OSDN Git Service

7b74971c8171db3db31ebae8819932ef413756e4
[android-x86/external-llvm.git] / docs / LangRef.rst
1 ==============================
2 LLVM Language Reference Manual
3 ==============================
4
5 .. contents::
6    :local:
7    :depth: 4
8
9 Abstract
10 ========
11
12 This document is a reference manual for the LLVM assembly language. LLVM
13 is a Static Single Assignment (SSA) based representation that provides
14 type safety, low-level operations, flexibility, and the capability of
15 representing 'all' high-level languages cleanly. It is the common code
16 representation used throughout all phases of the LLVM compilation
17 strategy.
18
19 Introduction
20 ============
21
22 The LLVM code representation is designed to be used in three different
23 forms: as an in-memory compiler IR, as an on-disk bitcode representation
24 (suitable for fast loading by a Just-In-Time compiler), and as a human
25 readable assembly language representation. This allows LLVM to provide a
26 powerful intermediate representation for efficient compiler
27 transformations and analysis, while providing a natural means to debug
28 and visualize the transformations. The three different forms of LLVM are
29 all equivalent. This document describes the human readable
30 representation and notation.
31
32 The LLVM representation aims to be light-weight and low-level while
33 being expressive, typed, and extensible at the same time. It aims to be
34 a "universal IR" of sorts, by being at a low enough level that
35 high-level ideas may be cleanly mapped to it (similar to how
36 microprocessors are "universal IR's", allowing many source languages to
37 be mapped to them). By providing type information, LLVM can be used as
38 the target of optimizations: for example, through pointer analysis, it
39 can be proven that a C automatic variable is never accessed outside of
40 the current function, allowing it to be promoted to a simple SSA value
41 instead of a memory location.
42
43 .. _wellformed:
44
45 Well-Formedness
46 ---------------
47
48 It is important to note that this document describes 'well formed' LLVM
49 assembly language. There is a difference between what the parser accepts
50 and what is considered 'well formed'. For example, the following
51 instruction is syntactically okay, but not well formed:
52
53 .. code-block:: llvm
54
55     %x = add i32 1, %x
56
57 because the definition of ``%x`` does not dominate all of its uses. The
58 LLVM infrastructure provides a verification pass that may be used to
59 verify that an LLVM module is well formed. This pass is automatically
60 run by the parser after parsing input assembly and by the optimizer
61 before it outputs bitcode. The violations pointed out by the verifier
62 pass indicate bugs in transformation passes or input to the parser.
63
64 .. _identifiers:
65
66 Identifiers
67 ===========
68
69 LLVM identifiers come in two basic types: global and local. Global
70 identifiers (functions, global variables) begin with the ``'@'``
71 character. Local identifiers (register names, types) begin with the
72 ``'%'`` character. Additionally, there are three different formats for
73 identifiers, for different purposes:
74
75 #. Named values are represented as a string of characters with their
76    prefix. For example, ``%foo``, ``@DivisionByZero``,
77    ``%a.really.long.identifier``. The actual regular expression used is
78    '``[%@][-a-zA-Z$._][-a-zA-Z$._0-9]*``'. Identifiers that require other
79    characters in their names can be surrounded with quotes. Special
80    characters may be escaped using ``"\xx"`` where ``xx`` is the ASCII
81    code for the character in hexadecimal. In this way, any character can
82    be used in a name value, even quotes themselves. The ``"\01"`` prefix
83    can be used on global values to suppress mangling.
84 #. Unnamed values are represented as an unsigned numeric value with
85    their prefix. For example, ``%12``, ``@2``, ``%44``.
86 #. Constants, which are described in the section Constants_ below.
87
88 LLVM requires that values start with a prefix for two reasons: Compilers
89 don't need to worry about name clashes with reserved words, and the set
90 of reserved words may be expanded in the future without penalty.
91 Additionally, unnamed identifiers allow a compiler to quickly come up
92 with a temporary variable without having to avoid symbol table
93 conflicts.
94
95 Reserved words in LLVM are very similar to reserved words in other
96 languages. There are keywords for different opcodes ('``add``',
97 '``bitcast``', '``ret``', etc...), for primitive type names ('``void``',
98 '``i32``', etc...), and others. These reserved words cannot conflict
99 with variable names, because none of them start with a prefix character
100 (``'%'`` or ``'@'``).
101
102 Here is an example of LLVM code to multiply the integer variable
103 '``%X``' by 8:
104
105 The easy way:
106
107 .. code-block:: llvm
108
109     %result = mul i32 %X, 8
110
111 After strength reduction:
112
113 .. code-block:: llvm
114
115     %result = shl i32 %X, 3
116
117 And the hard way:
118
119 .. code-block:: llvm
120
121     %0 = add i32 %X, %X           ; yields i32:%0
122     %1 = add i32 %0, %0           ; yields i32:%1
123     %result = add i32 %1, %1
124
125 This last way of multiplying ``%X`` by 8 illustrates several important
126 lexical features of LLVM:
127
128 #. Comments are delimited with a '``;``' and go until the end of line.
129 #. Unnamed temporaries are created when the result of a computation is
130    not assigned to a named value.
131 #. Unnamed temporaries are numbered sequentially (using a per-function
132    incrementing counter, starting with 0). Note that basic blocks and unnamed
133    function parameters are included in this numbering. For example, if the
134    entry basic block is not given a label name and all function parameters are
135    named, then it will get number 0.
136
137 It also shows a convention that we follow in this document. When
138 demonstrating instructions, we will follow an instruction with a comment
139 that defines the type and name of value produced.
140
141 High Level Structure
142 ====================
143
144 Module Structure
145 ----------------
146
147 LLVM programs are composed of ``Module``'s, each of which is a
148 translation unit of the input programs. Each module consists of
149 functions, global variables, and symbol table entries. Modules may be
150 combined together with the LLVM linker, which merges function (and
151 global variable) definitions, resolves forward declarations, and merges
152 symbol table entries. Here is an example of the "hello world" module:
153
154 .. code-block:: llvm
155
156     ; Declare the string constant as a global constant.
157     @.str = private unnamed_addr constant [13 x i8] c"hello world\0A\00"
158
159     ; External declaration of the puts function
160     declare i32 @puts(i8* nocapture) nounwind
161
162     ; Definition of main function
163     define i32 @main() {   ; i32()*
164       ; Convert [13 x i8]* to i8*...
165       %cast210 = getelementptr [13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0
166
167       ; Call puts function to write out the string to stdout.
168       call i32 @puts(i8* %cast210)
169       ret i32 0
170     }
171
172     ; Named metadata
173     !0 = !{i32 42, null, !"string"}
174     !foo = !{!0}
175
176 This example is made up of a :ref:`global variable <globalvars>` named
177 "``.str``", an external declaration of the "``puts``" function, a
178 :ref:`function definition <functionstructure>` for "``main``" and
179 :ref:`named metadata <namedmetadatastructure>` "``foo``".
180
181 In general, a module is made up of a list of global values (where both
182 functions and global variables are global values). Global values are
183 represented by a pointer to a memory location (in this case, a pointer
184 to an array of char, and a pointer to a function), and have one of the
185 following :ref:`linkage types <linkage>`.
186
187 .. _linkage:
188
189 Linkage Types
190 -------------
191
192 All Global Variables and Functions have one of the following types of
193 linkage:
194
195 ``private``
196     Global values with "``private``" linkage are only directly
197     accessible by objects in the current module. In particular, linking
198     code into a module with a private global value may cause the
199     private to be renamed as necessary to avoid collisions. Because the
200     symbol is private to the module, all references can be updated. This
201     doesn't show up in any symbol table in the object file.
202 ``internal``
203     Similar to private, but the value shows as a local symbol
204     (``STB_LOCAL`` in the case of ELF) in the object file. This
205     corresponds to the notion of the '``static``' keyword in C.
206 ``available_externally``
207     Globals with "``available_externally``" linkage are never emitted into
208     the object file corresponding to the LLVM module. From the linker's
209     perspective, an ``available_externally`` global is equivalent to
210     an external declaration. They exist to allow inlining and other
211     optimizations to take place given knowledge of the definition of the
212     global, which is known to be somewhere outside the module. Globals
213     with ``available_externally`` linkage are allowed to be discarded at
214     will, and allow inlining and other optimizations. This linkage type is
215     only allowed on definitions, not declarations.
216 ``linkonce``
217     Globals with "``linkonce``" linkage are merged with other globals of
218     the same name when linkage occurs. This can be used to implement
219     some forms of inline functions, templates, or other code which must
220     be generated in each translation unit that uses it, but where the
221     body may be overridden with a more definitive definition later.
222     Unreferenced ``linkonce`` globals are allowed to be discarded. Note
223     that ``linkonce`` linkage does not actually allow the optimizer to
224     inline the body of this function into callers because it doesn't
225     know if this definition of the function is the definitive definition
226     within the program or whether it will be overridden by a stronger
227     definition. To enable inlining and other optimizations, use
228     "``linkonce_odr``" linkage.
229 ``weak``
230     "``weak``" linkage has the same merging semantics as ``linkonce``
231     linkage, except that unreferenced globals with ``weak`` linkage may
232     not be discarded. This is used for globals that are declared "weak"
233     in C source code.
234 ``common``
235     "``common``" linkage is most similar to "``weak``" linkage, but they
236     are used for tentative definitions in C, such as "``int X;``" at
237     global scope. Symbols with "``common``" linkage are merged in the
238     same way as ``weak symbols``, and they may not be deleted if
239     unreferenced. ``common`` symbols may not have an explicit section,
240     must have a zero initializer, and may not be marked
241     ':ref:`constant <globalvars>`'. Functions and aliases may not have
242     common linkage.
243
244 .. _linkage_appending:
245
246 ``appending``
247     "``appending``" linkage may only be applied to global variables of
248     pointer to array type. When two global variables with appending
249     linkage are linked together, the two global arrays are appended
250     together. This is the LLVM, typesafe, equivalent of having the
251     system linker append together "sections" with identical names when
252     .o files are linked.
253
254     Unfortunately this doesn't correspond to any feature in .o files, so it
255     can only be used for variables like ``llvm.global_ctors`` which llvm
256     interprets specially.
257
258 ``extern_weak``
259     The semantics of this linkage follow the ELF object file model: the
260     symbol is weak until linked, if not linked, the symbol becomes null
261     instead of being an undefined reference.
262 ``linkonce_odr``, ``weak_odr``
263     Some languages allow differing globals to be merged, such as two
264     functions with different semantics. Other languages, such as
265     ``C++``, ensure that only equivalent globals are ever merged (the
266     "one definition rule" --- "ODR"). Such languages can use the
267     ``linkonce_odr`` and ``weak_odr`` linkage types to indicate that the
268     global will only be merged with equivalent globals. These linkage
269     types are otherwise the same as their non-``odr`` versions.
270 ``external``
271     If none of the above identifiers are used, the global is externally
272     visible, meaning that it participates in linkage and can be used to
273     resolve external symbol references.
274
275 It is illegal for a function *declaration* to have any linkage type
276 other than ``external`` or ``extern_weak``.
277
278 .. _callingconv:
279
280 Calling Conventions
281 -------------------
282
283 LLVM :ref:`functions <functionstructure>`, :ref:`calls <i_call>` and
284 :ref:`invokes <i_invoke>` can all have an optional calling convention
285 specified for the call. The calling convention of any pair of dynamic
286 caller/callee must match, or the behavior of the program is undefined.
287 The following calling conventions are supported by LLVM, and more may be
288 added in the future:
289
290 "``ccc``" - The C calling convention
291     This calling convention (the default if no other calling convention
292     is specified) matches the target C calling conventions. This calling
293     convention supports varargs function calls and tolerates some
294     mismatch in the declared prototype and implemented declaration of
295     the function (as does normal C).
296 "``fastcc``" - The fast calling convention
297     This calling convention attempts to make calls as fast as possible
298     (e.g. by passing things in registers). This calling convention
299     allows the target to use whatever tricks it wants to produce fast
300     code for the target, without having to conform to an externally
301     specified ABI (Application Binary Interface). `Tail calls can only
302     be optimized when this, the GHC or the HiPE convention is
303     used. <CodeGenerator.html#id80>`_ This calling convention does not
304     support varargs and requires the prototype of all callees to exactly
305     match the prototype of the function definition.
306 "``coldcc``" - The cold calling convention
307     This calling convention attempts to make code in the caller as
308     efficient as possible under the assumption that the call is not
309     commonly executed. As such, these calls often preserve all registers
310     so that the call does not break any live ranges in the caller side.
311     This calling convention does not support varargs and requires the
312     prototype of all callees to exactly match the prototype of the
313     function definition. Furthermore the inliner doesn't consider such function
314     calls for inlining.
315 "``cc 10``" - GHC convention
316     This calling convention has been implemented specifically for use by
317     the `Glasgow Haskell Compiler (GHC) <http://www.haskell.org/ghc>`_.
318     It passes everything in registers, going to extremes to achieve this
319     by disabling callee save registers. This calling convention should
320     not be used lightly but only for specific situations such as an
321     alternative to the *register pinning* performance technique often
322     used when implementing functional programming languages. At the
323     moment only X86 supports this convention and it has the following
324     limitations:
325
326     -  On *X86-32* only supports up to 4 bit type parameters. No
327        floating-point types are supported.
328     -  On *X86-64* only supports up to 10 bit type parameters and 6
329        floating-point parameters.
330
331     This calling convention supports `tail call
332     optimization <CodeGenerator.html#id80>`_ but requires both the
333     caller and callee are using it.
334 "``cc 11``" - The HiPE calling convention
335     This calling convention has been implemented specifically for use by
336     the `High-Performance Erlang
337     (HiPE) <http://www.it.uu.se/research/group/hipe/>`_ compiler, *the*
338     native code compiler of the `Ericsson's Open Source Erlang/OTP
339     system <http://www.erlang.org/download.shtml>`_. It uses more
340     registers for argument passing than the ordinary C calling
341     convention and defines no callee-saved registers. The calling
342     convention properly supports `tail call
343     optimization <CodeGenerator.html#id80>`_ but requires that both the
344     caller and the callee use it. It uses a *register pinning*
345     mechanism, similar to GHC's convention, for keeping frequently
346     accessed runtime components pinned to specific hardware registers.
347     At the moment only X86 supports this convention (both 32 and 64
348     bit).
349 "``webkit_jscc``" - WebKit's JavaScript calling convention
350     This calling convention has been implemented for `WebKit FTL JIT
351     <https://trac.webkit.org/wiki/FTLJIT>`_. It passes arguments on the
352     stack right to left (as cdecl does), and returns a value in the
353     platform's customary return register.
354 "``anyregcc``" - Dynamic calling convention for code patching
355     This is a special convention that supports patching an arbitrary code
356     sequence in place of a call site. This convention forces the call
357     arguments into registers but allows them to be dynamically
358     allocated. This can currently only be used with calls to
359     llvm.experimental.patchpoint because only this intrinsic records
360     the location of its arguments in a side table. See :doc:`StackMaps`.
361 "``preserve_mostcc``" - The `PreserveMost` calling convention
362     This calling convention attempts to make the code in the caller as
363     unintrusive as possible. This convention behaves identically to the `C`
364     calling convention on how arguments and return values are passed, but it
365     uses a different set of caller/callee-saved registers. This alleviates the
366     burden of saving and recovering a large register set before and after the
367     call in the caller. If the arguments are passed in callee-saved registers,
368     then they will be preserved by the callee across the call. This doesn't
369     apply for values returned in callee-saved registers.
370
371     - On X86-64 the callee preserves all general purpose registers, except for
372       R11. R11 can be used as a scratch register. Floating-point registers
373       (XMMs/YMMs) are not preserved and need to be saved by the caller.
374
375     The idea behind this convention is to support calls to runtime functions
376     that have a hot path and a cold path. The hot path is usually a small piece
377     of code that doesn't use many registers. The cold path might need to call out to
378     another function and therefore only needs to preserve the caller-saved
379     registers, which haven't already been saved by the caller. The
380     `PreserveMost` calling convention is very similar to the `cold` calling
381     convention in terms of caller/callee-saved registers, but they are used for
382     different types of function calls. `coldcc` is for function calls that are
383     rarely executed, whereas `preserve_mostcc` function calls are intended to be
384     on the hot path and definitely executed a lot. Furthermore `preserve_mostcc`
385     doesn't prevent the inliner from inlining the function call.
386
387     This calling convention will be used by a future version of the ObjectiveC
388     runtime and should therefore still be considered experimental at this time.
389     Although this convention was created to optimize certain runtime calls to
390     the ObjectiveC runtime, it is not limited to this runtime and might be used
391     by other runtimes in the future too. The current implementation only
392     supports X86-64, but the intention is to support more architectures in the
393     future.
394 "``preserve_allcc``" - The `PreserveAll` calling convention
395     This calling convention attempts to make the code in the caller even less
396     intrusive than the `PreserveMost` calling convention. This calling
397     convention also behaves identical to the `C` calling convention on how
398     arguments and return values are passed, but it uses a different set of
399     caller/callee-saved registers. This removes the burden of saving and
400     recovering a large register set before and after the call in the caller. If
401     the arguments are passed in callee-saved registers, then they will be
402     preserved by the callee across the call. This doesn't apply for values
403     returned in callee-saved registers.
404
405     - On X86-64 the callee preserves all general purpose registers, except for
406       R11. R11 can be used as a scratch register. Furthermore it also preserves
407       all floating-point registers (XMMs/YMMs).
408
409     The idea behind this convention is to support calls to runtime functions
410     that don't need to call out to any other functions.
411
412     This calling convention, like the `PreserveMost` calling convention, will be
413     used by a future version of the ObjectiveC runtime and should be considered
414     experimental at this time.
415 "``cxx_fast_tlscc``" - The `CXX_FAST_TLS` calling convention for access functions
416     Clang generates an access function to access C++-style TLS. The access
417     function generally has an entry block, an exit block and an initialization
418     block that is run at the first time. The entry and exit blocks can access
419     a few TLS IR variables, each access will be lowered to a platform-specific
420     sequence.
421
422     This calling convention aims to minimize overhead in the caller by
423     preserving as many registers as possible (all the registers that are
424     preserved on the fast path, composed of the entry and exit blocks).
425
426     This calling convention behaves identical to the `C` calling convention on
427     how arguments and return values are passed, but it uses a different set of
428     caller/callee-saved registers.
429
430     Given that each platform has its own lowering sequence, hence its own set
431     of preserved registers, we can't use the existing `PreserveMost`.
432
433     - On X86-64 the callee preserves all general purpose registers, except for
434       RDI and RAX.
435 "``swiftcc``" - This calling convention is used for Swift language.
436     - On X86-64 RCX and R8 are available for additional integer returns, and
437       XMM2 and XMM3 are available for additional FP/vector returns.
438     - On iOS platforms, we use AAPCS-VFP calling convention.
439 "``cc <n>``" - Numbered convention
440     Any calling convention may be specified by number, allowing
441     target-specific calling conventions to be used. Target specific
442     calling conventions start at 64.
443
444 More calling conventions can be added/defined on an as-needed basis, to
445 support Pascal conventions or any other well-known target-independent
446 convention.
447
448 .. _visibilitystyles:
449
450 Visibility Styles
451 -----------------
452
453 All Global Variables and Functions have one of the following visibility
454 styles:
455
456 "``default``" - Default style
457     On targets that use the ELF object file format, default visibility
458     means that the declaration is visible to other modules and, in
459     shared libraries, means that the declared entity may be overridden.
460     On Darwin, default visibility means that the declaration is visible
461     to other modules. Default visibility corresponds to "external
462     linkage" in the language.
463 "``hidden``" - Hidden style
464     Two declarations of an object with hidden visibility refer to the
465     same object if they are in the same shared object. Usually, hidden
466     visibility indicates that the symbol will not be placed into the
467     dynamic symbol table, so no other module (executable or shared
468     library) can reference it directly.
469 "``protected``" - Protected style
470     On ELF, protected visibility indicates that the symbol will be
471     placed in the dynamic symbol table, but that references within the
472     defining module will bind to the local symbol. That is, the symbol
473     cannot be overridden by another module.
474
475 A symbol with ``internal`` or ``private`` linkage must have ``default``
476 visibility.
477
478 .. _dllstorageclass:
479
480 DLL Storage Classes
481 -------------------
482
483 All Global Variables, Functions and Aliases can have one of the following
484 DLL storage class:
485
486 ``dllimport``
487     "``dllimport``" causes the compiler to reference a function or variable via
488     a global pointer to a pointer that is set up by the DLL exporting the
489     symbol. On Microsoft Windows targets, the pointer name is formed by
490     combining ``__imp_`` and the function or variable name.
491 ``dllexport``
492     "``dllexport``" causes the compiler to provide a global pointer to a pointer
493     in a DLL, so that it can be referenced with the ``dllimport`` attribute. On
494     Microsoft Windows targets, the pointer name is formed by combining
495     ``__imp_`` and the function or variable name. Since this storage class
496     exists for defining a dll interface, the compiler, assembler and linker know
497     it is externally referenced and must refrain from deleting the symbol.
498
499 .. _tls_model:
500
501 Thread Local Storage Models
502 ---------------------------
503
504 A variable may be defined as ``thread_local``, which means that it will
505 not be shared by threads (each thread will have a separated copy of the
506 variable). Not all targets support thread-local variables. Optionally, a
507 TLS model may be specified:
508
509 ``localdynamic``
510     For variables that are only used within the current shared library.
511 ``initialexec``
512     For variables in modules that will not be loaded dynamically.
513 ``localexec``
514     For variables defined in the executable and only used within it.
515
516 If no explicit model is given, the "general dynamic" model is used.
517
518 The models correspond to the ELF TLS models; see `ELF Handling For
519 Thread-Local Storage <http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf>`_ for
520 more information on under which circumstances the different models may
521 be used. The target may choose a different TLS model if the specified
522 model is not supported, or if a better choice of model can be made.
523
524 A model can also be specified in an alias, but then it only governs how
525 the alias is accessed. It will not have any effect in the aliasee.
526
527 For platforms without linker support of ELF TLS model, the -femulated-tls
528 flag can be used to generate GCC compatible emulated TLS code.
529
530 .. _runtime_preemption_model:
531
532 Runtime Preemption Specifiers
533 -----------------------------
534
535 Global variables, functions and aliases may have an optional runtime preemption
536 specifier. If a preemption specifier isn't given explicitly, then a
537 symbol is assumed to be ``dso_preemptable``.
538
539 ``dso_preemptable``
540     Indicates that the function or variable may be replaced by a symbol from
541     outside the linkage unit at runtime.
542
543 ``dso_local``
544     The compiler may assume that a function or variable marked as ``dso_local``
545     will resolve to a symbol within the same linkage unit. Direct access will
546     be generated even if the definition is not within this compilation unit.
547
548 .. _namedtypes:
549
550 Structure Types
551 ---------------
552
553 LLVM IR allows you to specify both "identified" and "literal" :ref:`structure
554 types <t_struct>`. Literal types are uniqued structurally, but identified types
555 are never uniqued. An :ref:`opaque structural type <t_opaque>` can also be used
556 to forward declare a type that is not yet available.
557
558 An example of an identified structure specification is:
559
560 .. code-block:: llvm
561
562     %mytype = type { %mytype*, i32 }
563
564 Prior to the LLVM 3.0 release, identified types were structurally uniqued. Only
565 literal types are uniqued in recent versions of LLVM.
566
567 .. _nointptrtype:
568
569 Non-Integral Pointer Type
570 -------------------------
571
572 Note: non-integral pointer types are a work in progress, and they should be
573 considered experimental at this time.
574
575 LLVM IR optionally allows the frontend to denote pointers in certain address
576 spaces as "non-integral" via the :ref:`datalayout string<langref_datalayout>`.
577 Non-integral pointer types represent pointers that have an *unspecified* bitwise
578 representation; that is, the integral representation may be target dependent or
579 unstable (not backed by a fixed integer).
580
581 ``inttoptr`` instructions converting integers to non-integral pointer types are
582 ill-typed, and so are ``ptrtoint`` instructions converting values of
583 non-integral pointer types to integers.  Vector versions of said instructions
584 are ill-typed as well.
585
586 .. _globalvars:
587
588 Global Variables
589 ----------------
590
591 Global variables define regions of memory allocated at compilation time
592 instead of run-time.
593
594 Global variable definitions must be initialized.
595
596 Global variables in other translation units can also be declared, in which
597 case they don't have an initializer.
598
599 Either global variable definitions or declarations may have an explicit section
600 to be placed in and may have an optional explicit alignment specified. If there
601 is a mismatch between the explicit or inferred section information for the
602 variable declaration and its definition the resulting behavior is undefined.
603
604 A variable may be defined as a global ``constant``, which indicates that
605 the contents of the variable will **never** be modified (enabling better
606 optimization, allowing the global data to be placed in the read-only
607 section of an executable, etc). Note that variables that need runtime
608 initialization cannot be marked ``constant`` as there is a store to the
609 variable.
610
611 LLVM explicitly allows *declarations* of global variables to be marked
612 constant, even if the final definition of the global is not. This
613 capability can be used to enable slightly better optimization of the
614 program, but requires the language definition to guarantee that
615 optimizations based on the 'constantness' are valid for the translation
616 units that do not include the definition.
617
618 As SSA values, global variables define pointer values that are in scope
619 (i.e. they dominate) all basic blocks in the program. Global variables
620 always define a pointer to their "content" type because they describe a
621 region of memory, and all memory objects in LLVM are accessed through
622 pointers.
623
624 Global variables can be marked with ``unnamed_addr`` which indicates
625 that the address is not significant, only the content. Constants marked
626 like this can be merged with other constants if they have the same
627 initializer. Note that a constant with significant address *can* be
628 merged with a ``unnamed_addr`` constant, the result being a constant
629 whose address is significant.
630
631 If the ``local_unnamed_addr`` attribute is given, the address is known to
632 not be significant within the module.
633
634 A global variable may be declared to reside in a target-specific
635 numbered address space. For targets that support them, address spaces
636 may affect how optimizations are performed and/or what target
637 instructions are used to access the variable. The default address space
638 is zero. The address space qualifier must precede any other attributes.
639
640 LLVM allows an explicit section to be specified for globals. If the
641 target supports it, it will emit globals to the section specified.
642 Additionally, the global can placed in a comdat if the target has the necessary
643 support.
644
645 External declarations may have an explicit section specified. Section
646 information is retained in LLVM IR for targets that make use of this
647 information. Attaching section information to an external declaration is an
648 assertion that its definition is located in the specified section. If the
649 definition is located in a different section, the behavior is undefined.
650
651 By default, global initializers are optimized by assuming that global
652 variables defined within the module are not modified from their
653 initial values before the start of the global initializer. This is
654 true even for variables potentially accessible from outside the
655 module, including those with external linkage or appearing in
656 ``@llvm.used`` or dllexported variables. This assumption may be suppressed
657 by marking the variable with ``externally_initialized``.
658
659 An explicit alignment may be specified for a global, which must be a
660 power of 2. If not present, or if the alignment is set to zero, the
661 alignment of the global is set by the target to whatever it feels
662 convenient. If an explicit alignment is specified, the global is forced
663 to have exactly that alignment. Targets and optimizers are not allowed
664 to over-align the global if the global has an assigned section. In this
665 case, the extra alignment could be observable: for example, code could
666 assume that the globals are densely packed in their section and try to
667 iterate over them as an array, alignment padding would break this
668 iteration. The maximum alignment is ``1 << 29``.
669
670 Globals can also have a :ref:`DLL storage class <dllstorageclass>`,
671 an optional :ref:`runtime preemption specifier <runtime_preemption_model>`,
672 an optional :ref:`global attributes <glattrs>` and
673 an optional list of attached :ref:`metadata <metadata>`.
674
675 Variables and aliases can have a
676 :ref:`Thread Local Storage Model <tls_model>`.
677
678 :ref:`Scalable vectors <t_vector>` cannot be global variables or members of
679 structs or arrays because their size is unknown at compile time.
680
681 Syntax::
682
683       @<GlobalVarName> = [Linkage] [PreemptionSpecifier] [Visibility]
684                          [DLLStorageClass] [ThreadLocal]
685                          [(unnamed_addr|local_unnamed_addr)] [AddrSpace]
686                          [ExternallyInitialized]
687                          <global | constant> <Type> [<InitializerConstant>]
688                          [, section "name"] [, comdat [($name)]]
689                          [, align <Alignment>] (, !name !N)*
690
691 For example, the following defines a global in a numbered address space
692 with an initializer, section, and alignment:
693
694 .. code-block:: llvm
695
696     @G = addrspace(5) constant float 1.0, section "foo", align 4
697
698 The following example just declares a global variable
699
700 .. code-block:: llvm
701
702    @G = external global i32
703
704 The following example defines a thread-local global with the
705 ``initialexec`` TLS model:
706
707 .. code-block:: llvm
708
709     @G = thread_local(initialexec) global i32 0, align 4
710
711 .. _functionstructure:
712
713 Functions
714 ---------
715
716 LLVM function definitions consist of the "``define``" keyword, an
717 optional :ref:`linkage type <linkage>`, an optional :ref:`runtime preemption
718 specifier <runtime_preemption_model>`,  an optional :ref:`visibility
719 style <visibility>`, an optional :ref:`DLL storage class <dllstorageclass>`,
720 an optional :ref:`calling convention <callingconv>`,
721 an optional ``unnamed_addr`` attribute, a return type, an optional
722 :ref:`parameter attribute <paramattrs>` for the return type, a function
723 name, a (possibly empty) argument list (each with optional :ref:`parameter
724 attributes <paramattrs>`), optional :ref:`function attributes <fnattrs>`,
725 an optional address space, an optional section, an optional alignment,
726 an optional :ref:`comdat <langref_comdats>`,
727 an optional :ref:`garbage collector name <gc>`, an optional :ref:`prefix <prefixdata>`,
728 an optional :ref:`prologue <prologuedata>`,
729 an optional :ref:`personality <personalityfn>`,
730 an optional list of attached :ref:`metadata <metadata>`,
731 an opening curly brace, a list of basic blocks, and a closing curly brace.
732
733 LLVM function declarations consist of the "``declare``" keyword, an
734 optional :ref:`linkage type <linkage>`, an optional :ref:`visibility style
735 <visibility>`, an optional :ref:`DLL storage class <dllstorageclass>`, an
736 optional :ref:`calling convention <callingconv>`, an optional ``unnamed_addr``
737 or ``local_unnamed_addr`` attribute, an optional address space, a return type,
738 an optional :ref:`parameter attribute <paramattrs>` for the return type, a function name, a possibly
739 empty list of arguments, an optional alignment, an optional :ref:`garbage
740 collector name <gc>`, an optional :ref:`prefix <prefixdata>`, and an optional
741 :ref:`prologue <prologuedata>`.
742
743 A function definition contains a list of basic blocks, forming the CFG (Control
744 Flow Graph) for the function. Each basic block may optionally start with a label
745 (giving the basic block a symbol table entry), contains a list of instructions,
746 and ends with a :ref:`terminator <terminators>` instruction (such as a branch or
747 function return). If an explicit label name is not provided, a block is assigned
748 an implicit numbered label, using the next value from the same counter as used
749 for unnamed temporaries (:ref:`see above<identifiers>`). For example, if a
750 function entry block does not have an explicit label, it will be assigned label
751 "%0", then the first unnamed temporary in that block will be "%1", etc. If a
752 numeric label is explicitly specified, it must match the numeric label that
753 would be used implicitly.
754
755 The first basic block in a function is special in two ways: it is
756 immediately executed on entrance to the function, and it is not allowed
757 to have predecessor basic blocks (i.e. there can not be any branches to
758 the entry block of a function). Because the block can have no
759 predecessors, it also cannot have any :ref:`PHI nodes <i_phi>`.
760
761 LLVM allows an explicit section to be specified for functions. If the
762 target supports it, it will emit functions to the section specified.
763 Additionally, the function can be placed in a COMDAT.
764
765 An explicit alignment may be specified for a function. If not present,
766 or if the alignment is set to zero, the alignment of the function is set
767 by the target to whatever it feels convenient. If an explicit alignment
768 is specified, the function is forced to have at least that much
769 alignment. All alignments must be a power of 2.
770
771 If the ``unnamed_addr`` attribute is given, the address is known to not
772 be significant and two identical functions can be merged.
773
774 If the ``local_unnamed_addr`` attribute is given, the address is known to
775 not be significant within the module.
776
777 If an explicit address space is not given, it will default to the program
778 address space from the :ref:`datalayout string<langref_datalayout>`.
779
780 Syntax::
781
782     define [linkage] [PreemptionSpecifier] [visibility] [DLLStorageClass]
783            [cconv] [ret attrs]
784            <ResultType> @<FunctionName> ([argument list])
785            [(unnamed_addr|local_unnamed_addr)] [AddrSpace] [fn Attrs]
786            [section "name"] [comdat [($name)]] [align N] [gc] [prefix Constant]
787            [prologue Constant] [personality Constant] (!name !N)* { ... }
788
789 The argument list is a comma separated sequence of arguments where each
790 argument is of the following form:
791
792 Syntax::
793
794    <type> [parameter Attrs] [name]
795
796
797 .. _langref_aliases:
798
799 Aliases
800 -------
801
802 Aliases, unlike function or variables, don't create any new data. They
803 are just a new symbol and metadata for an existing position.
804
805 Aliases have a name and an aliasee that is either a global value or a
806 constant expression.
807
808 Aliases may have an optional :ref:`linkage type <linkage>`, an optional
809 :ref:`runtime preemption specifier <runtime_preemption_model>`, an optional
810 :ref:`visibility style <visibility>`, an optional :ref:`DLL storage class
811 <dllstorageclass>` and an optional :ref:`tls model <tls_model>`.
812
813 Syntax::
814
815     @<Name> = [Linkage] [PreemptionSpecifier] [Visibility] [DLLStorageClass] [ThreadLocal] [(unnamed_addr|local_unnamed_addr)] alias <AliaseeTy>, <AliaseeTy>* @<Aliasee>
816
817 The linkage must be one of ``private``, ``internal``, ``linkonce``, ``weak``,
818 ``linkonce_odr``, ``weak_odr``, ``external``. Note that some system linkers
819 might not correctly handle dropping a weak symbol that is aliased.
820
821 Aliases that are not ``unnamed_addr`` are guaranteed to have the same address as
822 the aliasee expression. ``unnamed_addr`` ones are only guaranteed to point
823 to the same content.
824
825 If the ``local_unnamed_addr`` attribute is given, the address is known to
826 not be significant within the module.
827
828 Since aliases are only a second name, some restrictions apply, of which
829 some can only be checked when producing an object file:
830
831 * The expression defining the aliasee must be computable at assembly
832   time. Since it is just a name, no relocations can be used.
833
834 * No alias in the expression can be weak as the possibility of the
835   intermediate alias being overridden cannot be represented in an
836   object file.
837
838 * No global value in the expression can be a declaration, since that
839   would require a relocation, which is not possible.
840
841 .. _langref_ifunc:
842
843 IFuncs
844 -------
845
846 IFuncs, like as aliases, don't create any new data or func. They are just a new
847 symbol that dynamic linker resolves at runtime by calling a resolver function.
848
849 IFuncs have a name and a resolver that is a function called by dynamic linker
850 that returns address of another function associated with the name.
851
852 IFunc may have an optional :ref:`linkage type <linkage>` and an optional
853 :ref:`visibility style <visibility>`.
854
855 Syntax::
856
857     @<Name> = [Linkage] [Visibility] ifunc <IFuncTy>, <ResolverTy>* @<Resolver>
858
859
860 .. _langref_comdats:
861
862 Comdats
863 -------
864
865 Comdat IR provides access to COFF and ELF object file COMDAT functionality.
866
867 Comdats have a name which represents the COMDAT key. All global objects that
868 specify this key will only end up in the final object file if the linker chooses
869 that key over some other key. Aliases are placed in the same COMDAT that their
870 aliasee computes to, if any.
871
872 Comdats have a selection kind to provide input on how the linker should
873 choose between keys in two different object files.
874
875 Syntax::
876
877     $<Name> = comdat SelectionKind
878
879 The selection kind must be one of the following:
880
881 ``any``
882     The linker may choose any COMDAT key, the choice is arbitrary.
883 ``exactmatch``
884     The linker may choose any COMDAT key but the sections must contain the
885     same data.
886 ``largest``
887     The linker will choose the section containing the largest COMDAT key.
888 ``noduplicates``
889     The linker requires that only section with this COMDAT key exist.
890 ``samesize``
891     The linker may choose any COMDAT key but the sections must contain the
892     same amount of data.
893
894 Note that the Mach-O platform doesn't support COMDATs, and ELF and WebAssembly
895 only support ``any`` as a selection kind.
