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[oota-llvm.git] / docs / BytecodeFormat.html
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 <head>
   <title>LLVM Bytecode File Format</title>
   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
-  <style>
-    table, tr, td { border: 2px solid gray }
-    th { border: 2px sold gray; font-weight: bold; }
-    table { border-collapse: collapse; margin-top: 1em margin-bottom: 1em }
+  <style type="text/css">
+    TR, TD { border: 2px solid gray; padding-left: 4pt; padding-right: 4pt; padding-top: 2pt; padding-bottom: 2pt; }
+    TH { border: 2px solid gray; font-weight: bold; font-size: 105%; }
+    TABLE { text-align: center; border: 2px solid black; 
+            border-collapse: collapse; margin-top: 1em; margin-left: 1em; margin-right: 1em; margin-bottom: 1em; }
+    .td_left { border: 2px solid gray; text-align: left; }
   </style>
 </head>
 <body>
   <div class="doc_title"> LLVM Bytecode File Format </div>
 <ol>
   <li><a href="#abstract">Abstract</a></li>
-  <li><a href="#general">General Concepts</a></li>
+  <li><a href="#concepts">Concepts</a>
     <ol>
       <li><a href="#blocks">Blocks</a></li>
       <li><a href="#lists">Lists</a></li>
       <li><a href="#fields">Fields</a></li>
       <li><a href="#align">Alignment</a></li>
+      <li><a href="#vbr">Variable Bit-Rate Encoding</a></li>
+      <li><a href="#encoding">Encoding Primitives</a></li>
+      <li><a href="#slots">Slots</a></li>
     </ol>
-  <li><a href="#details">Detailed Layout</a>
+  </li>
+  <li><a href="#general">General Structure</a> </li>
+  <li><a href="#blockdefs">Block Definitions</a>
+    <ol>
+      <li><a href="#signature">Signature Block</a></li>
+      <li><a href="#module">Module Block</a></li>
+      <li><a href="#globaltypes">Global Type Pool</a></li>
+      <li><a href="#globalinfo">Module Info Block</a></li>
+      <li><a href="#constantpool">Global Constant Pool</a></li>
+      <li><a href="#functiondefs">Function Definition</a></li>
+      <li><a href="#compactiontable">Compaction Table</a></li>
+      <li><a href="#instructionlist">Instruction List</a></li>
+      <li><a href="#symtab">Symbol Table</a></li>
+    </ol>
+  </li>
+  <li><a href="#versiondiffs">Version Differences</a>
     <ol>
-      <li><a href="#notation">Notation</a></li>
-      <li><a href="#blocktypes">Blocks Types</a></li>
-      <li><a href="#header">Header Block</a></li>
-      <li><a href="#typeool">Global Type Pool</a></li>
-      <li><a href="#modinfo">Module Info Block</a></li>
-      <li><a href="#constants">Global Constant Pool</a></li>
-      <li><a href="#functions">Function Blocks</a><li>
-      <li><a href="#symtab">Module Symbol Table</a><li>
+      <li><a href="#vers12">Version 1.2 Differences From 1.3</a></li>
+      <li><a href="#vers11">Version 1.1 Differences From 1.2</a></li>
+      <li><a href="#vers10">Version 1.0 Differences From 1.1</a></li>
     </ol>
   </li>
 </ol>
-<div class="doc_text">
-<p><b>Written by <a href="mailto:rspencer@x10sys.com">Reid Spencer</a>
-and <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a></b></p>
-<p> </p>
+<div class="doc_author">
+<p>Written by <a href="mailto:rspencer@x10sys.com">Reid Spencer</a>
+</p>
 </div>
+
 <!-- *********************************************************************** -->
 <div class="doc_section"> <a name="abstract">Abstract </a></div>
 <!-- *********************************************************************** -->
 <div class="doc_text">
-<p>This document is an (after the fact) specification of the LLVM bytecode
-file format. It documents the binary encoding rules of the bytecode file format
-so that equivalent systems can encode bytecode files correctly.  The LLVM 
-bytecode representation is used to store the intermediate representation on 
-disk in compacted form.
+  <p>This document describes the LLVM bytecode file format.  It specifies the 
+  binary encoding rules of the bytecode file format so that equivalent systems 
+  can encode bytecode files correctly.  The LLVM bytecode representation is 
+  used to store the intermediate representation on disk in compacted form.</p>
+  <p>The LLVM bytecode format may change in the future, but LLVM will always be 
+  backwards compatible with older formats.  This document will only describe 
+  the most current version of the bytecode format. See 
+  <a href="#versiondiffs">Version Differences</a> for the details on how the 
+  current version is different from previous versions.</p>
 </p>
 </div>
+
 <!-- *********************************************************************** -->
-<div class="doc_section"> <a name="general">General Concepts</a> </div>
+<div class="doc_section"> <a name="concepts">Concepts</a> </div>
 <!-- *********************************************************************** -->
 <div class="doc_text">
-<p>This section describes the general concepts of the bytecode file format 
-without getting into bit and byte level specifics.</p>
+  <p>This section describes the general concepts of the bytecode file format 
+  without getting into specific layout details.  It is recommended that you read 
+  this section thoroughly before interpreting the detailed descriptions.</p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
 <div class="doc_subsection"><a name="blocks">Blocks</a> </div>
 <div class="doc_text">
-<p>LLVM bytecode files consist simply of a sequence of blocks of bytes. 
-Each block begins with an identification value that determines the type of 
-the next block.  The possible types of blocks are described below in the section 
-<a href="#blockstypes">Block Types</a>. The block identifier is used because
-it is possible for entire blocks to be omitted from the file if they are
-empty. The block identifier helps the reader determine which kind of block is
-next in the file.</p>
-<p>
-Except for the <a href="#header">Header Block</a> all blocks are variable
-length. The consume just enough bytes to express their contents.</p>
+  <p>LLVM bytecode files consist simply of a sequence of blocks of bytes using
+  a binary encoding Each block begins with an header of two unsigned integers. 
+  The first value identifies the type of block and the second value provides 
+  the size of the block in bytes.  The block identifier is used because it is 
+  possible for entire blocks to be omitted from the file if they are empty. 
