doc_subsection"> <a name="bitwiseops">Bitwise Binary
1433 Operations</a> </div>
1434 <div class="doc_text">
1435 <p>Bitwise binary operators are used to do various forms of
1436 bit-twiddling in a program.  They are generally very efficient
1437 instructions and can commonly be strength reduced from other
1438 instructions.  They require two operands, execute an operation on them,
1439 and produce a single value.  The resulting value of the bitwise binary
1440 operators is always the same type as its first operand.</p>
1441 </div>
1442 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1443 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_and">'<tt>and</tt>'
1444 Instruction</a> </div>
1445 <div class="doc_text">
1446 <h5>Syntax:</h5>
1447 <pre>  &lt;result&gt; = and &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1448 </pre>
1449 <h5>Overview:</h5>
1450 <p>The '<tt>and</tt>' instruction returns the bitwise logical and of
1451 its two operands.</p>
1452 <h5>Arguments:</h5>
1453 <p>The two arguments to the '<tt>and</tt>' instruction must be <a
1454  href="#t_integral">integral</a> values.  Both arguments must have
1455 identical types.</p>
1456 <h5>Semantics:</h5>
1457 <p>The truth table used for the '<tt>and</tt>' instruction is:</p>
1458 <p> </p>
1459 <div style="align: center">
1460 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1461   <tbody>
1462     <tr>
1463       <td>In0</td>
1464       <td>In1</td>
1465       <td>Out</td>
1466     </tr>
1467     <tr>
1468       <td>0</td>
1469       <td>0</td>
1470       <td>0</td>
1471     </tr>
1472     <tr>
1473       <td>0</td>
1474       <td>1</td>
1475       <td>0</td>
1476     </tr>
1477     <tr>
1478       <td>1</td>
1479       <td>0</td>
1480       <td>0</td>
1481     </tr>
1482     <tr>
1483       <td>1</td>
1484       <td>1</td>
1485       <td>1</td>
1486     </tr>
1487   </tbody>
1488 </table>
1489 </div>
1490 <h5>Example:</h5>
1491 <pre>  &lt;result&gt; = and int 4, %var         <i>; yields {int}:result = 4 &amp; %var</i>
1492   &lt;result&gt; = and int 15, 40          <i>; yields {int}:result = 8</i>
1493   &lt;result&gt; = and int 4, 8            <i>; yields {int}:result = 0</i>
1494 </pre>
1495 </div>
1496 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1497 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_or">'<tt>or</tt>' Instruction</a> </div>
1498 <div class="doc_text">
1499 <h5>Syntax:</h5>
1500 <pre>  &lt;result&gt; = or &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1501 </pre>
1502 <h5>Overview:</h5>
1503 <p>The '<tt>or</tt>' instruction returns the bitwise logical inclusive
1504 or of its two operands.</p>
1505 <h5>Arguments:</h5>
1506 <p>The two arguments to the '<tt>or</tt>' instruction must be <a
1507  href="#t_integral">integral</a> values.  Both arguments must have
1508 identical types.</p>
1509 <h5>Semantics:</h5>
1510 <p>The truth table used for the '<tt>or</tt>' instruction is:</p>
1511 <p> </p>
1512 <div style="align: center">
1513 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1514   <tbody>
1515     <tr>
1516       <td>In0</td>
1517       <td>In1</td>
1518       <td>Out</td>
1519     </tr>
1520     <tr>
1521       <td>0</td>
1522       <td>0</td>
1523       <td>0</td>
1524     </tr>
1525     <tr>
1526       <td>0</td>
1527       <td>1</td>
1528       <td>1</td>
1529     </tr>
1530     <tr>
1531       <td>1</td>
1532       <td>0</td>
1533       <td>1</td>
1534     </tr>
1535     <tr>
1536       <td>1</td>
1537       <td>1</td>
1538       <td>1</td>
1539     </tr>
1540   </tbody>
1541 </table>
1542 </div>
1543 <h5>Example:</h5>
1544 <pre>  &lt;result&gt; = or int 4, %var         <i>; yields {int}:result = 4 | %var</i>
1545   &lt;result&gt; = or int 15, 40          <i>; yields {int}:result = 47</i>
1546   &lt;result&gt; = or int 4, 8            <i>; yields {int}:result = 12</i>
1547 </pre>
1548 </div>
1549 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1550 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_xor">'<tt>xor</tt>'
1551 Instruction</a> </div>
1552 <div class="doc_text">
1553 <h5>Syntax:</h5>
1554 <pre>  &lt;result&gt; = xor &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1555 </pre>
1556 <h5>Overview:</h5>
1557 <p>The '<tt>xor</tt>' instruction returns the bitwise logical exclusive
1558 or of its two operands.  The <tt>xor</tt> is used to implement the
1559 "one's complement" operation, which is the "~" operator in C.</p>
1560 <h5>Arguments:</h5>
1561 <p>The two arguments to the '<tt>xor</tt>' instruction must be <a
1562  href="#t_integral">integral</a> values.  Both arguments must have
1563 identical types.</p>
1564 <h5>Semantics:</h5>
1565 <p>The truth table used for the '<tt>xor</tt>' instruction is:</p>
1566 <p> </p>
1567 <div style="align: center">
1568 <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="4">
1569   <tbody>
1570     <tr>
1571       <td>In0</td>
1572       <td>In1</td>
1573       <td>Out</td>
1574     </tr>
1575     <tr>
1576       <td>0</td>
1577       <td>0</td>
1578       <td>0</td>
1579     </tr>
1580     <tr>
1581       <td>0</td>
1582       <td>1</td>
1583       <td>1</td>
1584     </tr>
1585     <tr>
1586       <td>1</td>
1587       <td>0</td>
1588       <td>1</td>
1589     </tr>
1590     <tr>
1591       <td>1</td>
1592       <td>1</td>
1593       <td>0</td>
1594     </tr>
1595   </tbody>
1596 </table>
1597 </div>
1598 <p> </p>
1599 <h5>Example:</h5>
1600 <pre>  &lt;result&gt; = xor int 4, %var         <i>; yields {int}:result = 4 ^ %var</i>
1601   &lt;result&gt; = xor int 15, 40          <i>; yields {int}:result = 39</i>
1602   &lt;result&gt; = xor int 4, 8            <i>; yields {int}:result = 12</i>
1603   &lt;result&gt; = xor int %V, -1          <i>; yields {int}:result = ~%V</i>
1604 </pre>
1605 </div>
1606 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1607 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_shl">'<tt>shl</tt>'
1608 Instruction</a> </div>
1609 <div class="doc_text">
1610 <h5>Syntax:</h5>
1611 <pre>  &lt;result&gt; = shl &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, ubyte &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1612 </pre>
1613 <h5>Overview:</h5>
1614 <p>The '<tt>shl</tt>' instruction returns the first operand shifted to
1615 the left a specified number of bits.</p>
1616 <h5>Arguments:</h5>
1617 <p>The first argument to the '<tt>shl</tt>' instruction must be an <a
1618  href="#t_integer">integer</a> type.  The second argument must be an '<tt>ubyte</tt>'
1619 type.</p>
1620 <h5>Semantics:</h5>
1621 <p>The value produced is <tt>var1</tt> * 2<sup><tt>var2</tt></sup>.</p>
1622 <h5>Example:</h5>
1623 <pre>  &lt;result&gt; = shl int 4, ubyte %var   <i>; yields {int}:result = 4 &lt;&lt; %var</i>
1624   &lt;result&gt; = shl int 4, ubyte 2      <i>; yields {int}:result = 16</i>
1625   &lt;result&gt; = shl int 1, ubyte 10     <i>; yields {int}:result = 1024</i>
1626 </pre>
1627 </div>
1628 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1629 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_shr">'<tt>shr</tt>'
1630 Instruction</a> </div>
1631 <div class="doc_text">
1632 <h5>Syntax:</h5>
1633 <pre>  &lt;result&gt; = shr &lt;ty&gt; &lt;var1&gt;, ubyte &lt;var2&gt;   <i>; yields {ty}:result</i>
1634 </pre>
1635 <h5>Overview:</h5>
1636 <p>The '<tt>shr</tt>' instruction returns the first operand shifted to
1637 the right a specified number of bits.</p>
1638 <h5>Arguments:</h5>
1639 <p>The first argument to the '<tt>shr</tt>' instruction must be an <a
1640  href="#t_integer">integer</a> type.  The second argument must be an '<tt>ubyte</tt>'
1641 type.</p>
1642 <h5>Semantics:</h5>
1643 <p>If the first argument is a <a href="#t_signed">signed</a> type, the
1644 most significant bit is duplicated in the newly free'd bit positions. 