896
897 Here is an example of a COMDAT group where a function will only be selected if
898 the COMDAT key's section is the largest:
899
900 .. code-block:: text
901
902    $foo = comdat largest
903    @foo = global i32 2, comdat($foo)
904
905    define void @bar() comdat($foo) {
906      ret void
907    }
908
909 As a syntactic sugar the ``$name`` can be omitted if the name is the same as
910 the global name:
911
912 .. code-block:: text
913
914   $foo = comdat any
915   @foo = global i32 2, comdat
916
917
918 In a COFF object file, this will create a COMDAT section with selection kind
919 ``IMAGE_COMDAT_SELECT_LARGEST`` containing the contents of the ``@foo`` symbol
920 and another COMDAT section with selection kind
921 ``IMAGE_COMDAT_SELECT_ASSOCIATIVE`` which is associated with the first COMDAT
922 section and contains the contents of the ``@bar`` symbol.
923
924 There are some restrictions on the properties of the global object.
925 It, or an alias to it, must have the same name as the COMDAT group when
926 targeting COFF.
927 The contents and size of this object may be used during link-time to determine
928 which COMDAT groups get selected depending on the selection kind.
929 Because the name of the object must match the name of the COMDAT group, the
930 linkage of the global object must not be local; local symbols can get renamed
931 if a collision occurs in the symbol table.
932
933 The combined use of COMDATS and section attributes may yield surprising results.
934 For example:
935
936 .. code-block:: text
937
938    $foo = comdat any
939    $bar = comdat any
940    @g1 = global i32 42, section "sec", comdat($foo)
941    @g2 = global i32 42, section "sec", comdat($bar)
942
943 From the object file perspective, this requires the creation of two sections
944 with the same name. This is necessary because both globals belong to different
945 COMDAT groups and COMDATs, at the object file level, are represented by
946 sections.
947
948 Note that certain IR constructs like global variables and functions may
949 create COMDATs in the object file in addition to any which are specified using
950 COMDAT IR. This arises when the code generator is configured to emit globals
951 in individual sections (e.g. when `-data-sections` or `-function-sections`
952 is supplied to `llc`).
953
954 .. _namedmetadatastructure:
955
956 Named Metadata
957 --------------
958
959 Named metadata is a collection of metadata. :ref:`Metadata
960 nodes <metadata>` (but not metadata strings) are the only valid
961 operands for a named metadata.
962
963 #. Named metadata are represented as a string of characters with the
964    metadata prefix. The rules for metadata names are the same as for
965    identifiers, but quoted names are not allowed. ``"\xx"`` type escapes
966    are still valid, which allows any character to be part of a name.
967
968 Syntax::
969
970     ; Some unnamed metadata nodes, which are referenced by the named metadata.
971     !0 = !{!"zero"}
972     !1 = !{!"one"}
973     !2 = !{!"two"}
974     ; A named metadata.
975     !name = !{!0, !1, !2}
976
977 .. _paramattrs:
978
979 Parameter Attributes
980 --------------------
981
982 The return type and each parameter of a function type may have a set of
983 *parameter attributes* associated with them. Parameter attributes are
984 used to communicate additional information about the result or
985 parameters of a function. Parameter attributes are considered to be part
986 of the function, not of the function type, so functions with different
987 parameter attributes can have the same function type.
988
989 Parameter attributes are simple keywords that follow the type specified.
990 If multiple parameter attributes are needed, they are space separated.
991 For example:
992
993 .. code-block:: llvm
994
995     declare i32 @printf(i8* noalias nocapture, ...)
996     declare i32 @atoi(i8 zeroext)
997     declare signext i8 @returns_signed_char()
998
999 Note that any attributes for the function result (``nounwind``,
1000 ``readonly``) come immediately after the argument list.
1001
1002 Currently, only the following parameter attributes are defined:
1003
1004 ``zeroext``
1005     This indicates to the code generator that the parameter or return
1006     value should be zero-extended to the extent required by the target's
1007     ABI by the caller (for a parameter) or the callee (for a return value).
1008 ``signext``
1009     This indicates to the code generator that the parameter or return
1010     value should be sign-extended to the extent required by the target's
1011     ABI (which is usually 32-bits) by the caller (for a parameter) or
1012     the callee (for a return value).
1013 ``inreg``
1014     This indicates that this parameter or return value should be treated
1015     in a special target-dependent fashion while emitting code for
1016     a function call or return (usually, by putting it in a register as
1017     opposed to memory, though some targets use it to distinguish between
1018     two different kinds of registers). Use of this attribute is
1019     target-specific.
1020 ``byval`` or ``byval(<ty>)``
1021     This indicates that the pointer parameter should really be passed by
1022     value to the function. The attribute implies that a hidden copy of
1023     the pointee is made between the caller and the callee, so the callee
1024     is unable to modify the value in the caller. This attribute is only
1025     valid on LLVM pointer arguments. It is generally used to pass
1026     structs and arrays by value, but is also valid on pointers to
1027     scalars. The copy is considered to belong to the caller not the
1028     callee (for example, ``readonly`` functions should not write to
1029     ``byval`` parameters). This is not a valid attribute for return
1030     values.
1031
1032     The byval attribute also supports an optional type argument, which must be
1033     the same as the pointee type of the argument.
1034
1035     The byval attribute also supports specifying an alignment with the
1036     align attribute. It indicates the alignment of the stack slot to
1037     form and the known alignment of the pointer specified to the call
1038     site. If the alignment is not specified, then the code generator
1039     makes a target-specific assumption.
1040
1041 .. _attr_inalloca:
1042
1043 ``inalloca``
1044
1045     The ``inalloca`` argument attribute allows the caller to take the
1046     address of outgoing stack arguments. An ``inalloca`` argument must
1047     be a pointer to stack memory produced by an ``alloca`` instruction.
1048     The alloca, or argument allocation, must also be tagged with the
1049     inalloca keyword. Only the last argument may have the ``inalloca``
1050     attribute, and that argument is guaranteed to be passed in memory.
1051
1052     An argument allocation may be used by a call at most once because
1053     the call may deallocate it. The ``inalloca`` attribute cannot be
1054     used in conjunction with other attributes that affect argument
1055     storage, like ``inreg``, ``nest``, ``sret``, or ``byval``. The
1056     ``inalloca`` attribute also disables LLVM's implicit lowering of
1057     large aggregate return values, which means that frontend authors
1058     must lower them with ``sret`` pointers.
1059
1060     When the call site is reached, the argument allocation must have
1061     been the most recent stack allocation that is still live, or the
1062     behavior is undefined. It is possible to allocate additional stack
1063     space after an argument allocation and before its call site, but it
1064     must be cleared off with :ref:`llvm.stackrestore
1065     <int_stackrestore>`.
1066
1067     See :doc:`InAlloca` for more information on how to use this
1068     attribute.
1069
1070 ``sret``
1071     This indicates that the pointer parameter specifies the address of a
1072     structure that is the return value of the function in the source
1073     program. This pointer must be guaranteed by the caller to be valid:
1074     loads and stores to the structure may be assumed by the callee not
1075     to trap and to be properly aligned. This is not a valid attribute
1076     for return values.
1077
1078 .. _attr_align:
1079
1080 ``align <n>``
1081     This indicates that the pointer value may be assumed by the optimizer to
1082     have the specified alignment.  If the pointer value does not have the
1083     specified alignment, behavior is undefined.
1084
1085     Note that this attribute has additional semantics when combined with the
1086     ``byval`` attribute, which are documented there.
1087
1088 .. _noalias:
1089
1090 ``noalias``
1091     This indicates that objects accessed via pointer values
1092     :ref:`based <pointeraliasing>` on the argument or return value are not also
1093     accessed, during the execution of the function, via pointer values not
1094     *based* on the argument or return value. The attribute on a return value
1095     also has additional semantics described below. The caller shares the
1096     responsibility with the callee for ensuring that these requirements are met.
1097     For further details, please see the discussion of the NoAlias response in
1098     :ref:`alias analysis <Must, May, or No>`.
1099
1100     Note that this definition of ``noalias`` is intentionally similar
1101     to the definition of ``restrict`` in C99 for function arguments.
1102
1103     For function return values, C99's ``restrict`` is not meaningful,
1104     while LLVM's ``noalias`` is. Furthermore, the semantics of the ``noalias``
1105     attribute on return values are stronger than the semantics of the attribute
1106     when used on function arguments. On function return values, the ``noalias``
1107     attribute indicates that the function acts like a system memory allocation
1108     function, returning a pointer to allocated storage disjoint from the
1109     storage for any other object accessible to the caller.
1110
1111 ``nocapture``
1112     This indicates that the callee does not make any copies of the
1113     pointer that outlive the callee itself. This is not a valid
1114     attribute for return values.  Addresses used in volatile operations
1115     are considered to be captured.
1116
1117 .. _nest:
1118
1119 ``nest``
1120     This indicates that the pointer parameter can be excised using the
1121     :ref:`trampoline intrinsics <int_trampoline>`. This is not a valid
1122     attribute for return values and can only be applied to one parameter.
1123
1124 ``returned``
1125     This indicates that the function always returns the argument as its return
1126     value. This is a hint to the optimizer and code generator used when
1127     generating the caller, allowing value propagation, tail call optimization,
1128     and omission of register saves and restores in some cases; it is not
1129     checked or enforced when generating the callee. The parameter and the
1130     function return type must be valid operands for the
1131     :ref:`bitcast instruction <i_bitcast>`. This is not a valid attribute for
1132     return values and can only be applied to one parameter.
1133
1134 ``nonnull``
1135     This indicates that the parameter or return pointer is not null. This
1136     attribute may only be applied to pointer typed parameters. This is not
1137     checked or enforced by LLVM; if the parameter or return pointer is null,
1138     the behavior is undefined.
1139
1140 ``dereferenceable(<n>)``
1141     This indicates that the parameter or return pointer is dereferenceable. This
1142     attribute may only be applied to pointer typed parameters. A pointer that
1143     is dereferenceable can be loaded from speculatively without a risk of
1144     trapping. The number of bytes known to be dereferenceable must be provided
1145     in parentheses. It is legal for the number of bytes to be less than the
1146     size of the pointee type. The ``nonnull`` attribute does not imply
1147     dereferenceability (consider a pointer to one element past the end of an
1148     array), however ``dereferenceable(<n>)`` does imply ``nonnull`` in
1149     ``addrspace(0)`` (which is the default address space).
1150
1151 ``dereferenceable_or_null(<n>)``
1152     This indicates that the parameter or return value isn't both
1153     non-null and non-dereferenceable (up to ``<n>`` bytes) at the same
1154     time. All non-null pointers tagged with
1155     ``dereferenceable_or_null(<n>)`` are ``dereferenceable(<n>)``.
1156     For address space 0 ``dereferenceable_or_null(<n>)`` implies that
1157     a pointer is exactly one of ``dereferenceable(<n>)`` or ``null``,
1158     and in other address spaces ``dereferenceable_or_null(<n>)``
1159     implies that a pointer is at least one of ``dereferenceable(<n>)``
1160     or ``null`` (i.e. it may be both ``null`` and
1161     ``dereferenceable(<n>)``). This attribute may only be applied to
1162     pointer typed parameters.
1163
1164 ``swiftself``
1165     This indicates that the parameter is the self/context parameter. This is not
1166     a valid attribute for return values and can only be applied to one
1167     parameter.
1168
1169 ``swifterror``
1170     This attribute is motivated to model and optimize Swift error handling. It
1171     can be applied to a parameter with pointer to pointer type or a
1172     pointer-sized alloca. At the call site, the actual argument that corresponds
1173     to a ``swifterror`` parameter has to come from a ``swifterror`` alloca or
1174     the ``swifterror`` parameter of the caller. A ``swifterror`` value (either
1175     the parameter or the alloca) can only be loaded and stored from, or used as
1176     a ``swifterror`` argument. This is not a valid attribute for return values
1177     and can only be applied to one parameter.
1178
1179     These constraints allow the calling convention to optimize access to
1180     ``swifterror`` variables by associating them with a specific register at
1181     call boundaries rather than placing them in memory. Since this does change
1182     the calling convention, a function which uses the ``swifterror`` attribute
1183     on a parameter is not ABI-compatible with one which does not.
1184
1185     These constraints also allow LLVM to assume that a ``swifterror`` argument
1186     does not alias any other memory visible within a function and that a
1187     ``swifterror`` alloca passed as an argument does not escape.
1188
1189 ``immarg``
1190     This indicates the parameter is required to be an immediate
1191     value. This must be a trivial immediate integer or floating-point
1192     constant. Undef or constant expressions are not valid. This is
1193     only valid on intrinsic declarations and cannot be applied to a
1194     call site or arbitrary function.
1195
1196 .. _gc:
1197
1198 Garbage Collector Strategy Names
1199 --------------------------------
1200
1201 Each function may specify a garbage collector strategy name, which is simply a
1202 string:
1203
1204 .. code-block:: llvm
1205
1206     define void @f() gc "name" { ... }
1207
1208 The supported values of *name* includes those :ref:`built in to LLVM
1209 <builtin-gc-strategies>` and any provided by loaded plugins. Specifying a GC
1210 strategy will cause the compiler to alter its output in order to support the
1211 named garbage collection algorithm. Note that LLVM itself does not contain a
1212 garbage collector, this functionality is restricted to generating machine code
1213 which can interoperate with a collector provided externally.
1214
1215 .. _prefixdata:
1216
1217 Prefix Data
1218 -----------
1219
1220 Prefix data is data associated with a function which the code
1221 generator will emit immediately before the function's entrypoint.
1222 The purpose of this feature is to allow frontends to associate
1223 language-specific runtime metadata with specific functions and make it
1224 available through the function pointer while still allowing the
1225 function pointer to be called.
1226
1227 To access the data for a given function, a program may bitcast the
1228 function pointer to a pointer to the constant's type and dereference
1229 index -1. This implies that the IR symbol points just past the end of
1230 the prefix data. For instance, take the example of a function annotated
1231 with a single ``i32``,
1232
1233 .. code-block:: llvm
1234
1235     define void @f() prefix i32 123 { ... }
1236
1237 The prefix data can be referenced as,
1238
1239 .. code-block:: llvm
1240
1241     %0 = bitcast void* () @f to i32*
1242     %a = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i32 -1
1243     %b = load i32, i32* %a
1244
1245 Prefix data is laid out as if it were an initializer for a global variable
1246 of the prefix data's type. The function will be placed such that the
1247 beginning of the prefix data is aligned. This means that if the size
1248 of the prefix data is not a multiple of the alignment size, the
1249 function's entrypoint will not be aligned. If alignment of the
1250 function's entrypoint is desired, padding must be added to the prefix
1251 data.
1252
1253 A function may have prefix data but no body. This has similar semantics
1254 to the ``available_externally`` linkage in that the data may be used by the
1255 optimizers but will not be emitted in the object file.
1256
1257 .. _prologuedata:
1258
1259 Prologue Data
1260 -------------
1261
1262 The ``prologue`` attribute allows arbitrary code (encoded as bytes) to
1263 be inserted prior to the function body. This can be used for enabling
1264 function hot-patching and instrumentation.
1265
1266 To maintain the semantics of ordinary function calls, the prologue data must
1267 have a particular format. Specifically, it must begin with a sequence of
1268 bytes which decode to a sequence of machine instructions, valid for the
1269 module's target, which transfer control to the point immediately succeeding
1270 the prologue data, without performing any other visible action. This allows
1271 the inliner and other passes to reason about the semantics of the function
1272 definition without needing to reason about the prologue data. Obviously this
1273 makes the format of the prologue data highly target dependent.
1274
1275 A trivial example of valid prologue data for the x86 architecture is ``i8 144``,
1276 which encodes the ``nop`` instruction:
1277
1278 .. code-block:: text
1279
1280     define void @f() prologue i8 144 { ... }
1281
1282 Generally prologue data can be formed by encoding a relative branch instruction
1283 which skips the metadata, as in this example of valid prologue data for the
1284 x86_64 architecture, where the first two bytes encode ``jmp .+10``:
1285
1286 .. code-block:: text
1287
1288     %0 = type <{ i8, i8, i8* }>
1289
1290     define void @f() prologue %0 <{ i8 235, i8 8, i8* @md}> { ... }
1291
1292 A function may have prologue data but no body. This has similar semantics
1293 to the ``available_externally`` linkage in that the data may be used by the
1294 optimizers but will not be emitted in the object file.
1295
1296 .. _personalityfn:
1297
1298 Personality Function
1299 --------------------
1300
1301 The ``personality`` attribute permits functions to specify what function
1302 to use for exception handling.
1303
1304 .. _attrgrp:
1305
1306 Attribute Groups
1307 ----------------
1308
1309 Attribute groups are groups of attributes that are referenced by objects within
1310 the IR. They are important for keeping ``.ll`` files readable, because a lot of
1311 functions will use the same set of attributes. In the degenerative case of a
1312 ``.ll`` file that corresponds to a single ``.c`` file, the single attribute
1313 group will capture the important command line flags used to build that file.
1314
1315 An attribute group is a module-level object. To use an attribute group, an
1316 object references the attribute group's ID (e.g. ``#37``). An object may refer
1317 to more than one attribute group. In that situation, the attributes from the
1318 different groups are merged.
1319
1320 Here is an example of attribute groups for a function that should always be
1321 inlined, has a stack alignment of 4, and which shouldn't use SSE instructions:
1322
1323 .. code-block:: llvm
1324
1325    ; Target-independent attributes:
1326    attributes #0 = { alwaysinline alignstack=4 }
1327
1328    ; Target-dependent attributes:
1329    attributes #1 = { "no-sse" }
1330
1331    ; Function @f has attributes: alwaysinline, alignstack=4, and "no-sse".
1332    define void @f() #0 #1 { ... }
1333
1334 .. _fnattrs:
1335
1336 Function Attributes
1337 -------------------
1338
1339 Function attributes are set to communicate additional information about
1340 a function. Function attributes are considered to be part of the
1341 function, not of the function type, so functions with different function
1342 attributes can have the same function type.
1343
1344 Function attributes are simple keywords that follow the type specified.
1345 If multiple attributes are needed, they are space separated. For
1346 example:
1347
1348 .. code-block:: llvm
1349
1350     define void @f() noinline { ... }
1351     define void @f() alwaysinline { ... }
1352     define void @f() alwaysinline optsize { ... }
1353     define void @f() optsize { ... }
1354
1355 ``alignstack(<n>)``
1356     This attribute indicates that, when emitting the prologue and
1357     epilogue, the backend should forcibly align the stack pointer.
1358     Specify the desired alignment, which must be a power of two, in
1359     parentheses.
1360 ``allocsize(<EltSizeParam>[, <NumEltsParam>])``
1361     This attribute indicates that the annotated function will always return at
1362     least a given number of bytes (or null). Its arguments are zero-indexed
1363     parameter numbers; if one argument is provided, then it's assumed that at
1364     least ``CallSite.Args[EltSizeParam]`` bytes will be available at the
1365     returned pointer. If two are provided, then it's assumed that
1366     ``CallSite.Args[EltSizeParam] * CallSite.Args[NumEltsParam]`` bytes are
1367     available. The referenced parameters must be integer types. No assumptions
1368     are made about the contents of the returned block of memory.
1369 ``alwaysinline``
1370     This attribute indicates that the inliner should attempt to inline
1371     this function into callers whenever possible, ignoring any active
1372     inlining size threshold for this caller.
1373 ``builtin``
1374     This indicates that the callee function at a call site should be
1375     recognized as a built-in function, even though the function's declaration
1376     uses the ``nobuiltin`` attribute. This is only valid at call sites for
1377     direct calls to functions that are declared with the ``nobuiltin``
1378     attribute.
1379 ``cold``
1380     This attribute indicates that this function is rarely called. When
1381     computing edge weights, basic blocks post-dominated by a cold
1382     function call are also considered to be cold; and, thus, given low
1383     weight.
1384 ``convergent``
1385     In some parallel execution models, there exist operations that cannot be
1386     made control-dependent on any additional values.  We call such operations
1387     ``convergent``, and mark them with this attribute.
1388
1389     The ``convergent`` attribute may appear on functions or call/invoke
1390     instructions.  When it appears on a function, it indicates that calls to
1391     this function should not be made control-dependent on additional values.
1392     For example, the intrinsic ``llvm.nvvm.barrier0`` is ``convergent``, so
1393     calls to this intrinsic cannot be made control-dependent on additional
1394     values.
1395
1396     When it appears on a call/invoke, the ``convergent`` attribute indicates
1397     that we should treat the call as though we're calling a convergent
1398     function.  This is particularly useful on indirect calls; without this we
1399     may treat such calls as though the target is non-convergent.
1400
1401     The optimizer may remove the ``convergent`` attribute on functions when it
1402     can prove that the function does not execute any convergent operations.
1403     Similarly, the optimizer may remove ``convergent`` on calls/invokes when it
1404     can prove that the call/invoke cannot call a convergent function.
1405 ``inaccessiblememonly``
1406     This attribute indicates that the function may only access memory that
1407     is not accessible by the module being compiled. This is a weaker form
1408     of ``readnone``. If the function reads or writes other memory, the
1409     behavior is undefined.
1410 ``inaccessiblemem_or_argmemonly``
1411     This attribute indicates that the function may only access memory that is
1412     either not accessible by the module being compiled, or is pointed to
1413     by its pointer arguments. This is a weaker form of  ``argmemonly``. If the
1414     function reads or writes other memory, the behavior is undefined.
1415 ``inlinehint``
1416     This attribute indicates that the source code contained a hint that
1417     inlining this function is desirable (such as the "inline" keyword in
1418     C/C++). It is just a hint; it imposes no requirements on the
1419     inliner.
1420 ``jumptable``
1421     This attribute indicates that the function should be added to a
1422     jump-instruction table at code-generation time, and that all address-taken
1423     references to this function should be replaced with a reference to the
1424     appropriate jump-instruction-table function pointer. Note that this creates
1425     a new pointer for the original function, which means that code that depends
1426     on function-pointer identity can break. So, any function annotated with
1427     ``jumptable`` must also be ``unnamed_addr``.
1428 ``minsize``
1429     This attribute suggests that optimization passes and code generator
1430     passes make choices that keep the code size of this function as small
1431     as possible and perform optimizations that may sacrifice runtime
1432     performance in order to minimize the size of the generated code.
1433 ``naked``
1434     This attribute disables prologue / epilogue emission for the
1435     function. This can have very system-specific consequences.
1436 ``no-jump-tables``
1437     When this attribute is set to true, the jump tables and lookup tables that
1438     can be generated from a switch case lowering are disabled.
1439 ``nobuiltin``
1440     This indicates that the callee function at a call site is not recognized as
1441     a built-in function. LLVM will retain the original call and not replace it
1442     with equivalent code based on the semantics of the built-in function, unless
1443     the call site uses the ``builtin`` attribute. This is valid at call sites
1444     and on function declarations and definitions.
1445 ``noduplicate``
1446     This attribute indicates that calls to the function cannot be
1447     duplicated. A call to a ``noduplicate`` function may be moved
1448     within its parent function, but may not be duplicated within
1449     its parent function.
1450
1451     A function containing a ``noduplicate`` call may still
1452     be an inlining candidate, provided that the call is not
1453     duplicated by inlining. That implies that the function has
1454     internal linkage and only has one call site, so the original
1455     call is dead after inlining.
1456 ``noimplicitfloat``
1457     This attributes disables implicit floating-point instructions.
1458 ``noinline``
1459     This attribute indicates that the inliner should never inline this
1460     function in any situation. This attribute may not be used together
1461     with the ``alwaysinline`` attribute.
1462 ``nonlazybind``
1463     This attribute suppresses lazy symbol binding for the function. This
1464     may make calls to the function faster, at the cost of extra program
1465     startup time if the function is not called during program startup.
1466 ``noredzone``
1467     This attribute indicates that the code generator should not use a
1468     red zone, even if the target-specific ABI normally permits it.
1469 ``indirect-tls-seg-refs``
1470     This attribute indicates that the code generator should not use
1471     direct TLS access through segment registers, even if the
1472     target-specific ABI normally permits it.
1473 ``noreturn``
1474     This function attribute indicates that the function never returns
1475     normally. This produces undefined behavior at runtime if the
1476     function ever does dynamically return.
1477 ``norecurse``
1478     This function attribute indicates that the function does not call itself
1479     either directly or indirectly down any possible call path. This produces
1480     undefined behavior at runtime if the function ever does recurse.
1481 ``nounwind``
1482     This function attribute indicates that the function never raises an
1483     exception. If the function does raise an exception, its runtime
1484     behavior is undefined. However, functions marked nounwind may still
1485     trap or generate asynchronous exceptions. Exception handling schemes
1486     that are recognized by LLVM to handle asynchronous exceptions, such
1487     as SEH, will still provide their implementation defined semantics.
1488 ``"null-pointer-is-valid"``
1489    If ``"null-pointer-is-valid"`` is set to ``"true"``, then ``null`` address
1490    in address-space 0 is considered to be a valid address for memory loads and
1491    stores. Any analysis or optimization should not treat dereferencing a
1492    pointer to ``null`` as undefined behavior in this function.
1493    Note: Comparing address of a global variable to ``null`` may still
1494    evaluate to false because of a limitation in querying this attribute inside
1495    constant expressions.
1496 ``optforfuzzing``
1497     This attribute indicates that this function should be optimized
1498     for maximum fuzzing signal.
1499 ``optnone``
1500     This function attribute indicates that most optimization passes will skip
1501     this function, with the exception of interprocedural optimization passes.
1502     Code generation defaults to the "fast" instruction selector.
1503     This attribute cannot be used together with the ``alwaysinline``
1504     attribute; this attribute is also incompatible
1505     with the ``minsize`` attribute and the ``optsize`` attribute.
1506
1507     This attribute requires the ``noinline`` attribute to be specified on
1508     the function as well, so the function is never inlined into any caller.
1509     Only functions with the ``alwaysinline`` attribute are valid
1510     candidates for inlining into the body of this function.
1511 ``optsize``
1512     This attribute suggests that optimization passes and code generator
1513     passes make choices that keep the code size of this function low,
1514     and otherwise do optimizations specifically to reduce code size as
1515     long as they do not significantly impact runtime performance.
1516 ``"patchable-function"``
1517     This attribute tells the code generator that the code
1518     generated for this function needs to follow certain conventions that
1519     make it possible for a runtime function to patch over it later.
1520     The exact effect of this attribute depends on its string value,
1521     for which there currently is one legal possibility:
1522
1523      * ``"prologue-short-redirect"`` - This style of patchable
1524        function is intended to support patching a function prologue to
1525        redirect control away from the function in a thread safe
1526        manner.  It guarantees that the first instruction of the
1527        function will be large enough to accommodate a short jump
1528        instruction, and will be sufficiently aligned to allow being
1529        fully changed via an atomic compare-and-swap instruction.
1530        While the first requirement can be satisfied by inserting large
1531        enough NOP, LLVM can and will try to re-purpose an existing
1532        instruction (i.e. one that would have to be emitted anyway) as
1533        the patchable instruction larger than a short jump.
1534
1535        ``"prologue-short-redirect"`` is currently only supported on
1536        x86-64.
1537
1538     This attribute by itself does not imply restrictions on
1539     inter-procedural optimizations.  All of the semantic effects the
1540     patching may have to be separately conveyed via the linkage type.
1541 ``"probe-stack"``
1542     This attribute indicates that the function will trigger a guard region
1543     in the end of the stack. It ensures that accesses to the stack must be
1544     no further apart than the size of the guard region to a previous
1545     access of the stack. It takes one required string value, the name of
1546     the stack probing function that will be called.
1547
1548     If a function that has a ``"probe-stack"`` attribute is inlined into
1549     a function with another ``"probe-stack"`` attribute, the resulting
1550     function has the ``"probe-stack"`` attribute of the caller. If a
1551     function that has a ``"probe-stack"`` attribute is inlined into a
1552     function that has no ``"probe-stack"`` attribute at all, the resulting
1553     function has the ``"probe-stack"`` attribute of the callee.
1554 ``readnone``
1555     On a function, this attribute indicates that the function computes its
1556     result (or decides to unwind an exception) based strictly on its arguments,
1557     without dereferencing any pointer arguments or otherwise accessing
1558     any mutable state (e.g. memory, control registers, etc) visible to
1559     caller functions. It does not write through any pointer arguments
1560     (including ``byval`` arguments) and never changes any state visible
1561     to callers. This means while it cannot unwind exceptions by calling
1562     the ``C++`` exception throwing methods (since they write to memory), there may
1563     be non-``C++`` mechanisms that throw exceptions without writing to LLVM
1564     visible memory.
1565
1566     On an argument, this attribute indicates that the function does not
1567     dereference that pointer argument, even though it may read or write the
1568     memory that the pointer points to if accessed through other pointers.
1569
1570     If a readnone function reads or writes memory visible to the program, or
1571     has other side-effects, the behavior is undefined. If a function reads from
1572     or writes to a readnone pointer argument, the behavior is undefined.
1573 ``readonly``
1574     On a function, this attribute indicates that the function does not write
1575     through any pointer arguments (including ``byval`` arguments) or otherwise
1576     modify any state (e.g. memory, control registers, etc) visible to
1577     caller functions. It may dereference pointer arguments and read
1578     state that may be set in the caller. A readonly function always
1579     returns the same value (or unwinds an exception identically) when
1580     called with the same set of arguments and global state.  This means while it
1581     cannot unwind exceptions by calling the ``C++`` exception throwing methods
1582     (since they write to memory), there may be non-``C++`` mechanisms that throw
1583     exceptions without writing to LLVM visible memory.
1584
1585     On an argument, this attribute indicates that the function does not write
1586     through this pointer argument, even though it may write to the memory that
1587     the pointer points to.
1588
1589     If a readonly function writes memory visible to the program, or
1590     has other side-effects, the behavior is undefined. If a function writes to
1591     a readonly pointer argument, the behavior is undefined.
1592 ``"stack-probe-size"``
1593     This attribute controls the behavior of stack probes: either
1594     the ``"probe-stack"`` attribute, or ABI-required stack probes, if any.
1595     It defines the size of the guard region. It ensures that if the function
1596     may use more stack space than the size of the guard region, stack probing
1597     sequence will be emitted. It takes one required integer value, which
1598     is 4096 by default.
1599
1600     If a function that has a ``"stack-probe-size"`` attribute is inlined into
1601     a function with another ``"stack-probe-size"`` attribute, the resulting
1602     function has the ``"stack-probe-size"`` attribute that has the lower
1603     numeric value. If a function that has a ``"stack-probe-size"`` attribute is
1604     inlined into a function that has no ``"stack-probe-size"`` attribute
1605     at all, the resulting function has the ``"stack-probe-size"`` attribute
1606     of the callee.
1607 ``"no-stack-arg-probe"``
1608     This attribute disables ABI-required stack probes, if any.
1609 ``writeonly``
1610     On a function, this attribute indicates that the function may write to but
1611     does not read from memory.
1612
1613     On an argument, this attribute indicates that the function may write to but
1614     does not read through this pointer argument (even though it may read from
1615     the memory that the pointer points to).
1616
1617     If a writeonly function reads memory visible to the program, or
1618     has other side-effects, the behavior is undefined. If a function reads
1619     from a writeonly pointer argument, the behavior is undefined.
1620 ``argmemonly``
1621     This attribute indicates that the only memory accesses inside function are
1622     loads and stores from objects pointed to by its pointer-typed arguments,
1623     with arbitrary offsets. Or in other words, all memory operations in the
1624     function can refer to memory only using pointers based on its function
1625     arguments.
1626
1627     Note that ``argmemonly`` can be used together with ``readonly`` attribute
1628     in order to specify that function reads only from its arguments.
1629
1630     If an argmemonly function reads or writes memory other than the pointer
1631     arguments, or has other side-effects, the behavior is undefined.
1632 ``returns_twice``
1633     This attribute indicates that this function can return twice. The C
1634     ``setjmp`` is an example of such a function. The compiler disables
1635     some optimizations (like tail calls) in the caller of these
1636     functions.
1637 ``safestack``
1638     This attribute indicates that
1639     `SafeStack <http://clang.llvm.org/docs/SafeStack.html>`_
1640     protection is enabled for this function.
1641
1642     If a function that has a ``safestack`` attribute is inlined into a
1643     function that doesn't have a ``safestack`` attribute or which has an
1644     ``ssp``, ``sspstrong`` or ``sspreq`` attribute, then the resulting
1645     function will have a ``safestack`` attribute.
1646 ``sanitize_address``
1647     This attribute indicates that AddressSanitizer checks
1648     (dynamic address safety analysis) are enabled for this function.
1649 ``sanitize_memory``
1650     This attribute indicates that MemorySanitizer checks (dynamic detection
1651     of accesses to uninitialized memory) are enabled for this function.
1652 ``sanitize_thread``
1653     This attribute indicates that ThreadSanitizer checks
1654     (dynamic thread safety analysis) are enabled for this function.
1655 ``sanitize_hwaddress``
1656     This attribute indicates that HWAddressSanitizer checks
1657     (dynamic address safety analysis based on tagged pointers) are enabled for
1658     this function.
1659 ``speculative_load_hardening``
1660     This attribute indicates that
1661     `Speculative Load Hardening <https://llvm.org/docs/SpeculativeLoadHardening.html>`_
1662     should be enabled for the function body.
1663
1664     Speculative Load Hardening is a best-effort mitigation against
1665     information leak attacks that make use of control flow
1666     miss-speculation - specifically miss-speculation of whether a branch
1667     is taken or not. Typically vulnerabilities enabling such attacks are
1668     classified as "Spectre variant #1". Notably, this does not attempt to
1669     mitigate against miss-speculation of branch target, classified as
1670     "Spectre variant #2" vulnerabilities.
1671
1672     When inlining, the attribute is sticky. Inlining a function that carries
1673     this attribute will cause the caller to gain the attribute. This is intended
1674     to provide a maximally conservative model where the code in a function
1675     annotated with this attribute will always (even after inlining) end up
1676     hardened.
1677 ``speculatable``
1678     This function attribute indicates that the function does not have any
1679     effects besides calculating its result and does not have undefined behavior.
1680     Note that ``speculatable`` is not enough to conclude that along any
1681     particular execution path the number of calls to this function will not be
1682     externally observable. This attribute is only valid on functions
1683     and declarations, not on individual call sites. If a function is
1684     incorrectly marked as speculatable and really does exhibit
1685     undefined behavior, the undefined behavior may be observed even
1686     if the call site is dead code.
1687
1688 ``ssp``
1689     This attribute indicates that the function should emit a stack
1690     smashing protector. It is in the form of a "canary" --- a random value
1691     placed on the stack before the local variables that's checked upon
1692     return from the function to see if it has been overwritten. A
1693     heuristic is used to determine if a function needs stack protectors
1694     or not. The heuristic used will enable protectors for functions with:
1695
1696     - Character arrays larger than ``ssp-buffer-size`` (default 8).
1697     - Aggregates containing character arrays larger than ``ssp-buffer-size``.
1698     - Calls to alloca() with variable sizes or constant sizes greater than
1699       ``ssp-buffer-size``.
1700
1701     Variables that are identified as requiring a protector will be arranged
1702     on the stack such that they are adjacent to the stack protector guard.
1703
1704     If a function that has an ``ssp`` attribute is inlined into a
1705     function that doesn't have an ``ssp`` attribute, then the resulting
1706     function will have an ``ssp`` attribute.
1707 ``sspreq``
1708     This attribute indicates that the function should *always* emit a
1709     stack smashing protector. This overrides the ``ssp`` function
1710     attribute.
1711
1712     Variables that are identified as requiring a protector will be arranged
1713     on the stack such that they are adjacent to the stack protector guard.
1714     The specific layout rules are:
1715
1716     #. Large arrays and structures containing large arrays
1717        (``>= ssp-buffer-size``) are closest to the stack protector.
1718     #. Small arrays and structures containing small arrays
1719        (``< ssp-buffer-size``) are 2nd closest to the protector.
1720     #. Variables that have had their address taken are 3rd closest to the
1721        protector.
1722
1723     If a function that has an ``sspreq`` attribute is inlined into a
1724     function that doesn't have an ``sspreq`` attribute or which has an
1725     ``ssp`` or ``sspstrong`` attribute, then the resulting function will have
1726     an ``sspreq`` attribute.
1727 ``sspstrong``
1728     This attribute indicates that the function should emit a stack smashing
1729     protector. This attribute causes a strong heuristic to be used when
1730     determining if a function needs stack protectors. The strong heuristic
1731     will enable protectors for functions with:
1732
1733     - Arrays of any size and type
1734     - Aggregates containing an array of any size and type.
1735     - Calls to alloca().
1736     - Local variables that have had their address taken.
1737
1738     Variables that are identified as requiring a protector will be arranged
1739     on the stack such that they are adjacent to the stack protector guard.