+  The block identifier helps the reader determine which kind of block is next 
+  in the file.  Note that blocks can be nested within other blocks.</p>
+  <p> All blocks are variable length, and the block header specifies the size 
+  of the block.  All blocks begin on a byte index that is aligned to an even 
+  32-bit boundary. That is, the first block is 32-bit aligned because it 
+  starts at offset 0. Each block is padded with zero fill bytes to ensure that 
+  the next block also starts on a 32-bit boundary.</p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
 <div class="doc_subsection"><a name="lists">Lists</a> </div>
 <div class="doc_text">
-<p>Most blocks are constructed of lists of information. Lists can be constructed
-of other lists, etc. This decomposition of information follows the containment
-hierarchy of the LLVM Intermediate Representation. For example, a function is
-composed of a list of basic blocks. Each basic block is composed of a set of
-instructions. This list of list nesting and hierarchy is maintained in the
-bytecode file.</p>
-<p>A list is encoded into the file simply by encoding the number of entries as
-an integer followed by each of the entries. The reader knows when the list is
-done because it will have filled the list with the required numbe of entries.
-</p>
+  <p>LLVM Bytecode blocks often contain lists of things of a similar type. For
+  example, a function contains a list of instructions and a function type 
+  contains a list of argument types.  There are two basic types of lists: 
+  length lists (<a href="#llist">llist</a>), and null terminated lists 
+  (<a href="#zlist">zlist</a>), as described below in the 
+  <a href="#encoding">Encoding Primitives</a>.</p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
 <div class="doc_subsection"><a name="fields">Fields</a> </div>
 <div class="doc_text">
 <p>Fields are units of information that LLVM knows how to write atomically.
 Most fields have a uniform length or some kind of length indication built into
-their encoding. For example, a constant string (array of SByte or UByte) is
+their encoding. For example, a constant string (array of bytes) is
 written simply as the length followed by the characters. Although this is 
 similar to a list, constant strings are treated atomically and are thus
 fields.</p>
@@ -99,134 +121,1162 @@ they must contain. As few bits as possible are written for each field. The
 sections that follow will provide the details on how these fields are 
 written and how the bits are to be interpreted.</p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
 <div class="doc_subsection"><a name="align">Alignment</a> </div>
 <div class="doc_text">
-<p>To support cross-platform differences, the bytecode file is aligned on 
-certain boundaries. This means that a small amount of padding (at most 3 bytes) 
-will be added to ensure that the next entry is aligned to a 32-bit boundary.
+  <p>To support cross-platform differences, the bytecode file is aligned on 
+  certain boundaries. This means that a small amount of padding (at most 3 
+  bytes) will be added to ensure that the next entry is aligned to a 32-bit 
+  boundary.</p>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="vbr">Variable Bit-Rate Encoding</a> </div>
+<div class="doc_text">
+<p>Most of the values written to LLVM bytecode files are small integers.  To 
+minimize the number of bytes written for these quantities, an encoding
+scheme similar to UTF-8 is used to write integer data. The scheme is known as
+variable bit rate (vbr) encoding.  In this encoding, the high bit of each 
+byte is used to indicate if more bytes follow. If (byte &amp; 0x80) is non-zero 
+in any given byte, it means there is another byte immediately following that 
+also contributes to the value. For the final byte (byte &amp; 0x80) is false 
+(the high bit is not set). In each byte only the low seven bits contribute to 
+the value. Consequently 32-bit quantities can take from one to <em>five</em> 
+bytes to encode. In general, smaller quantities will encode in fewer bytes, 
+as follows:</p>
+<table>
+  <tr>
+    <th>Byte #</th>
+    <th>Significant Bits</th>
+    <th>Maximum Value</th>
+  </tr>
+  <tr><td>1</td><td>0-6</td><td>127</td></tr>
+  <tr><td>2</td><td>7-13</td><td>16,383</td></tr>
+  <tr><td>3</td><td>14-20</td><td>2,097,151</td></tr>
+  <tr><td>4</td><td>21-27</td><td>268,435,455</td></tr>
+  <tr><td>5</td><td>28-34</td><td>34,359,738,367</td></tr>
+  <tr><td>6</td><td>35-41</td><td>4,398,046,511,103</td></tr>
+  <tr><td>7</td><td>42-48</td><td>562,949,953,421,311</td></tr>
+  <tr><td>8</td><td>49-55</td><td>72,057,594,037,927,935</td></tr>
+  <tr><td>9</td><td>56-62</td><td>9,223,372,036,854,775,807</td></tr>
+  <tr><td>10</td><td>63-69</td><td>1,180,591,620,717,411,303,423</td></tr>
+</table>
+<p>Note that in practice, the tenth byte could only encode bit 63 
+since the maximum quantity to use this encoding is a 64-bit integer.</p>
+
+<p><em>Signed</em> VBR values are encoded with the standard vbr encoding, but 
+with the sign bit as the low order bit instead of the high order bit.  This 
+allows small negative quantities to be encoded efficiently.  For example, -3
+is encoded as "((3 &lt;&lt; 1) | 1)" and 3 is encoded as "(3 &lt;&lt; 1) | 
+0)", emitted with the standard vbr encoding above.</p>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="encoding">Encoding Primitives</a> </div>
+<div class="doc_text">
+  <p>Each field in the bytecode format is encoded into the file using a small 
+  set of primitive formats.  The table below defines the encoding rules for the 
+  various primitives used and gives them each a type name. The type names used 
+  in the descriptions of blocks and fields in the <a href="#details">Detailed 
+  Layout</a>next section. Any type name with the suffix <em>_vbr</em> indicates
+  a quantity that is encoded using variable bit rate encoding as described 
+  above.</p>
+<table class="doc_table" >
+  <tr>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Rule</b></th>
+  </tr>
+  <tr>
+    <td><a name="unsigned"><b>unsigned</b></a></td>
+    <td class="td_left">A 32-bit unsigned integer that always occupies four 
+      consecutive bytes. The unsigned integer is encoded using LSB first 
+      ordering. That is bits 2<sup>0</sup> through 2<sup>7</sup> are in the 
+      byte with the lowest file offset (little endian).</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a name="uint32_vbr"><b>uint32_vbr</b></a></td>
+    <td class="td_left">A 32-bit unsigned integer that occupies from one to five 
+    bytes using variable bit rate encoding.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a name="uint64_vbr"><b>uint64_vbr</b></a></td>
+    <td class="td_left">A 64-bit unsigned integer that occupies from one to ten 
+    bytes using variable bit rate encoding.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a name="int64_vbr"><b>int64_vbr</b></a></td>
+    <td class="td_left">A 64-bit signed integer that occupies from one to ten 
+    bytes using the signed variable bit rate encoding.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a name="char"><b>char</b></a></td>
+    <td class="td_left">A single unsigned character encoded into one byte</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a name="bit"><b>bit(n-m)</b></a></td>
+    <td class="td_left">A set of bit within some larger integer field. The
+    values of <code>n</code> and <code>m</code> specify the inclusive range 
+    of bits that define the subfield. The value for <code>m</code> may be 
+    omitted if its the same as <code>n</code>.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a name="string"><b>string</b></a></td>
+    <td class="td_left">A uint32_vbr indicating the type of the constant string 
+      which also includes its length, immediately followed by the characters of 
+      the string. There is no  terminating null byte in the string.</td>
+  </tr><tr>
+  <td><a name="data"><b>data</b></a></td>
+    <td class="td_left">An arbitrarily long segment of data to which no 
+    interpretation is implied. This is used for float, double, and constant 
+    initializers.</td>
+  </tr><tr>
+  <td><a name="llist"><b>llist(x)</b></a></td>
+    <td class="td_left">A length list of x. This means the list is encoded as
+    an <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> providing the length of the list, 
+    followed by a sequence of that many "x" items. This implies that the reader
+    should iterate the number of times provided by the length.</td>
+  </tr><tr>
+  <td><a name="zlist"><b>zlist(x)</b></a></td>
+    <td class="td_left">A zero-terminated list of x. This means the list is encoded 
+    as a sequence of an indeterminate number of "x" items, followed by an
+    <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> terminating value. This implies that none
+    of the "x" items can have a zero value (or else the list terminates).</td>
+  </tr><tr>
+  <td><a name="block"><b>block</b></a></td>
+    <td class="td_left">A block of data that is logically related. A block 
+      begins with an <a href="#unsigned">unsigned</a> that provides the block
+      identifier (constant value) and an <a href="#unsigned">unsigned</a> that
+      provides the length of the block. Blocks may compose other blocks.