1645 If the first argument is unsigned, zero bits shall fill the empty
1646 positions.</p>
1647 <h5>Example:</h5>
1648 <pre>  &lt;result&gt; = shr int 4, ubyte %var   <i>; yields {int}:result = 4 &gt;&gt; %var</i>
1649   &lt;result&gt; = shr uint 4, ubyte 1     <i>; yields {uint}:result = 2</i>
1650   &lt;result&gt; = shr int 4, ubyte 2      <i>; yields {int}:result = 1</i>
1651   &lt;result&gt; = shr sbyte 4, ubyte 3    <i>; yields {sbyte}:result = 0</i>
1652   &lt;result&gt; = shr sbyte -2, ubyte 1   <i>; yields {sbyte}:result = -1</i>
1653 </pre>
1654 </div>
1655 <!-- ======================================================================= -->
1656 <div class="doc_subsection"> <a name="memoryops">Memory Access
1657 Operations</a></div>
1658 <div class="doc_text">
1659 <p>A key design point of an SSA-based representation is how it
1660 represents memory.  In LLVM, no memory locations are in SSA form, which
1661 makes things very simple.  This section describes how to read, write,
1662 allocate, and free memory in LLVM.</p>
1663 </div>
1664 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1665 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_malloc">'<tt>malloc</tt>'
1666 Instruction</a> </div>
1667 <div class="doc_text">
1668 <h5>Syntax:</h5>
1669 <pre>  &lt;result&gt; = malloc &lt;type&gt;, uint &lt;NumElements&gt;     <i>; yields {type*}:result</i>
1670   &lt;result&gt; = malloc &lt;type&gt;                         <i>; yields {type*}:result</i>
1671 </pre>
1672 <h5>Overview:</h5>
1673 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates memory from the system
1674 heap and returns a pointer to it.</p>
1675 <h5>Arguments:</h5>
1676 <p>The '<tt>malloc</tt>' instruction allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt>
1677 bytes of memory from the operating system and returns a pointer of the
1678 appropriate type to the program.  The second form of the instruction is
1679 a shorter version of the first instruction that defaults to allocating
1680 one element.</p>
1681 <p>'<tt>type</tt>' must be a sized type.</p>
1682 <h5>Semantics:</h5>
1683 <p>Memory is allocated using the system "<tt>malloc</tt>" function, and
1684 a pointer is returned.</p>
1685 <h5>Example:</h5>
1686 <pre>  %array  = malloc [4 x ubyte ]                    <i>; yields {[%4 x ubyte]*}:array</i>
1687
1688   %size   = <a
1689  href="#i_add">add</a> uint 2, 2                          <i>; yields {uint}:size = uint 4</i>
1690   %array1 = malloc ubyte, uint 4                   <i>; yields {ubyte*}:array1</i>
1691   %array2 = malloc [12 x ubyte], uint %size        <i>; yields {[12 x ubyte]*}:array2</i>
1692 </pre>
1693 </div>
1694 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1695 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_free">'<tt>free</tt>'
1696 Instruction</a> </div>
1697 <div class="doc_text">
1698 <h5>Syntax:</h5>
1699 <pre>  free &lt;type&gt; &lt;value&gt;                              <i>; yields {void}</i>
1700 </pre>
1701 <h5>Overview:</h5>
1702 <p>The '<tt>free</tt>' instruction returns memory back to the unused
1703 memory heap, to be reallocated in the future.</p>
1704 <p> </p>
1705 <h5>Arguments:</h5>
1706 <p>'<tt>value</tt>' shall be a pointer value that points to a value
1707 that was allocated with the '<tt><a href="#i_malloc">malloc</a></tt>'
1708 instruction.</p>
1709 <h5>Semantics:</h5>
1710 <p>Access to the memory pointed to by the pointer is no longer defined
1711 after this instruction executes.</p>
1712 <h5>Example:</h5>
1713 <pre>  %array  = <a href="#i_malloc">malloc</a> [4 x ubyte]                    <i>; yields {[4 x ubyte]*}:array</i>
1714             free   [4 x ubyte]* %array
1715 </pre>
1716 </div>
1717 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1718 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_alloca">'<tt>alloca</tt>'
1719 Instruction</a> </div>
1720 <div class="doc_text">
1721 <h5>Syntax:</h5>
1722 <pre>  &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;, uint &lt;NumElements&gt;  <i>; yields {type*}:result</i>
1723   &lt;result&gt; = alloca &lt;type&gt;                      <i>; yields {type*}:result</i>
1724 </pre>
1725 <h5>Overview:</h5>
1726 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates memory on the current
1727 stack frame of the procedure that is live until the current function
1728 returns to its caller.</p>
1729 <h5>Arguments:</h5>
1730 <p>The '<tt>alloca</tt>' instruction allocates <tt>sizeof(&lt;type&gt;)*NumElements</tt>
1731 bytes of memory on the runtime stack, returning a pointer of the
1732 appropriate type to the program.  The second form of the instruction is
1733 a shorter version of the first that defaults to allocating one element.</p>
1734 <p>'<tt>type</tt>' may be any sized type.</p>
1735 <h5>Semantics:</h5>
1736 <p>Memory is allocated, a pointer is returned.  '<tt>alloca</tt>'d
1737 memory is automatically released when the function returns.  The '<tt>alloca</tt>'
1738 instruction is commonly used to represent automatic variables that must
1739 have an address available.  When the function returns (either with the <tt><a
1740  href="#i_ret">ret</a></tt> or <tt><a href="#i_invoke">invoke</a></tt>
1741 instructions), the memory is reclaimed.</p>
1742 <h5>Example:</h5>
1743 <pre>  %ptr = alloca int                              <i>; yields {int*}:ptr</i>
1744   %ptr = alloca int, uint 4                      <i>; yields {int*}:ptr</i>
1745 </pre>
1746 </div>
1747 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1748 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_load">'<tt>load</tt>'
1749 Instruction</a> </div>
1750 <div class="doc_text">
1751 <h5>Syntax:</h5>
1752 <pre>  &lt;result&gt; = load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;<br>  &lt;result&gt; = volatile load &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;<br></pre>
1753 <h5>Overview:</h5>
1754 <p>The '<tt>load</tt>' instruction is used to read from memory.</p>
1755 <h5>Arguments:</h5>
1756 <p>The argument to the '<tt>load</tt>' instruction specifies the memory
1757 address to load from.  The pointer must point to a <a
1758  href="#t_firstclass">first class</a> type.  If the <tt>load</tt> is
1759 marked as <tt>volatile</tt> then the optimizer is not allowed to modify
1760 the number or order of execution of this <tt>load</tt> with other
1761 volatile <tt>load</tt> and <tt><a href="#i_store">store</a></tt>
1762 instructions. </p>
1763 <h5>Semantics:</h5>
1764 <p>The location of memory pointed to is loaded.</p>
1765 <h5>Examples:</h5>
1766 <pre>  %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> int                               <i>; yields {int*}:ptr</i>
1767   <a
1768  href="#i_store">store</a> int 3, int* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
1769   %val = load int* %ptr                           <i>; yields {int}:val = int 3</i>
1770 </pre>
1771 </div>
1772 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1773 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_store">'<tt>store</tt>'
1774 Instruction</a> </div>
1775 <h5>Syntax:</h5>
1776 <pre>  store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;                   <i>; yields {void}</i>
1777   volatile store &lt;ty&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty&gt;* &lt;pointer&gt;                   <i>; yields {void}</i>
1778 </pre>
1779 <h5>Overview:</h5>
1780 <p>The '<tt>store</tt>' instruction is used to write to memory.</p>
1781 <h5>Arguments:</h5>
1782 <p>There are two arguments to the '<tt>store</tt>' instruction: a value