1740     The specific layout rules are:
1741
1742     #. Large arrays and structures containing large arrays
1743        (``>= ssp-buffer-size``) are closest to the stack protector.
1744     #. Small arrays and structures containing small arrays
1745        (``< ssp-buffer-size``) are 2nd closest to the protector.
1746     #. Variables that have had their address taken are 3rd closest to the
1747        protector.
1748
1749     This overrides the ``ssp`` function attribute.
1750
1751     If a function that has an ``sspstrong`` attribute is inlined into a
1752     function that doesn't have an ``sspstrong`` attribute, then the
1753     resulting function will have an ``sspstrong`` attribute.
1754 ``strictfp``
1755     This attribute indicates that the function was called from a scope that
1756     requires strict floating-point semantics.  LLVM will not attempt any
1757     optimizations that require assumptions about the floating-point rounding
1758     mode or that might alter the state of floating-point status flags that
1759     might otherwise be set or cleared by calling this function.
1760 ``"thunk"``
1761     This attribute indicates that the function will delegate to some other
1762     function with a tail call. The prototype of a thunk should not be used for
1763     optimization purposes. The caller is expected to cast the thunk prototype to
1764     match the thunk target prototype.
1765 ``uwtable``
1766     This attribute indicates that the ABI being targeted requires that
1767     an unwind table entry be produced for this function even if we can
1768     show that no exceptions passes by it. This is normally the case for
1769     the ELF x86-64 abi, but it can be disabled for some compilation
1770     units.
1771 ``nocf_check``
1772     This attribute indicates that no control-flow check will be performed on
1773     the attributed entity. It disables -fcf-protection=<> for a specific
1774     entity to fine grain the HW control flow protection mechanism. The flag
1775     is target independent and currently appertains to a function or function
1776     pointer.
1777 ``shadowcallstack``
1778     This attribute indicates that the ShadowCallStack checks are enabled for
1779     the function. The instrumentation checks that the return address for the
1780     function has not changed between the function prolog and eiplog. It is
1781     currently x86_64-specific.
1782
1783 .. _glattrs:
1784
1785 Global Attributes
1786 -----------------
1787
1788 Attributes may be set to communicate additional information about a global variable.
1789 Unlike :ref:`function attributes <fnattrs>`, attributes on a global variable
1790 are grouped into a single :ref:`attribute group <attrgrp>`.
1791
1792 .. _opbundles:
1793
1794 Operand Bundles
1795 ---------------
1796
1797 Operand bundles are tagged sets of SSA values that can be associated
1798 with certain LLVM instructions (currently only ``call`` s and
1799 ``invoke`` s).  In a way they are like metadata, but dropping them is
1800 incorrect and will change program semantics.
1801
1802 Syntax::
1803
1804     operand bundle set ::= '[' operand bundle (, operand bundle )* ']'
1805     operand bundle ::= tag '(' [ bundle operand ] (, bundle operand )* ')'
1806     bundle operand ::= SSA value
1807     tag ::= string constant
1808
1809 Operand bundles are **not** part of a function's signature, and a
1810 given function may be called from multiple places with different kinds
1811 of operand bundles.  This reflects the fact that the operand bundles
1812 are conceptually a part of the ``call`` (or ``invoke``), not the
1813 callee being dispatched to.
1814
1815 Operand bundles are a generic mechanism intended to support
1816 runtime-introspection-like functionality for managed languages.  While
1817 the exact semantics of an operand bundle depend on the bundle tag,
1818 there are certain limitations to how much the presence of an operand
1819 bundle can influence the semantics of a program.  These restrictions
1820 are described as the semantics of an "unknown" operand bundle.  As
1821 long as the behavior of an operand bundle is describable within these
1822 restrictions, LLVM does not need to have special knowledge of the
1823 operand bundle to not miscompile programs containing it.
1824
1825 - The bundle operands for an unknown operand bundle escape in unknown
1826   ways before control is transferred to the callee or invokee.
1827 - Calls and invokes with operand bundles have unknown read / write
1828   effect on the heap on entry and exit (even if the call target is
1829   ``readnone`` or ``readonly``), unless they're overridden with
1830   callsite specific attributes.
1831 - An operand bundle at a call site cannot change the implementation
1832   of the called function.  Inter-procedural optimizations work as
1833   usual as long as they take into account the first two properties.
1834
1835 More specific types of operand bundles are described below.
1836
1837 .. _deopt_opbundles:
1838
1839 Deoptimization Operand Bundles
1840 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1841
1842 Deoptimization operand bundles are characterized by the ``"deopt"``
1843 operand bundle tag.  These operand bundles represent an alternate
1844 "safe" continuation for the call site they're attached to, and can be
1845 used by a suitable runtime to deoptimize the compiled frame at the
1846 specified call site.  There can be at most one ``"deopt"`` operand
1847 bundle attached to a call site.  Exact details of deoptimization is
1848 out of scope for the language reference, but it usually involves
1849 rewriting a compiled frame into a set of interpreted frames.
1850
1851 From the compiler's perspective, deoptimization operand bundles make
1852 the call sites they're attached to at least ``readonly``.  They read
1853 through all of their pointer typed operands (even if they're not
1854 otherwise escaped) and the entire visible heap.  Deoptimization
1855 operand bundles do not capture their operands except during
1856 deoptimization, in which case control will not be returned to the
1857 compiled frame.
1858
1859 The inliner knows how to inline through calls that have deoptimization
1860 operand bundles.  Just like inlining through a normal call site
1861 involves composing the normal and exceptional continuations, inlining
1862 through a call site with a deoptimization operand bundle needs to
1863 appropriately compose the "safe" deoptimization continuation.  The
1864 inliner does this by prepending the parent's deoptimization
1865 continuation to every deoptimization continuation in the inlined body.
1866 E.g. inlining ``@f`` into ``@g`` in the following example
1867
1868 .. code-block:: llvm
1869
1870     define void @f() {
1871       call void @x()  ;; no deopt state
1872       call void @y() [ "deopt"(i32 10) ]
1873       call void @y() [ "deopt"(i32 10), "unknown"(i8* null) ]
1874       ret void
1875     }
1876
1877     define void @g() {
1878       call void @f() [ "deopt"(i32 20) ]
1879       ret void
1880     }
1881
1882 will result in
1883
1884 .. code-block:: llvm
1885
1886     define void @g() {
1887       call void @x()  ;; still no deopt state
1888       call void @y() [ "deopt"(i32 20, i32 10) ]
1889       call void @y() [ "deopt"(i32 20, i32 10), "unknown"(i8* null) ]
1890       ret void
1891     }
1892
1893 It is the frontend's responsibility to structure or encode the
1894 deoptimization state in a way that syntactically prepending the
1895 caller's deoptimization state to the callee's deoptimization state is
1896 semantically equivalent to composing the caller's deoptimization
1897 continuation after the callee's deoptimization continuation.
1898
1899 .. _ob_funclet:
1900
1901 Funclet Operand Bundles
1902 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1903
1904 Funclet operand bundles are characterized by the ``"funclet"``
1905 operand bundle tag.  These operand bundles indicate that a call site
1906 is within a particular funclet.  There can be at most one
1907 ``"funclet"`` operand bundle attached to a call site and it must have
1908 exactly one bundle operand.
1909
1910 If any funclet EH pads have been "entered" but not "exited" (per the
1911 `description in the EH doc\ <ExceptionHandling.html#wineh-constraints>`_),
1912 it is undefined behavior to execute a ``call`` or ``invoke`` which:
1913
1914 * does not have a ``"funclet"`` bundle and is not a ``call`` to a nounwind
1915   intrinsic, or
1916 * has a ``"funclet"`` bundle whose operand is not the most-recently-entered
1917   not-yet-exited funclet EH pad.
1918
1919 Similarly, if no funclet EH pads have been entered-but-not-yet-exited,
1920 executing a ``call`` or ``invoke`` with a ``"funclet"`` bundle is undefined behavior.
1921
1922 GC Transition Operand Bundles
1923 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1924
1925 GC transition operand bundles are characterized by the
1926 ``"gc-transition"`` operand bundle tag. These operand bundles mark a
1927 call as a transition between a function with one GC strategy to a
1928 function with a different GC strategy. If coordinating the transition
1929 between GC strategies requires additional code generation at the call
1930 site, these bundles may contain any values that are needed by the
1931 generated code.  For more details, see :ref:`GC Transitions
1932 <gc_transition_args>`.
1933
1934 .. _moduleasm:
1935
1936 Module-Level Inline Assembly
1937 ----------------------------
1938
1939 Modules may contain "module-level inline asm" blocks, which corresponds
1940 to the GCC "file scope inline asm" blocks. These blocks are internally
1941 concatenated by LLVM and treated as a single unit, but may be separated
1942 in the ``.ll`` file if desired. The syntax is very simple:
1943
1944 .. code-block:: llvm
1945
1946     module asm "inline asm code goes here"
1947     module asm "more can go here"
1948
1949 The strings can contain any character by escaping non-printable
1950 characters. The escape sequence used is simply "\\xx" where "xx" is the
1951 two digit hex code for the number.
1952
1953 Note that the assembly string *must* be parseable by LLVM's integrated assembler
1954 (unless it is disabled), even when emitting a ``.s`` file.
1955
1956 .. _langref_datalayout:
1957
1958 Data Layout
1959 -----------
1960
1961 A module may specify a target specific data layout string that specifies
1962 how data is to be laid out in memory. The syntax for the data layout is
1963 simply:
1964
1965 .. code-block:: llvm
1966
1967     target datalayout = "layout specification"
1968
1969 The *layout specification* consists of a list of specifications
1970 separated by the minus sign character ('-'). Each specification starts
1971 with a letter and may include other information after the letter to
1972 define some aspect of the data layout. The specifications accepted are
1973 as follows:
1974
1975 ``E``
1976     Specifies that the target lays out data in big-endian form. That is,
1977     the bits with the most significance have the lowest address
1978     location.
1979 ``e``
1980     Specifies that the target lays out data in little-endian form. That
1981     is, the bits with the least significance have the lowest address
1982     location.
1983 ``S<size>``
1984     Specifies the natural alignment of the stack in bits. Alignment
1985     promotion of stack variables is limited to the natural stack
1986     alignment to avoid dynamic stack realignment. The stack alignment
1987     must be a multiple of 8-bits. If omitted, the natural stack
1988     alignment defaults to "unspecified", which does not prevent any
1989     alignment promotions.
1990 ``P<address space>``
1991     Specifies the address space that corresponds to program memory.
1992     Harvard architectures can use this to specify what space LLVM
1993     should place things such as functions into. If omitted, the
1994     program memory space defaults to the default address space of 0,
1995     which corresponds to a Von Neumann architecture that has code
1996     and data in the same space.
1997 ``A<address space>``
1998     Specifies the address space of objects created by '``alloca``'.
1999     Defaults to the default address space of 0.
2000 ``p[n]:<size>:<abi>:<pref>:<idx>``
2001     This specifies the *size* of a pointer and its ``<abi>`` and
2002     ``<pref>``\erred alignments for address space ``n``. The fourth parameter
2003     ``<idx>`` is a size of index that used for address calculation. If not
2004     specified, the default index size is equal to the pointer size. All sizes
2005     are in bits. The address space, ``n``, is optional, and if not specified,
2006     denotes the default address space 0. The value of ``n`` must be
2007     in the range [1,2^23).
2008 ``i<size>:<abi>:<pref>``
2009     This specifies the alignment for an integer type of a given bit
2010     ``<size>``. The value of ``<size>`` must be in the range [1,2^23).
2011 ``v<size>:<abi>:<pref>``
2012     This specifies the alignment for a vector type of a given bit
2013     ``<size>``.
2014 ``f<size>:<abi>:<pref>``
2015     This specifies the alignment for a floating-point type of a given bit
2016     ``<size>``. Only values of ``<size>`` that are supported by the target
2017     will work. 32 (float) and 64 (double) are supported on all targets; 80
2018     or 128 (different flavors of long double) are also supported on some
2019     targets.
2020 ``a:<abi>:<pref>``
2021     This specifies the alignment for an object of aggregate type.
2022 ``F<type><abi>``
2023     This specifies the alignment for function pointers.
2024     The options for ``<type>`` are:
2025
2026     * ``i``: The alignment of function pointers is independent of the alignment
2027       of functions, and is a multiple of ``<abi>``.
2028     * ``n``: The alignment of function pointers is a multiple of the explicit
2029       alignment specified on the function, and is a multiple of ``<abi>``.
2030 ``m:<mangling>``
2031     If present, specifies that llvm names are mangled in the output. Symbols
2032     prefixed with the mangling escape character ``\01`` are passed through
2033     directly to the assembler without the escape character. The mangling style
2034     options are
2035
2036     * ``e``: ELF mangling: Private symbols get a ``.L`` prefix.
2037     * ``m``: Mips mangling: Private symbols get a ``$`` prefix.
2038     * ``o``: Mach-O mangling: Private symbols get ``L`` prefix. Other
2039       symbols get a ``_`` prefix.
2040     * ``x``: Windows x86 COFF mangling: Private symbols get the usual prefix.
2041       Regular C symbols get a ``_`` prefix. Functions with ``__stdcall``,
2042       ``__fastcall``, and ``__vectorcall`` have custom mangling that appends
2043       ``@N`` where N is the number of bytes used to pass parameters. C++ symbols
2044       starting with ``?`` are not mangled in any way.
2045     * ``w``: Windows COFF mangling: Similar to ``x``, except that normal C
2046       symbols do not receive a ``_`` prefix.
2047 ``n<size1>:<size2>:<size3>...``
2048     This specifies a set of native integer widths for the target CPU in
2049     bits. For example, it might contain ``n32`` for 32-bit PowerPC,
2050     ``n32:64`` for PowerPC 64, or ``n8:16:32:64`` for X86-64. Elements of
2051     this set are considered to support most general arithmetic operations
2052     efficiently.
2053 ``ni:<address space0>:<address space1>:<address space2>...``
2054     This specifies pointer types with the specified address spaces
2055     as :ref:`Non-Integral Pointer Type <nointptrtype>` s.  The ``0``
2056     address space cannot be specified as non-integral.
2057
2058 On every specification that takes a ``<abi>:<pref>``, specifying the
2059 ``<pref>`` alignment is optional. If omitted, the preceding ``:``
2060 should be omitted too and ``<pref>`` will be equal to ``<abi>``.
2061
2062 When constructing the data layout for a given target, LLVM starts with a
2063 default set of specifications which are then (possibly) overridden by
2064 the specifications in the ``datalayout`` keyword. The default
2065 specifications are given in this list:
2066
2067 -  ``E`` - big endian
2068 -  ``p:64:64:64`` - 64-bit pointers with 64-bit alignment.
2069 -  ``p[n]:64:64:64`` - Other address spaces are assumed to be the
2070    same as the default address space.
2071 -  ``S0`` - natural stack alignment is unspecified
2072 -  ``i1:8:8`` - i1 is 8-bit (byte) aligned
2073 -  ``i8:8:8`` - i8 is 8-bit (byte) aligned
2074 -  ``i16:16:16`` - i16 is 16-bit aligned
2075 -  ``i32:32:32`` - i32 is 32-bit aligned
2076 -  ``i64:32:64`` - i64 has ABI alignment of 32-bits but preferred
2077    alignment of 64-bits
2078 -  ``f16:16:16`` - half is 16-bit aligned
2079 -  ``f32:32:32`` - float is 32-bit aligned
2080 -  ``f64:64:64`` - double is 64-bit aligned
2081 -  ``f128:128:128`` - quad is 128-bit aligned
2082 -  ``v64:64:64`` - 64-bit vector is 64-bit aligned
2083 -  ``v128:128:128`` - 128-bit vector is 128-bit aligned
2084 -  ``a:0:64`` - aggregates are 64-bit aligned
2085
2086 When LLVM is determining the alignment for a given type, it uses the
2087 following rules:
2088
2089 #. If the type sought is an exact match for one of the specifications,
2090    that specification is used.
2091 #. If no match is found, and the type sought is an integer type, then
2092    the smallest integer type that is larger than the bitwidth of the
2093    sought type is used. If none of the specifications are larger than
2094    the bitwidth then the largest integer type is used. For example,
2095    given the default specifications above, the i7 type will use the
2096    alignment of i8 (next largest) while both i65 and i256 will use the
2097    alignment of i64 (largest specified).
2098 #. If no match is found, and the type sought is a vector type, then the
2099    largest vector type that is smaller than the sought vector type will
2100    be used as a fall back. This happens because <128 x double> can be
2101    implemented in terms of 64 <2 x double>, for example.
2102
2103 The function of the data layout string may not be what you expect.
2104 Notably, this is not a specification from the frontend of what alignment
2105 the code generator should use.
2106
2107 Instead, if specified, the target data layout is required to match what
2108 the ultimate *code generator* expects. This string is used by the
2109 mid-level optimizers to improve code, and this only works if it matches
2110 what the ultimate code generator uses. There is no way to generate IR
2111 that does not embed this target-specific detail into the IR. If you
2112 don't specify the string, the default specifications will be used to
2113 generate a Data Layout and the optimization phases will operate
2114 accordingly and introduce target specificity into the IR with respect to
2115 these default specifications.
2116
2117 .. _langref_triple:
2118
2119 Target Triple
2120 -------------
2121
2122 A module may specify a target triple string that describes the target
2123 host. The syntax for the target triple is simply:
2124
2125 .. code-block:: llvm
2126
2127     target triple = "x86_64-apple-macosx10.7.0"
2128
2129 The *target triple* string consists of a series of identifiers delimited
2130 by the minus sign character ('-'). The canonical forms are:
2131
2132 ::
2133
2134     ARCHITECTURE-VENDOR-OPERATING_SYSTEM
2135     ARCHITECTURE-VENDOR-OPERATING_SYSTEM-ENVIRONMENT
2136
2137 This information is passed along to the backend so that it generates
2138 code for the proper architecture. It's possible to override this on the
2139 command line with the ``-mtriple`` command line option.
2140
2141 .. _pointeraliasing:
2142
2143 Pointer Aliasing Rules
2144 ----------------------
2145
2146 Any memory access must be done through a pointer value associated with
2147 an address range of the memory access, otherwise the behavior is
2148 undefined. Pointer values are associated with address ranges according
2149 to the following rules:
2150
2151 -  A pointer value is associated with the addresses associated with any
2152    value it is *based* on.
2153 -  An address of a global variable is associated with the address range
2154    of the variable's storage.
2155 -  The result value of an allocation instruction is associated with the
2156    address range of the allocated storage.
2157 -  A null pointer in the default address-space is associated with no
2158    address.
2159 -  An :ref:`undef value <undefvalues>` in *any* address-space is
2160    associated with no address.
2161 -  An integer constant other than zero or a pointer value returned from
2162    a function not defined within LLVM may be associated with address
2163    ranges allocated through mechanisms other than those provided by
2164    LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses
2165    allocated by mechanisms provided by LLVM.
2166
2167 A pointer value is *based* on another pointer value according to the
2168 following rules:
2169
2170 -  A pointer value formed from a scalar ``getelementptr`` operation is *based* on
2171    the pointer-typed operand of the ``getelementptr``.
2172 -  The pointer in lane *l* of the result of a vector ``getelementptr`` operation
2173    is *based* on the pointer in lane *l* of the vector-of-pointers-typed operand
2174    of the ``getelementptr``.
2175 -  The result value of a ``bitcast`` is *based* on the operand of the
2176    ``bitcast``.
2177 -  A pointer value formed by an ``inttoptr`` is *based* on all pointer
2178    values that contribute (directly or indirectly) to the computation of
2179    the pointer's value.
2180 -  The "*based* on" relationship is transitive.
2181
2182 Note that this definition of *"based"* is intentionally similar to the
2183 definition of *"based"* in C99, though it is slightly weaker.
2184
2185 LLVM IR does not associate types with memory. The result type of a
2186 ``load`` merely indicates the size and alignment of the memory from
2187 which to load, as well as the interpretation of the value. The first
2188 operand type of a ``store`` similarly only indicates the size and
2189 alignment of the store.
2190
2191 Consequently, type-based alias analysis, aka TBAA, aka
2192 ``-fstrict-aliasing``, is not applicable to general unadorned LLVM IR.
2193 :ref:`Metadata <metadata>` may be used to encode additional information
2194 which specialized optimization passes may use to implement type-based
2195 alias analysis.
2196
2197 .. _volatile:
2198
2199 Volatile Memory Accesses
2200 ------------------------
2201
2202 Certain memory accesses, such as :ref:`load <i_load>`'s,
2203 :ref:`store <i_store>`'s, and :ref:`llvm.memcpy <int_memcpy>`'s may be
2204 marked ``volatile``. The optimizers must not change the number of
2205 volatile operations or change their order of execution relative to other
2206 volatile operations. The optimizers *may* change the order of volatile
2207 operations relative to non-volatile operations. This is not Java's
2208 "volatile" and has no cross-thread synchronization behavior.
2209
2210 A volatile load or store may have additional target-specific semantics.
2211 Any volatile operation can have side effects, and any volatile operation
2212 can read and/or modify state which is not accessible via a regular load
2213 or store in this module. Volatile operations may use addresses which do
2214 not point to memory (like MMIO registers). This means the compiler may
2215 not use a volatile operation to prove a non-volatile access to that
2216 address has defined behavior.
2217
2218 The allowed side-effects for volatile accesses are limited.  If a
2219 non-volatile store to a given address would be legal, a volatile
2220 operation may modify the memory at that address. A volatile operation
2221 may not modify any other memory accessible by the module being compiled.
2222 A volatile operation may not call any code in the current module.
2223
2224 The compiler may assume execution will continue after a volatile operation,
2225 so operations which modify memory or may have undefined behavior can be
2226 hoisted past a volatile operation.
2227
2228 IR-level volatile loads and stores cannot safely be optimized into
2229 llvm.memcpy or llvm.memmove intrinsics even when those intrinsics are
2230 flagged volatile. Likewise, the backend should never split or merge
2231 target-legal volatile load/store instructions.
2232
2233 .. admonition:: Rationale
2234
2235  Platforms may rely on volatile loads and stores of natively supported
2236  data width to be executed as single instruction. For example, in C
2237  this holds for an l-value of volatile primitive type with native
2238  hardware support, but not necessarily for aggregate types. The
2239  frontend upholds these expectations, which are intentionally
2240  unspecified in the IR. The rules above ensure that IR transformations
2241  do not violate the frontend's contract with the language.
2242
2243 .. _memmodel:
2244
2245 Memory Model for Concurrent Operations
2246 --------------------------------------
2247
2248 The LLVM IR does not define any way to start parallel threads of
2249 execution or to register signal handlers. Nonetheless, there are
2250 platform-specific ways to create them, and we define LLVM IR's behavior
2251 in their presence. This model is inspired by the C++0x memory model.
2252
2253 For a more informal introduction to this model, see the :doc:`Atomics`.
2254
2255 We define a *happens-before* partial order as the least partial order
2256 that
2257
2258 -  Is a superset of single-thread program order, and
2259 -  When a *synchronizes-with* ``b``, includes an edge from ``a`` to
2260    ``b``. *Synchronizes-with* pairs are introduced by platform-specific
2261    techniques, like pthread locks, thread creation, thread joining,
2262    etc., and by atomic instructions. (See also :ref:`Atomic Memory Ordering
2263    Constraints <ordering>`).
2264
2265 Note that program order does not introduce *happens-before* edges
2266 between a thread and signals executing inside that thread.
2267
2268 Every (defined) read operation (load instructions, memcpy, atomic
2269 loads/read-modify-writes, etc.) R reads a series of bytes written by
2270 (defined) write operations (store instructions, atomic
2271 stores/read-modify-writes, memcpy, etc.). For the purposes of this
2272 section, initialized globals are considered to have a write of the
2273 initializer which is atomic and happens before any other read or write
2274 of the memory in question. For each byte of a read R, R\ :sub:`byte`
2275 may see any write to the same byte, except:
2276
2277 -  If write\ :sub:`1`  happens before write\ :sub:`2`, and
2278    write\ :sub:`2` happens before R\ :sub:`byte`, then
2279    R\ :sub:`byte` does not see write\ :sub:`1`.
2280 -  If R\ :sub:`byte` happens before write\ :sub:`3`, then
2281    R\ :sub:`byte` does not see write\ :sub:`3`.
2282
2283 Given that definition, R\ :sub:`byte` is defined as follows:
2284
2285 -  If R is volatile, the result is target-dependent. (Volatile is
2286    supposed to give guarantees which can support ``sig_atomic_t`` in
2287    C/C++, and may be used for accesses to addresses that do not behave
2288    like normal memory. It does not generally provide cross-thread
2289    synchronization.)
2290 -  Otherwise, if there is no write to the same byte that happens before
2291    R\ :sub:`byte`, R\ :sub:`byte` returns ``undef`` for that byte.
2292 -  Otherwise, if R\ :sub:`byte` may see exactly one write,
2293    R\ :sub:`byte` returns the value written by that write.
2294 -  Otherwise, if R is atomic, and all the writes R\ :sub:`byte` may
2295    see are atomic, it chooses one of the values written. See the :ref:`Atomic
2296    Memory Ordering Constraints <ordering>` section for additional
2297    constraints on how the choice is made.
2298 -  Otherwise R\ :sub:`byte` returns ``undef``.
2299
2300 R returns the value composed of the series of bytes it read. This
2301 implies that some bytes within the value may be ``undef`` **without**
2302 the entire value being ``undef``. Note that this only defines the
2303 semantics of the operation; it doesn't mean that targets will emit more
2304 than one instruction to read the series of bytes.
2305
2306 Note that in cases where none of the atomic intrinsics are used, this
2307 model places only one restriction on IR transformations on top of what
2308 is required for single-threaded execution: introducing a store to a byte
2309 which might not otherwise be stored is not allowed in general.
2310 (Specifically, in the case where another thread might write to and read
2311 from an address, introducing a store can change a load that may see
2312 exactly one write into a load that may see multiple writes.)
2313
2314 .. _ordering:
2315
2316 Atomic Memory Ordering Constraints
2317 ----------------------------------
2318
2319 Atomic instructions (:ref:`cmpxchg <i_cmpxchg>`,
2320 :ref:`atomicrmw <i_atomicrmw>`, :ref:`fence <i_fence>`,
2321 :ref:`atomic load <i_load>`, and :ref:`atomic store <i_store>`) take
2322 ordering parameters that determine which other atomic instructions on
2323 the same address they *synchronize with*. These semantics are borrowed
2324 from Java and C++0x, but are somewhat more colloquial. If these
2325 descriptions aren't precise enough, check those specs (see spec
2326 references in the :doc:`atomics guide <Atomics>`).
2327 :ref:`fence <i_fence>` instructions treat these orderings somewhat
2328 differently since they don't take an address. See that instruction's
2329 documentation for details.
2330
2331 For a simpler introduction to the ordering constraints, see the
2332 :doc:`Atomics`.
2333
2334 ``unordered``
2335     The set of values that can be read is governed by the happens-before
2336     partial order. A value cannot be read unless some operation wrote
2337     it. This is intended to provide a guarantee strong enough to model
2338     Java's non-volatile shared variables. This ordering cannot be
2339     specified for read-modify-write operations; it is not strong enough
2340     to make them atomic in any interesting way.
2341 ``monotonic``
2342     In addition to the guarantees of ``unordered``, there is a single
2343     total order for modifications by ``monotonic`` operations on each
2344     address. All modification orders must be compatible with the
2345     happens-before order. There is no guarantee that the modification
2346     orders can be combined to a global total order for the whole program
2347     (and this often will not be possible). The read in an atomic
2348     read-modify-write operation (:ref:`cmpxchg <i_cmpxchg>` and
2349     :ref:`atomicrmw <i_atomicrmw>`) reads the value in the modification
2350     order immediately before the value it writes. If one atomic read
2351     happens before another atomic read of the same address, the later
2352     read must see the same value or a later value in the address's
2353     modification order. This disallows reordering of ``monotonic`` (or
2354     stronger) operations on the same address. If an address is written
2355     ``monotonic``-ally by one thread, and other threads ``monotonic``-ally
2356     read that address repeatedly, the other threads must eventually see
2357     the write. This corresponds to the C++0x/C1x
2358     ``memory_order_relaxed``.
2359 ``acquire``
2360     In addition to the guarantees of ``monotonic``, a
2361     *synchronizes-with* edge may be formed with a ``release`` operation.
2362     This is intended to model C++'s ``memory_order_acquire``.
2363 ``release``
2364     In addition to the guarantees of ``monotonic``, if this operation
2365     writes a value which is subsequently read by an ``acquire``
2366     operation, it *synchronizes-with* that operation. (This isn't a
2367     complete description; see the C++0x definition of a release
2368     sequence.) This corresponds to the C++0x/C1x
2369     ``memory_order_release``.
2370 ``acq_rel`` (acquire+release)
2371     Acts as both an ``acquire`` and ``release`` operation on its
2372     address. This corresponds to the C++0x/C1x ``memory_order_acq_rel``.
2373 ``seq_cst`` (sequentially consistent)
2374     In addition to the guarantees of ``acq_rel`` (``acquire`` for an
2375     operation that only reads, ``release`` for an operation that only
2376     writes), there is a global total order on all
2377     sequentially-consistent operations on all addresses, which is
2378     consistent with the *happens-before* partial order and with the
2379     modification orders of all the affected addresses. Each
2380     sequentially-consistent read sees the last preceding write to the
2381     same address in this global order. This corresponds to the C++0x/C1x
2382     ``memory_order_seq_cst`` and Java volatile.
2383
2384 .. _syncscope:
2385
2386 If an atomic operation is marked ``syncscope("singlethread")``, it only
2387 *synchronizes with* and only participates in the seq\_cst total orderings of
2388 other operations running in the same thread (for example, in signal handlers).
2389
2390 If an atomic operation is marked ``syncscope("<target-scope>")``, where
2391 ``<target-scope>`` is a target specific synchronization scope, then it is target
2392 dependent if it *synchronizes with* and participates in the seq\_cst total
2393 orderings of other operations.
2394
2395 Otherwise, an atomic operation that is not marked ``syncscope("singlethread")``
2396 or ``syncscope("<target-scope>")`` *synchronizes with* and participates in the
2397 seq\_cst total orderings of other operations that are not marked
2398 ``syncscope("singlethread")`` or ``syncscope("<target-scope>")``.
2399
2400 .. _floatenv:
2401
2402 Floating-Point Environment
2403 --------------------------
2404
2405 The default LLVM floating-point environment assumes that floating-point
2406 instructions do not have side effects. Results assume the round-to-nearest
2407 rounding mode. No floating-point exception state is maintained in this
2408 environment. Therefore, there is no attempt to create or preserve invalid
2409 operation (SNaN) or division-by-zero exceptions.
2410
2411 The benefit of this exception-free assumption is that floating-point
2412 operations may be speculated freely without any other fast-math relaxations
2413 to the floating-point model.
2414
2415 Code that requires different behavior than this should use the
2416 :ref:`Constrained Floating-Point Intrinsics <constrainedfp>`.
2417
2418 .. _fastmath:
2419
2420 Fast-Math Flags
2421 ---------------
2422
2423 LLVM IR floating-point operations (:ref:`fadd <i_fadd>`,
2424 :ref:`fsub <i_fsub>`, :ref:`fmul <i_fmul>`, :ref:`fdiv <i_fdiv>`,
2425 :ref:`frem <i_frem>`, :ref:`fcmp <i_fcmp>`) and :ref:`call <i_call>`
2426 may use the following flags to enable otherwise unsafe
2427 floating-point transformations.
2428
2429 ``nnan``
2430    No NaNs - Allow optimizations to assume the arguments and result are not
2431    NaN. If an argument is a nan, or the result would be a nan, it produces
2432    a :ref:`poison value <poisonvalues>` instead.
2433
2434 ``ninf``
2435    No Infs - Allow optimizations to assume the arguments and result are not
2436    +/-Inf. If an argument is +/-Inf, or the result would be +/-Inf, it
2437    produces a :ref:`poison value <poisonvalues>` instead.
2438
2439 ``nsz``
2440    No Signed Zeros - Allow optimizations to treat the sign of a zero
2441    argument or result as insignificant.
2442
2443 ``arcp``
2444    Allow Reciprocal - Allow optimizations to use the reciprocal of an
2445    argument rather than perform division.
2446
2447 ``contract``
2448    Allow floating-point contraction (e.g. fusing a multiply followed by an
2449    addition into a fused multiply-and-add).
2450
2451 ``afn``
2452    Approximate functions - Allow substitution of approximate calculations for
2453    functions (sin, log, sqrt, etc). See floating-point intrinsic definitions
2454    for places where this can apply to LLVM's intrinsic math functions.
2455
2456 ``reassoc``
2457    Allow reassociation transformations for floating-point instructions.
2458    This may dramatically change results in floating-point.
2459
2460 ``fast``
2461    This flag implies all of the others.
2462
2463 .. _uselistorder:
2464
2465 Use-list Order Directives
2466 -------------------------
2467
2468 Use-list directives encode the in-memory order of each use-list, allowing the
2469 order to be recreated. ``<order-indexes>`` is a comma-separated list of
2470 indexes that are assigned to the referenced value's uses. The referenced
2471 value's use-list is immediately sorted by these indexes.
2472
2473 Use-list directives may appear at function scope or global scope. They are not
2474 instructions, and have no effect on the semantics of the IR. When they're at
2475 function scope, they must appear after the terminator of the final basic block.
2476
2477 If basic blocks have their address taken via ``blockaddress()`` expressions,
2478 ``uselistorder_bb`` can be used to reorder their use-lists from outside their
2479 function's scope.
2480
2481 :Syntax:
2482
2483 ::
2484
2485     uselistorder <ty> <value>, { <order-indexes> }
2486     uselistorder_bb @function, %block { <order-indexes> }
2487
2488 :Examples:
2489
2490 ::
2491
2492     define void @foo(i32 %arg1, i32 %arg2) {
2493     entry:
2494       ; ... instructions ...
2495     bb:
2496       ; ... instructions ...
2497
2498       ; At function scope.
2499       uselistorder i32 %arg1, { 1, 0, 2 }
2500       uselistorder label %bb, { 1, 0 }
2501     }
2502
2503     ; At global scope.
2504     uselistorder i32* @global, { 1, 2, 0 }
2505     uselistorder i32 7, { 1, 0 }
2506     uselistorder i32 (i32) @bar, { 1, 0 }
2507     uselistorder_bb @foo, %bb, { 5, 1, 3, 2, 0, 4 }
2508
2509 .. _source_filename:
2510
2511 Source Filename
2512 ---------------
2513
2514 The *source filename* string is set to the original module identifier,
2515 which will be the name of the compiled source file when compiling from
2516 source through the clang front end, for example. It is then preserved through
2517 the IR and bitcode.
2518
2519 This is currently necessary to generate a consistent unique global
2520 identifier for local functions used in profile data, which prepends the
2521 source file name to the local function name.
2522
2523 The syntax for the source file name is simply:
2524
2525 .. code-block:: text
2526
2527     source_filename = "/path/to/source.c"
2528
2529 .. _typesystem:
2530
2531 Type System
2532 ===========
2533
2534 The LLVM type system is one of the most important features of the
2535 intermediate representation. Being typed enables a number of
2536 optimizations to be performed on the intermediate representation
2537 directly, without having to do extra analyses on the side before the
2538 transformation. A strong type system makes it easier to read the
2539 generated code and enables novel analyses and transformations that are
2540 not feasible to perform on normal three address code representations.
2541
2542 .. _t_void:
2543
2544 Void Type
2545 ---------
2546
2547 :Overview:
2548
2549
2550 The void type does not represent any value and has no size.
2551
2552 :Syntax:
2553
2554
2555 ::
2556
2557       void
2558
2559
2560 .. _t_function:
2561
2562 Function Type
2563 -------------
2564
2565 :Overview:
2566
2567
2568 The function type can be thought of as a function signature. It consists of a
2569 return type and a list of formal parameter types. The return type of a function
2570 type is a void type or first class type --- except for :ref:`label <t_label>`
2571 and :ref:`metadata <t_metadata>` types.
2572
2573 :Syntax:
2574
2575 ::
2576
2577       <returntype> (<parameter list>)
2578
2579 ...where '``<parameter list>``' is a comma-separated list of type
2580 specifiers. Optionally, the parameter list may include a type ``...``, which
2581 indicates that the function takes a variable number of arguments. Variable
2582 argument functions can access their arguments with the :ref:`variable argument
2583 handling intrinsic <int_varargs>` functions. '``<returntype>``' is any type
2584 except :ref:`label <t_label>` and :ref:`metadata <t_metadata>`.