+    </td>
+  </tr>
+</table>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="notation">Field Notation</a> </div>
+<div class="doc_text">
+  <p>In the detailed block and field descriptions that follow, a regex like 
+  notation is used to describe optional and repeated fields. A very limited
+  subset of regex is used to describe these, as given in the following table:
+  </p>
+  <table class="doc_table" >
+    <tr>
+      <th><b>Character</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Meaning</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><b><code>?</code></b></td>
+      <td class="td_left">The question mark indicates 0 or 1 occurrences of 
+      the thing preceding it.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><b><code>*</code></b></td>
+      <td class="td_left">The asterisk indicates 0 or more occurrences of the 
+       thing preceding it.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><b><code>+</code></b></td>
+      <td class="td_left">The plus sign indicates 1 or more occurrences of the 
+       thing preceding it.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><b><code>()</code></b></td>
+      <td class="td_left">Parentheses are used for grouping.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><b><code>,</code></b></td>
+      <td class="td_left">The comma  separates sequential fields.</td>
+    </tr>
+  </table>
+  <p>So, for example, consider the following specifications:</p>
+  <div class="doc_code">
+    <ol>
+      <li><code>string?</code></li>
+      <li><code>(uint32_vbr,uin32_vbr)+</code></li>
+      <li><code>(unsigned?,uint32_vbr)*</code></li>
+      <li><code>(llist(unsigned))?</code></li>
+    </ol>
+  </div>
+  <p>with the following interpretations:</p>
+  <ol>
+    <li>An optional string. Matches either nothing or a single string</li>
+    <li>One or more pairs of uint32_vbr.</li>
+    <li>Zero or more occurrences of either an unsigned followed by a uint32_vbr
+    or just a uint32_vbr.</li>
+    <li>An optional length list of unsigned values.</li>
+  </ol>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="slots">Slots</a> </div>
+<div class="doc_text">
+<p>The bytecode format uses the notion of a "slot" to reference Types and
+Values. Since the bytecode file is a <em>direct</em> representation of LLVM's
+intermediate representation, there is a need to represent pointers in the file.
+Slots are used for this purpose. For example, if one has the following assembly:
 </p>
+<div class="doc_code"><code>
+  %MyType = type { int, sbyte }<br>
+  %MyVar = external global %MyType
+</code></div>
+<p>there are two definitions. The definition of <tt>%MyVar</tt> uses 
+<tt>%MyType</tt>. In the C++ IR this linkage between <tt>%MyVar</tt> and 
+<tt>%MyType</tt> is
+explicit through the use of C++ pointers. In bytecode, however, there's no
+ability to store memory addresses. Instead, we compute and write out slot 
+numbers for every Type and Value written to the file.</p>
+<p>A slot number is simply an unsigned 32-bit integer encoded in the variable
+bit rate scheme (see <a href="#encoding">encoding</a>). This ensures that
+low slot numbers are encoded in one byte. Through various bits of magic LLVM
+attempts to always keep the slot numbers low. The first attempt is to associate
+slot numbers with their "type plane". That is, Values of the same type are 
+written to the bytecode file in a list (sequentially). Their order in that list
+determines their slot number. This means that slot #1 doesn't mean anything
+unless you also specify for which type you want slot #1. Types are handled
+specially and are always written to the file first (in the 
+<a href="#globaltypes">Global Type Pool</a>) and
+in such a way that both forward and backward references of the types can often be
+resolved with a single pass through the type pool. </p>
+<p>Slot numbers are also kept small by rearranging their order. Because of the
+structure of LLVM, certain values are much more likely to be used frequently
+in the body of a function. For this reason, a compaction table is provided in
+the body of a function if its use would make the function body smaller. 
+Suppose you have a function body that uses just the types "int*" and "{double}"
+but uses them thousands of time. Its worthwhile to ensure that the slot number
+for these types are low so they can be encoded in a single byte (via vbr).