1783 to store and an address to store it into.  The type of the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>'
1784 operand must be a pointer to the type of the '<tt>&lt;value&gt;</tt>'
1785 operand. If the <tt>store</tt> is marked as <tt>volatile</tt> then the
1786 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of
1787 this <tt>store</tt> with other volatile <tt>load</tt> and <tt><a
1788  href="#i_store">store</a></tt> instructions.</p>
1789 <h5>Semantics:</h5>
1790 <p>The contents of memory are updated to contain '<tt>&lt;value&gt;</tt>'
1791 at the location specified by the '<tt>&lt;pointer&gt;</tt>' operand.</p>
1792 <h5>Example:</h5>
1793 <pre>  %ptr = <a href="#i_alloca">alloca</a> int                               <i>; yields {int*}:ptr</i>
1794   <a
1795  href="#i_store">store</a> int 3, int* %ptr                          <i>; yields {void}</i>
1796   %val = load int* %ptr                           <i>; yields {int}:val = int 3</i>
1797 </pre>
1798 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1799 <div class="doc_subsubsection">
1800    <a name="i_getelementptr">'<tt>getelementptr</tt>' Instruction</a>
1801 </div>
1802
1803 <div class="doc_text">
1804 <h5>Syntax:</h5>
1805 <pre>
1806   &lt;result&gt; = getelementptr &lt;ty&gt;* &lt;ptrval&gt;{, &lt;ty&gt; &lt;idx&gt;}*
1807 </pre>
1808
1809 <h5>Overview:</h5>
1810
1811 <p>
1812 The '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to get the address of a
1813 subelement of an aggregate data structure.</p>
1814
1815 <h5>Arguments:</h5>
1816
1817 <p>This instruction takes a list of integer constants that indicate what
1818 elements of the aggregate object to index to.  The actual types of the arguments
1819 provided depend on the type of the first pointer argument.  The
1820 '<tt>getelementptr</tt>' instruction is used to index down through the type
1821 levels of a structure.  When indexing into a structure, only <tt>uint</tt>
1822 integer constants are allowed.  When indexing into an array or pointer
1823 <tt>int</tt> and <tt>long</tt> indexes are allowed of any sign.</p>
1824
1825 <p>For example, let's consider a C code fragment and how it gets
1826 compiled to LLVM:</p>
1827
1828 <pre>
1829   struct RT {
1830     char A;
1831     int B[10][20];
1832     char C;
1833   };
1834   struct ST {
1835     int X;
1836     double Y;
1837     struct RT Z;
1838   };
1839
1840   int *foo(struct ST *s) {
1841     return &amp;s[1].Z.B[5][13];
1842   }
1843 </pre>
1844
1845 <p>The LLVM code generated by the GCC frontend is:</p>
1846
1847 <pre>
1848   %RT = type { sbyte, [10 x [20 x int]], sbyte }
1849   %ST = type { int, double, %RT }
1850
1851   implementation
1852
1853   int* %foo(%ST* %s) {
1854   entry:
1855     %reg = getelementptr %ST* %s, int 1, uint 2, uint 1, int 5, int 13
1856     ret int* %reg
1857   }
1858 </pre>
1859
1860 <h5>Semantics:</h5>
1861
1862 <p>The index types specified for the '<tt>getelementptr</tt>' instruction depend
1863 on the pointer type that is being index into. <a href="#t_pointer">Pointer</a>
1864 and <a href="#t_array">array</a> types require <tt>uint</tt>, <tt>int</tt>,
1865 <tt>ulong</tt>, or <tt>long</tt> values, and <a href="#t_struct">structure</a>
1866 types require <tt>uint</tt> <b>constants</b>.</p>
1867
1868 <p>In the example above, the first index is indexing into the '<tt>%ST*</tt>'
1869 type, which is a pointer, yielding a '<tt>%ST</tt>' = '<tt>{ int, double, %RT
1870 }</tt>' type, a structure.  The second index indexes into the third element of
1871 the structure, yielding a '<tt>%RT</tt>' = '<tt>{ sbyte, [10 x [20 x int]],
1872 sbyte }</tt>' type, another structure.  The third index indexes into the second
1873 element of the structure, yielding a '<tt>[10 x [20 x int]]</tt>' type, an
1874 array.  The two dimensions of the array are subscripted into, yielding an
1875 '<tt>int</tt>' type.  The '<tt>getelementptr</tt>' instruction return a pointer
1876 to this element, thus computing a value of '<tt>int*</tt>' type.</p>
1877
1878 <p>Note that it is perfectly legal to index partially through a
1879 structure, returning a pointer to an inner element.  Because of this,
1880 the LLVM code for the given testcase is equivalent to:</p>
1881
1882 <pre>
1883   int* %foo(%ST* %s) {
1884     %t1 = getelementptr %ST* %s, int 1                        <i>; yields %ST*:%t1</i>
1885     %t2 = getelementptr %ST* %t1, int 0, uint 2               <i>; yields %RT*:%t2</i>
1886     %t3 = getelementptr %RT* %t2, int 0, uint 1               <i>; yields [10 x [20 x int]]*:%t3</i>
1887     %t4 = getelementptr [10 x [20 x int]]* %t3, int 0, int 5  <i>; yields [20 x int]*:%t4</i>
1888     %t5 = getelementptr [20 x int]* %t4, int 0, int 13        <i>; yields int*:%t5</i>
1889     ret int* %t5
1890   }
1891 </pre>
1892 <h5>Example:</h5>
1893 <pre>
1894     <i>; yields [12 x ubyte]*:aptr</i>
1895     %aptr = getelementptr {int, [12 x ubyte]}* %sptr, long 0, uint 1
1896 </pre>
1897
1898 </div>
1899 <!-- ======================================================================= -->
1900 <div class="doc_subsection"> <a name="otherops">Other Operations</a> </div>
1901 <div class="doc_text">
1902 <p>The instructions in this category are the "miscellaneous"
1903 instructions, which defy better classification.</p>
1904 </div>
1905 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1906 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_phi">'<tt>phi</tt>'
1907 Instruction</a> </div>
1908 <div class="doc_text">
1909 <h5>Syntax:</h5>
1910 <pre>  &lt;result&gt; = phi &lt;ty&gt; [ &lt;val0&gt;, &lt;label0&gt;], ...<br></pre>
1911 <h5>Overview:</h5>
1912 <p>The '<tt>phi</tt>' instruction is used to implement the &#966; node in
1913 the SSA graph representing the function.</p>
1914 <h5>Arguments:</h5>
1915 <p>The type of the incoming values are specified with the first type
1916 field. After this, the '<tt>phi</tt>' instruction takes a list of pairs
1917 as arguments, with one pair for each predecessor basic block of the
1918 current block.  Only values of <a href="#t_firstclass">first class</a>
1919 type may be used as the value arguments to the PHI node.  Only labels
1920 may be used as the label arguments.</p>
1921 <p>There must be no non-phi instructions between the start of a basic
1922 block and the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in
1923 a basic block.</p>
1924 <h5>Semantics:</h5>
1925 <p>At runtime, the '<tt>phi</tt>' instruction logically takes on the
1926 value specified by the parameter, depending on which basic block we
1927 came from in the last <a href="#terminators">terminator</a> instruction.</p>
1928 <h5>Example:</h5>
1929 <pre>Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...<br>  %indvar = phi uint [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]<br>  %nextindvar = add uint %indvar, 1<br>  br label %Loop<br></pre>
1930 </div>
1931
1932 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1933 <div class="doc_subsubsection">
1934    <a name="i_cast">'<tt>cast .. to</tt>' Instruction</a>
1935 </div>
1936
1937 <div class="doc_text">
1938
1939 <h5>Syntax:</h5>
1940
1941 <pre>
1942   &lt;result&gt; = cast &lt;ty&gt; &lt;value&gt; to &lt;ty2&gt;             <i>; yields ty2</i>
1943 </pre>
1944
1945 <h5>Overview:</h5>
1946
1947 <p>
1948 The '<tt>cast</tt>' instruction is used as the primitive means to convert
1949 integers to floating point, change data type sizes, and break type safety (by
1950 casting pointers).