2585
2586 :Examples:
2587
2588 +---------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2589 | ``i32 (i32)``                   | function taking an ``i32``, returning an ``i32``                                                                                                                    |
2590 +---------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2591 | ``float (i16, i32 *) *``        | :ref:`Pointer <t_pointer>` to a function that takes an ``i16`` and a :ref:`pointer <t_pointer>` to ``i32``, returning ``float``.                                    |
2592 +---------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2593 | ``i32 (i8*, ...)``              | A vararg function that takes at least one :ref:`pointer <t_pointer>` to ``i8`` (char in C), which returns an integer. This is the signature for ``printf`` in LLVM. |
2594 +---------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2595 | ``{i32, i32} (i32)``            | A function taking an ``i32``, returning a :ref:`structure <t_struct>` containing two ``i32`` values                                                                 |
2596 +---------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2597
2598 .. _t_firstclass:
2599
2600 First Class Types
2601 -----------------
2602
2603 The :ref:`first class <t_firstclass>` types are perhaps the most important.
2604 Values of these types are the only ones which can be produced by
2605 instructions.
2606
2607 .. _t_single_value:
2608
2609 Single Value Types
2610 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
2611
2612 These are the types that are valid in registers from CodeGen's perspective.
2613
2614 .. _t_integer:
2615
2616 Integer Type
2617 """"""""""""
2618
2619 :Overview:
2620
2621 The integer type is a very simple type that simply specifies an
2622 arbitrary bit width for the integer type desired. Any bit width from 1
2623 bit to 2\ :sup:`23`\ -1 (about 8 million) can be specified.
2624
2625 :Syntax:
2626
2627 ::
2628
2629       iN
2630
2631 The number of bits the integer will occupy is specified by the ``N``
2632 value.
2633
2634 Examples:
2635 *********
2636
2637 +----------------+------------------------------------------------+
2638 | ``i1``         | a single-bit integer.                          |
2639 +----------------+------------------------------------------------+
2640 | ``i32``        | a 32-bit integer.                              |
2641 +----------------+------------------------------------------------+
2642 | ``i1942652``   | a really big integer of over 1 million bits.   |
2643 +----------------+------------------------------------------------+
2644
2645 .. _t_floating:
2646
2647 Floating-Point Types
2648 """"""""""""""""""""
2649
2650 .. list-table::
2651    :header-rows: 1
2652
2653    * - Type
2654      - Description
2655
2656    * - ``half``
2657      - 16-bit floating-point value
2658
2659    * - ``float``
2660      - 32-bit floating-point value
2661
2662    * - ``double``
2663      - 64-bit floating-point value
2664
2665    * - ``fp128``
2666      - 128-bit floating-point value (112-bit mantissa)
2667
2668    * - ``x86_fp80``
2669      -  80-bit floating-point value (X87)
2670
2671    * - ``ppc_fp128``
2672      - 128-bit floating-point value (two 64-bits)
2673
2674 The binary format of half, float, double, and fp128 correspond to the
2675 IEEE-754-2008 specifications for binary16, binary32, binary64, and binary128
2676 respectively.
2677
2678 X86_mmx Type
2679 """"""""""""
2680
2681 :Overview:
2682
2683 The x86_mmx type represents a value held in an MMX register on an x86
2684 machine. The operations allowed on it are quite limited: parameters and
2685 return values, load and store, and bitcast. User-specified MMX
2686 instructions are represented as intrinsic or asm calls with arguments
2687 and/or results of this type. There are no arrays, vectors or constants
2688 of this type.
2689
2690 :Syntax:
2691
2692 ::
2693
2694       x86_mmx
2695
2696
2697 .. _t_pointer:
2698
2699 Pointer Type
2700 """"""""""""
2701
2702 :Overview:
2703
2704 The pointer type is used to specify memory locations. Pointers are
2705 commonly used to reference objects in memory.
2706
2707 Pointer types may have an optional address space attribute defining the
2708 numbered address space where the pointed-to object resides. The default
2709 address space is number zero. The semantics of non-zero address spaces
2710 are target-specific.
2711
2712 Note that LLVM does not permit pointers to void (``void*``) nor does it
2713 permit pointers to labels (``label*``). Use ``i8*`` instead.
2714
2715 :Syntax:
2716
2717 ::
2718
2719       <type> *
2720
2721 :Examples:
2722
2723 +-------------------------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2724 | ``[4 x i32]*``          | A :ref:`pointer <t_pointer>` to :ref:`array <t_array>` of four ``i32`` values.                               |
2725 +-------------------------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2726 | ``i32 (i32*) *``        | A :ref:`pointer <t_pointer>` to a :ref:`function <t_function>` that takes an ``i32*``, returning an ``i32``. |
2727 +-------------------------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2728 | ``i32 addrspace(5)*``   | A :ref:`pointer <t_pointer>` to an ``i32`` value that resides in address space #5.                           |
2729 +-------------------------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2730
2731 .. _t_vector:
2732
2733 Vector Type
2734 """""""""""
2735
2736 :Overview:
2737
2738 A vector type is a simple derived type that represents a vector of
2739 elements. Vector types are used when multiple primitive data are
2740 operated in parallel using a single instruction (SIMD). A vector type
2741 requires a size (number of elements), an underlying primitive data type,
2742 and a scalable property to represent vectors where the exact hardware
2743 vector length is unknown at compile time. Vector types are considered
2744 :ref:`first class <t_firstclass>`.
2745
2746 :Syntax:
2747
2748 ::
2749
2750       < <# elements> x <elementtype> >          ; Fixed-length vector
2751       < vscale x <# elements> x <elementtype> > ; Scalable vector
2752
2753 The number of elements is a constant integer value larger than 0;
2754 elementtype may be any integer, floating-point or pointer type. Vectors
2755 of size zero are not allowed. For scalable vectors, the total number of
2756 elements is a constant multiple (called vscale) of the specified number
2757 of elements; vscale is a positive integer that is unknown at compile time
2758 and the same hardware-dependent constant for all scalable vectors at run
2759 time. The size of a specific scalable vector type is thus constant within
2760 IR, even if the exact size in bytes cannot be determined until run time.
2761
2762 :Examples:
2763
2764 +------------------------+----------------------------------------------------+
2765 | ``<4 x i32>``          | Vector of 4 32-bit integer values.                 |
2766 +------------------------+----------------------------------------------------+
2767 | ``<8 x float>``        | Vector of 8 32-bit floating-point values.          |
2768 +------------------------+----------------------------------------------------+
2769 | ``<2 x i64>``          | Vector of 2 64-bit integer values.                 |
2770 +------------------------+----------------------------------------------------+
2771 | ``<4 x i64*>``         | Vector of 4 pointers to 64-bit integer values.     |
2772 +------------------------+----------------------------------------------------+
2773 | ``<vscale x 4 x i32>`` | Vector with a multiple of 4 32-bit integer values. |
2774 +------------------------+----------------------------------------------------+
2775
2776 .. _t_label:
2777
2778 Label Type
2779 ^^^^^^^^^^
2780
2781 :Overview:
2782
2783 The label type represents code labels.
2784
2785 :Syntax:
2786
2787 ::
2788
2789       label
2790
2791 .. _t_token:
2792
2793 Token Type
2794 ^^^^^^^^^^
2795
2796 :Overview:
2797
2798 The token type is used when a value is associated with an instruction
2799 but all uses of the value must not attempt to introspect or obscure it.
2800 As such, it is not appropriate to have a :ref:`phi <i_phi>` or
2801 :ref:`select <i_select>` of type token.
2802
2803 :Syntax:
2804
2805 ::
2806
2807       token
2808
2809
2810
2811 .. _t_metadata:
2812
2813 Metadata Type
2814 ^^^^^^^^^^^^^
2815
2816 :Overview:
2817
2818 The metadata type represents embedded metadata. No derived types may be
2819 created from metadata except for :ref:`function <t_function>` arguments.
2820
2821 :Syntax:
2822
2823 ::
2824
2825       metadata
2826
2827 .. _t_aggregate:
2828
2829 Aggregate Types
2830 ^^^^^^^^^^^^^^^
2831
2832 Aggregate Types are a subset of derived types that can contain multiple
2833 member types. :ref:`Arrays <t_array>` and :ref:`structs <t_struct>` are
2834 aggregate types. :ref:`Vectors <t_vector>` are not considered to be
2835 aggregate types.
2836
2837 .. _t_array:
2838
2839 Array Type
2840 """"""""""
2841
2842 :Overview:
2843
2844 The array type is a very simple derived type that arranges elements
2845 sequentially in memory. The array type requires a size (number of
2846 elements) and an underlying data type.
2847
2848 :Syntax:
2849
2850 ::
2851
2852       [<# elements> x <elementtype>]
2853
2854 The number of elements is a constant integer value; ``elementtype`` may
2855 be any type with a size.
2856
2857 :Examples:
2858
2859 +------------------+--------------------------------------+
2860 | ``[40 x i32]``   | Array of 40 32-bit integer values.   |
2861 +------------------+--------------------------------------+
2862 | ``[41 x i32]``   | Array of 41 32-bit integer values.   |
2863 +------------------+--------------------------------------+
2864 | ``[4 x i8]``     | Array of 4 8-bit integer values.     |
2865 +------------------+--------------------------------------+
2866
2867 Here are some examples of multidimensional arrays:
2868
2869 +-----------------------------+----------------------------------------------------------+
2870 | ``[3 x [4 x i32]]``         | 3x4 array of 32-bit integer values.                      |
2871 +-----------------------------+----------------------------------------------------------+
2872 | ``[12 x [10 x float]]``     | 12x10 array of single precision floating-point values.   |
2873 +-----------------------------+----------------------------------------------------------+
2874 | ``[2 x [3 x [4 x i16]]]``   | 2x3x4 array of 16-bit integer values.                    |
2875 +-----------------------------+----------------------------------------------------------+
2876
2877 There is no restriction on indexing beyond the end of the array implied
2878 by a static type (though there are restrictions on indexing beyond the
2879 bounds of an allocated object in some cases). This means that
2880 single-dimension 'variable sized array' addressing can be implemented in
2881 LLVM with a zero length array type. An implementation of 'pascal style
2882 arrays' in LLVM could use the type "``{ i32, [0 x float]}``", for
2883 example.
2884
2885 .. _t_struct:
2886
2887 Structure Type
2888 """"""""""""""
2889
2890 :Overview:
2891
2892 The structure type is used to represent a collection of data members
2893 together in memory. The elements of a structure may be any type that has
2894 a size.
2895
2896 Structures in memory are accessed using '``load``' and '``store``' by
2897 getting a pointer to a field with the '``getelementptr``' instruction.
2898 Structures in registers are accessed using the '``extractvalue``' and
2899 '``insertvalue``' instructions.
2900
2901 Structures may optionally be "packed" structures, which indicate that
2902 the alignment of the struct is one byte, and that there is no padding
2903 between the elements. In non-packed structs, padding between field types
2904 is inserted as defined by the DataLayout string in the module, which is
2905 required to match what the underlying code generator expects.
2906
2907 Structures can either be "literal" or "identified". A literal structure
2908 is defined inline with other types (e.g. ``{i32, i32}*``) whereas
2909 identified types are always defined at the top level with a name.
2910 Literal types are uniqued by their contents and can never be recursive
2911 or opaque since there is no way to write one. Identified types can be
2912 recursive, can be opaqued, and are never uniqued.
2913
2914 :Syntax:
2915
2916 ::
2917
2918       %T1 = type { <type list> }     ; Identified normal struct type
2919       %T2 = type <{ <type list> }>   ; Identified packed struct type
2920
2921 :Examples:
2922
2923 +------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2924 | ``{ i32, i32, i32 }``        | A triple of three ``i32`` values                                                                                                                                                      |
2925 +------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2926 | ``{ float, i32 (i32) * }``   | A pair, where the first element is a ``float`` and the second element is a :ref:`pointer <t_pointer>` to a :ref:`function <t_function>` that takes an ``i32``, returning an ``i32``.  |
2927 +------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2928 | ``<{ i8, i32 }>``            | A packed struct known to be 5 bytes in size.                                                                                                                                          |
2929 +------------------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
2930
2931 .. _t_opaque:
2932
2933 Opaque Structure Types
2934 """"""""""""""""""""""
2935
2936 :Overview:
2937
2938 Opaque structure types are used to represent named structure types that
2939 do not have a body specified. This corresponds (for example) to the C
2940 notion of a forward declared structure.
2941
2942 :Syntax:
2943
2944 ::
2945
2946       %X = type opaque
2947       %52 = type opaque
2948
2949 :Examples:
2950
2951 +--------------+-------------------+
2952 | ``opaque``   | An opaque type.   |
2953 +--------------+-------------------+
2954
2955 .. _constants:
2956
2957 Constants
2958 =========
2959
2960 LLVM has several different basic types of constants. This section
2961 describes them all and their syntax.
2962
2963 Simple Constants
2964 ----------------
2965
2966 **Boolean constants**
2967     The two strings '``true``' and '``false``' are both valid constants
2968     of the ``i1`` type.
2969 **Integer constants**
2970     Standard integers (such as '4') are constants of the
2971     :ref:`integer <t_integer>` type. Negative numbers may be used with
2972     integer types.
2973 **Floating-point constants**
2974     Floating-point constants use standard decimal notation (e.g.
2975     123.421), exponential notation (e.g. 1.23421e+2), or a more precise
2976     hexadecimal notation (see below). The assembler requires the exact
2977     decimal value of a floating-point constant. For example, the
2978     assembler accepts 1.25 but rejects 1.3 because 1.3 is a repeating
2979     decimal in binary. Floating-point constants must have a
2980     :ref:`floating-point <t_floating>` type.
2981 **Null pointer constants**
2982     The identifier '``null``' is recognized as a null pointer constant
2983     and must be of :ref:`pointer type <t_pointer>`.
2984 **Token constants**
2985     The identifier '``none``' is recognized as an empty token constant
2986     and must be of :ref:`token type <t_token>`.
2987
2988 The one non-intuitive notation for constants is the hexadecimal form of
2989 floating-point constants. For example, the form
2990 '``double    0x432ff973cafa8000``' is equivalent to (but harder to read
2991 than) '``double 4.5e+15``'. The only time hexadecimal floating-point
2992 constants are required (and the only time that they are generated by the
2993 disassembler) is when a floating-point constant must be emitted but it
2994 cannot be represented as a decimal floating-point number in a reasonable
2995 number of digits. For example, NaN's, infinities, and other special
2996 values are represented in their IEEE hexadecimal format so that assembly
2997 and disassembly do not cause any bits to change in the constants.
2998
2999 When using the hexadecimal form, constants of types half, float, and
3000 double are represented using the 16-digit form shown above (which
3001 matches the IEEE754 representation for double); half and float values
3002 must, however, be exactly representable as IEEE 754 half and single
3003 precision, respectively. Hexadecimal format is always used for long
3004 double, and there are three forms of long double. The 80-bit format used
3005 by x86 is represented as ``0xK`` followed by 20 hexadecimal digits. The
3006 128-bit format used by PowerPC (two adjacent doubles) is represented by
3007 ``0xM`` followed by 32 hexadecimal digits. The IEEE 128-bit format is
3008 represented by ``0xL`` followed by 32 hexadecimal digits. Long doubles
3009 will only work if they match the long double format on your target.
3010 The IEEE 16-bit format (half precision) is represented by ``0xH``
3011 followed by 4 hexadecimal digits. All hexadecimal formats are big-endian
3012 (sign bit at the left).
3013
3014 There are no constants of type x86_mmx.
3015
3016 .. _complexconstants:
3017
3018 Complex Constants
3019 -----------------
3020
3021 Complex constants are a (potentially recursive) combination of simple
3022 constants and smaller complex constants.
3023
3024 **Structure constants**
3025     Structure constants are represented with notation similar to
3026     structure type definitions (a comma separated list of elements,
3027     surrounded by braces (``{}``)). For example:
3028     "``{ i32 4, float 17.0, i32* @G }``", where "``@G``" is declared as
3029     "``@G = external global i32``". Structure constants must have
3030     :ref:`structure type <t_struct>`, and the number and types of elements
3031     must match those specified by the type.
3032 **Array constants**
3033     Array constants are represented with notation similar to array type
3034     definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
3035     square brackets (``[]``)). For example:
3036     "``[ i32 42, i32 11, i32 74 ]``". Array constants must have
3037     :ref:`array type <t_array>`, and the number and types of elements must
3038     match those specified by the type. As a special case, character array
3039     constants may also be represented as a double-quoted string using the ``c``
3040     prefix. For example: "``c"Hello World\0A\00"``".
3041 **Vector constants**
3042     Vector constants are represented with notation similar to vector
3043     type definitions (a comma separated list of elements, surrounded by
3044     less-than/greater-than's (``<>``)). For example:
3045     "``< i32 42, i32 11, i32 74, i32 100 >``". Vector constants
3046     must have :ref:`vector type <t_vector>`, and the number and types of
3047     elements must match those specified by the type.
3048 **Zero initialization**
3049     The string '``zeroinitializer``' can be used to zero initialize a
3050     value to zero of *any* type, including scalar and
3051     :ref:`aggregate <t_aggregate>` types. This is often used to avoid
3052     having to print large zero initializers (e.g. for large arrays) and
3053     is always exactly equivalent to using explicit zero initializers.
3054 **Metadata node**
3055     A metadata node is a constant tuple without types. For example:
3056     "``!{!0, !{!2, !0}, !"test"}``". Metadata can reference constant values,
3057     for example: "``!{!0, i32 0, i8* @global, i64 (i64)* @function, !"str"}``".
3058     Unlike other typed constants that are meant to be interpreted as part of
3059     the instruction stream, metadata is a place to attach additional
3060     information such as debug info.
3061
3062 Global Variable and Function Addresses
3063 --------------------------------------
3064
3065 The addresses of :ref:`global variables <globalvars>` and
3066 :ref:`functions <functionstructure>` are always implicitly valid
3067 (link-time) constants. These constants are explicitly referenced when
3068 the :ref:`identifier for the global <identifiers>` is used and always have
3069 :ref:`pointer <t_pointer>` type. For example, the following is a legal LLVM
3070 file:
3071
3072 .. code-block:: llvm
3073
3074     @X = global i32 17
3075     @Y = global i32 42
3076     @Z = global [2 x i32*] [ i32* @X, i32* @Y ]
3077
3078 .. _undefvalues:
3079
3080 Undefined Values
3081 ----------------
3082
3083 The string '``undef``' can be used anywhere a constant is expected, and
3084 indicates that the user of the value may receive an unspecified
3085 bit-pattern. Undefined values may be of any type (other than '``label``'
3086 or '``void``') and be used anywhere a constant is permitted.
3087
3088 Undefined values are useful because they indicate to the compiler that
3089 the program is well defined no matter what value is used. This gives the
3090 compiler more freedom to optimize. Here are some examples of
3091 (potentially surprising) transformations that are valid (in pseudo IR):
3092
3093 .. code-block:: llvm
3094
3095       %A = add %X, undef
3096       %B = sub %X, undef
3097       %C = xor %X, undef
3098     Safe:
3099       %A = undef
3100       %B = undef
3101       %C = undef
3102
3103 This is safe because all of the output bits are affected by the undef
3104 bits. Any output bit can have a zero or one depending on the input bits.
3105
3106 .. code-block:: llvm
3107
3108       %A = or %X, undef
3109       %B = and %X, undef
3110     Safe:
3111       %A = -1
3112       %B = 0
3113     Safe:
3114       %A = %X  ;; By choosing undef as 0
3115       %B = %X  ;; By choosing undef as -1
3116     Unsafe:
3117       %A = undef
3118       %B = undef
3119
3120 These logical operations have bits that are not always affected by the
3121 input. For example, if ``%X`` has a zero bit, then the output of the
3122 '``and``' operation will always be a zero for that bit, no matter what
3123 the corresponding bit from the '``undef``' is. As such, it is unsafe to
3124 optimize or assume that the result of the '``and``' is '``undef``'.
3125 However, it is safe to assume that all bits of the '``undef``' could be
3126 0, and optimize the '``and``' to 0. Likewise, it is safe to assume that
3127 all the bits of the '``undef``' operand to the '``or``' could be set,
3128 allowing the '``or``' to be folded to -1.
3129
3130 .. code-block:: llvm
3131
3132       %A = select undef, %X, %Y
3133       %B = select undef, 42, %Y
3134       %C = select %X, %Y, undef
3135     Safe:
3136       %A = %X     (or %Y)
3137       %B = 42     (or %Y)
3138       %C = %Y
3139     Unsafe:
3140       %A = undef
3141       %B = undef
3142       %C = undef
3143
3144 This set of examples shows that undefined '``select``' (and conditional
3145 branch) conditions can go *either way*, but they have to come from one
3146 of the two operands. In the ``%A`` example, if ``%X`` and ``%Y`` were
3147 both known to have a clear low bit, then ``%A`` would have to have a
3148 cleared low bit. However, in the ``%C`` example, the optimizer is
3149 allowed to assume that the '``undef``' operand could be the same as
3150 ``%Y``, allowing the whole '``select``' to be eliminated.
3151
3152 .. code-block:: text
3153
3154       %A = xor undef, undef
3155
3156       %B = undef
3157       %C = xor %B, %B
3158
3159       %D = undef
3160       %E = icmp slt %D, 4
3161       %F = icmp gte %D, 4
3162
3163     Safe:
3164       %A = undef
3165       %B = undef
3166       %C = undef
3167       %D = undef
3168       %E = undef
3169       %F = undef
3170
3171 This example points out that two '``undef``' operands are not
3172 necessarily the same. This can be surprising to people (and also matches
3173 C semantics) where they assume that "``X^X``" is always zero, even if
3174 ``X`` is undefined. This isn't true for a number of reasons, but the
3175 short answer is that an '``undef``' "variable" can arbitrarily change
3176 its value over its "live range". This is true because the variable
3177 doesn't actually *have a live range*. Instead, the value is logically
3178 read from arbitrary registers that happen to be around when needed, so
3179 the value is not necessarily consistent over time. In fact, ``%A`` and
3180 ``%C`` need to have the same semantics or the core LLVM "replace all
3181 uses with" concept would not hold.
3182
3183 .. code-block:: llvm
3184
3185       %A = sdiv undef, %X
3186       %B = sdiv %X, undef
3187     Safe:
3188       %A = 0
3189     b: unreachable
3190
3191 These examples show the crucial difference between an *undefined value*
3192 and *undefined behavior*. An undefined value (like '``undef``') is
3193 allowed to have an arbitrary bit-pattern. This means that the ``%A``
3194 operation can be constant folded to '``0``', because the '``undef``'
3195 could be zero, and zero divided by any value is zero.
3196 However, in the second example, we can make a more aggressive
3197 assumption: because the ``undef`` is allowed to be an arbitrary value,
3198 we are allowed to assume that it could be zero. Since a divide by zero
3199 has *undefined behavior*, we are allowed to assume that the operation
3200 does not execute at all. This allows us to delete the divide and all
3201 code after it. Because the undefined operation "can't happen", the
3202 optimizer can assume that it occurs in dead code.
3203
3204 .. code-block:: text
3205
3206     a:  store undef -> %X
3207     b:  store %X -> undef
3208     Safe:
3209     a: <deleted>
3210     b: unreachable
3211
3212 A store *of* an undefined value can be assumed to not have any effect;
3213 we can assume that the value is overwritten with bits that happen to
3214 match what was already there. However, a store *to* an undefined
3215 location could clobber arbitrary memory, therefore, it has undefined
3216 behavior.
3217
3218 .. _poisonvalues:
3219
3220 Poison Values
3221 -------------
3222
3223 In order to facilitate speculative execution, many instructions do not
3224 invoke immediate undefined behavior when provided with illegal operands,
3225 and return a poison value instead.
3226
3227 There is currently no way of representing a poison value in the IR; they
3228 only exist when produced by operations such as :ref:`add <i_add>` with
3229 the ``nsw`` flag.
3230
3231 Poison value behavior is defined in terms of value *dependence*:
3232
3233 -  Values other than :ref:`phi <i_phi>` nodes depend on their operands.
3234 -  :ref:`Phi <i_phi>` nodes depend on the operand corresponding to
3235    their dynamic predecessor basic block.
3236 -  Function arguments depend on the corresponding actual argument values
3237    in the dynamic callers of their functions.
3238 -  :ref:`Call <i_call>` instructions depend on the :ref:`ret <i_ret>`
3239    instructions that dynamically transfer control back to them.
3240 -  :ref:`Invoke <i_invoke>` instructions depend on the
3241    :ref:`ret <i_ret>`, :ref:`resume <i_resume>`, or exception-throwing
3242    call instructions that dynamically transfer control back to them.
3243 -  Non-volatile loads and stores depend on the most recent stores to all
3244    of the referenced memory addresses, following the order in the IR
3245    (including loads and stores implied by intrinsics such as
3246    :ref:`@llvm.memcpy <int_memcpy>`.)
3247 -  An instruction with externally visible side effects depends on the
3248    most recent preceding instruction with externally visible side
3249    effects, following the order in the IR. (This includes :ref:`volatile
3250    operations <volatile>`.)
3251 -  An instruction *control-depends* on a :ref:`terminator
3252    instruction <terminators>` if the terminator instruction has
3253    multiple successors and the instruction is always executed when
3254    control transfers to one of the successors, and may not be executed
3255    when control is transferred to another.
3256 -  Additionally, an instruction also *control-depends* on a terminator
3257    instruction if the set of instructions it otherwise depends on would
3258    be different if the terminator had transferred control to a different
3259    successor.
3260 -  Dependence is transitive.
3261
3262 An instruction that *depends* on a poison value, produces a poison value
3263 itself. A poison value may be relaxed into an
3264 :ref:`undef value <undefvalues>`, which takes an arbitrary bit-pattern.
3265
3266 This means that immediate undefined behavior occurs if a poison value is
3267 used as an instruction operand that has any values that trigger undefined
3268 behavior. Notably this includes (but is not limited to):
3269
3270 -  The pointer operand of a :ref:`load <i_load>`, :ref:`store <i_store>` or
3271    any other pointer dereferencing instruction (independent of address
3272    space).
3273 -  The divisor operand of a ``udiv``, ``sdiv``, ``urem`` or ``srem``
3274    instruction.
3275
3276 Additionally, undefined behavior occurs if a side effect *depends* on poison.
3277 This includes side effects that are control dependent on a poisoned branch.
3278
3279 Here are some examples:
3280
3281 .. code-block:: llvm
3282
3283     entry:
3284       %poison = sub nuw i32 0, 1           ; Results in a poison value.
3285       %still_poison = and i32 %poison, 0   ; 0, but also poison.
3286       %poison_yet_again = getelementptr i32, i32* @h, i32 %still_poison
3287       store i32 0, i32* %poison_yet_again  ; Undefined behavior due to
3288                                            ; store to poison.
3289
3290       store i32 %poison, i32* @g           ; Poison value stored to memory.
3291       %poison2 = load i32, i32* @g         ; Poison value loaded back from memory.
3292
3293       %narrowaddr = bitcast i32* @g to i16*
3294       %wideaddr = bitcast i32* @g to i64*
3295       %poison3 = load i16, i16* %narrowaddr ; Returns a poison value.
3296       %poison4 = load i64, i64* %wideaddr  ; Returns a poison value.
3297
3298       %cmp = icmp slt i32 %poison, 0       ; Returns a poison value.
3299       br i1 %cmp, label %true, label %end  ; Branch to either destination.
3300
3301     true:
3302       store volatile i32 0, i32* @g        ; This is control-dependent on %cmp, so
3303                                            ; it has undefined behavior.
3304       br label %end
3305
3306     end:
3307       %p = phi i32 [ 0, %entry ], [ 1, %true ]
3308                                            ; Both edges into this PHI are
3309                                            ; control-dependent on %cmp, so this
3310                                            ; always results in a poison value.
3311
3312       store volatile i32 0, i32* @g        ; This would depend on the store in %true
3313                                            ; if %cmp is true, or the store in %entry
3314                                            ; otherwise, so this is undefined behavior.
3315
3316       br i1 %cmp, label %second_true, label %second_end
3317                                            ; The same branch again, but this time the
3318                                            ; true block doesn't have side effects.
3319
3320     second_true:
3321       ; No side effects!
3322       ret void
3323
3324     second_end:
3325       store volatile i32 0, i32* @g        ; This time, the instruction always depends
3326                                            ; on the store in %end. Also, it is
3327                                            ; control-equivalent to %end, so this is
3328                                            ; well-defined (ignoring earlier undefined
3329                                            ; behavior in this example).
3330
3331 .. _blockaddress:
3332
3333 Addresses of Basic Blocks
3334 -------------------------
3335
3336 ``blockaddress(@function, %block)``
3337
3338 The '``blockaddress``' constant computes the address of the specified
3339 basic block in the specified function, and always has an ``i8*`` type.
3340 Taking the address of the entry block is illegal.
3341
3342 This value only has defined behavior when used as an operand to the
3343 ':ref:`indirectbr <i_indirectbr>`' or ':ref:`callbr <i_callbr>`'instruction, or
3344 for comparisons against null. Pointer equality tests between labels addresses
3345 results in undefined behavior --- though, again, comparison against null is ok,
3346 and no label is equal to the null pointer. This may be passed around as an
3347 opaque pointer sized value as long as the bits are not inspected. This
3348 allows ``ptrtoint`` and arithmetic to be performed on these values so
3349 long as the original value is reconstituted before the ``indirectbr`` or
3350 ``callbr`` instruction.
3351
3352 Finally, some targets may provide defined semantics when using the value
3353 as the operand to an inline assembly, but that is target specific.
3354
3355 .. _constantexprs:
3356
3357 Constant Expressions
3358 --------------------
3359
3360 Constant expressions are used to allow expressions involving other
3361 constants to be used as constants. Constant expressions may be of any
3362 :ref:`first class <t_firstclass>` type and may involve any LLVM operation
3363 that does not have side effects (e.g. load and call are not supported).
3364 The following is the syntax for constant expressions:
3365
3366 ``trunc (CST to TYPE)``
3367     Perform the :ref:`trunc operation <i_trunc>` on constants.
3368 ``zext (CST to TYPE)``
3369     Perform the :ref:`zext operation <i_zext>` on constants.
3370 ``sext (CST to TYPE)``
3371     Perform the :ref:`sext operation <i_sext>` on constants.
3372 ``fptrunc (CST to TYPE)``
3373     Truncate a floating-point constant to another floating-point type.
3374     The size of CST must be larger than the size of TYPE. Both types
3375     must be floating-point.
3376 ``fpext (CST to TYPE)``
3377     Floating-point extend a constant to another type. The size of CST
3378     must be smaller or equal to the size of TYPE. Both types must be
3379     floating-point.
3380 ``fptoui (CST to TYPE)``
3381     Convert a floating-point constant to the corresponding unsigned
3382     integer constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST
3383     must be of scalar or vector floating-point type. Both CST and TYPE
3384     must be scalars, or vectors of the same number of elements. If the
3385     value won't fit in the integer type, the result is a
3386     :ref:`poison value <poisonvalues>`.
3387 ``fptosi (CST to TYPE)``
3388     Convert a floating-point constant to the corresponding signed
3389     integer constant. TYPE must be a scalar or vector integer type. CST
3390     must be of scalar or vector floating-point type. Both CST and TYPE
3391     must be scalars, or vectors of the same number of elements. If the
3392     value won't fit in the integer type, the result is a
3393     :ref:`poison value <poisonvalues>`.
3394 ``uitofp (CST to TYPE)``
3395     Convert an unsigned integer constant to the corresponding
3396     floating-point constant. TYPE must be a scalar or vector floating-point
3397     type.  CST must be of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must
3398     be scalars, or vectors of the same number of elements.
3399 ``sitofp (CST to TYPE)``
3400     Convert a signed integer constant to the corresponding floating-point
3401     constant. TYPE must be a scalar or vector floating-point type.
3402     CST must be of scalar or vector integer type. Both CST and TYPE must
3403     be scalars, or vectors of the same number of elements.
3404 ``ptrtoint (CST to TYPE)``
3405     Perform the :ref:`ptrtoint operation <i_ptrtoint>` on constants.
3406 ``inttoptr (CST to TYPE)``
3407     Perform the :ref:`inttoptr operation <i_inttoptr>` on constants.
3408     This one is *really* dangerous!
3409 ``bitcast (CST to TYPE)``
3410     Convert a constant, CST, to another TYPE.
3411     The constraints of the operands are the same as those for the
3412     :ref:`bitcast instruction <i_bitcast>`.
3413 ``addrspacecast (CST to TYPE)``
3414     Convert a constant pointer or constant vector of pointer, CST, to another
3415     TYPE in a different address space. The constraints of the operands are the
3416     same as those for the :ref:`addrspacecast instruction <i_addrspacecast>`.
3417 ``getelementptr (TY, CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)``, ``getelementptr inbounds (TY, CSTPTR, IDX0, IDX1, ...)``
3418     Perform the :ref:`getelementptr operation <i_getelementptr>` on
3419     constants. As with the :ref:`getelementptr <i_getelementptr>`
3420     instruction, the index list may have one or more indexes, which are
3421     required to make sense for the type of "pointer to TY".
3422 ``select (COND, VAL1, VAL2)``
3423     Perform the :ref:`select operation <i_select>` on constants.
3424 ``icmp COND (VAL1, VAL2)``
3425     Perform the :ref:`icmp operation <i_icmp>` on constants.
3426 ``fcmp COND (VAL1, VAL2)``
3427     Perform the :ref:`fcmp operation <i_fcmp>` on constants.
3428 ``extractelement (VAL, IDX)``
3429     Perform the :ref:`extractelement operation <i_extractelement>` on
3430     constants.
3431 ``insertelement (VAL, ELT, IDX)``
3432     Perform the :ref:`insertelement operation <i_insertelement>` on
3433     constants.
3434 ``shufflevector (VEC1, VEC2, IDXMASK)``
3435     Perform the :ref:`shufflevector operation <i_shufflevector>` on
3436     constants.
3437 ``extractvalue (VAL, IDX0, IDX1, ...)``
3438     Perform the :ref:`extractvalue operation <i_extractvalue>` on
3439     constants. The index list is interpreted in a similar manner as
3440     indices in a ':ref:`getelementptr <i_getelementptr>`' operation. At
3441     least one index value must be specified.
3442 ``insertvalue (VAL, ELT, IDX0, IDX1, ...)``
3443     Perform the :ref:`insertvalue operation <i_insertvalue>` on constants.
3444     The index list is interpreted in a similar manner as indices in a
3445     ':ref:`getelementptr <i_getelementptr>`' operation. At least one index
3446     value must be specified.
3447 ``OPCODE (LHS, RHS)``
3448     Perform the specified operation of the LHS and RHS constants. OPCODE
3449     may be any of the :ref:`binary <binaryops>` or :ref:`bitwise
3450     binary <bitwiseops>` operations. The constraints on operands are
3451     the same as those for the corresponding instruction (e.g. no bitwise
3452     operations on floating-point values are allowed).
3453
3454 Other Values
3455 ============
3456
3457 .. _inlineasmexprs:
3458
3459 Inline Assembler Expressions
3460 ----------------------------
3461
3462 LLVM supports inline assembler expressions (as opposed to :ref:`Module-Level
3463 Inline Assembly <moduleasm>`) through the use of a special value. This value
3464 represents the inline assembler as a template string (containing the
3465 instructions to emit), a list of operand constraints (stored as a string), a
3466 flag that indicates whether or not the inline asm expression has side effects,
3467 and a flag indicating whether the function containing the asm needs to align its
3468 stack conservatively.
3469
3470 The template string supports argument substitution of the operands using "``$``"
3471 followed by a number, to indicate substitution of the given register/memory
3472 location, as specified by the constraint string. "``${NUM:MODIFIER}``" may also
3473 be used, where ``MODIFIER`` is a target-specific annotation for how to print the
3474 operand (See :ref:`inline-asm-modifiers`).
3475
3476 A literal "``$``" may be included by using "``$$``" in the template. To include
3477 other special characters into the output, the usual "``\XX``" escapes may be
3478 used, just as in other strings. Note that after template substitution, the
3479 resulting assembly string is parsed by LLVM's integrated assembler unless it is
3480 disabled -- even when emitting a ``.s`` file -- and thus must contain assembly
3481 syntax known to LLVM.
3482
3483 LLVM also supports a few more substitions useful for writing inline assembly:
3484
3485 - ``${:uid}``: Expands to a decimal integer unique to this inline assembly blob.
3486   This substitution is useful when declaring a local label. Many standard
3487   compiler optimizations, such as inlining, may duplicate an inline asm blob.
3488   Adding a blob-unique identifier ensures that the two labels will not conflict
3489   during assembly. This is used to implement `GCC's %= special format
3490   string <https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Extended-Asm.html>`_.
3491 - ``${:comment}``: Expands to the comment character of the current target's
3492   assembly dialect. This is usually ``#``, but many targets use other strings,
3493   such as ``;``, ``//``, or ``!``.