+This is exactly what the compaction table does.</p>
 </div>
+
+<!-- *********************************************************************** -->
+<div class="doc_section"> <a name="general">General Structure</a> </div>
+<!-- *********************************************************************** -->
+<div class="doc_text">
+  <p>This section provides the general structure of the LLVM bytecode file 
+  format. The bytecode file format requires blocks to be in a certain order and 
+  nested in a particular way  so that an LLVM module can be constructed 
+  efficiently from the contents of the file.  This ordering defines a general 
+  structure for bytecode files as shown below. The table below shows the order
+  in which all block types may appear. Please note that some of the blocks are
+  optional and some may be repeated. The structure is fairly loose because 
+  optional blocks, if empty, are completely omitted from the file.</p>
+<table>
+  <tr>
+    <th>ID</th>
+    <th>Parent</th>
+    <th>Optional?</th>
+    <th>Repeated?</th>
+    <th>Level</th>
+    <th>Block Type</th>
+    <th>Description</th>
+  </tr>
+  <tr><td>N/A</td><td>File</td><td>No</td><td>No</td><td>0</td>
+    <td class="td_left"><a href="#signature">Signature</a></td>
+    <td class="td_left">This contains the file signature (magic number) 
+      that identifies the file as LLVM bytecode.</td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x01</td><td>File</td><td>No</td><td>No</td><td>0</td>
+    <td class="td_left"><a href="#module">Module</a></td>
+    <td class="td_left">This is the top level block in a bytecode file. It 
+      contains all the other blocks.</li>
+  </tr>
+  <tr><td>0x15</td><td>Module</td><td>No</td><td>No</td><td>1</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#globaltypes">Global&nbsp;Type&nbsp;Pool</a></td>
+    <td class="td_left">This block contains all the global (module) level 
+      types.</td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x14</td><td>Module</td><td>No</td><td>No</td><td>1</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#globalinfo">Module&nbsp;Globals&nbsp;Info</a></td>
+    <td class="td_left">This block contains the type, constness, and linkage
+      for each of the global variables in the module. It also contains the
+      type of the functions and the constant initializers.</td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x12</td><td>Module</td><td>Yes</td><td>No</td><td>1</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#constantpool">Module&nbsp;Constant&nbsp;Pool</a></td>
+    <td class="td_left">This block contains all the global constants 
+      except function arguments, global values and constant strings.</td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x11</td><td>Module</td><td>Yes</td><td>Yes</td><td>1</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#functiondefs">Function&nbsp;Definitions</a>*</td>
+    <td class="td_left">One function block is written for each function in 
+      the module. The function block contains the instructions, compaction
+      table, type constant pool, and symbol table for the function.</td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x12</td><td>Function</td><td>Yes</td><td>No</td><td>2</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#constantpool">Function&nbsp;Constant&nbsp;Pool</a></td>
+    <td class="td_left">Any constants (including types) used solely 
+      within the function are emitted here in the function constant pool.
+    </td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x33</td><td>Function</td><td>Yes</td><td>No</td><td>2</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#compactiontable">Compaction&nbsp;Table</a></td>
+    <td class="td_left">This table reduces bytecode size by providing a
+      funtion-local mapping of type and value slot numbers to their
+      global slot numbers</td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x32</td><td>Function</td><td>No</td><td>No</td><td>2</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#instructionlist">Instruction&nbsp;List</a></td>
+    <td class="td_left">This block contains all the instructions of the
+      function. The basic blocks are inferred by terminating instructions.
+    </td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x13</td><td>Function</td><td>Yes</td><td>No</td><td>2</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#symtab">Function&nbsp;Symbol&nbsp;Table</a></td>
+    <td class="td_left">This symbol table provides the names for the 
+      function specific values used (basic block labels mostly).</td>
+  </tr>
+  <tr><td>0x13</td><td>Module</td><td>Yes</td><td>No</td><td>1</td>
+    <td class="td_left">&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="#symtab">Module&nbsp;Symbol&nbsp;Table</a></td>
+    <td class="td_left">This symbol table provides the names for the various 
+      entries in the file that are not function specific (global vars, and
+      functions mostly).</td>
+  </tr>
+</table>
+<p>Use the links in the table for details about the contents of each of the block types.</p>
+</div>
+
 <!-- *********************************************************************** -->
-<div class="doc_section"> <a name="details">Detailed Layout</a> </div>
+<div class="doc_section"> <a name="blockdefs">Block Definitions</a> </div>
 <!-- *********************************************************************** -->
 <div class="doc_text">
-  <p>This section provides the detailed layout of the LLVM bytecode file format.
-  bit and byte level specifics.</p>
+  <p>This section provides the detailed layout of the individual block types 
+  in the LLVM bytecode file format. </p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
-<div class="doc_subsection"><a name="notation">Notation</a></div>
+<div class="doc_subsection"><a name="signature">Signature Block</a> </div>
 <div class="doc_text">
-  <p>The descriptions of the bytecode format that follow describe the bit
-  fields in detail. These descriptions are provided in tabular form. Each table
-  has four columns that specify:</p>
-  <ol>
-    <li><b>Byte(s)</b>. The offset in bytes of the field from the start of
-    its container (block, list, other field).<li>
-    <li><b>Bit(s)</b>. The offset in bits of the field from the start of
-    the byte field. Bits are always little endian. That is, bit addresses with
-    smaller values have smaller address (i.e. 2^0 is at bit 0, 2^1 at 1, etc.)
-    </li>
-    <li><b>Align?</b> Indicates if this field is aligned to 32 bits or not.
-    This indicates where the <em>next</em> field starts, always on a 32 bit
-    boundary.</li>
-    <li><b>Description</b>. Descripts the contents of the field.</li>
-  </ol>
+<p>The signature occurs in every LLVM bytecode file and is always first.
+It simply provides a few bytes of data to identify the file as being an LLVM
+bytecode file. This block is always four bytes in length and differs from the
+other blocks because there is no identifier and no block length at the start
+of the block. Essentially, this block is just the "magic number" for the file.