1951 </p>
1952
1953
1954 <h5>Arguments:</h5>
1955
1956 <p>
1957 The '<tt>cast</tt>' instruction takes a value to cast, which must be a first
1958 class value, and a type to cast it to, which must also be a <a
1959 href="#t_firstclass">first class</a> type.
1960 </p>
1961
1962 <h5>Semantics:</h5>
1963
1964 <p>
1965 This instruction follows the C rules for explicit casts when determining how the
1966 data being cast must change to fit in its new container.
1967 </p>
1968
1969 <p>
1970 When casting to bool, any value that would be considered true in the context of
1971 a C '<tt>if</tt>' condition is converted to the boolean '<tt>true</tt>' values,
1972 all else are '<tt>false</tt>'.
1973 </p>
1974
1975 <p>
1976 When extending an integral value from a type of one signness to another (for
1977 example '<tt>sbyte</tt>' to '<tt>ulong</tt>'), the value is sign-extended if the
1978 <b>source</b> value is signed, and zero-extended if the source value is
1979 unsigned. <tt>bool</tt> values are always zero extended into either zero or
1980 one.
1981 </p>
1982
1983 <h5>Example:</h5>
1984
1985 <pre>
1986   %X = cast int 257 to ubyte              <i>; yields ubyte:1</i>
1987   %Y = cast int 123 to bool               <i>; yields bool:true</i>
1988 </pre>
1989 </div>
1990
1991 <!-- _______________________________________________________________________ -->
1992 <div class="doc_subsubsection">
1993    <a name="i_select">'<tt>select</tt>' Instruction</a>
1994 </div>
1995
1996 <div class="doc_text">
1997
1998 <h5>Syntax:</h5>
1999
2000 <pre>
2001   &lt;result&gt; = select bool &lt;cond&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val1&gt;, &lt;ty&gt; &lt;val2&gt;             <i>; yields ty</i>
2002 </pre>
2003
2004 <h5>Overview:</h5>
2005
2006 <p>
2007 The '<tt>select</tt>' instruction is used to choose one value based on a
2008 condition, without branching.
2009 </p>
2010
2011
2012 <h5>Arguments:</h5>
2013
2014 <p>
2015 The '<tt>select</tt>' instruction requires a boolean value indicating the condition, and two values of the same <a href="#t_firstclass">first class</a> type.
2016 </p>
2017
2018 <h5>Semantics:</h5>
2019
2020 <p>
2021 If the boolean condition evaluates to true, the instruction returns the first
2022 value argument, otherwise it returns the second value argument.
2023 </p>
2024
2025 <h5>Example:</h5>
2026
2027 <pre>
2028   %X = select bool true, ubyte 17, ubyte 42          <i>; yields ubyte:17</i>
2029 </pre>
2030 </div>
2031
2032
2033
2034
2035
2036 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2037 <div class="doc_subsubsection"> <a name="i_call">'<tt>call</tt>'
2038 Instruction</a> </div>
2039 <div class="doc_text">
2040 <h5>Syntax:</h5>
2041 <pre>  &lt;result&gt; = call &lt;ty&gt;* &lt;fnptrval&gt;(&lt;param list&gt;)<br></pre>
2042 <h5>Overview:</h5>
2043 <p>The '<tt>call</tt>' instruction represents a simple function call.</p>
2044 <h5>Arguments:</h5>
2045 <p>This instruction requires several arguments:</p>
2046 <ol>
2047   <li>
2048     <p>'<tt>ty</tt>': shall be the signature of the pointer to function
2049 value   being invoked.  The argument types must match the types implied
2050 by this   signature.</p>
2051   </li>
2052   <li>
2053     <p>'<tt>fnptrval</tt>': An LLVM value containing a pointer to a
2054 function   to be invoked. In most cases, this is a direct function
2055 invocation, but   indirect <tt>call</tt>s are just as possible,
2056 calling an arbitrary pointer to   function values.</p>
2057   </li>
2058   <li>
2059     <p>'<tt>function args</tt>': argument list whose types match the
2060 function   signature argument types.  If the function signature
2061 indicates the function   accepts a variable number of arguments, the
2062 extra arguments can be   specified.</p>
2063   </li>
2064 </ol>
2065 <h5>Semantics:</h5>
2066 <p>The '<tt>call</tt>' instruction is used to cause control flow to
2067 transfer to a specified function, with its incoming arguments bound to
2068 the specified values. Upon a '<tt><a href="#i_ret">ret</a></tt>'
2069 instruction in the called function, control flow continues with the
2070 instruction after the function call, and the return value of the
2071 function is bound to the result argument.  This is a simpler case of
2072 the <a href="#i_invoke">invoke</a> instruction.</p>
2073 <h5>Example:</h5>
2074 <pre>  %retval = call int %test(int %argc)<br>  call int(sbyte*, ...) *%printf(sbyte* %msg, int 12, sbyte 42);<br></pre>
2075 </div>
2076
2077 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2078 <div class="doc_subsubsection">
2079   <a name="i_vanext">'<tt>vanext</tt>' Instruction</a>
2080 </div>
2081
2082 <div class="doc_text">
2083
2084 <h5>Syntax:</h5>
2085
2086 <pre>
2087   &lt;resultarglist&gt; = vanext &lt;va_list&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
2088 </pre>
2089
2090 <h5>Overview:</h5>
2091
2092 <p>The '<tt>vanext</tt>' instruction is used to access arguments passed
2093 through the "variable argument" area of a function call.  It is used to
2094 implement the <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
2095
2096 <h5>Arguments:</h5>
2097
2098 <p>This instruction takes a <tt>va_list</tt> value and the type of the
2099 argument. It returns another <tt>va_list</tt>. The actual type of
2100 <tt>va_list</tt> may be defined differently for different targets.  Most targets
2101 use a <tt>va_list</tt> type of <tt>sbyte*</tt> or some other pointer type.</p>
2102
2103 <h5>Semantics:</h5>
2104
2105 <p>The '<tt>vanext</tt>' instruction advances the specified <tt>va_list</tt>
2106 past an argument of the specified type.  In conjunction with the <a
2107  href="#i_vaarg"><tt>vaarg</tt></a> instruction, it is used to implement
2108 the <tt>va_arg</tt> macro available in C.  For more information, see
2109 the variable argument handling <a href="#int_varargs">Intrinsic
2110 Functions</a>.</p>
2111
2112 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which
2113 does not take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
2114 function.</p>
2115
2116 <p><tt>vanext</tt> is an LLVM instruction instead of an <a
2117 href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes a type as an
2118 argument.  The type refers to the current argument in the <tt>va_list</tt>, it
2119 tells the compiler how far on the stack it needs to advance to find the next
2120 argument</p>
2121
2122 <h5>Example:</h5>
2123
2124 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a>
2125 section.</p>
2126
2127 </div>
2128
2129 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2130 <div class="doc_subsubsection">
2131   <a name="i_vaarg">'<tt>vaarg</tt>' Instruction</a>
2132 </div>
2133
2134 <div class="doc_text">
2135
2136 <h5>Syntax:</h5>
2137
2138 <pre>
2139   &lt;resultval&gt; = vaarg &lt;va_list&gt; &lt;arglist&gt;, &lt;argty&gt;
2140 </pre>
2141
2142 <h5>Overview:</h5>
2143
2144 <p>The '<tt>vaarg</tt>' instruction is used to access arguments passed through
2145 the "variable argument" area of a function call.  It is used to implement the
2146 <tt>va_arg</tt> macro in C.</p>
2147
2148 <h5>Arguments:</h5>
2149
2150 <p>This instruction takes a <tt>va_list</tt> value and the type of the
2151 argument. It returns a value of the specified argument type.  Again, the actual
2152 type of <tt>va_list</tt> is target specific.</p>
2153
2154 <h5>Semantics:</h5>
2155
2156 <p>The '<tt>vaarg</tt>' instruction loads an argument of the specified type from
2157 the specified <tt>va_list</tt>.  In conjunction with the <a
2158 href="#i_vanext"><tt>vanext</tt></a> instruction, it is used to implement the
2159 <tt>va_arg</tt> macro available in C.  For more information, see the variable
2160 argument handling <a href="#int_varargs">Intrinsic Functions</a>.</p>
2161
2162 <p>It is legal for this instruction to be called in a function which does not
2163 take a variable number of arguments, for example, the <tt>vfprintf</tt>
2164 function.</p>
2165
2166 <p><tt>vaarg</tt> is an LLVM instruction instead of an <a
2167 href="#intrinsics">intrinsic function</a> because it takes an type as an
2168 argument.</p>
2169
2170 <h5>Example:</h5>
2171
2172 <p>See the <a href="#int_varargs">variable argument processing</a> section.</p>
2173
2174 </div>
2175
2176 <!-- *********************************************************************** -->
2177 <div class="doc_section"> <a name="intrinsics">Intrinsic Functions</a> </div>
2178 <!-- *********************************************************************** -->
2179
2180 <div class="doc_text">
2181
2182 <p>LLVM supports the notion of an "intrinsic function".  These functions have
2183 well known names and semantics, and are required to follow certain
2184 restrictions. Overall, these instructions represent an extension mechanism for
2185 the LLVM language that does not require changing all of the transformations in
2186 LLVM to add to the language (or the bytecode reader/writer, the parser,
2187 etc...).</p>
2188
2189 <p>Intrinsic function names must all start with an "<tt>llvm.</tt>" prefix, this
2190 prefix is reserved in LLVM for intrinsic names, thus functions may not be named
2191 this.  Intrinsic functions must always be external functions: you cannot define
2192 the body of intrinsic functions.  Intrinsic functions may only be used in call
2193 or invoke instructions: it is illegal to take the address of an intrinsic
2194 function.  Additionally, because intrinsic functions are part of the LLVM
2195 language, it is required that they all be documented here if any are added.</p>
2196
2197
2198 <p>
2199 Adding an intrinsic to LLVM is straight-forward if it is possible to express the
2200 concept in LLVM directly (ie, code generator support is not _required_).  To do
2201 this, extend the default implementation of the IntrinsicLowering class to handle
2202 the intrinsic.  Code generators use this class to lower intrinsics they do not
2203 understand to raw LLVM instructions that they do.