3494 - ``${:private}``: Expands to the assembler private label prefix. Labels with
3495   this prefix will not appear in the symbol table of the assembled object.
3496   Typically the prefix is ``L``, but targets may use other strings. ``.L`` is
3497   relatively popular.
3498
3499 LLVM's support for inline asm is modeled closely on the requirements of Clang's
3500 GCC-compatible inline-asm support. Thus, the feature-set and the constraint and
3501 modifier codes listed here are similar or identical to those in GCC's inline asm
3502 support. However, to be clear, the syntax of the template and constraint strings
3503 described here is *not* the same as the syntax accepted by GCC and Clang, and,
3504 while most constraint letters are passed through as-is by Clang, some get
3505 translated to other codes when converting from the C source to the LLVM
3506 assembly.
3507
3508 An example inline assembler expression is:
3509
3510 .. code-block:: llvm
3511
3512     i32 (i32) asm "bswap $0", "=r,r"
3513
3514 Inline assembler expressions may **only** be used as the callee operand
3515 of a :ref:`call <i_call>` or an :ref:`invoke <i_invoke>` instruction.
3516 Thus, typically we have:
3517
3518 .. code-block:: llvm
3519
3520     %X = call i32 asm "bswap $0", "=r,r"(i32 %Y)
3521
3522 Inline asms with side effects not visible in the constraint list must be
3523 marked as having side effects. This is done through the use of the
3524 '``sideeffect``' keyword, like so:
3525
3526 .. code-block:: llvm
3527
3528     call void asm sideeffect "eieio", ""()
3529
3530 In some cases inline asms will contain code that will not work unless
3531 the stack is aligned in some way, such as calls or SSE instructions on
3532 x86, yet will not contain code that does that alignment within the asm.
3533 The compiler should make conservative assumptions about what the asm
3534 might contain and should generate its usual stack alignment code in the
3535 prologue if the '``alignstack``' keyword is present:
3536
3537 .. code-block:: llvm
3538
3539     call void asm alignstack "eieio", ""()
3540
3541 Inline asms also support using non-standard assembly dialects. The
3542 assumed dialect is ATT. When the '``inteldialect``' keyword is present,
3543 the inline asm is using the Intel dialect. Currently, ATT and Intel are
3544 the only supported dialects. An example is:
3545
3546 .. code-block:: llvm
3547
3548     call void asm inteldialect "eieio", ""()
3549
3550 If multiple keywords appear the '``sideeffect``' keyword must come
3551 first, the '``alignstack``' keyword second and the '``inteldialect``'
3552 keyword last.
3553
3554 Inline Asm Constraint String
3555 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
3556
3557 The constraint list is a comma-separated string, each element containing one or
3558 more constraint codes.
3559
3560 For each element in the constraint list an appropriate register or memory
3561 operand will be chosen, and it will be made available to assembly template
3562 string expansion as ``$0`` for the first constraint in the list, ``$1`` for the
3563 second, etc.
3564
3565 There are three different types of constraints, which are distinguished by a
3566 prefix symbol in front of the constraint code: Output, Input, and Clobber. The
3567 constraints must always be given in that order: outputs first, then inputs, then
3568 clobbers. They cannot be intermingled.
3569
3570 There are also three different categories of constraint codes:
3571
3572 - Register constraint. This is either a register class, or a fixed physical
3573   register. This kind of constraint will allocate a register, and if necessary,
3574   bitcast the argument or result to the appropriate type.
3575 - Memory constraint. This kind of constraint is for use with an instruction
3576   taking a memory operand. Different constraints allow for different addressing
3577   modes used by the target.
3578 - Immediate value constraint. This kind of constraint is for an integer or other
3579   immediate value which can be rendered directly into an instruction. The
3580   various target-specific constraints allow the selection of a value in the
3581   proper range for the instruction you wish to use it with.
3582
3583 Output constraints
3584 """"""""""""""""""
3585
3586 Output constraints are specified by an "``=``" prefix (e.g. "``=r``"). This
3587 indicates that the assembly will write to this operand, and the operand will
3588 then be made available as a return value of the ``asm`` expression. Output
3589 constraints do not consume an argument from the call instruction. (Except, see
3590 below about indirect outputs).
3591
3592 Normally, it is expected that no output locations are written to by the assembly
3593 expression until *all* of the inputs have been read. As such, LLVM may assign
3594 the same register to an output and an input. If this is not safe (e.g. if the
3595 assembly contains two instructions, where the first writes to one output, and
3596 the second reads an input and writes to a second output), then the "``&``"
3597 modifier must be used (e.g. "``=&r``") to specify that the output is an
3598 "early-clobber" output. Marking an output as "early-clobber" ensures that LLVM
3599 will not use the same register for any inputs (other than an input tied to this
3600 output).
3601
3602 Input constraints
3603 """""""""""""""""
3604
3605 Input constraints do not have a prefix -- just the constraint codes. Each input
3606 constraint will consume one argument from the call instruction. It is not
3607 permitted for the asm to write to any input register or memory location (unless
3608 that input is tied to an output). Note also that multiple inputs may all be
3609 assigned to the same register, if LLVM can determine that they necessarily all
3610 contain the same value.
3611
3612 Instead of providing a Constraint Code, input constraints may also "tie"
3613 themselves to an output constraint, by providing an integer as the constraint
3614 string. Tied inputs still consume an argument from the call instruction, and
3615 take up a position in the asm template numbering as is usual -- they will simply
3616 be constrained to always use the same register as the output they've been tied
3617 to. For example, a constraint string of "``=r,0``" says to assign a register for
3618 output, and use that register as an input as well (it being the 0'th
3619 constraint).
3620
3621 It is permitted to tie an input to an "early-clobber" output. In that case, no
3622 *other* input may share the same register as the input tied to the early-clobber
3623 (even when the other input has the same value).
3624
3625 You may only tie an input to an output which has a register constraint, not a
3626 memory constraint. Only a single input may be tied to an output.
3627
3628 There is also an "interesting" feature which deserves a bit of explanation: if a
3629 register class constraint allocates a register which is too small for the value
3630 type operand provided as input, the input value will be split into multiple
3631 registers, and all of them passed to the inline asm.
3632
3633 However, this feature is often not as useful as you might think.
3634
3635 Firstly, the registers are *not* guaranteed to be consecutive. So, on those
3636 architectures that have instructions which operate on multiple consecutive
3637 instructions, this is not an appropriate way to support them. (e.g. the 32-bit
3638 SparcV8 has a 64-bit load, which instruction takes a single 32-bit register. The
3639 hardware then loads into both the named register, and the next register. This
3640 feature of inline asm would not be useful to support that.)
3641
3642 A few of the targets provide a template string modifier allowing explicit access
3643 to the second register of a two-register operand (e.g. MIPS ``L``, ``M``, and
3644 ``D``). On such an architecture, you can actually access the second allocated
3645 register (yet, still, not any subsequent ones). But, in that case, you're still
3646 probably better off simply splitting the value into two separate operands, for
3647 clarity. (e.g. see the description of the ``A`` constraint on X86, which,
3648 despite existing only for use with this feature, is not really a good idea to
3649 use)
3650
3651 Indirect inputs and outputs
3652 """""""""""""""""""""""""""
3653
3654 Indirect output or input constraints can be specified by the "``*``" modifier
3655 (which goes after the "``=``" in case of an output). This indicates that the asm
3656 will write to or read from the contents of an *address* provided as an input
3657 argument. (Note that in this way, indirect outputs act more like an *input* than
3658 an output: just like an input, they consume an argument of the call expression,
3659 rather than producing a return value. An indirect output constraint is an
3660 "output" only in that the asm is expected to write to the contents of the input
3661 memory location, instead of just read from it).
3662
3663 This is most typically used for memory constraint, e.g. "``=*m``", to pass the
3664 address of a variable as a value.
3665
3666 It is also possible to use an indirect *register* constraint, but only on output
3667 (e.g. "``=*r``"). This will cause LLVM to allocate a register for an output
3668 value normally, and then, separately emit a store to the address provided as
3669 input, after the provided inline asm. (It's not clear what value this
3670 functionality provides, compared to writing the store explicitly after the asm
3671 statement, and it can only produce worse code, since it bypasses many
3672 optimization passes. I would recommend not using it.)
3673
3674
3675 Clobber constraints
3676 """""""""""""""""""
3677
3678 A clobber constraint is indicated by a "``~``" prefix. A clobber does not
3679 consume an input operand, nor generate an output. Clobbers cannot use any of the
3680 general constraint code letters -- they may use only explicit register
3681 constraints, e.g. "``~{eax}``". The one exception is that a clobber string of
3682 "``~{memory}``" indicates that the assembly writes to arbitrary undeclared
3683 memory locations -- not only the memory pointed to by a declared indirect
3684 output.
3685
3686 Note that clobbering named registers that are also present in output
3687 constraints is not legal.
3688
3689
3690 Constraint Codes
3691 """"""""""""""""
3692 After a potential prefix comes constraint code, or codes.
3693
3694 A Constraint Code is either a single letter (e.g. "``r``"), a "``^``" character
3695 followed by two letters (e.g. "``^wc``"), or "``{``" register-name "``}``"
3696 (e.g. "``{eax}``").
3697
3698 The one and two letter constraint codes are typically chosen to be the same as
3699 GCC's constraint codes.
3700
3701 A single constraint may include one or more than constraint code in it, leaving
3702 it up to LLVM to choose which one to use. This is included mainly for
3703 compatibility with the translation of GCC inline asm coming from clang.
3704
3705 There are two ways to specify alternatives, and either or both may be used in an
3706 inline asm constraint list:
3707
3708 1) Append the codes to each other, making a constraint code set. E.g. "``im``"
3709    or "``{eax}m``". This means "choose any of the options in the set". The
3710    choice of constraint is made independently for each constraint in the
3711    constraint list.
3712
3713 2) Use "``|``" between constraint code sets, creating alternatives. Every
3714    constraint in the constraint list must have the same number of alternative
3715    sets. With this syntax, the same alternative in *all* of the items in the
3716    constraint list will be chosen together.
3717
3718 Putting those together, you might have a two operand constraint string like
3719 ``"rm|r,ri|rm"``. This indicates that if operand 0 is ``r`` or ``m``, then
3720 operand 1 may be one of ``r`` or ``i``. If operand 0 is ``r``, then operand 1
3721 may be one of ``r`` or ``m``. But, operand 0 and 1 cannot both be of type m.
3722
3723 However, the use of either of the alternatives features is *NOT* recommended, as
3724 LLVM is not able to make an intelligent choice about which one to use. (At the
3725 point it currently needs to choose, not enough information is available to do so
3726 in a smart way.) Thus, it simply tries to make a choice that's most likely to
3727 compile, not one that will be optimal performance. (e.g., given "``rm``", it'll
3728 always choose to use memory, not registers). And, if given multiple registers,
3729 or multiple register classes, it will simply choose the first one. (In fact, it
3730 doesn't currently even ensure explicitly specified physical registers are
3731 unique, so specifying multiple physical registers as alternatives, like
3732 ``{r11}{r12},{r11}{r12}``, will assign r11 to both operands, not at all what was
3733 intended.)
3734
3735 Supported Constraint Code List
3736 """"""""""""""""""""""""""""""
3737
3738 The constraint codes are, in general, expected to behave the same way they do in
3739 GCC. LLVM's support is often implemented on an 'as-needed' basis, to support C
3740 inline asm code which was supported by GCC. A mismatch in behavior between LLVM
3741 and GCC likely indicates a bug in LLVM.
3742
3743 Some constraint codes are typically supported by all targets:
3744
3745 - ``r``: A register in the target's general purpose register class.
3746 - ``m``: A memory address operand. It is target-specific what addressing modes
3747   are supported, typical examples are register, or register + register offset,
3748   or register + immediate offset (of some target-specific size).
3749 - ``i``: An integer constant (of target-specific width). Allows either a simple
3750   immediate, or a relocatable value.
3751 - ``n``: An integer constant -- *not* including relocatable values.
3752 - ``s``: An integer constant, but allowing *only* relocatable values.
3753 - ``X``: Allows an operand of any kind, no constraint whatsoever. Typically
3754   useful to pass a label for an asm branch or call.
3755
3756   .. FIXME: but that surely isn't actually okay to jump out of an asm
3757      block without telling llvm about the control transfer???)
3758
3759 - ``{register-name}``: Requires exactly the named physical register.
3760
3761 Other constraints are target-specific:
3762
3763 AArch64:
3764
3765 - ``z``: An immediate integer 0. Outputs ``WZR`` or ``XZR``, as appropriate.
3766 - ``I``: An immediate integer valid for an ``ADD`` or ``SUB`` instruction,
3767   i.e. 0 to 4095 with optional shift by 12.
3768 - ``J``: An immediate integer that, when negated, is valid for an ``ADD`` or
3769   ``SUB`` instruction, i.e. -1 to -4095 with optional left shift by 12.
3770 - ``K``: An immediate integer that is valid for the 'bitmask immediate 32' of a
3771   logical instruction like ``AND``, ``EOR``, or ``ORR`` with a 32-bit register.
3772 - ``L``: An immediate integer that is valid for the 'bitmask immediate 64' of a
3773   logical instruction like ``AND``, ``EOR``, or ``ORR`` with a 64-bit register.
3774 - ``M``: An immediate integer for use with the ``MOV`` assembly alias on a
3775   32-bit register. This is a superset of ``K``: in addition to the bitmask
3776   immediate, also allows immediate integers which can be loaded with a single
3777   ``MOVZ`` or ``MOVL`` instruction.
3778 - ``N``: An immediate integer for use with the ``MOV`` assembly alias on a
3779   64-bit register. This is a superset of ``L``.
3780 - ``Q``: Memory address operand must be in a single register (no
3781   offsets). (However, LLVM currently does this for the ``m`` constraint as
3782   well.)
3783 - ``r``: A 32 or 64-bit integer register (W* or X*).
3784 - ``w``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register.
3785 - ``x``: A lower 128-bit floating-point/SIMD register (``V0`` to ``V15``).
3786
3787 AMDGPU:
3788
3789 - ``r``: A 32 or 64-bit integer register.
3790 - ``[0-9]v``: The 32-bit VGPR register, number 0-9.
3791 - ``[0-9]s``: The 32-bit SGPR register, number 0-9.
3792
3793
3794 All ARM modes:
3795
3796 - ``Q``, ``Um``, ``Un``, ``Uq``, ``Us``, ``Ut``, ``Uv``, ``Uy``: Memory address
3797   operand. Treated the same as operand ``m``, at the moment.
3798 - ``Te``: An even general-purpose 32-bit integer register: ``r0,r2,...,r12,r14``
3799 - ``To``: An odd general-purpose 32-bit integer register: ``r1,r3,...,r11``
3800
3801 ARM and ARM's Thumb2 mode:
3802
3803 - ``j``: An immediate integer between 0 and 65535 (valid for ``MOVW``)
3804 - ``I``: An immediate integer valid for a data-processing instruction.
3805 - ``J``: An immediate integer between -4095 and 4095.
3806 - ``K``: An immediate integer whose bitwise inverse is valid for a
3807   data-processing instruction. (Can be used with template modifier "``B``" to
3808   print the inverted value).
3809 - ``L``: An immediate integer whose negation is valid for a data-processing
3810   instruction. (Can be used with template modifier "``n``" to print the negated
3811   value).
3812 - ``M``: A power of two or a integer between 0 and 32.
3813 - ``N``: Invalid immediate constraint.
3814 - ``O``: Invalid immediate constraint.
3815 - ``r``: A general-purpose 32-bit integer register (``r0-r15``).
3816 - ``l``: In Thumb2 mode, low 32-bit GPR registers (``r0-r7``). In ARM mode, same
3817   as ``r``.
3818 - ``h``: In Thumb2 mode, a high 32-bit GPR register (``r8-r15``). In ARM mode,
3819   invalid.
3820 - ``w``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register: ``s0-s31``,
3821   ``d0-d31``, or ``q0-q15``.
3822 - ``x``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register: ``s0-s15``,
3823   ``d0-d7``, or ``q0-q3``.
3824 - ``t``: A low floating-point/SIMD register: ``s0-s31``, ``d0-d16``, or
3825   ``q0-q8``.
3826
3827 ARM's Thumb1 mode:
3828
3829 - ``I``: An immediate integer between 0 and 255.
3830 - ``J``: An immediate integer between -255 and -1.
3831 - ``K``: An immediate integer between 0 and 255, with optional left-shift by
3832   some amount.
3833 - ``L``: An immediate integer between -7 and 7.
3834 - ``M``: An immediate integer which is a multiple of 4 between 0 and 1020.
3835 - ``N``: An immediate integer between 0 and 31.
3836 - ``O``: An immediate integer which is a multiple of 4 between -508 and 508.
3837 - ``r``: A low 32-bit GPR register (``r0-r7``).
3838 - ``l``: A low 32-bit GPR register (``r0-r7``).
3839 - ``h``: A high GPR register (``r0-r7``).
3840 - ``w``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register: ``s0-s31``,
3841   ``d0-d31``, or ``q0-q15``.
3842 - ``x``: A 32, 64, or 128-bit floating-point/SIMD register: ``s0-s15``,
3843   ``d0-d7``, or ``q0-q3``.
3844 - ``t``: A low floating-point/SIMD register: ``s0-s31``, ``d0-d16``, or
3845   ``q0-q8``.
3846
3847
3848 Hexagon:
3849
3850 - ``o``, ``v``: A memory address operand, treated the same as constraint ``m``,
3851   at the moment.
3852 - ``r``: A 32 or 64-bit register.
3853
3854 MSP430:
3855
3856 - ``r``: An 8 or 16-bit register.
3857
3858 MIPS:
3859
3860 - ``I``: An immediate signed 16-bit integer.
3861 - ``J``: An immediate integer zero.
3862 - ``K``: An immediate unsigned 16-bit integer.
3863 - ``L``: An immediate 32-bit integer, where the lower 16 bits are 0.
3864 - ``N``: An immediate integer between -65535 and -1.
3865 - ``O``: An immediate signed 15-bit integer.
3866 - ``P``: An immediate integer between 1 and 65535.
3867 - ``m``: A memory address operand. In MIPS-SE mode, allows a base address
3868   register plus 16-bit immediate offset. In MIPS mode, just a base register.
3869 - ``R``: A memory address operand. In MIPS-SE mode, allows a base address
3870   register plus a 9-bit signed offset. In MIPS mode, the same as constraint
3871   ``m``.
3872 - ``ZC``: A memory address operand, suitable for use in a ``pref``, ``ll``, or
3873   ``sc`` instruction on the given subtarget (details vary).
3874 - ``r``, ``d``,  ``y``: A 32 or 64-bit GPR register.
3875 - ``f``: A 32 or 64-bit FPU register (``F0-F31``), or a 128-bit MSA register
3876   (``W0-W31``). In the case of MSA registers, it is recommended to use the ``w``
3877   argument modifier for compatibility with GCC.
3878 - ``c``: A 32-bit or 64-bit GPR register suitable for indirect jump (always
3879   ``25``).
3880 - ``l``: The ``lo`` register, 32 or 64-bit.
3881 - ``x``: Invalid.
3882
3883 NVPTX:
3884
3885 - ``b``: A 1-bit integer register.
3886 - ``c`` or ``h``: A 16-bit integer register.
3887 - ``r``: A 32-bit integer register.
3888 - ``l`` or ``N``: A 64-bit integer register.
3889 - ``f``: A 32-bit float register.
3890 - ``d``: A 64-bit float register.
3891
3892
3893 PowerPC:
3894
3895 - ``I``: An immediate signed 16-bit integer.
3896 - ``J``: An immediate unsigned 16-bit integer, shifted left 16 bits.
3897 - ``K``: An immediate unsigned 16-bit integer.
3898 - ``L``: An immediate signed 16-bit integer, shifted left 16 bits.
3899 - ``M``: An immediate integer greater than 31.
3900 - ``N``: An immediate integer that is an exact power of 2.
3901 - ``O``: The immediate integer constant 0.
3902 - ``P``: An immediate integer constant whose negation is a signed 16-bit
3903   constant.
3904 - ``es``, ``o``, ``Q``, ``Z``, ``Zy``: A memory address operand, currently
3905   treated the same as ``m``.
3906 - ``r``: A 32 or 64-bit integer register.
3907 - ``b``: A 32 or 64-bit integer register, excluding ``R0`` (that is:
3908   ``R1-R31``).
3909 - ``f``: A 32 or 64-bit float register (``F0-F31``), or when QPX is enabled, a
3910   128 or 256-bit QPX register (``Q0-Q31``; aliases the ``F`` registers).
3911 - ``v``: For ``4 x f32`` or ``4 x f64`` types, when QPX is enabled, a
3912   128 or 256-bit QPX register (``Q0-Q31``), otherwise a 128-bit
3913   altivec vector register (``V0-V31``).
3914
3915   .. FIXME: is this a bug that v accepts QPX registers? I think this
3916      is supposed to only use the altivec vector registers?
3917
3918 - ``y``: Condition register (``CR0-CR7``).
3919 - ``wc``: An individual CR bit in a CR register.
3920 - ``wa``, ``wd``, ``wf``: Any 128-bit VSX vector register, from the full VSX
3921   register set (overlapping both the floating-point and vector register files).
3922 - ``ws``: A 32 or 64-bit floating-point register, from the full VSX register
3923   set.
3924
3925 Sparc:
3926
3927 - ``I``: An immediate 13-bit signed integer.
3928 - ``r``: A 32-bit integer register.
3929 - ``f``: Any floating-point register on SparcV8, or a floating-point
3930   register in the "low" half of the registers on SparcV9.
3931 - ``e``: Any floating-point register. (Same as ``f`` on SparcV8.)
3932
3933 SystemZ:
3934
3935 - ``I``: An immediate unsigned 8-bit integer.
3936 - ``J``: An immediate unsigned 12-bit integer.
3937 - ``K``: An immediate signed 16-bit integer.
3938 - ``L``: An immediate signed 20-bit integer.
3939 - ``M``: An immediate integer 0x7fffffff.
3940 - ``Q``: A memory address operand with a base address and a 12-bit immediate
3941   unsigned displacement.
3942 - ``R``: A memory address operand with a base address, a 12-bit immediate
3943   unsigned displacement, and an index register.
3944 - ``S``: A memory address operand with a base address and a 20-bit immediate
3945   signed displacement.
3946 - ``T``: A memory address operand with a base address, a 20-bit immediate
3947   signed displacement, and an index register.
3948 - ``r`` or ``d``: A 32, 64, or 128-bit integer register.
3949 - ``a``: A 32, 64, or 128-bit integer address register (excludes R0, which in an
3950   address context evaluates as zero).
3951 - ``h``: A 32-bit value in the high part of a 64bit data register
3952   (LLVM-specific)
3953 - ``f``: A 32, 64, or 128-bit floating-point register.
3954
3955 X86:
3956
3957 - ``I``: An immediate integer between 0 and 31.
3958 - ``J``: An immediate integer between 0 and 64.
3959 - ``K``: An immediate signed 8-bit integer.
3960 - ``L``: An immediate integer, 0xff or 0xffff or (in 64-bit mode only)
3961   0xffffffff.
3962 - ``M``: An immediate integer between 0 and 3.
3963 - ``N``: An immediate unsigned 8-bit integer.
3964 - ``O``: An immediate integer between 0 and 127.
3965 - ``e``: An immediate 32-bit signed integer.
3966 - ``Z``: An immediate 32-bit unsigned integer.
3967 - ``o``, ``v``: Treated the same as ``m``, at the moment.
3968 - ``q``: An 8, 16, 32, or 64-bit register which can be accessed as an 8-bit
3969   ``l`` integer register. On X86-32, this is the ``a``, ``b``, ``c``, and ``d``
3970   registers, and on X86-64, it is all of the integer registers.
3971 - ``Q``: An 8, 16, 32, or 64-bit register which can be accessed as an 8-bit
3972   ``h`` integer register. This is the ``a``, ``b``, ``c``, and ``d`` registers.
3973 - ``r`` or ``l``: An 8, 16, 32, or 64-bit integer register.
3974 - ``R``: An 8, 16, 32, or 64-bit "legacy" integer register -- one which has
3975   existed since i386, and can be accessed without the REX prefix.
3976 - ``f``: A 32, 64, or 80-bit '387 FPU stack pseudo-register.
3977 - ``y``: A 64-bit MMX register, if MMX is enabled.
3978 - ``x``: If SSE is enabled: a 32 or 64-bit scalar operand, or 128-bit vector
3979   operand in a SSE register. If AVX is also enabled, can also be a 256-bit
3980   vector operand in an AVX register. If AVX-512 is also enabled, can also be a
3981   512-bit vector operand in an AVX512 register, Otherwise, an error.
3982 - ``Y``: The same as ``x``, if *SSE2* is enabled, otherwise an error.
3983 - ``A``: Special case: allocates EAX first, then EDX, for a single operand (in
3984   32-bit mode, a 64-bit integer operand will get split into two registers). It
3985   is not recommended to use this constraint, as in 64-bit mode, the 64-bit
3986   operand will get allocated only to RAX -- if two 32-bit operands are needed,
3987   you're better off splitting it yourself, before passing it to the asm
3988   statement.
3989
3990 XCore:
3991
3992 - ``r``: A 32-bit integer register.
3993
3994
3995 .. _inline-asm-modifiers:
3996
3997 Asm template argument modifiers
3998 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
3999
4000 In the asm template string, modifiers can be used on the operand reference, like
4001 "``${0:n}``".
4002
4003 The modifiers are, in general, expected to behave the same way they do in
4004 GCC. LLVM's support is often implemented on an 'as-needed' basis, to support C
4005 inline asm code which was supported by GCC. A mismatch in behavior between LLVM
4006 and GCC likely indicates a bug in LLVM.
4007
4008 Target-independent:
4009
4010 - ``c``: Print an immediate integer constant unadorned, without
4011   the target-specific immediate punctuation (e.g. no ``$`` prefix).
4012 - ``n``: Negate and print immediate integer constant unadorned, without the
4013   target-specific immediate punctuation (e.g. no ``$`` prefix).
4014 - ``l``: Print as an unadorned label, without the target-specific label
4015   punctuation (e.g. no ``$`` prefix).
4016
4017 AArch64:
4018
4019 - ``w``: Print a GPR register with a ``w*`` name instead of ``x*`` name. E.g.,
4020   instead of ``x30``, print ``w30``.
4021 - ``x``: Print a GPR register with a ``x*`` name. (this is the default, anyhow).
4022 - ``b``, ``h``, ``s``, ``d``, ``q``: Print a floating-point/SIMD register with a
4023   ``b*``, ``h*``, ``s*``, ``d*``, or ``q*`` name, rather than the default of
4024   ``v*``.
4025
4026 AMDGPU:
4027
4028 - ``r``: No effect.
4029
4030 ARM:
4031
4032 - ``a``: Print an operand as an address (with ``[`` and ``]`` surrounding a
4033   register).
4034 - ``P``: No effect.
4035 - ``q``: No effect.
4036 - ``y``: Print a VFP single-precision register as an indexed double (e.g. print
4037   as ``d4[1]`` instead of ``s9``)
4038 - ``B``: Bitwise invert and print an immediate integer constant without ``#``
4039   prefix.
4040 - ``L``: Print the low 16-bits of an immediate integer constant.
4041 - ``M``: Print as a register set suitable for ldm/stm. Also prints *all*
4042   register operands subsequent to the specified one (!), so use carefully.
4043 - ``Q``: Print the low-order register of a register-pair, or the low-order
4044   register of a two-register operand.
4045 - ``R``: Print the high-order register of a register-pair, or the high-order
4046   register of a two-register operand.
4047 - ``H``: Print the second register of a register-pair. (On a big-endian system,
4048   ``H`` is equivalent to ``Q``, and on little-endian system, ``H`` is equivalent
4049   to ``R``.)
4050
4051   .. FIXME: H doesn't currently support printing the second register
4052      of a two-register operand.
4053
4054 - ``e``: Print the low doubleword register of a NEON quad register.
4055 - ``f``: Print the high doubleword register of a NEON quad register.
4056 - ``m``: Print the base register of a memory operand without the ``[`` and ``]``
4057   adornment.
4058
4059 Hexagon:
4060
4061 - ``L``: Print the second register of a two-register operand. Requires that it
4062   has been allocated consecutively to the first.
4063
4064   .. FIXME: why is it restricted to consecutive ones? And there's
4065      nothing that ensures that happens, is there?
4066
4067 - ``I``: Print the letter 'i' if the operand is an integer constant, otherwise
4068   nothing. Used to print 'addi' vs 'add' instructions.
4069
4070 MSP430:
4071
4072 No additional modifiers.
4073
4074 MIPS:
4075
4076 - ``X``: Print an immediate integer as hexadecimal
4077 - ``x``: Print the low 16 bits of an immediate integer as hexadecimal.
4078 - ``d``: Print an immediate integer as decimal.
4079 - ``m``: Subtract one and print an immediate integer as decimal.
4080 - ``z``: Print $0 if an immediate zero, otherwise print normally.
4081 - ``L``: Print the low-order register of a two-register operand, or prints the
4082   address of the low-order word of a double-word memory operand.
4083
4084   .. FIXME: L seems to be missing memory operand support.
4085
4086 - ``M``: Print the high-order register of a two-register operand, or prints the
4087   address of the high-order word of a double-word memory operand.
4088
4089   .. FIXME: M seems to be missing memory operand support.
4090
4091 - ``D``: Print the second register of a two-register operand, or prints the
4092   second word of a double-word memory operand. (On a big-endian system, ``D`` is
4093   equivalent to ``L``, and on little-endian system, ``D`` is equivalent to
4094   ``M``.)
4095 - ``w``: No effect. Provided for compatibility with GCC which requires this
4096   modifier in order to print MSA registers (``W0-W31``) with the ``f``
4097   constraint.
4098
4099 NVPTX:
4100
4101 - ``r``: No effect.
4102
4103 PowerPC:
4104
4105 - ``L``: Print the second register of a two-register operand. Requires that it
4106   has been allocated consecutively to the first.
4107
4108   .. FIXME: why is it restricted to consecutive ones? And there's
4109      nothing that ensures that happens, is there?
4110
4111 - ``I``: Print the letter 'i' if the operand is an integer constant, otherwise
4112   nothing. Used to print 'addi' vs 'add' instructions.
4113 - ``y``: For a memory operand, prints formatter for a two-register X-form
4114   instruction. (Currently always prints ``r0,OPERAND``).
4115 - ``U``: Prints 'u' if the memory operand is an update form, and nothing
4116   otherwise. (NOTE: LLVM does not support update form, so this will currently
4117   always print nothing)
4118 - ``X``: Prints 'x' if the memory operand is an indexed form. (NOTE: LLVM does
4119   not support indexed form, so this will currently always print nothing)
4120
4121 Sparc:
4122
4123 - ``r``: No effect.
4124
4125 SystemZ:
4126
4127 SystemZ implements only ``n``, and does *not* support any of the other
4128 target-independent modifiers.
4129
4130 X86:
4131
4132 - ``c``: Print an unadorned integer or symbol name. (The latter is
4133   target-specific behavior for this typically target-independent modifier).
4134 - ``A``: Print a register name with a '``*``' before it.
4135 - ``b``: Print an 8-bit register name (e.g. ``al``); do nothing on a memory
4136   operand.
4137 - ``h``: Print the upper 8-bit register name (e.g. ``ah``); do nothing on a
4138   memory operand.
4139 - ``w``: Print the 16-bit register name (e.g. ``ax``); do nothing on a memory
4140   operand.
4141 - ``k``: Print the 32-bit register name (e.g. ``eax``); do nothing on a memory
4142   operand.
4143 - ``q``: Print the 64-bit register name (e.g. ``rax``), if 64-bit registers are
4144   available, otherwise the 32-bit register name; do nothing on a memory operand.
4145 - ``n``: Negate and print an unadorned integer, or, for operands other than an
4146   immediate integer (e.g. a relocatable symbol expression), print a '-' before
4147   the operand. (The behavior for relocatable symbol expressions is a
4148   target-specific behavior for this typically target-independent modifier)
4149 - ``H``: Print a memory reference with additional offset +8.
4150 - ``P``: Print a memory reference or operand for use as the argument of a call
4151   instruction. (E.g. omit ``(rip)``, even though it's PC-relative.)
4152
4153 XCore:
4154
4155 No additional modifiers.
4156
4157
4158 Inline Asm Metadata
4159 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
4160
4161 The call instructions that wrap inline asm nodes may have a
4162 "``!srcloc``" MDNode attached to it that contains a list of constant
4163 integers. If present, the code generator will use the integer as the
4164 location cookie value when report errors through the ``LLVMContext``
4165 error reporting mechanisms. This allows a front-end to correlate backend
4166 errors that occur with inline asm back to the source code that produced
4167 it. For example:
4168
4169 .. code-block:: llvm
4170
4171     call void asm sideeffect "something bad", ""(), !srcloc !42
4172     ...
4173     !42 = !{ i32 1234567 }
4174
4175 It is up to the front-end to make sense of the magic numbers it places
4176 in the IR. If the MDNode contains multiple constants, the code generator
4177 will use the one that corresponds to the line of the asm that the error
4178 occurs on.
4179
4180 .. _metadata:
4181
4182 Metadata
4183 ========
4184
4185 LLVM IR allows metadata to be attached to instructions in the program
4186 that can convey extra information about the code to the optimizers and
4187 code generator. One example application of metadata is source-level
4188 debug information. There are two metadata primitives: strings and nodes.
4189
4190 Metadata does not have a type, and is not a value. If referenced from a
4191 ``call`` instruction, it uses the ``metadata`` type.
4192
4193 All metadata are identified in syntax by a exclamation point ('``!``').
4194
4195 .. _metadata-string:
4196
4197 Metadata Nodes and Metadata Strings
4198 -----------------------------------
4199
4200 A metadata string is a string surrounded by double quotes. It can
4201 contain any character by escaping non-printable characters with
4202 "``\xx``" where "``xx``" is the two digit hex code. For example:
4203 "``!"test\00"``".
4204
4205 Metadata nodes are represented with notation similar to structure
4206 constants (a comma separated list of elements, surrounded by braces and
4207 preceded by an exclamation point). Metadata nodes can have any values as
4208 their operand. For example:
4209
4210 .. code-block:: llvm
4211
4212     !{ !"test\00", i32 10}
4213
4214 Metadata nodes that aren't uniqued use the ``distinct`` keyword. For example:
4215
4216 .. code-block:: text
4217
4218     !0 = distinct !{!"test\00", i32 10}
4219
4220 ``distinct`` nodes are useful when nodes shouldn't be merged based on their
4221 content. They can also occur when transformations cause uniquing collisions
4222 when metadata operands change.
4223
4224 A :ref:`named metadata <namedmetadatastructure>` is a collection of
4225 metadata nodes, which can be looked up in the module symbol table. For
4226 example:
4227
4228 .. code-block:: llvm
4229
4230     !foo = !{!4, !3}
4231
4232 Metadata can be used as function arguments. Here the ``llvm.dbg.value``
4233 intrinsic is using three metadata arguments:
4234
4235 .. code-block:: llvm
4236
4237     call void @llvm.dbg.value(metadata !24, metadata !25, metadata !26)
4238
4239 Metadata can be attached to an instruction. Here metadata ``!21`` is attached
4240 to the ``add`` instruction using the ``!dbg`` identifier:
4241
4242 .. code-block:: llvm
4243
4244     %indvar.next = add i64 %indvar, 1, !dbg !21
4245
4246 Metadata can also be attached to a function or a global variable. Here metadata
4247 ``!22`` is attached to the ``f1`` and ``f2 functions, and the globals ``g1``
4248 and ``g2`` using the ``!dbg`` identifier:
4249
4250 .. code-block:: llvm
4251
4252     declare !dbg !22 void @f1()
4253     define void @f2() !dbg !22 {
4254       ret void
4255     }
4256
4257     @g1 = global i32 0, !dbg !22
4258     @g2 = external global i32, !dbg !22
4259
4260 A transformation is required to drop any metadata attachment that it does not
4261 know or know it can't preserve. Currently there is an exception for metadata
4262 attachment to globals for ``!type`` and ``!absolute_symbol`` which can't be
4263 unconditionally dropped unless the global is itself deleted.
4264
4265 Metadata attached to a module using named metadata may not be dropped, with
4266 the exception of debug metadata (named metadata with the name ``!llvm.dbg.*``).
4267
4268 More information about specific metadata nodes recognized by the
4269 optimizers and code generator is found below.
4270
4271 .. _specialized-metadata:
4272
4273 Specialized Metadata Nodes
4274 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
4275
4276 Specialized metadata nodes are custom data structures in metadata (as opposed
4277 to generic tuples). Their fields are labelled, and can be specified in any
4278 order.