+<table>
+  <tr>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#char">char</a></td>
+    <td class="td_left">Constant "l" (0x6C)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#char">char</a></td>
+    <td class="td_left">Constant "l" (0x6C)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#char">char</a></td>
+    <td class="td_left">Constant "v" (0x76)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#char">char</a></td>
+    <td class="td_left">Constant "m" (0x6D)</td>
+  </tr>
+</table>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
-<div class="doc_subsection"><a name="blocktypes">Block Types</a></div>
+<div class="doc_subsection"><a name="module">Module Block</a> </div>
 <div class="doc_text">
-  <p>The bytecode format encodes the intermediate representation into groups
-  of bytes known as blocks. The blocks are written sequentially to the file in
-  the following order:</p>
-<ol>
-  <li><a href="#header">Header</a>. This block contains the file signature 
-  (magic number), machine description and file format version (not LLVM 
-  version).</li>
-  <li><a href="#gtypepool">Global Type Pool</a>. This block contains all the
-  global (module) level types.</li>
-  <li><a href="#modinfo">Module Info</a>. This block contains the types of the
-  global variables and functions in the module as well as the constant
-  initializers for the global variables</li>
-  <li><a href="#constants">Constants</a>. This block contains all the global
-  constants except function arguments, global values and constant strings.</li>
-  <li><a href="#functions">Functions</a>. One function block is written for
-  each function in the module. </li>
-  <li><a href="$symtab">Symbol Table</a>. The module level symbol table that
-  provides names for the various other entries in the file is the final block 
-  written.</li>
-</ol>
+<p>The module block contains a small pre-amble and all the other blocks in
+the file. The table below shows the structure of the module block. Note that it
+only provides the module identifier, size of the module block, and the format
+information. Everything else is contained in other blocks, described in other
+sections.</p>
+<table>
+  <tr>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+    <td class="td_left">Module Identifier (0x01)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+    <td class="td_left">Size of the module block in bytes</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left"><a href="#format">Format Information</a></td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#block">block</a></td>
+    <td class="td_left"><a href="#globaltypes">Global Type Pool</a></td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#block">block</a></td>
+    <td class="td_left"><a href="#globalinfo">Module Globals Info</a></td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#block">block</a></td>
+    <td class="td_left"><a href="#constantpool">Module Constant Pool</a></td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#block">block</a>*</td>
+    <td class="td_left"><a href="#functiondefs">Function Definitions</a></td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#block">block</a></td>
+    <td class="td_left"><a href="#symboltable">Module Symbol Table</a></td>
+  </tr>
+</table>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="format">Format Information</a></div>
+<div class="doc_text">
+  <p>The format information field is encoded into a 
+  <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> as shown in the following table.</p>
+<table>
+  <tr>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(0)</a></td>
+    <td class="td_left">Target is big endian?</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(1)</a></td>
+    <td class="td_left">On target pointers are 64-bit?</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(2)</a></td>
+    <td class="td_left">Target has no endianess?</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(3)</a></td>
+    <td class="td_left">Target has no pointer size?</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(4-31)</a></td>
+    <td class="td_left">Bytecode format version</td>
+  </tr>
+</table>
+<p>
+Of particular note, the bytecode format number is simply a 28-bit
+monotonically increase integer that identifies the version of the bytecode
+format (which is not directly related to the LLVM release number).  The 
+bytecode versions defined so far are (note that this document only describes 
+the latest version, 1.3):</p>
+<ul>
+<li>#0: LLVM 1.0 &amp; 1.1</li>
+<li>#1: LLVM 1.2</li>
+<li>#2: LLVM 1.3</li>
+</ul>
+<p>Note that we plan to eventually expand the target description capabilities
+of bytecode files to <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu/PR263">target triples</a>.
+</p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
-<div class="doc_subsection"><a name="header">Header Block</a> </div>
+<div class="doc_subsection"><a name="globaltypes">Global Type Pool</a> </div>
 <div class="doc_text">
-<p>The Header Block occurs in every LLVM bytecode file and is always first. It
-simply provides a few bytes of data to identify the file, its format, and the
-bytecode version. This block is fixed length and always eight bytes, as follows:
-<table class="doc_table" width="90%">
+<p>The global type pool consists of type definitions. Their order of appearance
+in the file determines their slot number (0 based). Slot numbers are used to 
+replace pointers in the intermediate representation. Each slot number uniquely
+identifies one entry in a type plane (a collection of values of the same type).
+Since all values have types and are associated with the order in which the type
+pool is written, the global type pool <em>must</em> be written as the first 
+block of a module. If it is not, attempts to read the file will fail because
+both forward and backward type resolution will not be possible.</p>
+<p>The type pool is simply a list of type definitions, as shown in the table 
+below.</p>
+<table>
   <tr>
-    <th><b>Byte(s)</b></th>
-    <th><b>Bit(s)</b></th>
-    <th><b>Align?</b></th>
-    <th align="left"><b>Field Description</b></th>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+    <td class="td_left">Type Pool Identifier (0x15)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+    <td class="td_left">Size in bytes of the type pool block.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#llist">llist</a>(<a href="#type">type</a>)</td>
+    <td class="td_left">A length list of type definitions.</td>
   </tr>
+</table>
+</div>
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="type">Type Definitions</a></div>
+<div class="doc_text">
+<p>Types in the type pool are defined using a different format for each kind
+of type, as given in the following sections.</p>
+<h3>Primitive Types</h3>
+<p>The primitive types encompass the basic integer and floating point types</p>
+<table>
   <tr>
-    <td>00</td><td>00-07</td><td>No</td>
-    <td align="left">Constant "l"</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Type ID for the primitive types (values 1 to 11)
+    <sup>1</sup></td>
   </tr>
+</table>
+Notes:
+<ol>
+  <li>The values for the Type IDs for the primitive types are provided by the 
+  definition of the <code>llvm::Type::TypeID</code> enumeration in 
+  <code>include/llvm/Type.h</code>.  The enumeration gives the following 
+  mapping:<ol>
+    <li>bool</li>
+    <li>ubyte</li>
+    <li>sbyte</li>
+    <li>ushort</li>
+    <li>short</li>
+    <li>uint</li>
+    <li>int</li>
+    <li>ulong</li>
+    <li>long</li>
+    <li>float</li>
+    <li>double</li>
+  </ol></li>
+</ol>
+<h3>Function Types</h3>
+<table>
   <tr>
-    <td>01</td><td>00-07</td><td>No</td>
-    <td align="left">Constant "l"</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Type ID for function types (13)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Slot number of function's return type.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#llist">llist</a>(<a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>)</td>
+      <td class="td_left">Slot number of each argument's type.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>?</td>
+    <td class="td_left">Value 0 if this is a varargs function, missing otherwise.</td>
   </tr>
+</table>
+<h3>Structure Types</h3>
+<table>
   <tr>
-    <td>02</td><td>00-07</td><td>No</td>
-    <td align="left">Constant "v"</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Type ID for structure types (14)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#zlist">zlist</a>(<a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>)</td>
+    <td class="td_left">Slot number of each of the element's fields.</td>
   </tr>
+</table>
+<h3>Array Types</h3>
+<table>
   <tr>
-    <td>03</td><td>00-07</td><td>No</td>
-    <td align="left">Constant "m"</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Type ID for Array Types (15)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Slot number of array's element type.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">The number of elements in the array.</td>
   </tr>
+</table>
+<h3>Pointer Types</h3>
+<table>
   <tr>
-    <td>04-07</td><td>00</td><td>No</td>
-    <td align="left">Target is big endian</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Type ID For Pointer Types (16)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Slot number of pointer's element type.</td>
   </tr>
+</table>
+<h3>Opaque Types</h3>
+<table>
   <tr>
-    <td>04-07</td><td>01</td><td>No</td>