2204 </p>
2205
2206 </div>
2207
2208 <!-- ======================================================================= -->
2209 <div class="doc_subsection">
2210   <a name="int_varargs">Variable Argument Handling Intrinsics</a>
2211 </div>
2212
2213 <div class="doc_text">
2214
2215 <p>Variable argument support is defined in LLVM with the <a
2216  href="#i_vanext"><tt>vanext</tt></a> instruction and these three
2217 intrinsic functions.  These functions are related to the similarly
2218 named macros defined in the <tt>&lt;stdarg.h&gt;</tt> header file.</p>
2219
2220 <p>All of these functions operate on arguments that use a
2221 target-specific value type "<tt>va_list</tt>".  The LLVM assembly
2222 language reference manual does not define what this type is, so all
2223 transformations should be prepared to handle intrinsics with any type
2224 used.</p>
2225
2226 <p>This example shows how the <a href="#i_vanext"><tt>vanext</tt></a>
2227 instruction and the variable argument handling intrinsic functions are
2228 used.</p>
2229
2230 <pre>
2231 int %test(int %X, ...) {
2232   ; Initialize variable argument processing
2233   %ap = call sbyte* %<a href="#i_va_start">llvm.va_start</a>()
2234
2235   ; Read a single integer argument
2236   %tmp = vaarg sbyte* %ap, int
2237
2238   ; Advance to the next argument
2239   %ap2 = vanext sbyte* %ap, int
2240
2241   ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
2242   %aq = call sbyte* %<a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a>(sbyte* %ap2)
2243   call void %<a href="#i_va_end">llvm.va_end</a>(sbyte* %aq)
2244
2245   ; Stop processing of arguments.
2246   call void %<a href="#i_va_end">llvm.va_end</a>(sbyte* %ap2)
2247   ret int %tmp
2248 }
2249 </pre>
2250 </div>
2251
2252 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2253 <div class="doc_subsubsection">
2254   <a name="i_va_start">'<tt>llvm.va_start</tt>' Intrinsic</a>
2255 </div>
2256
2257
2258 <div class="doc_text">
2259 <h5>Syntax:</h5>
2260 <pre>  declare &lt;va_list&gt; %llvm.va_start()<br></pre>
2261 <h5>Overview:</h5>
2262 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic returns a new <tt>&lt;arglist&gt;</tt>
2263 for subsequent use by the variable argument intrinsics.</p>
2264 <h5>Semantics:</h5>
2265 <p>The '<tt>llvm.va_start</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_start</tt>
2266 macro available in C.  In a target-dependent way, it initializes and
2267 returns a <tt>va_list</tt> element, so that the next <tt>vaarg</tt>
2268 will produce the first variable argument passed to the function.  Unlike
2269 the C <tt>va_start</tt> macro, this intrinsic does not need to know the
2270 last argument of the function, the compiler can figure that out.</p>
2271 <p>Note that this intrinsic function is only legal to be called from
2272 within the body of a variable argument function.</p>
2273 </div>
2274
2275 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2276 <div class="doc_subsubsection">
2277  <a name="i_va_end">'<tt>llvm.va_end</tt>' Intrinsic</a>
2278 </div>
2279
2280 <div class="doc_text">
2281 <h5>Syntax:</h5>
2282 <pre>  declare void %llvm.va_end(&lt;va_list&gt; &lt;arglist&gt;)<br></pre>
2283 <h5>Overview:</h5>
2284 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic destroys <tt>&lt;arglist&gt;</tt>
2285 which has been initialized previously with <tt><a href="#i_va_start">llvm.va_start</a></tt>
2286 or <tt><a href="#i_va_copy">llvm.va_copy</a></tt>.</p>
2287 <h5>Arguments:</h5>
2288 <p>The argument is a <tt>va_list</tt> to destroy.</p>
2289 <h5>Semantics:</h5>
2290 <p>The '<tt>llvm.va_end</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_end</tt>
2291 macro available in C.  In a target-dependent way, it destroys the <tt>va_list</tt>.
2292 Calls to <a href="#i_va_start"><tt>llvm.va_start</tt></a> and <a
2293  href="#i_va_copy"><tt>llvm.va_copy</tt></a> must be matched exactly
2294 with calls to <tt>llvm.va_end</tt>.</p>
2295 </div>
2296
2297 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2298 <div class="doc_subsubsection">
2299   <a name="i_va_copy">'<tt>llvm.va_copy</tt>' Intrinsic</a>
2300 </div>
2301
2302 <div class="doc_text">
2303
2304 <h5>Syntax:</h5>
2305
2306 <pre>
2307   declare &lt;va_list&gt; %llvm.va_copy(&lt;va_list&gt; &lt;destarglist&gt;)
2308 </pre>
2309
2310 <h5>Overview:</h5>
2311
2312 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic copies the current argument position
2313 from the source argument list to the destination argument list.</p>
2314
2315 <h5>Arguments:</h5>
2316
2317 <p>The argument is the <tt>va_list</tt> to copy.</p>
2318
2319 <h5>Semantics:</h5>
2320
2321 <p>The '<tt>llvm.va_copy</tt>' intrinsic works just like the <tt>va_copy</tt>
2322 macro available in C.  In a target-dependent way, it copies the source
2323 <tt>va_list</tt> element into the returned list.  This intrinsic is necessary
2324 because the <tt><a href="#i_va_start">llvm.va_start</a></tt> intrinsic may be
2325 arbitrarily complex and require memory allocation, for example.</p>
2326
2327 </div>
2328
2329 <!-- ======================================================================= -->
2330 <div class="doc_subsection">
2331   <a name="int_gc">Accurate Garbage Collection Intrinsics</a>
2332 </div>
2333
2334 <div class="doc_text">
2335
2336 <p>
2337 LLVM support for <a href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage
2338 Collection</a> requires the implementation and generation of these intrinsics.
2339 These intrinsics allow identification of <a href="#i_gcroot">GC roots on the
2340 stack</a>, as well as garbage collector implementations that require <a
2341 href="#i_gcread">read</a> and <a href="#i_gcwrite">write</a> barriers.