4279
4280 These aren't inherently debug info centric, but currently all the specialized
4281 metadata nodes are related to debug info.
4282
4283 .. _DICompileUnit:
4284
4285 DICompileUnit
4286 """""""""""""
4287
4288 ``DICompileUnit`` nodes represent a compile unit. The ``enums:``,
4289 ``retainedTypes:``, ``globals:``, ``imports:`` and ``macros:`` fields are tuples
4290 containing the debug info to be emitted along with the compile unit, regardless
4291 of code optimizations (some nodes are only emitted if there are references to
4292 them from instructions). The ``debugInfoForProfiling:`` field is a boolean
4293 indicating whether or not line-table discriminators are updated to provide
4294 more-accurate debug info for profiling results.
4295
4296 .. code-block:: text
4297
4298     !0 = !DICompileUnit(language: DW_LANG_C99, file: !1, producer: "clang",
4299                         isOptimized: true, flags: "-O2", runtimeVersion: 2,
4300                         splitDebugFilename: "abc.debug", emissionKind: FullDebug,
4301                         enums: !2, retainedTypes: !3, globals: !4, imports: !5,
4302                         macros: !6, dwoId: 0x0abcd)
4303
4304 Compile unit descriptors provide the root scope for objects declared in a
4305 specific compilation unit. File descriptors are defined using this scope.  These
4306 descriptors are collected by a named metadata node ``!llvm.dbg.cu``. They keep
4307 track of global variables, type information, and imported entities (declarations
4308 and namespaces).
4309
4310 .. _DIFile:
4311
4312 DIFile
4313 """"""
4314
4315 ``DIFile`` nodes represent files. The ``filename:`` can include slashes.
4316
4317 .. code-block:: none
4318
4319     !0 = !DIFile(filename: "path/to/file", directory: "/path/to/dir",
4320                  checksumkind: CSK_MD5,
4321                  checksum: "000102030405060708090a0b0c0d0e0f")
4322
4323 Files are sometimes used in ``scope:`` fields, and are the only valid target
4324 for ``file:`` fields.
4325 Valid values for ``checksumkind:`` field are: {CSK_None, CSK_MD5, CSK_SHA1}
4326
4327 .. _DIBasicType:
4328
4329 DIBasicType
4330 """""""""""
4331
4332 ``DIBasicType`` nodes represent primitive types, such as ``int``, ``bool`` and
4333 ``float``. ``tag:`` defaults to ``DW_TAG_base_type``.
4334
4335 .. code-block:: text
4336
4337     !0 = !DIBasicType(name: "unsigned char", size: 8, align: 8,
4338                       encoding: DW_ATE_unsigned_char)
4339     !1 = !DIBasicType(tag: DW_TAG_unspecified_type, name: "decltype(nullptr)")
4340
4341 The ``encoding:`` describes the details of the type. Usually it's one of the
4342 following:
4343
4344 .. code-block:: text
4345
4346   DW_ATE_address       = 1
4347   DW_ATE_boolean       = 2
4348   DW_ATE_float         = 4
4349   DW_ATE_signed        = 5
4350   DW_ATE_signed_char   = 6
4351   DW_ATE_unsigned      = 7
4352   DW_ATE_unsigned_char = 8
4353
4354 .. _DISubroutineType:
4355
4356 DISubroutineType
4357 """"""""""""""""
4358
4359 ``DISubroutineType`` nodes represent subroutine types. Their ``types:`` field
4360 refers to a tuple; the first operand is the return type, while the rest are the
4361 types of the formal arguments in order. If the first operand is ``null``, that
4362 represents a function with no return value (such as ``void foo() {}`` in C++).
4363
4364 .. code-block:: text
4365
4366     !0 = !BasicType(name: "int", size: 32, align: 32, DW_ATE_signed)
4367     !1 = !BasicType(name: "char", size: 8, align: 8, DW_ATE_signed_char)
4368     !2 = !DISubroutineType(types: !{null, !0, !1}) ; void (int, char)
4369
4370 .. _DIDerivedType:
4371
4372 DIDerivedType
4373 """""""""""""
4374
4375 ``DIDerivedType`` nodes represent types derived from other types, such as
4376 qualified types.
4377
4378 .. code-block:: text
4379
4380     !0 = !DIBasicType(name: "unsigned char", size: 8, align: 8,
4381                       encoding: DW_ATE_unsigned_char)
4382     !1 = !DIDerivedType(tag: DW_TAG_pointer_type, baseType: !0, size: 32,
4383                         align: 32)
4384
4385 The following ``tag:`` values are valid:
4386
4387 .. code-block:: text
4388
4389   DW_TAG_member             = 13
4390   DW_TAG_pointer_type       = 15
4391   DW_TAG_reference_type     = 16
4392   DW_TAG_typedef            = 22
4393   DW_TAG_inheritance        = 28
4394   DW_TAG_ptr_to_member_type = 31
4395   DW_TAG_const_type         = 38
4396   DW_TAG_friend             = 42
4397   DW_TAG_volatile_type      = 53
4398   DW_TAG_restrict_type      = 55
4399   DW_TAG_atomic_type        = 71
4400
4401 .. _DIDerivedTypeMember:
4402
4403 ``DW_TAG_member`` is used to define a member of a :ref:`composite type
4404 <DICompositeType>`. The type of the member is the ``baseType:``. The
4405 ``offset:`` is the member's bit offset.  If the composite type has an ODR
4406 ``identifier:`` and does not set ``flags: DIFwdDecl``, then the member is
4407 uniqued based only on its ``name:`` and ``scope:``.
4408
4409 ``DW_TAG_inheritance`` and ``DW_TAG_friend`` are used in the ``elements:``
4410 field of :ref:`composite types <DICompositeType>` to describe parents and
4411 friends.
4412
4413 ``DW_TAG_typedef`` is used to provide a name for the ``baseType:``.
4414
4415 ``DW_TAG_pointer_type``, ``DW_TAG_reference_type``, ``DW_TAG_const_type``,
4416 ``DW_TAG_volatile_type``, ``DW_TAG_restrict_type`` and ``DW_TAG_atomic_type``
4417 are used to qualify the ``baseType:``.
4418
4419 Note that the ``void *`` type is expressed as a type derived from NULL.
4420
4421 .. _DICompositeType:
4422
4423 DICompositeType
4424 """""""""""""""
4425
4426 ``DICompositeType`` nodes represent types composed of other types, like
4427 structures and unions. ``elements:`` points to a tuple of the composed types.
4428
4429 If the source language supports ODR, the ``identifier:`` field gives the unique
4430 identifier used for type merging between modules.  When specified,
4431 :ref:`subprogram declarations <DISubprogramDeclaration>` and :ref:`member
4432 derived types <DIDerivedTypeMember>` that reference the ODR-type in their
4433 ``scope:`` change uniquing rules.
4434
4435 For a given ``identifier:``, there should only be a single composite type that
4436 does not have  ``flags: DIFlagFwdDecl`` set.  LLVM tools that link modules
4437 together will unique such definitions at parse time via the ``identifier:``
4438 field, even if the nodes are ``distinct``.
4439
4440 .. code-block:: text
4441
4442     !0 = !DIEnumerator(name: "SixKind", value: 7)
4443     !1 = !DIEnumerator(name: "SevenKind", value: 7)
4444     !2 = !DIEnumerator(name: "NegEightKind", value: -8)
4445     !3 = !DICompositeType(tag: DW_TAG_enumeration_type, name: "Enum", file: !12,
4446                           line: 2, size: 32, align: 32, identifier: "_M4Enum",
4447                           elements: !{!0, !1, !2})
4448
4449 The following ``tag:`` values are valid:
4450
4451 .. code-block:: text
4452
4453   DW_TAG_array_type       = 1
4454   DW_TAG_class_type       = 2
4455   DW_TAG_enumeration_type = 4
4456   DW_TAG_structure_type   = 19
4457   DW_TAG_union_type       = 23
4458
4459 For ``DW_TAG_array_type``, the ``elements:`` should be :ref:`subrange
4460 descriptors <DISubrange>`, each representing the range of subscripts at that
4461 level of indexing. The ``DIFlagVector`` flag to ``flags:`` indicates that an
4462 array type is a native packed vector.
4463
4464 For ``DW_TAG_enumeration_type``, the ``elements:`` should be :ref:`enumerator
4465 descriptors <DIEnumerator>`, each representing the definition of an enumeration
4466 value for the set. All enumeration type descriptors are collected in the
4467 ``enums:`` field of the :ref:`compile unit <DICompileUnit>`.
4468
4469 For ``DW_TAG_structure_type``, ``DW_TAG_class_type``, and
4470 ``DW_TAG_union_type``, the ``elements:`` should be :ref:`derived types
4471 <DIDerivedType>` with ``tag: DW_TAG_member``, ``tag: DW_TAG_inheritance``, or
4472 ``tag: DW_TAG_friend``; or :ref:`subprograms <DISubprogram>` with
4473 ``isDefinition: false``.
4474
4475 .. _DISubrange:
4476
4477 DISubrange
4478 """"""""""
4479
4480 ``DISubrange`` nodes are the elements for ``DW_TAG_array_type`` variants of
4481 :ref:`DICompositeType`.
4482
4483 - ``count: -1`` indicates an empty array.
4484 - ``count: !9`` describes the count with a :ref:`DILocalVariable`.
4485 - ``count: !11`` describes the count with a :ref:`DIGlobalVariable`.
4486
4487 .. code-block:: text
4488
4489     !0 = !DISubrange(count: 5, lowerBound: 0) ; array counting from 0
4490     !1 = !DISubrange(count: 5, lowerBound: 1) ; array counting from 1
4491     !2 = !DISubrange(count: -1) ; empty array.
4492
4493     ; Scopes used in rest of example
4494     !6 = !DIFile(filename: "vla.c", directory: "/path/to/file")
4495     !7 = distinct !DICompileUnit(language: DW_LANG_C99, file: !6)
4496     !8 = distinct !DISubprogram(name: "foo", scope: !7, file: !6, line: 5)
4497
4498     ; Use of local variable as count value
4499     !9 = !DIBasicType(name: "int", size: 32, encoding: DW_ATE_signed)
4500     !10 = !DILocalVariable(name: "count", scope: !8, file: !6, line: 42, type: !9)
4501     !11 = !DISubrange(count: !10, lowerBound: 0)
4502
4503     ; Use of global variable as count value
4504     !12 = !DIGlobalVariable(name: "count", scope: !8, file: !6, line: 22, type: !9)
4505     !13 = !DISubrange(count: !12, lowerBound: 0)
4506
4507 .. _DIEnumerator:
4508
4509 DIEnumerator
4510 """"""""""""
4511
4512 ``DIEnumerator`` nodes are the elements for ``DW_TAG_enumeration_type``
4513 variants of :ref:`DICompositeType`.
4514
4515 .. code-block:: text
4516
4517     !0 = !DIEnumerator(name: "SixKind", value: 7)
4518     !1 = !DIEnumerator(name: "SevenKind", value: 7)
4519     !2 = !DIEnumerator(name: "NegEightKind", value: -8)
4520
4521 DITemplateTypeParameter
4522 """""""""""""""""""""""
4523
4524 ``DITemplateTypeParameter`` nodes represent type parameters to generic source
4525 language constructs. They are used (optionally) in :ref:`DICompositeType` and
4526 :ref:`DISubprogram` ``templateParams:`` fields.
4527
4528 .. code-block:: text
4529
4530     !0 = !DITemplateTypeParameter(name: "Ty", type: !1)
4531
4532 DITemplateValueParameter
4533 """"""""""""""""""""""""
4534
4535 ``DITemplateValueParameter`` nodes represent value parameters to generic source
4536 language constructs. ``tag:`` defaults to ``DW_TAG_template_value_parameter``,
4537 but if specified can also be set to ``DW_TAG_GNU_template_template_param`` or
4538 ``DW_TAG_GNU_template_param_pack``. They are used (optionally) in
4539 :ref:`DICompositeType` and :ref:`DISubprogram` ``templateParams:`` fields.
4540
4541 .. code-block:: text
4542
4543     !0 = !DITemplateValueParameter(name: "Ty", type: !1, value: i32 7)
4544
4545 DINamespace
4546 """""""""""
4547
4548 ``DINamespace`` nodes represent namespaces in the source language.
4549
4550 .. code-block:: text
4551
4552     !0 = !DINamespace(name: "myawesomeproject", scope: !1, file: !2, line: 7)
4553
4554 .. _DIGlobalVariable:
4555
4556 DIGlobalVariable
4557 """"""""""""""""
4558
4559 ``DIGlobalVariable`` nodes represent global variables in the source language.
4560
4561 .. code-block:: text
4562
4563     @foo = global i32, !dbg !0
4564     !0 = !DIGlobalVariableExpression(var: !1, expr: !DIExpression())
4565     !1 = !DIGlobalVariable(name: "foo", linkageName: "foo", scope: !2,
4566                            file: !3, line: 7, type: !4, isLocal: true,
4567                            isDefinition: false, declaration: !5)
4568
4569
4570 DIGlobalVariableExpression
4571 """"""""""""""""""""""""""
4572
4573 ``DIGlobalVariableExpression`` nodes tie a :ref:`DIGlobalVariable` together
4574 with a :ref:`DIExpression`.
4575
4576 .. code-block:: text
4577
4578     @lower = global i32, !dbg !0
4579     @upper = global i32, !dbg !1
4580     !0 = !DIGlobalVariableExpression(
4581              var: !2,
4582              expr: !DIExpression(DW_OP_LLVM_fragment, 0, 32)
4583              )
4584     !1 = !DIGlobalVariableExpression(
4585              var: !2,
4586              expr: !DIExpression(DW_OP_LLVM_fragment, 32, 32)
4587              )
4588     !2 = !DIGlobalVariable(name: "split64", linkageName: "split64", scope: !3,
4589                            file: !4, line: 8, type: !5, declaration: !6)
4590
4591 All global variable expressions should be referenced by the `globals:` field of
4592 a :ref:`compile unit <DICompileUnit>`.
4593
4594 .. _DISubprogram:
4595
4596 DISubprogram
4597 """"""""""""
4598
4599 ``DISubprogram`` nodes represent functions from the source language. A
4600 distinct ``DISubprogram`` may be attached to a function definition using
4601 ``!dbg`` metadata. A unique ``DISubprogram`` may be attached to a function
4602 declaration used for call site debug info. The ``variables:`` field points at
4603 :ref:`variables <DILocalVariable>` that must be retained, even if their IR
4604 counterparts are optimized out of the IR. The ``type:`` field must point at an
4605 :ref:`DISubroutineType`.
4606
4607 .. _DISubprogramDeclaration:
4608
4609 When ``isDefinition: false``, subprograms describe a declaration in the type
4610 tree as opposed to a definition of a function.  If the scope is a composite
4611 type with an ODR ``identifier:`` and that does not set ``flags: DIFwdDecl``,
4612 then the subprogram declaration is uniqued based only on its ``linkageName:``
4613 and ``scope:``.
4614
4615 .. code-block:: text
4616
4617     define void @_Z3foov() !dbg !0 {
4618       ...
4619     }
4620
4621     !0 = distinct !DISubprogram(name: "foo", linkageName: "_Zfoov", scope: !1,
4622                                 file: !2, line: 7, type: !3, isLocal: true,
4623                                 isDefinition: true, scopeLine: 8,
4624                                 containingType: !4,
4625                                 virtuality: DW_VIRTUALITY_pure_virtual,
4626                                 virtualIndex: 10, flags: DIFlagPrototyped,
4627                                 isOptimized: true, unit: !5, templateParams: !6,
4628                                 declaration: !7, variables: !8, thrownTypes: !9)
4629
4630 .. _DILexicalBlock:
4631
4632 DILexicalBlock
4633 """"""""""""""
4634
4635 ``DILexicalBlock`` nodes describe nested blocks within a :ref:`subprogram
4636 <DISubprogram>`. The line number and column numbers are used to distinguish
4637 two lexical blocks at same depth. They are valid targets for ``scope:``
4638 fields.
4639
4640 .. code-block:: text
4641
4642     !0 = distinct !DILexicalBlock(scope: !1, file: !2, line: 7, column: 35)
4643
4644 Usually lexical blocks are ``distinct`` to prevent node merging based on
4645 operands.
4646
4647 .. _DILexicalBlockFile:
4648
4649 DILexicalBlockFile
4650 """"""""""""""""""
4651
4652 ``DILexicalBlockFile`` nodes are used to discriminate between sections of a
4653 :ref:`lexical block <DILexicalBlock>`. The ``file:`` field can be changed to
4654 indicate textual inclusion, or the ``discriminator:`` field can be used to
4655 discriminate between control flow within a single block in the source language.
4656
4657 .. code-block:: text
4658
4659     !0 = !DILexicalBlock(scope: !3, file: !4, line: 7, column: 35)
4660     !1 = !DILexicalBlockFile(scope: !0, file: !4, discriminator: 0)
4661     !2 = !DILexicalBlockFile(scope: !0, file: !4, discriminator: 1)
4662
4663 .. _DILocation:
4664
4665 DILocation
4666 """"""""""
4667
4668 ``DILocation`` nodes represent source debug locations. The ``scope:`` field is
4669 mandatory, and points at an :ref:`DILexicalBlockFile`, an
4670 :ref:`DILexicalBlock`, or an :ref:`DISubprogram`.
4671
4672 .. code-block:: text
4673
4674     !0 = !DILocation(line: 2900, column: 42, scope: !1, inlinedAt: !2)
4675
4676 .. _DILocalVariable:
4677
4678 DILocalVariable
4679 """""""""""""""
4680
4681 ``DILocalVariable`` nodes represent local variables in the source language. If
4682 the ``arg:`` field is set to non-zero, then this variable is a subprogram
4683 parameter, and it will be included in the ``variables:`` field of its
4684 :ref:`DISubprogram`.
4685
4686 .. code-block:: text
4687
4688     !0 = !DILocalVariable(name: "this", arg: 1, scope: !3, file: !2, line: 7,
4689                           type: !3, flags: DIFlagArtificial)
4690     !1 = !DILocalVariable(name: "x", arg: 2, scope: !4, file: !2, line: 7,
4691                           type: !3)
4692     !2 = !DILocalVariable(name: "y", scope: !5, file: !2, line: 7, type: !3)
4693
4694 .. _DIExpression:
4695
4696 DIExpression
4697 """"""""""""
4698
4699 ``DIExpression`` nodes represent expressions that are inspired by the DWARF
4700 expression language. They are used in :ref:`debug intrinsics<dbg_intrinsics>`
4701 (such as ``llvm.dbg.declare`` and ``llvm.dbg.value``) to describe how the
4702 referenced LLVM variable relates to the source language variable. Debug
4703 intrinsics are interpreted left-to-right: start by pushing the value/address
4704 operand of the intrinsic onto a stack, then repeatedly push and evaluate
4705 opcodes from the DIExpression until the final variable description is produced.
4706
4707 The current supported opcode vocabulary is limited:
4708
4709 - ``DW_OP_deref`` dereferences the top of the expression stack.
4710 - ``DW_OP_plus`` pops the last two entries from the expression stack, adds
4711   them together and appends the result to the expression stack.
4712 - ``DW_OP_minus`` pops the last two entries from the expression stack, subtracts
4713   the last entry from the second last entry and appends the result to the
4714   expression stack.
4715 - ``DW_OP_plus_uconst, 93`` adds ``93`` to the working expression.
4716 - ``DW_OP_LLVM_fragment, 16, 8`` specifies the offset and size (``16`` and ``8``
4717   here, respectively) of the variable fragment from the working expression. Note
4718   that contrary to DW_OP_bit_piece, the offset is describing the location
4719   within the described source variable.
4720 - ``DW_OP_LLVM_convert, 16, DW_ATE_signed`` specifies a bit size and encoding
4721   (``16`` and ``DW_ATE_signed`` here, respectively) to which the top of the
4722   expression stack is to be converted. Maps into a ``DW_OP_convert`` operation
4723   that references a base type constructed from the supplied values.
4724 - ``DW_OP_LLVM_tag_offset, tag_offset`` specifies that a memory tag should be
4725   optionally applied to the pointer. The memory tag is derived from the
4726   given tag offset in an implementation-defined manner.
4727 - ``DW_OP_swap`` swaps top two stack entries.
4728 - ``DW_OP_xderef`` provides extended dereference mechanism. The entry at the top
4729   of the stack is treated as an address. The second stack entry is treated as an
4730   address space identifier.
4731 - ``DW_OP_stack_value`` marks a constant value.
4732
4733 DWARF specifies three kinds of simple location descriptions: Register, memory,
4734 and implicit location descriptions.  Note that a location description is
4735 defined over certain ranges of a program, i.e the location of a variable may
4736 change over the course of the program. Register and memory location
4737 descriptions describe the *concrete location* of a source variable (in the
4738 sense that a debugger might modify its value), whereas *implicit locations*
4739 describe merely the actual *value* of a source variable which might not exist
4740 in registers or in memory (see ``DW_OP_stack_value``).
4741
4742 A ``llvm.dbg.addr`` or ``llvm.dbg.declare`` intrinsic describes an indirect
4743 value (the address) of a source variable. The first operand of the intrinsic
4744 must be an address of some kind. A DIExpression attached to the intrinsic
4745 refines this address to produce a concrete location for the source variable.
4746
4747 A ``llvm.dbg.value`` intrinsic describes the direct value of a source variable.
4748 The first operand of the intrinsic may be a direct or indirect value. A
4749 DIExpresion attached to the intrinsic refines the first operand to produce a
4750 direct value. For example, if the first operand is an indirect value, it may be
4751 necessary to insert ``DW_OP_deref`` into the DIExpresion in order to produce a
4752 valid debug intrinsic.
4753
4754 .. note::
4755
4756    A DIExpression is interpreted in the same way regardless of which kind of
4757    debug intrinsic it's attached to.
4758
4759 .. code-block:: text
4760
4761     !0 = !DIExpression(DW_OP_deref)
4762     !1 = !DIExpression(DW_OP_plus_uconst, 3)
4763     !1 = !DIExpression(DW_OP_constu, 3, DW_OP_plus)
4764     !2 = !DIExpression(DW_OP_bit_piece, 3, 7)
4765     !3 = !DIExpression(DW_OP_deref, DW_OP_constu, 3, DW_OP_plus, DW_OP_LLVM_fragment, 3, 7)
4766     !4 = !DIExpression(DW_OP_constu, 2, DW_OP_swap, DW_OP_xderef)
4767     !5 = !DIExpression(DW_OP_constu, 42, DW_OP_stack_value)
4768
4769 DIFlags
4770 """""""""""""""
4771
4772 These flags encode various properties of DINodes.
4773
4774 The `ArgumentNotModified` flag marks a function argument whose value
4775 is not modified throughout of a function. This flag is used to decide
4776 whether a DW_OP_entry_value can be used in a location description
4777 after the function prologue. The language frontend is expected to compute
4778 this property for each DILocalVariable. The flag should be used
4779 only in optimized code.
4780
4781 DIObjCProperty
4782 """"""""""""""
4783
4784 ``DIObjCProperty`` nodes represent Objective-C property nodes.
4785
4786 .. code-block:: text
4787
4788     !3 = !DIObjCProperty(name: "foo", file: !1, line: 7, setter: "setFoo",
4789                          getter: "getFoo", attributes: 7, type: !2)
4790
4791 DIImportedEntity
4792 """"""""""""""""
4793
4794 ``DIImportedEntity`` nodes represent entities (such as modules) imported into a
4795 compile unit.
4796
4797 .. code-block:: text
4798
4799    !2 = !DIImportedEntity(tag: DW_TAG_imported_module, name: "foo", scope: !0,
4800                           entity: !1, line: 7)
4801
4802 DIMacro
4803 """""""
4804
4805 ``DIMacro`` nodes represent definition or undefinition of a macro identifiers.
4806 The ``name:`` field is the macro identifier, followed by macro parameters when
4807 defining a function-like macro, and the ``value`` field is the token-string
4808 used to expand the macro identifier.
4809
4810 .. code-block:: text
4811
4812    !2 = !DIMacro(macinfo: DW_MACINFO_define, line: 7, name: "foo(x)",
4813                  value: "((x) + 1)")
4814    !3 = !DIMacro(macinfo: DW_MACINFO_undef, line: 30, name: "foo")
4815
4816 DIMacroFile
4817 """""""""""
4818
4819 ``DIMacroFile`` nodes represent inclusion of source files.
4820 The ``nodes:`` field is a list of ``DIMacro`` and ``DIMacroFile`` nodes that
4821 appear in the included source file.
4822
4823 .. code-block:: text
4824
4825    !2 = !DIMacroFile(macinfo: DW_MACINFO_start_file, line: 7, file: !2,
4826                      nodes: !3)
4827
4828 '``tbaa``' Metadata
4829 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
4830
4831 In LLVM IR, memory does not have types, so LLVM's own type system is not
4832 suitable for doing type based alias analysis (TBAA). Instead, metadata is
4833 added to the IR to describe a type system of a higher level language. This
4834 can be used to implement C/C++ strict type aliasing rules, but it can also
4835 be used to implement custom alias analysis behavior for other languages.
4836
4837 This description of LLVM's TBAA system is broken into two parts:
4838 :ref:`Semantics<tbaa_node_semantics>` talks about high level issues, and
4839 :ref:`Representation<tbaa_node_representation>` talks about the metadata
4840 encoding of various entities.
4841
4842 It is always possible to trace any TBAA node to a "root" TBAA node (details
4843 in the :ref:`Representation<tbaa_node_representation>` section).  TBAA
4844 nodes with different roots have an unknown aliasing relationship, and LLVM
4845 conservatively infers ``MayAlias`` between them.  The rules mentioned in
4846 this section only pertain to TBAA nodes living under the same root.
4847
4848 .. _tbaa_node_semantics:
4849
4850 Semantics
4851 """""""""
4852
4853 The TBAA metadata system, referred to as "struct path TBAA" (not to be
4854 confused with ``tbaa.struct``), consists of the following high level
4855 concepts: *Type Descriptors*, further subdivided into scalar type
4856 descriptors and struct type descriptors; and *Access Tags*.
4857
4858 **Type descriptors** describe the type system of the higher level language
4859 being compiled.  **Scalar type descriptors** describe types that do not
4860 contain other types.  Each scalar type has a parent type, which must also
4861 be a scalar type or the TBAA root.  Via this parent relation, scalar types
4862 within a TBAA root form a tree.  **Struct type descriptors** denote types
4863 that contain a sequence of other type descriptors, at known offsets.  These
4864 contained type descriptors can either be struct type descriptors themselves
4865 or scalar type descriptors.
4866
4867 **Access tags** are metadata nodes attached to load and store instructions.
4868 Access tags use type descriptors to describe the *location* being accessed
4869 in terms of the type system of the higher level language.  Access tags are
4870 tuples consisting of a base type, an access type and an offset.  The base
4871 type is a scalar type descriptor or a struct type descriptor, the access
4872 type is a scalar type descriptor, and the offset is a constant integer.
4873
4874 The access tag ``(BaseTy, AccessTy, Offset)`` can describe one of two
4875 things:
4876
4877  * If ``BaseTy`` is a struct type, the tag describes a memory access (load
4878    or store) of a value of type ``AccessTy`` contained in the struct type
4879    ``BaseTy`` at offset ``Offset``.
4880
4881  * If ``BaseTy`` is a scalar type, ``Offset`` must be 0 and ``BaseTy`` and
4882    ``AccessTy`` must be the same; and the access tag describes a scalar
4883    access with scalar type ``AccessTy``.
4884
4885 We first define an ``ImmediateParent`` relation on ``(BaseTy, Offset)``
4886 tuples this way:
4887
4888  * If ``BaseTy`` is a scalar type then ``ImmediateParent(BaseTy, 0)`` is
4889    ``(ParentTy, 0)`` where ``ParentTy`` is the parent of the scalar type as
4890    described in the TBAA metadata.  ``ImmediateParent(BaseTy, Offset)`` is
4891    undefined if ``Offset`` is non-zero.
4892
4893  * If ``BaseTy`` is a struct type then ``ImmediateParent(BaseTy, Offset)``
4894    is ``(NewTy, NewOffset)`` where ``NewTy`` is the type contained in
4895    ``BaseTy`` at offset ``Offset`` and ``NewOffset`` is ``Offset`` adjusted
4896    to be relative within that inner type.
4897
4898 A memory access with an access tag ``(BaseTy1, AccessTy1, Offset1)``
4899 aliases a memory access with an access tag ``(BaseTy2, AccessTy2,
4900 Offset2)`` if either ``(BaseTy1, Offset1)`` is reachable from ``(Base2,
4901 Offset2)`` via the ``Parent`` relation or vice versa.
4902
4903 As a concrete example, the type descriptor graph for the following program
4904
4905 .. code-block:: c
4906
4907     struct Inner {
4908       int i;    // offset 0
4909       float f;  // offset 4
4910     };
4911
4912     struct Outer {
4913       float f;  // offset 0
4914       double d; // offset 4
4915       struct Inner inner_a;  // offset 12
4916     };
4917
4918     void f(struct Outer* outer, struct Inner* inner, float* f, int* i, char* c) {
4919       outer->f = 0;            // tag0: (OuterStructTy, FloatScalarTy, 0)
4920       outer->inner_a.i = 0;    // tag1: (OuterStructTy, IntScalarTy, 12)
4921       outer->inner_a.f = 0.0;  // tag2: (OuterStructTy, FloatScalarTy, 16)
4922       *f = 0.0;                // tag3: (FloatScalarTy, FloatScalarTy, 0)
4923     }
4924
4925 is (note that in C and C++, ``char`` can be used to access any arbitrary
4926 type):
4927
4928 .. code-block:: text
4929
4930     Root = "TBAA Root"
4931     CharScalarTy = ("char", Root, 0)
4932     FloatScalarTy = ("float", CharScalarTy, 0)
4933     DoubleScalarTy = ("double", CharScalarTy, 0)
4934     IntScalarTy = ("int", CharScalarTy, 0)
4935     InnerStructTy = {"Inner" (IntScalarTy, 0), (FloatScalarTy, 4)}
4936     OuterStructTy = {"Outer", (FloatScalarTy, 0), (DoubleScalarTy, 4),
4937                      (InnerStructTy, 12)}
4938
4939
4940 with (e.g.) ``ImmediateParent(OuterStructTy, 12)`` = ``(InnerStructTy,
4941 0)``, ``ImmediateParent(InnerStructTy, 0)`` = ``(IntScalarTy, 0)``, and
4942 ``ImmediateParent(IntScalarTy, 0)`` = ``(CharScalarTy, 0)``.
4943
4944 .. _tbaa_node_representation:
4945
4946 Representation
4947 """"""""""""""
4948
4949 The root node of a TBAA type hierarchy is an ``MDNode`` with 0 operands or
4950 with exactly one ``MDString`` operand.
4951
4952 Scalar type descriptors are represented as an ``MDNode`` s with two
4953 operands.  The first operand is an ``MDString`` denoting the name of the
4954 struct type.  LLVM does not assign meaning to the value of this operand, it
4955 only cares about it being an ``MDString``.  The second operand is an
4956 ``MDNode`` which points to the parent for said scalar type descriptor,
4957 which is either another scalar type descriptor or the TBAA root.  Scalar
4958 type descriptors can have an optional third argument, but that must be the
4959 constant integer zero.
4960
4961 Struct type descriptors are represented as ``MDNode`` s with an odd number
4962 of operands greater than 1.  The first operand is an ``MDString`` denoting
4963 the name of the struct type.  Like in scalar type descriptors the actual
4964 value of this name operand is irrelevant to LLVM.  After the name operand,
4965 the struct type descriptors have a sequence of alternating ``MDNode`` and
4966 ``ConstantInt`` operands.  With N starting from 1, the 2N - 1 th operand,
4967 an ``MDNode``, denotes a contained field, and the 2N th operand, a
4968 ``ConstantInt``, is the offset of the said contained field.  The offsets
4969 must be in non-decreasing order.
4970
4971 Access tags are represented as ``MDNode`` s with either 3 or 4 operands.
4972 The first operand is an ``MDNode`` pointing to the node representing the
4973 base type.  The second operand is an ``MDNode`` pointing to the node
4974 representing the access type.  The third operand is a ``ConstantInt`` that
4975 states the offset of the access.  If a fourth field is present, it must be
4976 a ``ConstantInt`` valued at 0 or 1.  If it is 1 then the access tag states
4977 that the location being accessed is "constant" (meaning
4978 ``pointsToConstantMemory`` should return true; see `other useful
4979 AliasAnalysis methods <AliasAnalysis.html#OtherItfs>`_).  The TBAA root of
4980 the access type and the base type of an access tag must be the same, and
4981 that is the TBAA root of the access tag.
4982
4983 '``tbaa.struct``' Metadata
4984 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
4985
4986 The :ref:`llvm.memcpy <int_memcpy>` is often used to implement
4987 aggregate assignment operations in C and similar languages, however it
4988 is defined to copy a contiguous region of memory, which is more than
4989 strictly necessary for aggregate types which contain holes due to
4990 padding. Also, it doesn't contain any TBAA information about the fields
4991 of the aggregate.
4992
4993 ``!tbaa.struct`` metadata can describe which memory subregions in a
4994 memcpy are padding and what the TBAA tags of the struct are.
4995
4996 The current metadata format is very simple. ``!tbaa.struct`` metadata
4997 nodes are a list of operands which are in conceptual groups of three.
4998 For each group of three, the first operand gives the byte offset of a
4999 field in bytes, the second gives its size in bytes, and the third gives
5000 its tbaa tag. e.g.:
5001
5002 .. code-block:: llvm
5003
5004     !4 = !{ i64 0, i64 4, !1, i64 8, i64 4, !2 }
5005
5006 This describes a struct with two fields. The first is at offset 0 bytes
5007 with size 4 bytes, and has tbaa tag !1. The second is at offset 8 bytes
5008 and has size 4 bytes and has tbaa tag !2.
5009
5010 Note that the fields need not be contiguous. In this example, there is a
5011 4 byte gap between the two fields. This gap represents padding which
5012 does not carry useful data and need not be preserved.
5013
5014 '``noalias``' and '``alias.scope``' Metadata
5015 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5016
5017 ``noalias`` and ``alias.scope`` metadata provide the ability to specify generic
5018 noalias memory-access sets. This means that some collection of memory access
5019 instructions (loads, stores, memory-accessing calls, etc.) that carry
5020 ``noalias`` metadata can specifically be specified not to alias with some other
5021 collection of memory access instructions that carry ``alias.scope`` metadata.
5022 Each type of metadata specifies a list of scopes where each scope has an id and
5023 a domain.
5024
5025 When evaluating an aliasing query, if for some domain, the set
5026 of scopes with that domain in one instruction's ``alias.scope`` list is a
5027 subset of (or equal to) the set of scopes for that domain in another
5028 instruction's ``noalias`` list, then the two memory accesses are assumed not to
5029 alias.
5030
5031 Because scopes in one domain don't affect scopes in other domains, separate
5032 domains can be used to compose multiple independent noalias sets.  This is
5033 used for example during inlining.  As the noalias function parameters are
5034 turned into noalias scope metadata, a new domain is used every time the
5035 function is inlined.
5036
5037 The metadata identifying each domain is itself a list containing one or two
5038 entries. The first entry is the name of the domain. Note that if the name is a
5039 string then it can be combined across functions and translation units. A
5040 self-reference can be used to create globally unique domain names. A
5041 descriptive string may optionally be provided as a second list entry.
5042
5043 The metadata identifying each scope is also itself a list containing two or
5044 three entries. The first entry is the name of the scope. Note that if the name
5045 is a string then it can be combined across functions and translation units. A
5046 self-reference can be used to create globally unique scope names. A metadata
5047 reference to the scope's domain is the second entry. A descriptive string may
5048 optionally be provided as a third list entry.