-    <td align="left">Target has long pointers</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Type ID For Opaque Types (17)</td>
   </tr>
+</table>
+</div>
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="globalinfo">Module Global Info</a> </div>
+<div class="doc_text">
+  <p>The module global info block contains the definitions of all global 
+  variables including their initializers and the <em>declaration</em> of all 
+  functions. The format is shown in the table below:</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Module global info identifier (0x14)</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Size in bytes of the module global info block.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#zlist">zlist</a>(<a href="#globalvar">globalvar</a>)</td>
+      <td class="td_left">A zero terminated list of global var definitions
+      occuring in the module.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#zlist">zlist</a>(<a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>)</td>
+      <td class="td_left">A zero terminated list of function types occuring in
+      the module.</td>
+    </tr>
+  </table>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="globalvar">Global Variable Field</a>
+</div>
+<div class="doc_text">
+  <p>Global variables are written using an <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> 
+  that encodes information about the global variable and a list of the constant
+  initializers for the global var, if any.</p>
+  <p>The table below provides the bit layout of the first  
+  <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> that describes the global variable.</p>
+  <table>
   <tr>
-    <td>04-07</td><td>02</td><td>No</td>
-    <td align="left">Target has no endianess</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(0)</a></td>
+    <td class="td_left">Is constant?</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(1)</a></td>
+    <td class="td_left">Has initializer? Note that this bit determines whether 
+    the constant initializer field (described below) follows.</li>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(2-4)</a></td>
+    <td class="td_left">Linkage type: 0=External, 1=Weak, 2=Appending, 
+      3=Internal, 4=LinkOnce</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#bit">bit(5-31)</a></td>
+    <td class="td_left">Slot number of type for the global variable.</td>
   </tr>
+  </table>
+  <p>The table below provides the format of the constant initializers for the
+  global variable field, if it has one.</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td>(<a href="#zlist">zlist</a>(<a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>))?
+       </a>
+      </td>
+      <td class="td_left">An optional zero-terminated list of slot numbers of 
+      the global variable's constant initializer.</td>
+    </tr>
+  </table>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="constantpool">Constant Pool</a> </div>
+<div class="doc_text">
+  <p>A constant pool defines as set of constant values.  There are actually two 
+  types of constant pool blocks: one for modules and one for functions. For 
+  modules, the block begins with the constant strings encountered anywhere in 
+  the module. For functions, the block begins with types only encountered in 
+  the function. In both cases the header is identical.  The tables that follow, 
+  show the header, module constant pool preamble, function constant pool 
+  preamble, and the part common to both function and module constant pools.</p>
+  <p><b>Common Block Header</b></p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Constant pool identifier (0x12)</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Size in bytes of the constant pool block.</td>
+    </tr>
+  </table>
+  <p><b>Module Constant Pool Preamble (constant strings)</b></p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">The number of constant strings that follow.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">Zero. This identifies the following "plane" as
+       containing the constant strings. This is needed to identify it
+       uniquely from other constant planes that follow.
+      </td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>+</td>
+      <td class="td_left">Slot number of the constant string's type. Note 
+        that the constant string's type implicitly defines the length of
+       the string. 
+      </td>
+    </tr>
+  </table>
+  <p><b>Function Constant Pool Preamble (function types)</b></p>
+  <p>The structure of the types for functions is identical to the
+  <a href="#globaltypes">Global Type Pool</a>. Please refer to that section
+  for the details.
+  <p><b>Common Part (other constants)</b></p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">Number of entries in this type plane.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">Type slot number of this plane.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#constant">constant</a>+</td>
+      <td class="td_left">The definition of a constant (see below).</td>
+    </tr>
+  </table>
+</div>
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="constant">Constant Field</a></div>
+<div class="doc_text">
+  <p>Constants come in many shapes and flavors. The sections that followe define
+  the format for each of them. All constants start with a
+  <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> encoded integer that provides the number
+  of operands for the constant. For primitive, structure, and array constants,
+  this will always be zero since those types of constants have no operands.
+  In this case, we have the following field definitions:</p>
+  <ul>
+    <li><b>Bool</b>. This is written as an <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> 
+    of value 1U or 0U.</li>
+    <li><b>Signed Integers (sbyte,short,int,long)</b>. These are written as 
+    an <a href="#int64_vbr">int64_vbr</a> with the corresponding value.</li>
+    <li><b>Unsigned Integers (ubyte,ushort,uint,ulong)</b>. These are written 
+    as an <a href="#uint64_vbr">uint64_vbr</a> with the corresponding value.
+    </li>
+    <li><b>Floating Point</b>. Both the float and double types are written 
+    literally in binary format.</li>
+    <li><b>Arrays</b>. Arrays are written simply as a list of 
+    <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> encoded slot numbers to the constant 
+    element values.</li>
+    <li><b>Structures</b>. Structures are written simply as a list of 
+    <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> encoded slot numbers to the constant 
+    field values of the structure.</li>
+  </ul>
+  <p>When the number of operands to the constant is non-zero, we have a 
+  constant expression and its field format is provided in the table below.</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">Op code of the instruction for the constant 
+       expression.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">The slot number of the constant value for an 
+       operand.<sup>1</sup></td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">The slot number for the type of the constant value 
+       for an operand.<sup>1</sup></td>
+    </tr>
+  </table>
+  Notes:<ol>
+    <li>Both these fields are repeatable but only in pairs.</li>
+  </ol>
+</div>
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="functiondefs">Function Definition</a></div>
+<div class="doc_text">
+  <p>Function definitions contain the linkage, constant pool or compaction
+  table, instruction list, and symbol table for a function. The following table
+  shows the structure of a function definition.</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Function definition block identifier (0x11)</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Size in bytes of the function definition block.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">The linkage type of the function: 0=External, 1=Weak, 
+       2=Appending, 3=Internal, 4=LinkOnce<sup>1</sup></td>
+    </tr><tr>
+    <td><a href="#block">block</a></td>
+    <td class="td_left">The <a href="#constantpool">constant pool</a> block 
+      for this function.<sup>2</sup></td>
+    </tr><tr>
+    <td><a href="#block">block</a></td>
+    <td class="td_left">The <a href="#compactiontable">compaction table</a>
+      block for the function.<sup>2</sup></td>
+    </tr><tr>
+    <td><a href="#block">block</a></td>
+    <td class="td_left">The <a href="#instructionlist">instruction list</a>
+      for the function.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#block">block</a></td>
+      <td class="td_left">The function's <a href="#symboltable">symbol table</a>
+       containing only those symbols pertinent to the function (mostly 
+       block labels).</td>
+    </tr>
+  </table>
+  Notes:<ol>
+    <li>Note that if the linkage type is "External" then none of the other
+    fields will be present as the function is defined elsewhere.</li>
+    <li>Note that only one of the constant pool or compaction table will be
+    written. Compaction tables are only written if they will actually save
+    bytecode space. If not, then a regular constant pool is written.</li>
+  </ol>
+</div>
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="compactiontable">Compaction Table</a> </div>
+<div class="doc_text">
+  <p>Compaction tables are part of a function definition. They are merely a 
+  device for reducing the size of bytecode files. The size of a bytecode
+  file is dependent on the <em>value</em> of the slot numbers used because 
+  larger values use more bytes in the variable bit rate encoding scheme. 