2342 Front-ends for type-safe garbage collected languages should generate these
2343 intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors.  For more details, see <a
2344 href="GarbageCollection.html">Accurate Garbage Collection with LLVM</a>.
2345 </p>
2346 </div>
2347
2348 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2349 <div class="doc_subsubsection">
2350   <a name="i_gcroot">'<tt>llvm.gcroot</tt>' Intrinsic</a>
2351 </div>
2352
2353 <div class="doc_text">
2354
2355 <h5>Syntax:</h5>
2356
2357 <pre>
2358   declare void %llvm.gcroot(&lt;ty&gt;** %ptrloc, &lt;ty2&gt;* %metadata)
2359 </pre>
2360
2361 <h5>Overview:</h5>
2362
2363 <p>The '<tt>llvm.gcroot</tt>' intrinsic declares the existence of a GC root to
2364 the code generator, and allows some metadata to be associated with it.</p>
2365
2366 <h5>Arguments:</h5>
2367
2368 <p>The first argument specifies the address of a stack object that contains the
2369 root pointer.  The second pointer (which must be either a constant or a global
2370 value address) contains the meta-data to be associated with the root.</p>
2371
2372 <h5>Semantics:</h5>
2373
2374 <p>At runtime, a call to this intrinsics stores a null pointer into the "ptrloc"
2375 location.  At compile-time, the code generator generates information to allow
2376 the runtime to find the pointer at GC safe points.
2377 </p>
2378
2379 </div>
2380
2381
2382 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2383 <div class="doc_subsubsection">
2384   <a name="i_gcread">'<tt>llvm.gcread</tt>' Intrinsic</a>
2385 </div>
2386
2387 <div class="doc_text">
2388
2389 <h5>Syntax:</h5>
2390
2391 <pre>
2392   declare sbyte* %llvm.gcread(sbyte** %Ptr)
2393 </pre>
2394
2395 <h5>Overview:</h5>
2396
2397 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic identifies reads of references from heap
2398 locations, allowing garbage collector implementations that require read
2399 barriers.</p>
2400
2401 <h5>Arguments:</h5>
2402
2403 <p>The argument is the address to read from, which should be an address
2404 allocated from the garbage collector.</p>
2405
2406 <h5>Semantics:</h5>
2407
2408 <p>The '<tt>llvm.gcread</tt>' intrinsic has the same semantics as a load
2409 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
2410 garbage collector runtime, as needed.</p>
2411
2412 </div>
2413
2414
2415 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2416 <div class="doc_subsubsection">
2417   <a name="i_gcwrite">'<tt>llvm.gcwrite</tt>' Intrinsic</a>
2418 </div>
2419
2420 <div class="doc_text">
2421
2422 <h5>Syntax:</h5>
2423
2424 <pre>
2425   declare void %llvm.gcwrite(sbyte* %P1, sbyte** %P2)
2426 </pre>
2427
2428 <h5>Overview:</h5>
2429
2430 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic identifies writes of references to heap
2431 locations, allowing garbage collector implementations that require write
2432 barriers (such as generational or reference counting collectors).</p>
2433
2434 <h5>Arguments:</h5>
2435
2436 <p>The first argument is the reference to store, and the second is the heap
2437 location to store to.</p>
2438
2439 <h5>Semantics:</h5>
2440
2441 <p>The '<tt>llvm.gcwrite</tt>' intrinsic has the same semantics as a store
2442 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by the
2443 garbage collector runtime, as needed.</p>
2444
2445 </div>
2446
2447
2448
2449 <!-- ======================================================================= -->
2450 <div class="doc_subsection">
2451   <a name="int_codegen">Code Generator Intrinsics</a>
2452 </div>
2453
2454 <div class="doc_text">
2455 <p>
2456 These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that may only
2457 be implemented with code generator support.
2458 </p>
2459
2460 </div>
2461
2462 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2463 <div class="doc_subsubsection">
2464   <a name="i_returnaddress">'<tt>llvm.returnaddress</tt>' Intrinsic</a>
2465 </div>
2466
2467 <div class="doc_text">
2468
2469 <h5>Syntax:</h5>
2470 <pre>
2471   declare void* %llvm.returnaddress(uint &lt;level&gt;)
2472 </pre>
2473
2474 <h5>Overview:</h5>
2475
2476 <p>
2477 The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic returns a target-specific value
2478 indicating the return address of the current function or one of its callers.
2479 </p>
2480
2481 <h5>Arguments:</h5>
2482
2483 <p>
2484 The argument to this intrinsic indicates which function to return the address
2485 for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller, etc.  The
2486 argument is <b>required</b> to be a constant integer value.
2487 </p>
2488
2489 <h5>Semantics:</h5>
2490
2491 <p>
2492 The '<tt>llvm.returnaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer indicating
2493 the return address of the specified call frame, or zero if it cannot be
2494 identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be incorrect or 0
2495 for arguments other than zero, so it should only be used for debugging purposes.
2496 </p>
2497
2498 <p>
2499 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
2500 aggressive transformations, so the value returned may not be that of the obvious
2501 source-language caller.
2502 </p>
2503 </div>
2504
2505
2506 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2507 <div class="doc_subsubsection">
2508   <a name="i_frameaddress">'<tt>llvm.frameaddress</tt>' Intrinsic</a>
2509 </div>
2510
2511 <div class="doc_text">
2512
2513 <h5>Syntax:</h5>
2514 <pre>
2515   declare void* %llvm.frameaddress(uint &lt;level&gt;)
2516 </pre>
2517
2518 <h5>Overview:</h5>
2519
2520 <p>
2521 The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic returns the target-specific frame
2522 pointer value for the specified stack frame.
2523 </p>
2524
2525 <h5>Arguments:</h5>
2526
2527 <p>
2528 The argument to this intrinsic indicates which function to return the frame
2529 pointer for.  Zero indicates the calling function, one indicates its caller,
2530 etc.  The argument is <b>required</b> to be a constant integer value.
2531 </p>
2532
2533 <h5>Semantics:</h5>
2534
2535 <p>
2536 The '<tt>llvm.frameaddress</tt>' intrinsic either returns a pointer indicating
2537 the frame address of the specified call frame, or zero if it cannot be
2538 identified.  The value returned by this intrinsic is likely to be incorrect or 0
2539 for arguments other than zero, so it should only be used for debugging purposes.
2540 </p>
2541
2542 <p>
2543 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or other
2544 aggressive transformations, so the value returned may not be that of the obvious
2545 source-language caller.
2546 </p>
2547 </div>
2548
2549 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2550 <div class="doc_subsubsection">
2551   <a name="i_prefetch">'<tt>llvm.prefetch</tt>' Intrinsic</a>
2552 </div>
2553
2554 <div class="doc_text">
2555
2556 <h5>Syntax:</h5>
2557 <pre>
2558   declare void %llvm.prefetch(sbyte * &lt;address&gt;,
2559                                 uint &lt;rw&gt;, uint &lt;locality&gt;)
2560 </pre>
2561
2562 <h5>Overview:</h5>
2563
2564
2565 <p>
2566 The '<tt>llvm.prefetch</tt>' intrinsic is a hint to the code generator to insert
2567 a prefetch instruction if supported, otherwise it is a noop.  Prefetches have no
2568 effect on the behavior of the program, but can change its performance
2569 characteristics.
2570 </p>
2571
2572 <h5>Arguments:</h5>
2573
2574 <p>
2575 <tt>address</tt> is the address to be prefetched, <tt>rw</tt> is the specifier
2576 determining if the fetch should be for a read (0) or write (1), and
2577 <tt>locality</tt> is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
2578 locality, to (3) - extremely local keep in cache.  The <tt>rw</tt> and
2579 <tt>locality</tt> arguments must be constant integers.