5049
5050 For example,
5051
5052 .. code-block:: llvm
5053
5054     ; Two scope domains:
5055     !0 = !{!0}
5056     !1 = !{!1}
5057
5058     ; Some scopes in these domains:
5059     !2 = !{!2, !0}
5060     !3 = !{!3, !0}
5061     !4 = !{!4, !1}
5062
5063     ; Some scope lists:
5064     !5 = !{!4} ; A list containing only scope !4
5065     !6 = !{!4, !3, !2}
5066     !7 = !{!3}
5067
5068     ; These two instructions don't alias:
5069     %0 = load float, float* %c, align 4, !alias.scope !5
5070     store float %0, float* %arrayidx.i, align 4, !noalias !5
5071
5072     ; These two instructions also don't alias (for domain !1, the set of scopes
5073     ; in the !alias.scope equals that in the !noalias list):
5074     %2 = load float, float* %c, align 4, !alias.scope !5
5075     store float %2, float* %arrayidx.i2, align 4, !noalias !6
5076
5077     ; These two instructions may alias (for domain !0, the set of scopes in
5078     ; the !noalias list is not a superset of, or equal to, the scopes in the
5079     ; !alias.scope list):
5080     %2 = load float, float* %c, align 4, !alias.scope !6
5081     store float %0, float* %arrayidx.i, align 4, !noalias !7
5082
5083 '``fpmath``' Metadata
5084 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5085
5086 ``fpmath`` metadata may be attached to any instruction of floating-point
5087 type. It can be used to express the maximum acceptable error in the
5088 result of that instruction, in ULPs, thus potentially allowing the
5089 compiler to use a more efficient but less accurate method of computing
5090 it. ULP is defined as follows:
5091
5092     If ``x`` is a real number that lies between two finite consecutive
5093     floating-point numbers ``a`` and ``b``, without being equal to one
5094     of them, then ``ulp(x) = |b - a|``, otherwise ``ulp(x)`` is the
5095     distance between the two non-equal finite floating-point numbers
5096     nearest ``x``. Moreover, ``ulp(NaN)`` is ``NaN``.
5097
5098 The metadata node shall consist of a single positive float type number
5099 representing the maximum relative error, for example:
5100
5101 .. code-block:: llvm
5102
5103     !0 = !{ float 2.5 } ; maximum acceptable inaccuracy is 2.5 ULPs
5104
5105 .. _range-metadata:
5106
5107 '``range``' Metadata
5108 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5109
5110 ``range`` metadata may be attached only to ``load``, ``call`` and ``invoke`` of
5111 integer types. It expresses the possible ranges the loaded value or the value
5112 returned by the called function at this call site is in. If the loaded or
5113 returned value is not in the specified range, the behavior is undefined. The
5114 ranges are represented with a flattened list of integers. The loaded value or
5115 the value returned is known to be in the union of the ranges defined by each
5116 consecutive pair. Each pair has the following properties:
5117
5118 -  The type must match the type loaded by the instruction.
5119 -  The pair ``a,b`` represents the range ``[a,b)``.
5120 -  Both ``a`` and ``b`` are constants.
5121 -  The range is allowed to wrap.
5122 -  The range should not represent the full or empty set. That is,
5123    ``a!=b``.
5124
5125 In addition, the pairs must be in signed order of the lower bound and
5126 they must be non-contiguous.
5127
5128 Examples:
5129
5130 .. code-block:: llvm
5131
5132       %a = load i8, i8* %x, align 1, !range !0 ; Can only be 0 or 1
5133       %b = load i8, i8* %y, align 1, !range !1 ; Can only be 255 (-1), 0 or 1
5134       %c = call i8 @foo(),       !range !2 ; Can only be 0, 1, 3, 4 or 5
5135       %d = invoke i8 @bar() to label %cont
5136              unwind label %lpad, !range !3 ; Can only be -2, -1, 3, 4 or 5
5137     ...
5138     !0 = !{ i8 0, i8 2 }
5139     !1 = !{ i8 255, i8 2 }
5140     !2 = !{ i8 0, i8 2, i8 3, i8 6 }
5141     !3 = !{ i8 -2, i8 0, i8 3, i8 6 }
5142
5143 '``absolute_symbol``' Metadata
5144 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5145
5146 ``absolute_symbol`` metadata may be attached to a global variable
5147 declaration. It marks the declaration as a reference to an absolute symbol,
5148 which causes the backend to use absolute relocations for the symbol even
5149 in position independent code, and expresses the possible ranges that the
5150 global variable's *address* (not its value) is in, in the same format as
5151 ``range`` metadata, with the extension that the pair ``all-ones,all-ones``
5152 may be used to represent the full set.
5153
5154 Example (assuming 64-bit pointers):
5155
5156 .. code-block:: llvm
5157
5158       @a = external global i8, !absolute_symbol !0 ; Absolute symbol in range [0,256)
5159       @b = external global i8, !absolute_symbol !1 ; Absolute symbol in range [0,2^64)
5160
5161     ...
5162     !0 = !{ i64 0, i64 256 }
5163     !1 = !{ i64 -1, i64 -1 }
5164
5165 '``callees``' Metadata
5166 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5167
5168 ``callees`` metadata may be attached to indirect call sites. If ``callees``
5169 metadata is attached to a call site, and any callee is not among the set of
5170 functions provided by the metadata, the behavior is undefined. The intent of
5171 this metadata is to facilitate optimizations such as indirect-call promotion.
5172 For example, in the code below, the call instruction may only target the
5173 ``add`` or ``sub`` functions:
5174
5175 .. code-block:: llvm
5176
5177     %result = call i64 %binop(i64 %x, i64 %y), !callees !0
5178
5179     ...
5180     !0 = !{i64 (i64, i64)* @add, i64 (i64, i64)* @sub}
5181
5182 '``callback``' Metadata
5183 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5184
5185 ``callback`` metadata may be attached to a function declaration, or definition.
5186 (Call sites are excluded only due to the lack of a use case.) For ease of
5187 exposition, we'll refer to the function annotated w/ metadata as a broker
5188 function. The metadata describes how the arguments of a call to the broker are
5189 in turn passed to the callback function specified by the metadata. Thus, the
5190 ``callback`` metadata provides a partial description of a call site inside the
5191 broker function with regards to the arguments of a call to the broker. The only
5192 semantic restriction on the broker function itself is that it is not allowed to
5193 inspect or modify arguments referenced in the ``callback`` metadata as
5194 pass-through to the callback function.
5195
5196 The broker is not required to actually invoke the callback function at runtime.
5197 However, the assumptions about not inspecting or modifying arguments that would
5198 be passed to the specified callback function still hold, even if the callback
5199 function is not dynamically invoked. The broker is allowed to invoke the
5200 callback function more than once per invocation of the broker. The broker is
5201 also allowed to invoke (directly or indirectly) the function passed as a
5202 callback through another use. Finally, the broker is also allowed to relay the
5203 callback callee invocation to a different thread.
5204
5205 The metadata is structured as follows: At the outer level, ``callback``
5206 metadata is a list of ``callback`` encodings. Each encoding starts with a
5207 constant ``i64`` which describes the argument position of the callback function
5208 in the call to the broker. The following elements, except the last, describe
5209 what arguments are passed to the callback function. Each element is again an
5210 ``i64`` constant identifying the argument of the broker that is passed through,
5211 or ``i64 -1`` to indicate an unknown or inspected argument. The order in which
5212 they are listed has to be the same in which they are passed to the callback
5213 callee. The last element of the encoding is a boolean which specifies how
5214 variadic arguments of the broker are handled. If it is true, all variadic
5215 arguments of the broker are passed through to the callback function *after* the
5216 arguments encoded explicitly before.
5217
5218 In the code below, the ``pthread_create`` function is marked as a broker
5219 through the ``!callback !1`` metadata. In the example, there is only one
5220 callback encoding, namely ``!2``, associated with the broker. This encoding
5221 identifies the callback function as the second argument of the broker (``i64
5222 2``) and the sole argument of the callback function as the third one of the
5223 broker function (``i64 3``).
5224
5225 .. FIXME why does the llvm-sphinx-docs builder give a highlighting
5226    error if the below is set to highlight as 'llvm', despite that we
5227    have misc.highlighting_failure set?
5228
5229 .. code-block:: text
5230
5231     declare !callback !1 dso_local i32 @pthread_create(i64*, %union.pthread_attr_t*, i8* (i8*)*, i8*)
5232
5233     ...
5234     !2 = !{i64 2, i64 3, i1 false}
5235     !1 = !{!2}
5236
5237 Another example is shown below. The callback callee is the second argument of
5238 the ``__kmpc_fork_call`` function (``i64 2``). The callee is given two unknown
5239 values (each identified by a ``i64 -1``) and afterwards all
5240 variadic arguments that are passed to the ``__kmpc_fork_call`` call (due to the
5241 final ``i1 true``).
5242
5243 .. FIXME why does the llvm-sphinx-docs builder give a highlighting
5244    error if the below is set to highlight as 'llvm', despite that we
5245    have misc.highlighting_failure set?
5246
5247 .. code-block:: text
5248
5249     declare !callback !0 dso_local void @__kmpc_fork_call(%struct.ident_t*, i32, void (i32*, i32*, ...)*, ...)
5250
5251     ...
5252     !1 = !{i64 2, i64 -1, i64 -1, i1 true}
5253     !0 = !{!1}
5254
5255
5256 '``unpredictable``' Metadata
5257 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5258
5259 ``unpredictable`` metadata may be attached to any branch or switch
5260 instruction. It can be used to express the unpredictability of control
5261 flow. Similar to the llvm.expect intrinsic, it may be used to alter
5262 optimizations related to compare and branch instructions. The metadata
5263 is treated as a boolean value; if it exists, it signals that the branch
5264 or switch that it is attached to is completely unpredictable.
5265
5266 .. _llvm.loop:
5267
5268 '``llvm.loop``'
5269 ^^^^^^^^^^^^^^^
5270
5271 It is sometimes useful to attach information to loop constructs. Currently,
5272 loop metadata is implemented as metadata attached to the branch instruction
5273 in the loop latch block. This type of metadata refer to a metadata node that is
5274 guaranteed to be separate for each loop. The loop identifier metadata is
5275 specified with the name ``llvm.loop``.
5276
5277 The loop identifier metadata is implemented using a metadata that refers to
5278 itself to avoid merging it with any other identifier metadata, e.g.,
5279 during module linkage or function inlining. That is, each loop should refer
5280 to their own identification metadata even if they reside in separate functions.
5281 The following example contains loop identifier metadata for two separate loop
5282 constructs:
5283
5284 .. code-block:: llvm
5285
5286     !0 = !{!0}
5287     !1 = !{!1}
5288
5289 The loop identifier metadata can be used to specify additional
5290 per-loop metadata. Any operands after the first operand can be treated
5291 as user-defined metadata. For example the ``llvm.loop.unroll.count``
5292 suggests an unroll factor to the loop unroller:
5293
5294 .. code-block:: llvm
5295
5296       br i1 %exitcond, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !0
5297     ...
5298     !0 = !{!0, !1}
5299     !1 = !{!"llvm.loop.unroll.count", i32 4}
5300
5301 '``llvm.loop.disable_nonforced``'
5302 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5303
5304 This metadata disables all optional loop transformations unless
5305 explicitly instructed using other transformation metdata such as
5306 ``llvm.loop.unroll.enable``. That is, no heuristic will try to determine
5307 whether a transformation is profitable. The purpose is to avoid that the
5308 loop is transformed to a different loop before an explicitly requested
5309 (forced) transformation is applied. For instance, loop fusion can make
5310 other transformations impossible. Mandatory loop canonicalizations such
5311 as loop rotation are still applied.
5312
5313 It is recommended to use this metadata in addition to any llvm.loop.*
5314 transformation directive. Also, any loop should have at most one
5315 directive applied to it (and a sequence of transformations built using
5316 followup-attributes). Otherwise, which transformation will be applied
5317 depends on implementation details such as the pass pipeline order.
5318
5319 See :ref:`transformation-metadata` for details.
5320
5321 '``llvm.loop.vectorize``' and '``llvm.loop.interleave``'
5322 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5323
5324 Metadata prefixed with ``llvm.loop.vectorize`` or ``llvm.loop.interleave`` are
5325 used to control per-loop vectorization and interleaving parameters such as
5326 vectorization width and interleave count. These metadata should be used in
5327 conjunction with ``llvm.loop`` loop identification metadata. The
5328 ``llvm.loop.vectorize`` and ``llvm.loop.interleave`` metadata are only
5329 optimization hints and the optimizer will only interleave and vectorize loops if
5330 it believes it is safe to do so. The ``llvm.loop.parallel_accesses`` metadata
5331 which contains information about loop-carried memory dependencies can be helpful
5332 in determining the safety of these transformations.
5333
5334 '``llvm.loop.interleave.count``' Metadata
5335 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5336
5337 This metadata suggests an interleave count to the loop interleaver.
5338 The first operand is the string ``llvm.loop.interleave.count`` and the
5339 second operand is an integer specifying the interleave count. For
5340 example:
5341
5342 .. code-block:: llvm
5343
5344    !0 = !{!"llvm.loop.interleave.count", i32 4}
5345
5346 Note that setting ``llvm.loop.interleave.count`` to 1 disables interleaving
5347 multiple iterations of the loop. If ``llvm.loop.interleave.count`` is set to 0
5348 then the interleave count will be determined automatically.
5349
5350 '``llvm.loop.vectorize.enable``' Metadata
5351 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5352
5353 This metadata selectively enables or disables vectorization for the loop. The
5354 first operand is the string ``llvm.loop.vectorize.enable`` and the second operand
5355 is a bit. If the bit operand value is 1 vectorization is enabled. A value of
5356 0 disables vectorization:
5357
5358 .. code-block:: llvm
5359
5360    !0 = !{!"llvm.loop.vectorize.enable", i1 0}
5361    !1 = !{!"llvm.loop.vectorize.enable", i1 1}
5362
5363 '``llvm.loop.vectorize.width``' Metadata
5364 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5365
5366 This metadata sets the target width of the vectorizer. The first
5367 operand is the string ``llvm.loop.vectorize.width`` and the second
5368 operand is an integer specifying the width. For example:
5369
5370 .. code-block:: llvm
5371
5372    !0 = !{!"llvm.loop.vectorize.width", i32 4}
5373
5374 Note that setting ``llvm.loop.vectorize.width`` to 1 disables
5375 vectorization of the loop. If ``llvm.loop.vectorize.width`` is set to
5376 0 or if the loop does not have this metadata the width will be
5377 determined automatically.
5378
5379 '``llvm.loop.vectorize.followup_vectorized``' Metadata
5380 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5381
5382 This metadata defines which loop attributes the vectorized loop will
5383 have. See :ref:`transformation-metadata` for details.
5384
5385 '``llvm.loop.vectorize.followup_epilogue``' Metadata
5386 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5387
5388 This metadata defines which loop attributes the epilogue will have. The
5389 epilogue is not vectorized and is executed when either the vectorized
5390 loop is not known to preserve semantics (because e.g., it processes two
5391 arrays that are found to alias by a runtime check) or for the last
5392 iterations that do not fill a complete set of vector lanes. See
5393 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5394
5395 '``llvm.loop.vectorize.followup_all``' Metadata
5396 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5397
5398 Attributes in the metadata will be added to both the vectorized and
5399 epilogue loop.
5400 See :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5401
5402 '``llvm.loop.unroll``'
5403 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5404
5405 Metadata prefixed with ``llvm.loop.unroll`` are loop unrolling
5406 optimization hints such as the unroll factor. ``llvm.loop.unroll``
5407 metadata should be used in conjunction with ``llvm.loop`` loop
5408 identification metadata. The ``llvm.loop.unroll`` metadata are only
5409 optimization hints and the unrolling will only be performed if the
5410 optimizer believes it is safe to do so.
5411
5412 '``llvm.loop.unroll.count``' Metadata
5413 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5414
5415 This metadata suggests an unroll factor to the loop unroller. The
5416 first operand is the string ``llvm.loop.unroll.count`` and the second
5417 operand is a positive integer specifying the unroll factor. For
5418 example:
5419
5420 .. code-block:: llvm
5421
5422    !0 = !{!"llvm.loop.unroll.count", i32 4}
5423
5424 If the trip count of the loop is less than the unroll count the loop
5425 will be partially unrolled.
5426
5427 '``llvm.loop.unroll.disable``' Metadata
5428 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5429
5430 This metadata disables loop unrolling. The metadata has a single operand
5431 which is the string ``llvm.loop.unroll.disable``. For example:
5432
5433 .. code-block:: llvm
5434
5435    !0 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
5436
5437 '``llvm.loop.unroll.runtime.disable``' Metadata
5438 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5439
5440 This metadata disables runtime loop unrolling. The metadata has a single
5441 operand which is the string ``llvm.loop.unroll.runtime.disable``. For example:
5442
5443 .. code-block:: llvm
5444
5445    !0 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
5446
5447 '``llvm.loop.unroll.enable``' Metadata
5448 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5449
5450 This metadata suggests that the loop should be fully unrolled if the trip count
5451 is known at compile time and partially unrolled if the trip count is not known
5452 at compile time. The metadata has a single operand which is the string
5453 ``llvm.loop.unroll.enable``.  For example:
5454
5455 .. code-block:: llvm
5456
5457    !0 = !{!"llvm.loop.unroll.enable"}
5458
5459 '``llvm.loop.unroll.full``' Metadata
5460 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5461
5462 This metadata suggests that the loop should be unrolled fully. The
5463 metadata has a single operand which is the string ``llvm.loop.unroll.full``.
5464 For example:
5465
5466 .. code-block:: llvm
5467
5468    !0 = !{!"llvm.loop.unroll.full"}
5469
5470 '``llvm.loop.unroll.followup``' Metadata
5471 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5472
5473 This metadata defines which loop attributes the unrolled loop will have.
5474 See :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5475
5476 '``llvm.loop.unroll.followup_remainder``' Metadata
5477 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5478
5479 This metadata defines which loop attributes the remainder loop after
5480 partial/runtime unrolling will have. See
5481 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5482
5483 '``llvm.loop.unroll_and_jam``'
5484 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5485
5486 This metadata is treated very similarly to the ``llvm.loop.unroll`` metadata
5487 above, but affect the unroll and jam pass. In addition any loop with
5488 ``llvm.loop.unroll`` metadata but no ``llvm.loop.unroll_and_jam`` metadata will
5489 disable unroll and jam (so ``llvm.loop.unroll`` metadata will be left to the
5490 unroller, plus ``llvm.loop.unroll.disable`` metadata will disable unroll and jam
5491 too.)
5492
5493 The metadata for unroll and jam otherwise is the same as for ``unroll``.
5494 ``llvm.loop.unroll_and_jam.enable``, ``llvm.loop.unroll_and_jam.disable`` and
5495 ``llvm.loop.unroll_and_jam.count`` do the same as for unroll.
5496 ``llvm.loop.unroll_and_jam.full`` is not supported. Again these are only hints
5497 and the normal safety checks will still be performed.
5498
5499 '``llvm.loop.unroll_and_jam.count``' Metadata
5500 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5501
5502 This metadata suggests an unroll and jam factor to use, similarly to
5503 ``llvm.loop.unroll.count``. The first operand is the string
5504 ``llvm.loop.unroll_and_jam.count`` and the second operand is a positive integer
5505 specifying the unroll factor. For example:
5506
5507 .. code-block:: llvm
5508
5509    !0 = !{!"llvm.loop.unroll_and_jam.count", i32 4}
5510
5511 If the trip count of the loop is less than the unroll count the loop
5512 will be partially unroll and jammed.
5513
5514 '``llvm.loop.unroll_and_jam.disable``' Metadata
5515 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5516
5517 This metadata disables loop unroll and jamming. The metadata has a single
5518 operand which is the string ``llvm.loop.unroll_and_jam.disable``. For example:
5519
5520 .. code-block:: llvm
5521
5522    !0 = !{!"llvm.loop.unroll_and_jam.disable"}
5523
5524 '``llvm.loop.unroll_and_jam.enable``' Metadata
5525 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5526
5527 This metadata suggests that the loop should be fully unroll and jammed if the
5528 trip count is known at compile time and partially unrolled if the trip count is
5529 not known at compile time. The metadata has a single operand which is the
5530 string ``llvm.loop.unroll_and_jam.enable``.  For example:
5531
5532 .. code-block:: llvm
5533
5534    !0 = !{!"llvm.loop.unroll_and_jam.enable"}
5535
5536 '``llvm.loop.unroll_and_jam.followup_outer``' Metadata
5537 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5538
5539 This metadata defines which loop attributes the outer unrolled loop will
5540 have. See :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for
5541 details.
5542
5543 '``llvm.loop.unroll_and_jam.followup_inner``' Metadata
5544 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5545
5546 This metadata defines which loop attributes the inner jammed loop will
5547 have. See :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for
5548 details.
5549
5550 '``llvm.loop.unroll_and_jam.followup_remainder_outer``' Metadata
5551 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5552
5553 This metadata defines which attributes the epilogue of the outer loop
5554 will have. This loop is usually unrolled, meaning there is no such
5555 loop. This attribute will be ignored in this case. See
5556 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5557
5558 '``llvm.loop.unroll_and_jam.followup_remainder_inner``' Metadata
5559 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5560
5561 This metadata defines which attributes the inner loop of the epilogue
5562 will have. The outer epilogue will usually be unrolled, meaning there
5563 can be multiple inner remainder loops. See
5564 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5565
5566 '``llvm.loop.unroll_and_jam.followup_all``' Metadata
5567 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5568
5569 Attributes specified in the metadata is added to all
5570 ``llvm.loop.unroll_and_jam.*`` loops. See
5571 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5572
5573 '``llvm.loop.licm_versioning.disable``' Metadata
5574 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5575
5576 This metadata indicates that the loop should not be versioned for the purpose
5577 of enabling loop-invariant code motion (LICM). The metadata has a single operand
5578 which is the string ``llvm.loop.licm_versioning.disable``. For example:
5579
5580 .. code-block:: llvm
5581
5582    !0 = !{!"llvm.loop.licm_versioning.disable"}
5583
5584 '``llvm.loop.distribute.enable``' Metadata
5585 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5586
5587 Loop distribution allows splitting a loop into multiple loops.  Currently,
5588 this is only performed if the entire loop cannot be vectorized due to unsafe
5589 memory dependencies.  The transformation will attempt to isolate the unsafe
5590 dependencies into their own loop.
5591
5592 This metadata can be used to selectively enable or disable distribution of the
5593 loop.  The first operand is the string ``llvm.loop.distribute.enable`` and the
5594 second operand is a bit. If the bit operand value is 1 distribution is
5595 enabled. A value of 0 disables distribution:
5596
5597 .. code-block:: llvm
5598
5599    !0 = !{!"llvm.loop.distribute.enable", i1 0}
5600    !1 = !{!"llvm.loop.distribute.enable", i1 1}
5601
5602 This metadata should be used in conjunction with ``llvm.loop`` loop
5603 identification metadata.
5604
5605 '``llvm.loop.distribute.followup_coincident``' Metadata
5606 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5607
5608 This metadata defines which attributes extracted loops with no cyclic
5609 dependencies will have (i.e. can be vectorized). See
5610 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5611
5612 '``llvm.loop.distribute.followup_sequential``' Metadata
5613 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5614
5615 This metadata defines which attributes the isolated loops with unsafe
5616 memory dependencies will have. See
5617 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5618
5619 '``llvm.loop.distribute.followup_fallback``' Metadata
5620 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5621
5622 If loop versioning is necessary, this metadata defined the attributes
5623 the non-distributed fallback version will have. See
5624 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5625
5626 '``llvm.loop.distribute.followup_all``' Metadata
5627 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5628
5629 Thes attributes in this metdata is added to all followup loops of the
5630 loop distribution pass. See
5631 :ref:`Transformation Metadata <transformation-metadata>` for details.
5632
5633 '``llvm.access.group``' Metadata
5634 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5635
5636 ``llvm.access.group`` metadata can be attached to any instruction that
5637 potentially accesses memory. It can point to a single distinct metadata
5638 node, which we call access group. This node represents all memory access
5639 instructions referring to it via ``llvm.access.group``. When an
5640 instruction belongs to multiple access groups, it can also point to a
5641 list of accesses groups, illustrated by the following example.
5642
5643 .. code-block:: llvm
5644
5645    %val = load i32, i32* %arrayidx, !llvm.access.group !0
5646    ...
5647    !0 = !{!1, !2}
5648    !1 = distinct !{}
5649    !2 = distinct !{}
5650
5651 It is illegal for the list node to be empty since it might be confused
5652 with an access group.
5653
5654 The access group metadata node must be 'distinct' to avoid collapsing
5655 multiple access groups by content. A access group metadata node must
5656 always be empty which can be used to distinguish an access group
5657 metadata node from a list of access groups. Being empty avoids the
5658 situation that the content must be updated which, because metadata is
5659 immutable by design, would required finding and updating all references
5660 to the access group node.
5661
5662 The access group can be used to refer to a memory access instruction
5663 without pointing to it directly (which is not possible in global
5664 metadata). Currently, the only metadata making use of it is
5665 ``llvm.loop.parallel_accesses``.
5666
5667 '``llvm.loop.parallel_accesses``' Metadata
5668 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5669
5670 The ``llvm.loop.parallel_accesses`` metadata refers to one or more
5671 access group metadata nodes (see ``llvm.access.group``). It denotes that
5672 no loop-carried memory dependence exist between it and other instructions
5673 in the loop with this metadata.
5674
5675 Let ``m1`` and ``m2`` be two instructions that both have the
5676 ``llvm.access.group`` metadata to the access group ``g1``, respectively
5677 ``g2`` (which might be identical). If a loop contains both access groups
5678 in its ``llvm.loop.parallel_accesses`` metadata, then the compiler can
5679 assume that there is no dependency between ``m1`` and ``m2`` carried by
5680 this loop. Instructions that belong to multiple access groups are
5681 considered having this property if at least one of the access groups
5682 matches the ``llvm.loop.parallel_accesses`` list.
5683
5684 If all memory-accessing instructions in a loop have
5685 ``llvm.loop.parallel_accesses`` metadata that refers to that loop, then the
5686 loop has no loop carried memory dependences and is considered to be a
5687 parallel loop.
5688
5689 Note that if not all memory access instructions belong to an access
5690 group referred to by ``llvm.loop.parallel_accesses``, then the loop must
5691 not be considered trivially parallel. Additional
5692 memory dependence analysis is required to make that determination. As a fail
5693 safe mechanism, this causes loops that were originally parallel to be considered
5694 sequential (if optimization passes that are unaware of the parallel semantics
5695 insert new memory instructions into the loop body).
5696
5697 Example of a loop that is considered parallel due to its correct use of
5698 both ``llvm.access.group`` and ``llvm.loop.parallel_accesses``
5699 metadata types.
5700
5701 .. code-block:: llvm
5702
5703    for.body:
5704      ...
5705      %val0 = load i32, i32* %arrayidx, !llvm.access.group !1
5706      ...
5707      store i32 %val0, i32* %arrayidx1, !llvm.access.group !1
5708      ...
5709      br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body, !llvm.loop !0
5710
5711    for.end:
5712    ...
5713    !0 = distinct !{!0, !{!"llvm.loop.parallel_accesses", !1}}
5714    !1 = distinct !{}
5715
5716 It is also possible to have nested parallel loops:
5717
5718 .. code-block:: llvm
5719
5720    outer.for.body:
5721      ...
5722      %val1 = load i32, i32* %arrayidx3, !llvm.access.group !4
5723      ...
5724      br label %inner.for.body
5725
5726    inner.for.body:
5727      ...
5728      %val0 = load i32, i32* %arrayidx1, !llvm.access.group !3
5729      ...
5730      store i32 %val0, i32* %arrayidx2, !llvm.access.group !3
5731      ...
5732      br i1 %exitcond, label %inner.for.end, label %inner.for.body, !llvm.loop !1
5733
5734    inner.for.end:
5735      ...
5736      store i32 %val1, i32* %arrayidx4, !llvm.access.group !4
5737      ...
5738      br i1 %exitcond, label %outer.for.end, label %outer.for.body, !llvm.loop !2
5739
5740    outer.for.end:                                          ; preds = %for.body
5741    ...
5742    !1 = distinct !{!1, !{!"llvm.loop.parallel_accesses", !3}}     ; metadata for the inner loop
5743    !2 = distinct !{!2, !{!"llvm.loop.parallel_accesses", !3, !4}} ; metadata for the outer loop
5744    !3 = distinct !{} ; access group for instructions in the inner loop (which are implicitly contained in outer loop as well)
5745    !4 = distinct !{} ; access group for instructions in the outer, but not the inner loop
5746
5747 '``irr_loop``' Metadata
5748 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5749
5750 ``irr_loop`` metadata may be attached to the terminator instruction of a basic
5751 block that's an irreducible loop header (note that an irreducible loop has more
5752 than once header basic blocks.) If ``irr_loop`` metadata is attached to the
5753 terminator instruction of a basic block that is not really an irreducible loop
5754 header, the behavior is undefined. The intent of this metadata is to improve the
5755 accuracy of the block frequency propagation. For example, in the code below, the
5756 block ``header0`` may have a loop header weight (relative to the other headers of
5757 the irreducible loop) of 100:
5758
5759 .. code-block:: llvm
5760
5761     header0:
5762     ...
5763     br i1 %cmp, label %t1, label %t2, !irr_loop !0
5764
5765     ...
5766     !0 = !{"loop_header_weight", i64 100}
5767
5768 Irreducible loop header weights are typically based on profile data.
5769
5770 '``invariant.group``' Metadata
5771 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5772
5773 The experimental ``invariant.group`` metadata may be attached to
5774 ``load``/``store`` instructions referencing a single metadata with no entries.
5775 The existence of the ``invariant.group`` metadata on the instruction tells
5776 the optimizer that every ``load`` and ``store`` to the same pointer operand
5777 can be assumed to load or store the same
5778 value (but see the ``llvm.launder.invariant.group`` intrinsic which affects
5779 when two pointers are considered the same). Pointers returned by bitcast or
5780 getelementptr with only zero indices are considered the same.
5781
5782 Examples:
5783
5784 .. code-block:: llvm
5785
5786    @unknownPtr = external global i8
5787    ...
5788    %ptr = alloca i8
5789    store i8 42, i8* %ptr, !invariant.group !0
5790    call void @foo(i8* %ptr)
5791
5792    %a = load i8, i8* %ptr, !invariant.group !0 ; Can assume that value under %ptr didn't change
5793    call void @foo(i8* %ptr)
5794
5795    %newPtr = call i8* @getPointer(i8* %ptr)
5796    %c = load i8, i8* %newPtr, !invariant.group !0 ; Can't assume anything, because we only have information about %ptr
5797
5798    %unknownValue = load i8, i8* @unknownPtr
5799    store i8 %unknownValue, i8* %ptr, !invariant.group !0 ; Can assume that %unknownValue == 42
5800
5801    call void @foo(i8* %ptr)
5802    %newPtr2 = call i8* @llvm.launder.invariant.group(i8* %ptr)
5803    %d = load i8, i8* %newPtr2, !invariant.group !0  ; Can't step through launder.invariant.group to get value of %ptr
5804
5805    ...
5806    declare void @foo(i8*)
5807    declare i8* @getPointer(i8*)
5808    declare i8* @llvm.launder.invariant.group(i8*)
5809
5810    !0 = !{}
5811
5812 The invariant.group metadata must be dropped when replacing one pointer by
5813 another based on aliasing information. This is because invariant.group is tied
5814 to the SSA value of the pointer operand.
5815
5816 .. code-block:: llvm
5817
5818   %v = load i8, i8* %x, !invariant.group !0
5819   ; if %x mustalias %y then we can replace the above instruction with
5820   %v = load i8, i8* %y
5821
5822 Note that this is an experimental feature, which means that its semantics might
5823 change in the future.
5824
5825 '``type``' Metadata
5826 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5827
5828 See :doc:`TypeMetadata`.
5829
5830 '``associated``' Metadata
5831 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5832
5833 The ``associated`` metadata may be attached to a global object
5834 declaration with a single argument that references another global object.
5835
5836 This metadata prevents discarding of the global object in linker GC
5837 unless the referenced object is also discarded. The linker support for
5838 this feature is spotty. For best compatibility, globals carrying this
5839 metadata may also:
5840
5841 - Be in a comdat with the referenced global.
5842 - Be in @llvm.compiler.used.
5843 - Have an explicit section with a name which is a valid C identifier.
5844
5845 It does not have any effect on non-ELF targets.
5846
5847 Example:
5848
5849 .. code-block:: text
5850
5851     $a = comdat any
5852     @a = global i32 1, comdat $a
5853     @b = internal global i32 2, comdat $a, section "abc", !associated !0
5854     !0 = !{i32* @a}
5855
5856
5857 '``prof``' Metadata
5858 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
5859
5860 The ``prof`` metadata is used to record profile data in the IR.
5861 The first operand of the metadata node indicates the profile metadata
5862 type. There are currently 3 types:
5863 :ref:`branch_weights<prof_node_branch_weights>`,
5864 :ref:`function_entry_count<prof_node_function_entry_count>`, and
5865 :ref:`VP<prof_node_VP>`.
5866
5867 .. _prof_node_branch_weights:
5868
5869 branch_weights
5870 """"""""""""""
5871
5872 Branch weight metadata attached to a branch, select, switch or call instruction
5873 represents the likeliness of the associated branch being taken.
5874 For more information, see :doc:`BranchWeightMetadata`.
5875
5876 .. _prof_node_function_entry_count:
5877
5878 function_entry_count
5879 """"""""""""""""""""
5880
5881 Function entry count metadata can be attached to function definitions
5882 to record the number of times the function is called. Used with BFI
5883 information, it is also used to derive the basic block profile count.
5884 For more information, see :doc:`BranchWeightMetadata`.
5885
5886 .. _prof_node_VP:
5887
5888 VP
5889 ""
5890
5891 VP (value profile) metadata can be attached to instructions that have
5892 value profile information. Currently this is indirect calls (where it
5893 records the hottest callees) and calls to memory intrinsics such as memcpy,
5894 memmove, and memset (where it records the hottest byte lengths).
5895
5896 Each VP metadata node contains "VP" string, then a uint32_t value for the value
5897 profiling kind, a uint64_t value for the total number of times the instruction
5898 is executed, followed by uint64_t value and execution count pairs.
5899 The value profiling kind is 0 for indirect call targets and 1 for memory
5900 operations. For indirect call targets, each profile value is a hash
5901 of the callee function name, and for memory operations each value is the
5902 byte length.
5903
5904 Note that the value counts do not need to add up to the total count
5905 listed in the third operand (in practice only the top hottest values
5906 are tracked and reported).
5907
5908 Indirect call example:
5909
5910 .. code-block:: llvm
5911
5912     call void %f(), !prof !1
5913     !1 = !{!"VP", i32 0, i64 1600, i64 7651369219802541373, i64 1030, i64 -4377547752858689819, i64 410}
5914
5915 Note that the VP type is 0 (the second operand), which indicates this is
5916 an indirect call value profile data. The third operand indicates that the
5917 indirect call executed 1600 times. The 4th and 6th operands give the
5918 hashes of the 2 hottest target functions' names (this is the same hash used
5919 to represent function names in the profile database), and the 5th and 7th
5920 operands give the execution count that each of the respective prior target
5921 functions was called.
5922
5923 Module Flags Metadata
5924 =====================
5925
5926 Information about the module as a whole is difficult to convey to LLVM's
5927 subsystems. The LLVM IR isn't sufficient to transmit this information.
5928 The ``llvm.module.flags`` named metadata exists in order to facilitate
5929 this. These flags are in the form of key / value pairs --- much like a
5930 dictionary --- making it easy for any subsystem who cares about a flag to
5931 look it up.
5932
5933 The ``llvm.module.flags`` metadata contains a list of metadata triplets.
5934 Each triplet has the following form:
5935
5936 -  The first element is a *behavior* flag, which specifies the behavior
5937    when two (or more) modules are merged together, and it encounters two
5938    (or more) metadata with the same ID. The supported behaviors are
5939    described below.
5940 -  The second element is a metadata string that is a unique ID for the
5941    metadata. Each module may only have one flag entry for each unique ID (not
5942    including entries with the **Require** behavior).
5943 -  The third element is the value of the flag.
5944
5945 When two (or more) modules are merged together, the resulting
5946 ``llvm.module.flags`` metadata is the union of the modules' flags. That is, for
5947 each unique metadata ID string, there will be exactly one entry in the merged
5948 modules ``llvm.module.flags`` metadata table, and the value for that entry will
5949 be determined by the merge behavior flag, as described below. The only exception
5950 is that entries with the *Require* behavior are always preserved.
5951
5952 The following behaviors are supported:
5953
5954 .. list-table::
5955    :header-rows: 1
5956    :widths: 10 90
5957
5958    * - Value
5959      - Behavior
5960
5961    * - 1
5962      - **Error**
5963            Emits an error if two values disagree, otherwise the resulting value
5964            is that of the operands.
5965
5966    * - 2
5967      - **Warning**
5968            Emits a warning if two values disagree. The result value will be the
5969            operand for the flag from the first module being linked.
5970
5971    * - 3
5972      - **Require**
5973            Adds a requirement that another module flag be present and have a
5974            specified value after linking is performed. The value must be a
5975            metadata pair, where the first element of the pair is the ID of the
5976            module flag to be restricted, and the second element of the pair is
5977            the value the module flag should be restricted to. This behavior can
5978            be used to restrict the allowable results (via triggering of an
5979            error) of linking IDs with the **Override** behavior.