+  Furthermore, the compressed instruction format reserves only six bits for
+  the type of the instruction. In large modules, declaring hundreds or thousands
+  of types, the values of the slot numbers can be quite large. However, 
+  functions may use only a small fraction of the global types. In such cases
+  a compaction table is created that maps the global type and value slot
+  numbers to smaller values used by a function. Functions will contain either
+  a function-specific constant pool <em>or</em> a compaction table but not
+  both. Compaction tables have the format shown in the table below.</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">The number of types that follow</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>+</td>
+      <td class="td_left">The slot number in the global type plane of the
+       type that will be referenced in the function with the index of
+       this entry in the compaction table.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#type_len">type_len</a></td>
+      <td class="td_left">An encoding of the type and number of values that 
+       follow.  This field's encoding varies depending on the size of 
+       the type plane.  See <a href="#type_len">Type and Length</a> for 
+       further details.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>+</td>
+      <td class="td_left">The slot number in the globals of the value that
+       will be referenced in the function with the index of this entry in
+       the compaction table</td>
+    </tr>
+  </table>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="type_len">Type and Length</a></div>
+<div class="doc_text">
+  <p>The type and length of a compaction table type plane is encoded differently
+  depending on the length of the plane. For planes of length 1 or 2, the length
+  is encoded into bits 0 and 1 of a <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> and the
+  type is encoded into bits 2-31. Because type numbers are often small, this 
+  often saves an extra byte per plane. If the length of the plane is greater 
+  than 2 then the encoding uses a <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> for each
+  of the length and type, in that order.</p>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="instructionlist">Instruction List</a> </div>
+<div class="doc_text">
+  <p>The instructions in a function are written as a simple list. Basic blocks
+  are inferred by the terminating instruction types. The format of the block
+  is given in the following table.</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Instruction list identifier (0x33).</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Size in bytes of the instruction list.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#instruction">instruction</a>+</td>
+      <td class="td_left">An instruction. Instructions have a variety of formats. 
+       See <a href="#instruction">Instructions</a> for details.</td>
+    </tr>
+  </table>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"><a name="instruction">Instructions</a></div>
+<div class="doc_text">
+  <p>For brevity, instructions are written in one of four formats, depending on 
+  the number of operands to the instruction. Each instruction begins with a
+  <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> that encodes the type of the instruction 
+  as well as other things.  The tables that follow describe the format of this
+  first word of each instruction.</p>
+  <p><b>Instruction Format 0</b></p>
+  <p>This format is used for a few instructions that can't easily be optimized
+  because they have large numbers of operands (e.g. PHI Node or getelementptr).
+  Each of the opcode, type, and operand fields is as successive fields.</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the opcode of the instruction. Note that for
+       compatibility with the other instruction formats, the opcode is shifted
+       left by 2 bits. Bits 0 and 1 must have value zero for this format.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">Provides the slot number of the result type of the
+       instruction</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+      <td class="td_left">The number of operands that follow.</td>
+    </tr><tr>
+      <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a>+</td>
+      <td class="td_left">The slot number of the value(s) for the operand(s).
+       <sup>1</sup></td>
+    </tr>
+  </table>
+  Notes:<ol>
+    <li>Note that if the instruction is a getelementptr and the type of the 
+    operand is a sequential type (array or pointer) then the slot number is
+    shifted up two bits and the low order bits will encode the type of index
+    used, as follows: 0=uint, 1=int, 2=ulong, 3=long.</li>
+  </ol>
+  <p><b>Instruction Format 1</b></p>
+  <p>This format encodes the opcode, type and a single operand into a single
+  <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> as follows:</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Bits</b></th>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td>0-1</td><td>constant "1"</td>
+      <td class="td_left">These two bits must be the value 1 which identifies 
+       this as an instruction of format 1.</td>
+      </td>
+    </tr><tr>
+      <td>2-7</td><td><a href="#opcodes">opcode</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the opcode of the instruction. Note that 
+      the maximum opcode value is 63.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>8-19</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the type for this 
+       instruction. Maximum slot number is 2<sup>12</sup>-1=4095.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>20-31</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the value for the
+       first operand. Maximum slot number is 2<sup>12</sup>-1=4095. Note
+       that the value 2<sup>12</sup>-1 denotes zero operands.</td>
+    </tr>
+  </table>
+  <p><b>Instruction Format 2</b></p>
+  <p>This format encodes the opcode, type and two operands into a single 
+  <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> as follows:</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Bits</b></th>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td>0-1</td><td>constant "2"</td>
+      <td class="td_left">These two bits must be the value 2 which identifies 
+       this as an instruction of format 2.</td>
+      </td>
+    </tr><tr>
+      <td>2-7</td><td><a href="#opcodes">opcode</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the opcode of the instruction. Note that 
+      the maximum opcode value is 63.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>8-15</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the type for this 
+       instruction. Maximum slot number is 2<sup>8</sup>-1=255.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>16-23</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the value for the
+       first operand. Maximum slot number is 2<sup>8</sup>-1=255.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>24-31</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the value for the
+       second operand. Maximum slot number is 2<sup>8</sup>-1=255.</td>
+    </tr>
+  </table>
+  <p><b>Instruction Format 3</b></p>
+  <p>This format encodes the opcode, type and three operands into a single
+  <a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a> as follows:</p>
+  <table>
+    <tr>
+      <th><b>Bits</b></th>
+      <th><b>Type</b></th>
+      <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+    </tr><tr>
+      <td>0-1</td><td>constant "3"</td>
+      <td class="td_left">These two bits must be the value 3 which identifies 
+       this as an instruction of format 3.</td>
+      </td>
+    </tr><tr>
+      <td>2-7</td><td><a href="#opcodes">opcode</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the opcode of the instruction. Note that 
+      the maximum opcode value is 63.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>8-13</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the type for this 
+       instruction. Maximum slot number is 2<sup>6</sup>-1=63.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>14-19</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the value for the
+       first operand. Maximum slot number is 2<sup>6</sup>-1=63.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>20-25</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the value for the
+       second operand. Maximum slot number is 2<sup>6</sup>-1=63.</td>
+    </tr><tr>
+      <td>26-31</td><td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+      <td class="td_left">Specifies the slot number of the value for the
+       third operand. Maximum slot number is 2<sup>6</sup>-1=63.</td>
+    </tr>
+  </table>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection"><a name="symtab">Symbol Table</a> </div>
+<div class="doc_text">
+<p>A symbol table can be put out in conjunction with a module or a function.