2580 </p>
2581
2582 <h5>Semantics:</h5>
2583
2584 <p>
2585 This intrinsic does not modify the behavior of the program.  In particular,
2586 prefetches cannot trap and do not produce a value.  On targets that support this
2587 intrinsic, the prefetch can provide hints to the processor cache for better
2588 performance.
2589 </p>
2590
2591 </div>
2592
2593 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2594 <div class="doc_subsubsection">
2595   <a name="i_pcmarker">'<tt>llvm.pcmarker</tt>' Intrinsic</a>
2596 </div>
2597
2598 <div class="doc_text">
2599
2600 <h5>Syntax:</h5>
2601 <pre>
2602   declare void %llvm.pcmarker( uint &lt;id&gt; )
2603 </pre>
2604
2605 <h5>Overview:</h5>
2606
2607
2608 <p>
2609 The '<tt>llvm.pcmarker</tt>' intrinsic is a method to export a PC in a region of 
2610 code to simulators and other tools.  The method is target specific, but it is 
2611 expected that the marker will use exported symbols to transmit the PC of the marker.
2612 The marker makes no guaranties that it will remain with any specific instruction 
2613 after optimizations.  It is possible that the presense of a marker will inhibit 
2614 optimizations.  The intended use is to be inserted after optmizations to allow
2615 corrolations of simulation runs.
2616 </p>
2617
2618 <h5>Arguments:</h5>
2619
2620 <p>
2621 <tt>id</tt> is a numerical id identifying the marker.
2622 </p>
2623
2624 <h5>Semantics:</h5>
2625
2626 <p>
2627 This intrinsic does not modify the behavior of the program.  Backends that do not 
2628 support this intrinisic may ignore it.
2629 </p>
2630
2631 </div>
2632
2633
2634 <!-- ======================================================================= -->
2635 <div class="doc_subsection">
2636   <a name="int_os">Operating System Intrinsics</a>
2637 </div>
2638
2639 <div class="doc_text">
2640 <p>
2641 These intrinsics are provided by LLVM to support the implementation of
2642 operating system level code.
2643 </p>
2644
2645 </div>
2646
2647 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2648 <div class="doc_subsubsection">
2649   <a name="i_readport">'<tt>llvm.readport</tt>' Intrinsic</a>
2650 </div>
2651
2652 <div class="doc_text">
2653
2654 <h5>Syntax:</h5>
2655 <pre>
2656   declare &lt;integer type&gt; %llvm.readport (&lt;integer type&gt; &lt;address&gt;)
2657 </pre>
2658
2659 <h5>Overview:</h5>
2660
2661 <p>
2662 The '<tt>llvm.readport</tt>' intrinsic reads data from the specified hardware
2663 I/O port.
2664 </p>
2665
2666 <h5>Arguments:</h5>
2667
2668 <p>
2669 The argument to this intrinsic indicates the hardware I/O address from which
2670 to read the data.  The address is in the hardware I/O address namespace (as
2671 opposed to being a memory location for memory mapped I/O).
2672 </p>
2673
2674 <h5>Semantics:</h5>
2675
2676 <p>
2677 The '<tt>llvm.readport</tt>' intrinsic reads data from the hardware I/O port
2678 specified by <i>address</i> and returns the value.  The address and return
2679 value must be integers, but the size is dependent upon the platform upon which
2680 the program is code generated.  For example, on x86, the address must be an
2681 unsigned 16-bit value, and the return value must be 8, 16, or 32 bits.
2682 </p>
2683
2684 </div>
2685
2686 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2687 <div class="doc_subsubsection">
2688   <a name="i_writeport">'<tt>llvm.writeport</tt>' Intrinsic</a>
2689 </div>
2690
2691 <div class="doc_text">
2692
2693 <h5>Syntax:</h5>
2694 <pre>
2695   call void (&lt;integer type&gt;, &lt;integer type&gt;)*
2696             %llvm.writeport (&lt;integer type&gt; &lt;value&gt;,
2697                              &lt;integer type&gt; &lt;address&gt;)
2698 </pre>
2699
2700 <h5>Overview:</h5>
2701
2702 <p>
2703 The '<tt>llvm.writeport</tt>' intrinsic writes data to the specified hardware
2704 I/O port.
2705 </p>
2706
2707 <h5>Arguments:</h5>
2708
2709 <p>
2710 The first argument is the value to write to the I/O port.
2711 </p>
2712
2713 <p>
2714 The second argument indicates the hardware I/O address to which data should be
2715 written.  The address is in the hardware I/O address namespace (as opposed to
2716 being a memory location for memory mapped I/O).
2717 </p>
2718
2719 <h5>Semantics:</h5>
2720
2721 <p>
2722 The '<tt>llvm.writeport</tt>' intrinsic writes <i>value</i> to the I/O port
2723 specified by <i>address</i>.  The address and value must be integers, but the
2724 size is dependent upon the platform upon which the program is code generated.
2725 For example, on x86, the address must be an unsigned 16-bit value, and the
2726 value written must be 8, 16, or 32 bits in length.
2727 </p>
2728
2729 </div>
2730
2731 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2732 <div class="doc_subsubsection">
2733   <a name="i_readio">'<tt>llvm.readio</tt>' Intrinsic</a>
2734 </div>
2735
2736 <div class="doc_text">
2737
2738 <h5>Syntax:</h5>
2739 <pre>
2740   declare &lt;result&gt; %llvm.readio (&lt;ty&gt; * &lt;pointer&gt;)
2741 </pre>
2742
2743 <h5>Overview:</h5>
2744
2745 <p>
2746 The '<tt>llvm.readio</tt>' intrinsic reads data from a memory mapped I/O
2747 address.
2748 </p>
2749
2750 <h5>Arguments:</h5>
2751
2752 <p>
2753 The argument to this intrinsic is a pointer indicating the memory address from
2754 which to read the data.  The data must be a
2755 <a href="#t_firstclass">first class</a> type.
2756 </p>
2757
2758 <h5>Semantics:</h5>
2759
2760 <p>
2761 The '<tt>llvm.readio</tt>' intrinsic reads data from a memory mapped I/O
2762 location specified by <i>pointer</i> and returns the value.  The argument must
2763 be a pointer, and the return value must be a
2764 <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  However, certain architectures
2765 may not support I/O on all first class types.  For example, 32-bit processors
2766 may only support I/O on data types that are 32 bits or less.
2767 </p>
2768
2769 <p>
2770 This intrinsic enforces an in-order memory model for llvm.readio and
2771 llvm.writeio calls on machines that use dynamic scheduling.  Dynamically
2772 scheduled processors may execute loads and stores out of order, re-ordering at
2773 run time accesses to memory mapped I/O registers.  Using these intrinsics
2774 ensures that accesses to memory mapped I/O registers occur in program order.
2775 </p>
2776
2777 </div>
2778
2779 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2780 <div class="doc_subsubsection">
2781   <a name="i_writeio">'<tt>llvm.writeio</tt>' Intrinsic</a>
2782 </div>
2783
2784 <div class="doc_text">
2785
2786 <h5>Syntax:</h5>
2787 <pre>
2788   declare void %llvm.writeio (&lt;ty1&gt; &lt;value&gt;, &lt;ty2&gt; * &lt;pointer&gt;)
2789 </pre>
2790
2791 <h5>Overview:</h5>
2792
2793 <p>
2794 The '<tt>llvm.writeio</tt>' intrinsic writes data to the specified memory
2795 mapped I/O address.
2796 </p>
2797
2798 <h5>Arguments:</h5>
2799
2800 <p>
2801 The first argument is the value to write to the memory mapped I/O location.
2802 The second argument is a pointer indicating the memory address to which the
2803 data should be written.
2804 </p>
2805
2806 <h5>Semantics:</h5>
2807
2808 <p>
2809 The '<tt>llvm.writeio</tt>' intrinsic writes <i>value</i> to the memory mapped
2810 I/O address specified by <i>pointer</i>.  The value must be a
2811 <a href="#t_firstclass">first class</a> type.  However, certain architectures
2812 may not support I/O on all first class types.  For example, 32-bit processors
2813 may only support I/O on data types that are 32 bits or less.