+A symbol table is a list of type planes. Each type plane starts with the number
+of entries in the plane and the type plane's slot number (so the type can be 
+looked up in the global type pool). For each entry in a type plane, the slot 
+number of the value and the name associated with that value are written.  The 
+format is given in the table below. </p>
+<table>
   <tr>
-    <td>04-07</td><td>03</td><td>No</td>
-    <td align="left">Target has no pointer size</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+    <td class="td_left">Symbol Table Identifier (0x13)</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#unsigned">unsigned</a></td>
+    <td class="td_left">Size in bytes of the symbol table block.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Number of entries in type plane</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#symtab_entry">symtab_entry</a>*</td>
+    <td class="td_left">Provides the slot number of the type and its name.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#symtab_plane">symtab_plane</a>*</td>
+    <td class="td_left">A type plane containing value slot number and name
+      for all values of the same type.</td>
   </tr>
+</table>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="symtab_plane">Symbol Table Plane</a>
+</div>
+<div class="doc_text">
+  <p>A symbol table plane provides the symbol table entries for all values of
+  a common type. The encoding is given in the following table:</p>
+<table>
   <tr>
-    <td>04-07</td><td>04-31</td><td>Yes</td>
-    <td align="left">The LLVM bytecode format version number</td>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Number of entries in this plane.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Slot number of type for this plane.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#symtab_entry">symtab_entry</a>+</td>
+    <td class="td_left">The symbol table entries for this plane.</td>
   </tr>
 </table>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
-<div class="doc_subsection"><a name="gtypepool">Global Type Pool</a> </div>
+<div class="doc_subsubsection"> <a name="symtab_entry">Symbol Table Entry</a>
+</div>
+<div class="doc_text">
+  <p>A symbol table entry provides the assocation between a type or value's
+  slot number and the name given to that type or value. The format is given
+  in the following table:</p>
+<table>
+  <tr>
+    <th><b>Type</b></th>
+    <th class="td_left"><b>Field Description</b></th>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Slot number of the type or value being given a name.
+    </td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#uint32_vbr">uint32_vbr</a></td>
+    <td class="td_left">Length of the character array that follows.</td>
+  </tr><tr>
+    <td><a href="#char">char</a>+</td>
+    <td class="td_left">The characters of the name.</td>
+  </tr>
+</table>
+</div>
+
+<!-- *********************************************************************** -->
+<div class="doc_section"> <a name="versiondiffs">Version Differences</a> </div>
+<!-- *********************************************************************** -->
+<div class="doc_text">
+<p>This section describes the differences in the Bytecode Format across LLVM
+versions. The versions are listed in reverse order because it assumes the 
+current version is as documented in the previous sections. Each section here
+describes the differences between that version and the one that <i>follows</i>.
+</p>
+</div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection">
+<a name="vers12">Version 1.2 Differences From 1.3</a></div>
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsubsection">Type Derives From Value</div>
 <div class="doc_text">
+  <p>In version 1.2, the Type class in the LLVM IR derives from the Value class.
+  This is not the case in version 1.3. Consequently, in version 1.2 the notion
+  of a "Type Type" was used to write out values that were Types. The types 
+  always occuped plane 12 (corresponding to the TypeTyID) of any type planed
+  set of values. In 1.3 this representation is not convenient because the 
+  TypeTyID (12) is not present and its value is now used for LabelTyID. 
+  Consequently, the data structures written that involve types do so by writing
+  all the types first and then each of the value planes according to those
+  types. In version 1.2, the types would have been written intermingled with
+  the values.</p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
-<div class="doc_subsection"><a name="modinfo">Module Info</a> </div>
+<div class="doc_subsubsection">Restricted getelementptr Types</a></div>
 <div class="doc_text">
+  <p>In version 1.2, the getelementptr instruction required a ubyte type index
+  for accessing a structure field and a long type index for accessing an array
+  element. Consequently, it was only possible to access structures of 255 or
+  fewer elements. Starting in version 1.3, this restriction was lifted. 
+  Structures must now be indexed with uint constants. Arrays may now be 
+  indexed with int, uint, long, or ulong typed values. 
+  The consequence of this was that the bytecode format had to 
+  change in order to accommodate the larger range of structure indices.</p>
 </div>
+
+<!-- _______________________________________________________________________ -->
+<div class="doc_subsection">
+<a name="vers11">Version 1.1 Differences From 1.2 </a></div>
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
-<div class="doc_subsection"><a name="constants">Constants</a> </div>
+<div class="doc_subsubsection">Explicit Primitive Zeros</div>
 <div class="doc_text">
+  <p>In version 1.1, the zero value for primitives was explicitly encoded into
+  the bytecode format. Since these zero values are constant values in the
+  LLVM IR and never change, there is no reason to explicitly encode them. This
+  explicit encoding was removed in version 1.2.</p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
-<div class="doc_subsection"><a name="functions">Functions</a> </div>
+<div class="doc_subsubsection">Inconsistent Module Global Info</div>
 <div class="doc_text">
+  <p>In version 1.1, the Module Global Info block was not aligned causing the
+  next block to be read in on an unaligned boundary. This problem was corrected
+  in version 1.2.</p>
 </div>
+
 <!-- _______________________________________________________________________ -->
-<div class="doc_subsection"><a name="symtab">Module Symbol Table</a> </div>
+<div class="doc_subsection">
+<a name="vers10">Version 1.0 Differences From 1.1</a></div>
 <div class="doc_text">
+<p>None. Version 1.0 and 1.1 bytecode formats are identical.</p>
 </div>
 
 <!-- *********************************************************************** -->