2814 </p>
2815
2816 <p>
2817 This intrinsic enforces an in-order memory model for llvm.readio and
2818 llvm.writeio calls on machines that use dynamic scheduling.  Dynamically
2819 scheduled processors may execute loads and stores out of order, re-ordering at
2820 run time accesses to memory mapped I/O registers.  Using these intrinsics
2821 ensures that accesses to memory mapped I/O registers occur in program order.
2822 </p>
2823
2824 </div>
2825
2826 <!-- ======================================================================= -->
2827 <div class="doc_subsection">
2828   <a name="int_libc">Standard C Library Intrinsics</a>
2829 </div>
2830
2831 <div class="doc_text">
2832 <p>
2833 LLVM provides intrinsics for a few important standard C library functions.
2834 These intrinsics allow source-language front-ends to pass information about the
2835 alignment of the pointer arguments to the code generator, providing opportunity
2836 for more efficient code generation.
2837 </p>
2838
2839 </div>
2840
2841 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2842 <div class="doc_subsubsection">
2843   <a name="i_memcpy">'<tt>llvm.memcpy</tt>' Intrinsic</a>
2844 </div>
2845
2846 <div class="doc_text">
2847
2848 <h5>Syntax:</h5>
2849 <pre>
2850   declare void %llvm.memcpy(sbyte* &lt;dest&gt;, sbyte* &lt;src&gt;,
2851                             uint &lt;len&gt;, uint &lt;align&gt;)
2852 </pre>
2853
2854 <h5>Overview:</h5>
2855
2856 <p>
2857 The '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic copies a block of memory from the source
2858 location to the destination location.
2859 </p>
2860
2861 <p>
2862 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memcpy</tt> intrinsic
2863 does not return a value, and takes an extra alignment argument.
2864 </p>
2865
2866 <h5>Arguments:</h5>
2867
2868 <p>
2869 The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer to
2870 the source.  The third argument is an (arbitrarily sized) integer argument
2871 specifying the number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment
2872 of the source and destination locations.
2873 </p>
2874
2875 <p>
2876 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
2877 the caller guarantees that the size of the copy is a multiple of the alignment
2878 and that both the source and destination pointers are aligned to that boundary.
2879 </p>
2880
2881 <h5>Semantics:</h5>
2882
2883 <p>
2884 The '<tt>llvm.memcpy</tt>' intrinsic copies a block of memory from the source
2885 location to the destination location, which are not allowed to overlap.  It
2886 copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to
2887 some boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
2888 be set to 0 or 1.
2889 </p>
2890 </div>
2891
2892
2893 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2894 <div class="doc_subsubsection">
2895   <a name="i_memmove">'<tt>llvm.memmove</tt>' Intrinsic</a>
2896 </div>
2897
2898 <div class="doc_text">
2899
2900 <h5>Syntax:</h5>
2901 <pre>
2902   declare void %llvm.memmove(sbyte* &lt;dest&gt;, sbyte* &lt;src&gt;,
2903                              uint &lt;len&gt;, uint &lt;align&gt;)
2904 </pre>
2905
2906 <h5>Overview:</h5>
2907
2908 <p>
2909 The '<tt>llvm.memmove</tt>' intrinsic moves a block of memory from the source
2910 location to the destination location. It is similar to the '<tt>llvm.memcpy</tt>' 
2911 intrinsic but allows the two memory locations to overlap.
2912 </p>
2913
2914 <p>
2915 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memmove</tt> intrinsic
2916 does not return a value, and takes an extra alignment argument.
2917 </p>
2918
2919 <h5>Arguments:</h5>
2920
2921 <p>
2922 The first argument is a pointer to the destination, the second is a pointer to
2923 the source.  The third argument is an (arbitrarily sized) integer argument
2924 specifying the number of bytes to copy, and the fourth argument is the alignment
2925 of the source and destination locations.
2926 </p>
2927
2928 <p>
2929 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
2930 the caller guarantees that the size of the copy is a multiple of the alignment
2931 and that both the source and destination pointers are aligned to that boundary.
2932 </p>
2933
2934 <h5>Semantics:</h5>
2935
2936 <p>
2937 The '<tt>llvm.memmove</tt>' intrinsic copies a block of memory from the source
2938 location to the destination location, which may overlap.  It
2939 copies "len" bytes of memory over.  If the argument is known to be aligned to
2940 some boundary, this can be specified as the fourth argument, otherwise it should
2941 be set to 0 or 1.
2942 </p>
2943 </div>
2944
2945
2946 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2947 <div class="doc_subsubsection">
2948   <a name="i_memset">'<tt>llvm.memset</tt>' Intrinsic</a>
2949 </div>
2950
2951 <div class="doc_text">
2952
2953 <h5>Syntax:</h5>
2954 <pre>
2955   declare void %llvm.memset(sbyte* &lt;dest&gt;, ubyte &lt;val&gt;,
2956                             uint &lt;len&gt;, uint &lt;align&gt;)
2957 </pre>
2958
2959 <h5>Overview:</h5>
2960
2961 <p>
2962 The '<tt>llvm.memset</tt>' intrinsic fills a block of memory with a particular
2963 byte value.
2964 </p>
2965
2966 <p>
2967 Note that, unlike the standard libc function, the <tt>llvm.memset</tt> intrinsic
2968 does not return a value, and takes an extra alignment argument.
2969 </p>
2970
2971 <h5>Arguments:</h5>
2972
2973 <p>
2974 The first argument is a pointer to the destination to fill, the second is the
2975 byte value to fill it with, the third argument is an (arbitrarily sized) integer
2976 argument specifying the number of bytes to fill, and the fourth argument is the
2977 known alignment of destination location.
2978 </p>
2979
2980 <p>
2981 If the call to this intrinisic has an alignment value that is not 0 or 1, then
2982 the caller guarantees that the size of the copy is a multiple of the alignment
2983 and that the destination pointer is aligned to that boundary.
2984 </p>
2985
2986 <h5>Semantics:</h5>
2987
2988 <p>
2989 The '<tt>llvm.memset</tt>' intrinsic fills "len" bytes of memory starting at the
2990 destination location.  If the argument is known to be aligned to some boundary,
2991 this can be specified as the fourth argument, otherwise it should be set to 0 or
2992 1.
2993 </p>
2994 </div>
2995
2996
2997 <!-- _______________________________________________________________________ -->
2998 <div class="doc_subsubsection">
2999   <a name="i_isunordered">'<tt>llvm.isunordered</tt>' Intrinsic</a>
3000 </div>
3001
3002 <div class="doc_text">
3003
3004 <h5>Syntax:</h5>
3005 <pre>
3006   declare bool %llvm.isunordered(&lt;float or double&gt; Val1, &lt;float or double&gt; Val2)
3007 </pre>
3008
3009 <h5>Overview:</h5>
3010
3011 <p>
3012 The '<tt>llvm.isunordered</tt>' intrinsic returns true if either or both of the
3013 specified floating point values is a NAN.
3014 </p>
3015
3016 <h5>Arguments:</h5>
3017
3018 <p>
3019 The arguments are floating point numbers of the same type.
3020 </p>
3021
3022 <h5>Semantics:</h5>
3023
3024 <p>
3025 If either or both of the arguments is a SNAN or QNAN, it returns true, otherwise
3026 false.
3027 </p>
3028 </div>
3029
3030
3031
3032
3033 <!-- ======================================================================= -->
3034 <div class="doc_subsection">
3035   <a name="int_debugger">Debugger Intrinsics</a>
3036 </div>
3037
3038 <div class="doc_text">
3039 <p>
3040 The LLVM debugger intrinsics (which all start with <tt>llvm.dbg.</tt> prefix),
3041 are described in the <a
3042 href="SourceLevelDebugging.html#format_common_intrinsics">LLVM Source Level
3043 Debugging</a> document.
3044 </p>
3045 </div>
3046
3047
3048 <!-- *********************************************************************** -->
3049 <hr>
3050 <address>
3051   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
3052   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss" alt="Valid CSS!"></a>
3053   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
3054   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401" alt="Valid HTML 4.01!" /></a>
3055
3056   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
3057   <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
3058   Last modified: $Date$
3059 </address>
3060 </body>
3061 </html>