5980
5981    * - 4
5982      - **Override**
5983            Uses the specified value, regardless of the behavior or value of the
5984            other module. If both modules specify **Override**, but the values
5985            differ, an error will be emitted.
5986
5987    * - 5
5988      - **Append**
5989            Appends the two values, which are required to be metadata nodes.
5990
5991    * - 6
5992      - **AppendUnique**
5993            Appends the two values, which are required to be metadata
5994            nodes. However, duplicate entries in the second list are dropped
5995            during the append operation.
5996
5997    * - 7
5998      - **Max**
5999            Takes the max of the two values, which are required to be integers.
6000
6001 It is an error for a particular unique flag ID to have multiple behaviors,
6002 except in the case of **Require** (which adds restrictions on another metadata
6003 value) or **Override**.
6004
6005 An example of module flags:
6006
6007 .. code-block:: llvm
6008
6009     !0 = !{ i32 1, !"foo", i32 1 }
6010     !1 = !{ i32 4, !"bar", i32 37 }
6011     !2 = !{ i32 2, !"qux", i32 42 }
6012     !3 = !{ i32 3, !"qux",
6013       !{
6014         !"foo", i32 1
6015       }
6016     }
6017     !llvm.module.flags = !{ !0, !1, !2, !3 }
6018
6019 -  Metadata ``!0`` has the ID ``!"foo"`` and the value '1'. The behavior
6020    if two or more ``!"foo"`` flags are seen is to emit an error if their
6021    values are not equal.
6022
6023 -  Metadata ``!1`` has the ID ``!"bar"`` and the value '37'. The
6024    behavior if two or more ``!"bar"`` flags are seen is to use the value
6025    '37'.
6026
6027 -  Metadata ``!2`` has the ID ``!"qux"`` and the value '42'. The
6028    behavior if two or more ``!"qux"`` flags are seen is to emit a
6029    warning if their values are not equal.
6030
6031 -  Metadata ``!3`` has the ID ``!"qux"`` and the value:
6032
6033    ::
6034
6035        !{ !"foo", i32 1 }
6036
6037    The behavior is to emit an error if the ``llvm.module.flags`` does not
6038    contain a flag with the ID ``!"foo"`` that has the value '1' after linking is
6039    performed.
6040
6041 Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata
6042 ----------------------------------------------------
6043
6044 On the Mach-O platform, Objective-C stores metadata about garbage
6045 collection in a special section called "image info". The metadata
6046 consists of a version number and a bitmask specifying what types of
6047 garbage collection are supported (if any) by the file. If two or more
6048 modules are linked together their garbage collection metadata needs to
6049 be merged rather than appended together.
6050
6051 The Objective-C garbage collection module flags metadata consists of the
6052 following key-value pairs:
6053
6054 .. list-table::
6055    :header-rows: 1
6056    :widths: 30 70
6057
6058    * - Key
6059      - Value
6060
6061    * - ``Objective-C Version``
6062      - **[Required]** --- The Objective-C ABI version. Valid values are 1 and 2.
6063
6064    * - ``Objective-C Image Info Version``
6065      - **[Required]** --- The version of the image info section. Currently
6066        always 0.
6067
6068    * - ``Objective-C Image Info Section``
6069      - **[Required]** --- The section to place the metadata. Valid values are
6070        ``"__OBJC, __image_info, regular"`` for Objective-C ABI version 1, and
6071        ``"__DATA,__objc_imageinfo, regular, no_dead_strip"`` for
6072        Objective-C ABI version 2.
6073
6074    * - ``Objective-C Garbage Collection``
6075      - **[Required]** --- Specifies whether garbage collection is supported or
6076        not. Valid values are 0, for no garbage collection, and 2, for garbage
6077        collection supported.
6078
6079    * - ``Objective-C GC Only``
6080      - **[Optional]** --- Specifies that only garbage collection is supported.
6081        If present, its value must be 6. This flag requires that the
6082        ``Objective-C Garbage Collection`` flag have the value 2.
6083
6084 Some important flag interactions:
6085
6086 -  If a module with ``Objective-C Garbage Collection`` set to 0 is
6087    merged with a module with ``Objective-C Garbage Collection`` set to
6088    2, then the resulting module has the
6089    ``Objective-C Garbage Collection`` flag set to 0.
6090 -  A module with ``Objective-C Garbage Collection`` set to 0 cannot be
6091    merged with a module with ``Objective-C GC Only`` set to 6.
6092
6093 C type width Module Flags Metadata
6094 ----------------------------------
6095
6096 The ARM backend emits a section into each generated object file describing the
6097 options that it was compiled with (in a compiler-independent way) to prevent
6098 linking incompatible objects, and to allow automatic library selection. Some
6099 of these options are not visible at the IR level, namely wchar_t width and enum
6100 width.
6101
6102 To pass this information to the backend, these options are encoded in module
6103 flags metadata, using the following key-value pairs:
6104
6105 .. list-table::
6106    :header-rows: 1
6107    :widths: 30 70
6108
6109    * - Key
6110      - Value
6111
6112    * - short_wchar
6113      - * 0 --- sizeof(wchar_t) == 4
6114        * 1 --- sizeof(wchar_t) == 2
6115
6116    * - short_enum
6117      - * 0 --- Enums are at least as large as an ``int``.
6118        * 1 --- Enums are stored in the smallest integer type which can
6119          represent all of its values.
6120
6121 For example, the following metadata section specifies that the module was
6122 compiled with a ``wchar_t`` width of 4 bytes, and the underlying type of an
6123 enum is the smallest type which can represent all of its values::
6124
6125     !llvm.module.flags = !{!0, !1}
6126     !0 = !{i32 1, !"short_wchar", i32 1}
6127     !1 = !{i32 1, !"short_enum", i32 0}
6128
6129 Automatic Linker Flags Named Metadata
6130 =====================================
6131
6132 Some targets support embedding of flags to the linker inside individual object
6133 files. Typically this is used in conjunction with language extensions which
6134 allow source files to contain linker command line options, and have these
6135 automatically be transmitted to the linker via object files.
6136
6137 These flags are encoded in the IR using named metadata with the name
6138 ``!llvm.linker.options``. Each operand is expected to be a metadata node
6139 which should be a list of other metadata nodes, each of which should be a
6140 list of metadata strings defining linker options.
6141
6142 For example, the following metadata section specifies two separate sets of
6143 linker options, presumably to link against ``libz`` and the ``Cocoa``
6144 framework::
6145
6146     !0 = !{ !"-lz" }
6147     !1 = !{ !"-framework", !"Cocoa" }
6148     !llvm.linker.options = !{ !0, !1 }
6149
6150 The metadata encoding as lists of lists of options, as opposed to a collapsed
6151 list of options, is chosen so that the IR encoding can use multiple option
6152 strings to specify e.g., a single library, while still having that specifier be
6153 preserved as an atomic element that can be recognized by a target specific
6154 assembly writer or object file emitter.
6155
6156 Each individual option is required to be either a valid option for the target's
6157 linker, or an option that is reserved by the target specific assembly writer or
6158 object file emitter. No other aspect of these options is defined by the IR.
6159
6160 Dependent Libs Named Metadata
6161 =============================
6162
6163 Some targets support embedding of strings into object files to indicate
6164 a set of libraries to add to the link. Typically this is used in conjunction
6165 with language extensions which allow source files to explicitly declare the
6166 libraries they depend on, and have these automatically be transmitted to the
6167 linker via object files.
6168
6169 The list is encoded in the IR using named metadata with the name
6170 ``!llvm.dependent-libraries``. Each operand is expected to be a metadata node
6171 which should contain a single string operand.
6172
6173 For example, the following metadata section contains two library specfiers::
6174
6175     !0 = !{!"a library specifier"}
6176     !1 = !{!"another library specifier"}
6177     !llvm.dependent-libraries = !{ !0, !1 }
6178
6179 Each library specifier will be handled independently by the consuming linker.
6180 The effect of the library specifiers are defined by the consuming linker.
6181
6182 .. _summary:
6183
6184 ThinLTO Summary
6185 ===============
6186
6187 Compiling with `ThinLTO <https://clang.llvm.org/docs/ThinLTO.html>`_
6188 causes the building of a compact summary of the module that is emitted into
6189 the bitcode. The summary is emitted into the LLVM assembly and identified
6190 in syntax by a caret ('``^``').
6191
6192 The summary is parsed into a bitcode output, along with the Module
6193 IR, via the "``llvm-as``" tool. Tools that parse the Module IR for the purposes
6194 of optimization (e.g. "``clang -x ir``" and "``opt``"), will ignore the
6195 summary entries (just as they currently ignore summary entries in a bitcode
6196 input file).
6197
6198 Eventually, the summary will be parsed into a ModuleSummaryIndex object under
6199 the same conditions where summary index is currently built from bitcode.
6200 Specifically, tools that test the Thin Link portion of a ThinLTO compile
6201 (i.e. llvm-lto and llvm-lto2), or when parsing a combined index
6202 for a distributed ThinLTO backend via clang's "``-fthinlto-index=<>``" flag
6203 (this part is not yet implemented, use llvm-as to create a bitcode object
6204 before feeding into thin link tools for now).
6205
6206 There are currently 3 types of summary entries in the LLVM assembly:
6207 :ref:`module paths<module_path_summary>`,
6208 :ref:`global values<gv_summary>`, and
6209 :ref:`type identifiers<typeid_summary>`.
6210
6211 .. _module_path_summary:
6212
6213 Module Path Summary Entry
6214 -------------------------
6215
6216 Each module path summary entry lists a module containing global values included
6217 in the summary. For a single IR module there will be one such entry, but
6218 in a combined summary index produced during the thin link, there will be
6219 one module path entry per linked module with summary.
6220
6221 Example:
6222
6223 .. code-block:: text
6224
6225     ^0 = module: (path: "/path/to/file.o", hash: (2468601609, 1329373163, 1565878005, 638838075, 3148790418))
6226
6227 The ``path`` field is a string path to the bitcode file, and the ``hash``
6228 field is the 160-bit SHA-1 hash of the IR bitcode contents, used for
6229 incremental builds and caching.
6230
6231 .. _gv_summary:
6232
6233 Global Value Summary Entry
6234 --------------------------
6235
6236 Each global value summary entry corresponds to a global value defined or
6237 referenced by a summarized module.
6238
6239 Example:
6240
6241 .. code-block:: text
6242
6243     ^4 = gv: (name: "f"[, summaries: (Summary)[, (Summary)]*]?) ; guid = 14740650423002898831
6244
6245 For declarations, there will not be a summary list. For definitions, a
6246 global value will contain a list of summaries, one per module containing
6247 a definition. There can be multiple entries in a combined summary index
6248 for symbols with weak linkage.
6249
6250 Each ``Summary`` format will depend on whether the global value is a
6251 :ref:`function<function_summary>`, :ref:`variable<variable_summary>`, or
6252 :ref:`alias<alias_summary>`.
6253
6254 .. _function_summary:
6255
6256 Function Summary
6257 ^^^^^^^^^^^^^^^^
6258
6259 If the global value is a function, the ``Summary`` entry will look like:
6260
6261 .. code-block:: text
6262
6263     function: (module: ^0, flags: (linkage: external, notEligibleToImport: 0, live: 0, dsoLocal: 0), insts: 2[, FuncFlags]?[, Calls]?[, TypeIdInfo]?[, Refs]?
6264
6265 The ``module`` field includes the summary entry id for the module containing
6266 this definition, and the ``flags`` field contains information such as
6267 the linkage type, a flag indicating whether it is legal to import the
6268 definition, whether it is globally live and whether the linker resolved it
6269 to a local definition (the latter two are populated during the thin link).
6270 The ``insts`` field contains the number of IR instructions in the function.
6271 Finally, there are several optional fields: :ref:`FuncFlags<funcflags_summary>`,
6272 :ref:`Calls<calls_summary>`, :ref:`TypeIdInfo<typeidinfo_summary>`,
6273 :ref:`Refs<refs_summary>`.
6274
6275 .. _variable_summary:
6276
6277 Global Variable Summary
6278 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
6279
6280 If the global value is a variable, the ``Summary`` entry will look like:
6281
6282 .. code-block:: text
6283
6284     variable: (module: ^0, flags: (linkage: external, notEligibleToImport: 0, live: 0, dsoLocal: 0)[, Refs]?
6285
6286 The variable entry contains a subset of the fields in a
6287 :ref:`function summary <function_summary>`, see the descriptions there.
6288
6289 .. _alias_summary:
6290
6291 Alias Summary
6292 ^^^^^^^^^^^^^
6293
6294 If the global value is an alias, the ``Summary`` entry will look like:
6295
6296 .. code-block:: text
6297
6298     alias: (module: ^0, flags: (linkage: external, notEligibleToImport: 0, live: 0, dsoLocal: 0), aliasee: ^2)
6299
6300 The ``module`` and ``flags`` fields are as described for a
6301 :ref:`function summary <function_summary>`. The ``aliasee`` field
6302 contains a reference to the global value summary entry of the aliasee.
6303
6304 .. _funcflags_summary:
6305
6306 Function Flags
6307 ^^^^^^^^^^^^^^
6308
6309 The optional ``FuncFlags`` field looks like:
6310
6311 .. code-block:: text
6312
6313     funcFlags: (readNone: 0, readOnly: 0, noRecurse: 0, returnDoesNotAlias: 0)
6314
6315 If unspecified, flags are assumed to hold the conservative ``false`` value of
6316 ``0``.
6317
6318 .. _calls_summary:
6319
6320 Calls
6321 ^^^^^
6322
6323 The optional ``Calls`` field looks like:
6324
6325 .. code-block:: text
6326
6327     calls: ((Callee)[, (Callee)]*)
6328
6329 where each ``Callee`` looks like:
6330
6331 .. code-block:: text
6332
6333     callee: ^1[, hotness: None]?[, relbf: 0]?
6334
6335 The ``callee`` refers to the summary entry id of the callee. At most one
6336 of ``hotness`` (which can take the values ``Unknown``, ``Cold``, ``None``,
6337 ``Hot``, and ``Critical``), and ``relbf`` (which holds the integer
6338 branch frequency relative to the entry frequency, scaled down by 2^8)
6339 may be specified. The defaults are ``Unknown`` and ``0``, respectively.
6340
6341 .. _refs_summary:
6342
6343 Refs
6344 ^^^^
6345
6346 The optional ``Refs`` field looks like:
6347
6348 .. code-block:: text
6349
6350     refs: ((Ref)[, (Ref)]*)
6351
6352 where each ``Ref`` contains a reference to the summary id of the referenced
6353 value (e.g. ``^1``).
6354
6355 .. _typeidinfo_summary:
6356
6357 TypeIdInfo
6358 ^^^^^^^^^^
6359
6360 The optional ``TypeIdInfo`` field, used for
6361 `Control Flow Integrity <http://clang.llvm.org/docs/ControlFlowIntegrity.html>`_,
6362 looks like:
6363
6364 .. code-block:: text
6365
6366     typeIdInfo: [(TypeTests)]?[, (TypeTestAssumeVCalls)]?[, (TypeCheckedLoadVCalls)]?[, (TypeTestAssumeConstVCalls)]?[, (TypeCheckedLoadConstVCalls)]?
6367
6368 These optional fields have the following forms:
6369
6370 TypeTests
6371 """""""""
6372
6373 .. code-block:: text
6374
6375     typeTests: (TypeIdRef[, TypeIdRef]*)
6376
6377 Where each ``TypeIdRef`` refers to a :ref:`type id<typeid_summary>`
6378 by summary id or ``GUID``.
6379
6380 TypeTestAssumeVCalls
6381 """"""""""""""""""""
6382
6383 .. code-block:: text
6384
6385     typeTestAssumeVCalls: (VFuncId[, VFuncId]*)
6386
6387 Where each VFuncId has the format:
6388
6389 .. code-block:: text
6390
6391     vFuncId: (TypeIdRef, offset: 16)
6392
6393 Where each ``TypeIdRef`` refers to a :ref:`type id<typeid_summary>`
6394 by summary id or ``GUID`` preceeded by a ``guid:`` tag.
6395
6396 TypeCheckedLoadVCalls
6397 """""""""""""""""""""
6398
6399 .. code-block:: text
6400
6401     typeCheckedLoadVCalls: (VFuncId[, VFuncId]*)
6402
6403 Where each VFuncId has the format described for ``TypeTestAssumeVCalls``.
6404
6405 TypeTestAssumeConstVCalls
6406 """""""""""""""""""""""""
6407
6408 .. code-block:: text
6409
6410     typeTestAssumeConstVCalls: (ConstVCall[, ConstVCall]*)
6411
6412 Where each ConstVCall has the format:
6413
6414 .. code-block:: text
6415
6416     (VFuncId, args: (Arg[, Arg]*))
6417
6418 and where each VFuncId has the format described for ``TypeTestAssumeVCalls``,
6419 and each Arg is an integer argument number.
6420
6421 TypeCheckedLoadConstVCalls
6422 """"""""""""""""""""""""""
6423
6424 .. code-block:: text
6425
6426     typeCheckedLoadConstVCalls: (ConstVCall[, ConstVCall]*)
6427
6428 Where each ConstVCall has the format described for
6429 ``TypeTestAssumeConstVCalls``.
6430
6431 .. _typeid_summary:
6432
6433 Type ID Summary Entry
6434 ---------------------
6435
6436 Each type id summary entry corresponds to a type identifier resolution
6437 which is generated during the LTO link portion of the compile when building
6438 with `Control Flow Integrity <http://clang.llvm.org/docs/ControlFlowIntegrity.html>`_,
6439 so these are only present in a combined summary index.
6440
6441 Example:
6442
6443 .. code-block:: text
6444
6445     ^4 = typeid: (name: "_ZTS1A", summary: (typeTestRes: (kind: allOnes, sizeM1BitWidth: 7[, alignLog2: 0]?[, sizeM1: 0]?[, bitMask: 0]?[, inlineBits: 0]?)[, WpdResolutions]?)) ; guid = 7004155349499253778
6446
6447 The ``typeTestRes`` gives the type test resolution ``kind`` (which may
6448 be ``unsat``, ``byteArray``, ``inline``, ``single``, or ``allOnes``), and
6449 the ``size-1`` bit width. It is followed by optional flags, which default to 0,
6450 and an optional WpdResolutions (whole program devirtualization resolution)
6451 field that looks like:
6452
6453 .. code-block:: text
6454
6455     wpdResolutions: ((offset: 0, WpdRes)[, (offset: 1, WpdRes)]*
6456
6457 where each entry is a mapping from the given byte offset to the whole-program
6458 devirtualization resolution WpdRes, that has one of the following formats:
6459
6460 .. code-block:: text
6461
6462     wpdRes: (kind: branchFunnel)
6463     wpdRes: (kind: singleImpl, singleImplName: "_ZN1A1nEi")
6464     wpdRes: (kind: indir)
6465
6466 Additionally, each wpdRes has an optional ``resByArg`` field, which
6467 describes the resolutions for calls with all constant integer arguments:
6468
6469 .. code-block:: text
6470
6471     resByArg: (ResByArg[, ResByArg]*)
6472
6473 where ResByArg is:
6474
6475 .. code-block:: text
6476
6477     args: (Arg[, Arg]*), byArg: (kind: UniformRetVal[, info: 0][, byte: 0][, bit: 0])
6478
6479 Where the ``kind`` can be ``Indir``, ``UniformRetVal``, ``UniqueRetVal``
6480 or ``VirtualConstProp``. The ``info`` field is only used if the kind
6481 is ``UniformRetVal`` (indicates the uniform return value), or
6482 ``UniqueRetVal`` (holds the return value associated with the unique vtable
6483 (0 or 1)). The ``byte`` and ``bit`` fields are only used if the target does
6484 not support the use of absolute symbols to store constants.
6485
6486 .. _intrinsicglobalvariables:
6487
6488 Intrinsic Global Variables
6489 ==========================
6490
6491 LLVM has a number of "magic" global variables that contain data that
6492 affect code generation or other IR semantics. These are documented here.
6493 All globals of this sort should have a section specified as
6494 "``llvm.metadata``". This section and all globals that start with
6495 "``llvm.``" are reserved for use by LLVM.
6496
6497 .. _gv_llvmused:
6498
6499 The '``llvm.used``' Global Variable
6500 -----------------------------------
6501
6502 The ``@llvm.used`` global is an array which has
6503 :ref:`appending linkage <linkage_appending>`. This array contains a list of
6504 pointers to named global variables, functions and aliases which may optionally
6505 have a pointer cast formed of bitcast or getelementptr. For example, a legal
6506 use of it is:
6507
6508 .. code-block:: llvm
6509
6510     @X = global i8 4
6511     @Y = global i32 123
6512
6513     @llvm.used = appending global [2 x i8*] [
6514        i8* @X,
6515        i8* bitcast (i32* @Y to i8*)
6516     ], section "llvm.metadata"
6517
6518 If a symbol appears in the ``@llvm.used`` list, then the compiler, assembler,
6519 and linker are required to treat the symbol as if there is a reference to the
6520 symbol that it cannot see (which is why they have to be named). For example, if
6521 a variable has internal linkage and no references other than that from the
6522 ``@llvm.used`` list, it cannot be deleted. This is commonly used to represent
6523 references from inline asms and other things the compiler cannot "see", and
6524 corresponds to "``attribute((used))``" in GNU C.
6525
6526 On some targets, the code generator must emit a directive to the
6527 assembler or object file to prevent the assembler and linker from
6528 molesting the symbol.
6529
6530 .. _gv_llvmcompilerused:
6531
6532 The '``llvm.compiler.used``' Global Variable
6533 --------------------------------------------
6534
6535 The ``@llvm.compiler.used`` directive is the same as the ``@llvm.used``
6536 directive, except that it only prevents the compiler from touching the
6537 symbol. On targets that support it, this allows an intelligent linker to
6538 optimize references to the symbol without being impeded as it would be
6539 by ``@llvm.used``.
6540
6541 This is a rare construct that should only be used in rare circumstances,
6542 and should not be exposed to source languages.
6543
6544 .. _gv_llvmglobalctors:
6545
6546 The '``llvm.global_ctors``' Global Variable
6547 -------------------------------------------
6548
6549 .. code-block:: llvm
6550
6551     %0 = type { i32, void ()*, i8* }
6552     @llvm.global_ctors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @ctor, i8* @data }]
6553
6554 The ``@llvm.global_ctors`` array contains a list of constructor
6555 functions, priorities, and an associated global or function.
6556 The functions referenced by this array will be called in ascending order
6557 of priority (i.e. lowest first) when the module is loaded. The order of
6558 functions with the same priority is not defined.
6559
6560 If the third field is non-null, and points to a global variable
6561 or function, the initializer function will only run if the associated
6562 data from the current module is not discarded.
6563
6564 .. _llvmglobaldtors:
6565
6566 The '``llvm.global_dtors``' Global Variable
6567 -------------------------------------------
6568
6569 .. code-block:: llvm
6570
6571     %0 = type { i32, void ()*, i8* }
6572     @llvm.global_dtors = appending global [1 x %0] [%0 { i32 65535, void ()* @dtor, i8* @data }]
6573
6574 The ``@llvm.global_dtors`` array contains a list of destructor
6575 functions, priorities, and an associated global or function.
6576 The functions referenced by this array will be called in descending
6577 order of priority (i.e. highest first) when the module is unloaded. The
6578 order of functions with the same priority is not defined.
6579
6580 If the third field is non-null, and points to a global variable
6581 or function, the destructor function will only run if the associated
6582 data from the current module is not discarded.
6583
6584 Instruction Reference
6585 =====================
6586
6587 The LLVM instruction set consists of several different classifications
6588 of instructions: :ref:`terminator instructions <terminators>`, :ref:`binary
6589 instructions <binaryops>`, :ref:`bitwise binary
6590 instructions <bitwiseops>`, :ref:`memory instructions <memoryops>`, and
6591 :ref:`other instructions <otherops>`.
6592
6593 .. _terminators:
6594
6595 Terminator Instructions
6596 -----------------------
6597
6598 As mentioned :ref:`previously <functionstructure>`, every basic block in a
6599 program ends with a "Terminator" instruction, which indicates which
6600 block should be executed after the current block is finished. These
6601 terminator instructions typically yield a '``void``' value: they produce
6602 control flow, not values (the one exception being the
6603 ':ref:`invoke <i_invoke>`' instruction).
6604
6605 The terminator instructions are: ':ref:`ret <i_ret>`',
6606 ':ref:`br <i_br>`', ':ref:`switch <i_switch>`',
6607 ':ref:`indirectbr <i_indirectbr>`', ':ref:`invoke <i_invoke>`',
6608 ':ref:`callbr <i_callbr>`'
6609 ':ref:`resume <i_resume>`', ':ref:`catchswitch <i_catchswitch>`',
6610 ':ref:`catchret <i_catchret>`',
6611 ':ref:`cleanupret <i_cleanupret>`',
6612 and ':ref:`unreachable <i_unreachable>`'.
6613
6614 .. _i_ret:
6615
6616 '``ret``' Instruction
6617 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
6618
6619 Syntax:
6620 """""""
6621
6622 ::
6623
6624       ret <type> <value>       ; Return a value from a non-void function
6625       ret void                 ; Return from void function
6626
6627 Overview:
6628 """""""""
6629
6630 The '``ret``' instruction is used to return control flow (and optionally
6631 a value) from a function back to the caller.
6632
6633 There are two forms of the '``ret``' instruction: one that returns a
6634 value and then causes control flow, and one that just causes control
6635 flow to occur.
6636
6637 Arguments:
6638 """"""""""
6639
6640 The '``ret``' instruction optionally accepts a single argument, the
6641 return value. The type of the return value must be a ':ref:`first
6642 class <t_firstclass>`' type.
6643
6644 A function is not :ref:`well formed <wellformed>` if it has a non-void
6645 return type and contains a '``ret``' instruction with no return value or
6646 a return value with a type that does not match its type, or if it has a
6647 void return type and contains a '``ret``' instruction with a return
6648 value.
6649
6650 Semantics:
6651 """"""""""
6652
6653 When the '``ret``' instruction is executed, control flow returns back to
6654 the calling function's context. If the caller is a
6655 ":ref:`call <i_call>`" instruction, execution continues at the
6656 instruction after the call. If the caller was an
6657 ":ref:`invoke <i_invoke>`" instruction, execution continues at the
6658 beginning of the "normal" destination block. If the instruction returns
6659 a value, that value shall set the call or invoke instruction's return
6660 value.
6661
6662 Example:
6663 """"""""
6664
6665 .. code-block:: llvm
6666
6667       ret i32 5                       ; Return an integer value of 5
6668       ret void                        ; Return from a void function
6669       ret { i32, i8 } { i32 4, i8 2 } ; Return a struct of values 4 and 2
6670
6671 .. _i_br:
6672
6673 '``br``' Instruction
6674 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
6675
6676 Syntax:
6677 """""""
6678
6679 ::
6680
6681       br i1 <cond>, label <iftrue>, label <iffalse>
6682       br label <dest>          ; Unconditional branch
6683
6684 Overview:
6685 """""""""
6686
6687 The '``br``' instruction is used to cause control flow to transfer to a
6688 different basic block in the current function. There are two forms of
6689 this instruction, corresponding to a conditional branch and an
6690 unconditional branch.
6691
6692 Arguments:
6693 """"""""""
6694
6695 The conditional branch form of the '``br``' instruction takes a single
6696 '``i1``' value and two '``label``' values. The unconditional form of the
6697 '``br``' instruction takes a single '``label``' value as a target.
6698
6699 Semantics:
6700 """"""""""
6701
6702 Upon execution of a conditional '``br``' instruction, the '``i1``'
6703 argument is evaluated. If the value is ``true``, control flows to the
6704 '``iftrue``' ``label`` argument. If "cond" is ``false``, control flows
6705 to the '``iffalse``' ``label`` argument.
6706
6707 Example:
6708 """"""""
6709
6710 .. code-block:: llvm
6711
6712     Test:
6713       %cond = icmp eq i32 %a, %b
6714       br i1 %cond, label %IfEqual, label %IfUnequal
6715     IfEqual:
6716       ret i32 1
6717     IfUnequal:
6718       ret i32 0
6719
6720 .. _i_switch:
6721
6722 '``switch``' Instruction
6723 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
6724
6725 Syntax:
6726 """""""
6727
6728 ::
6729
6730       switch <intty> <value>, label <defaultdest> [ <intty> <val>, label <dest> ... ]
6731
6732 Overview:
6733 """""""""
6734
6735 The '``switch``' instruction is used to transfer control flow to one of
6736 several different places. It is a generalization of the '``br``'
6737 instruction, allowing a branch to occur to one of many possible
6738 destinations.
6739
6740 Arguments:
6741 """"""""""
6742
6743 The '``switch``' instruction uses three parameters: an integer
6744 comparison value '``value``', a default '``label``' destination, and an
6745 array of pairs of comparison value constants and '``label``'s. The table
6746 is not allowed to contain duplicate constant entries.
6747
6748 Semantics:
6749 """"""""""
6750
6751 The ``switch`` instruction specifies a table of values and destinations.
6752 When the '``switch``' instruction is executed, this table is searched
6753 for the given value. If the value is found, control flow is transferred
6754 to the corresponding destination; otherwise, control flow is transferred
6755 to the default destination.
6756
6757 Implementation:
6758 """""""""""""""
6759
6760 Depending on properties of the target machine and the particular
6761 ``switch`` instruction, this instruction may be code generated in
6762 different ways. For example, it could be generated as a series of
6763 chained conditional branches or with a lookup table.
6764
6765 Example:
6766 """"""""
6767
6768 .. code-block:: llvm
6769
6770      ; Emulate a conditional br instruction
6771      %Val = zext i1 %value to i32
6772      switch i32 %Val, label %truedest [ i32 0, label %falsedest ]
6773
6774      ; Emulate an unconditional br instruction
6775      switch i32 0, label %dest [ ]
6776
6777      ; Implement a jump table:
6778      switch i32 %val, label %otherwise [ i32 0, label %onzero
6779                                          i32 1, label %onone
6780                                          i32 2, label %ontwo ]
6781
6782 .. _i_indirectbr:
6783
6784 '``indirectbr``' Instruction
6785 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
6786
6787 Syntax:
6788 """""""
6789
6790 ::
6791
6792       indirectbr <somety>* <address>, [ label <dest1>, label <dest2>, ... ]
6793
6794 Overview:
6795 """""""""
6796
6797 The '``indirectbr``' instruction implements an indirect branch to a
6798 label within the current function, whose address is specified by
6799 "``address``". Address must be derived from a
6800 :ref:`blockaddress <blockaddress>` constant.
6801
6802 Arguments:
6803 """"""""""
6804
6805 The '``address``' argument is the address of the label to jump to. The
6806 rest of the arguments indicate the full set of possible destinations
6807 that the address may point to. Blocks are allowed to occur multiple
6808 times in the destination list, though this isn't particularly useful.
6809
6810 This destination list is required so that dataflow analysis has an
6811 accurate understanding of the CFG.
6812
6813 Semantics:
6814 """"""""""
6815
6816 Control transfers to the block specified in the address argument. All
6817 possible destination blocks must be listed in the label list, otherwise
6818 this instruction has undefined behavior. This implies that jumps to
6819 labels defined in other functions have undefined behavior as well.
6820
6821 Implementation:
6822 """""""""""""""
6823
6824 This is typically implemented with a jump through a register.
6825
6826 Example:
6827 """"""""
6828
6829 .. code-block:: llvm
6830
6831      indirectbr i8* %Addr, [ label %bb1, label %bb2, label %bb3 ]
6832
6833 .. _i_invoke:
6834
6835 '``invoke``' Instruction
6836 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
6837
6838 Syntax:
6839 """""""
6840
6841 ::
6842
6843       <result> = invoke [cconv] [ret attrs] [addrspace(<num>)] [<ty>|<fnty> <fnptrval>(<function args>) [fn attrs]
6844                     [operand bundles] to label <normal label> unwind label <exception label>
6845
6846 Overview:
6847 """""""""
6848
6849 The '``invoke``' instruction causes control to transfer to a specified
6850 function, with the possibility of control flow transfer to either the
6851 '``normal``' label or the '``exception``' label. If the callee function
6852 returns with the "``ret``" instruction, control flow will return to the
6853 "normal" label. If the callee (or any indirect callees) returns via the
6854 ":ref:`resume <i_resume>`" instruction or other exception handling
6855 mechanism, control is interrupted and continued at the dynamically
6856 nearest "exception" label.
6857
6858 The '``exception``' label is a `landing
6859 pad <ExceptionHandling.html#overview>`_ for the exception. As such,
6860 '``exception``' label is required to have the
6861 ":ref:`landingpad <i_landingpad>`" instruction, which contains the
6862 information about the behavior of the program after unwinding happens,
6863 as its first non-PHI instruction. The restrictions on the
6864 "``landingpad``" instruction's tightly couples it to the "``invoke``"
6865 instruction, so that the important information contained within the
6866 "``landingpad``" instruction can't be lost through normal code motion.
6867
6868 Arguments:
6869 """"""""""
6870
6871 This instruction requires several arguments:
6872
6873 #. The optional "cconv" marker indicates which :ref:`calling
6874    convention <callingconv>` the call should use. If none is
6875    specified, the call defaults to using C calling conventions.
6876 #. The optional :ref:`Parameter Attributes <paramattrs>` list for return
6877    values. Only '``zeroext``', '``signext``', and '``inreg``' attributes
6878    are valid here.
6879 #. The optional addrspace attribute can be used to indicate the address space
6880    of the called function. If it is not specified, the program address space
6881    from the :ref:`datalayout string<langref_datalayout>` will be used.
6882 #. '``ty``': the type of the call instruction itself which is also the
6883    type of the return value. Functions that return no value are marked
6884    ``void``.
6885 #. '``fnty``': shall be the signature of the function being invoked. The
6886    argument types must match the types implied by this signature. This
6887    type can be omitted if the function is not varargs.
6888 #. '``fnptrval``': An LLVM value containing a pointer to a function to
6889    be invoked. In most cases, this is a direct function invocation, but
6890    indirect ``invoke``'s are just as possible, calling an arbitrary pointer
6891    to function value.
6892 #. '``function args``': argument list whose types match the function
6893    signature argument types and parameter attributes. All arguments must
6894    be of :ref:`first class <t_firstclass>` type. If the function signature
6895    indicates the function accepts a variable number of arguments, the
6896    extra arguments can be specified.
6897 #. '``normal label``': the label reached when the called function
6898    executes a '``ret``' instruction.
6899 #. '``exception label``': the label reached when a callee returns via
6900    the :ref:`resume <i_resume>` instruction or other exception handling
6901    mechanism.
6902 #. The optional :ref:`function attributes <fnattrs>` list.
6903 #. The optional :ref:`operand bundles <opbundles>` list.
6904
6905 Semantics:
6906 """"""""""
6907
6908 This instruction is designed to operate as a standard '``call``'
6909 instruction in most regards. The primary difference is that it
6910 establishes an association with a label, which is used by the runtime
6911 library to unwind the stack.
6912
6913 This instruction is used in languages with destructors to ensure that
6914 proper cleanup is performed in the case of either a ``longjmp`` or a
6915 thrown exception. Additionally, this is important for implementation of
6916 '``catch``' clauses in high-level languages that support them.
6917
6918 For the purposes of the SSA form, the definition of the value returned
6919 by the '``invoke``' instruction is deemed to occur on the edge from the
6920 current block to the "normal" label. If the callee unwinds then no
6921 return value is available.
6922
6923 Example:
6924 """"""""
6925
6926 .. code-block:: llvm
6927
6928       %retval = invoke i32 @Test(i32 15) to label %Continue
6929                   unwind label %TestCleanup              ; i32:retval set
6930       %retval = invoke coldcc i32 %Testfnptr(i32 15) to label %Continue
6931                   unwind label %TestCleanup              ; i32:retval set
6932
6933 .. _i_callbr:
6934
6935 '``callbr``' Instruction
6936 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
6937
6938 Syntax:
6939 """""""
6940
6941 ::
6942
6943       <result> = callbr [cconv] [ret attrs] [addrspace(<num>)] [<ty>|<fnty> <fnptrval>(<function args>) [fn attrs]
6944                     [operand bundles] to label <normal label> or jump [other labels]
6945
6946 Overview:
6947 """""""""
6948
6949 The '``callbr``' instruction causes control to transfer to a specified
6950 function, with the possibility of control flow transfer to either the
6951 '``normal``' label or one of the '``other``' labels.
6952
6953 This instruction should only be used to implement the "goto" feature of gcc
6954 style inline assembly. Any other usage is an error in the IR verifier.
6955
6956 Arguments:
6957 """"""""""
6958
6959 This instruction requires several arguments:
6960
6961 #. The optional "cconv" marker indicates which :ref:`calling
6962    convention <callingconv>` the call should use. If none is
6963    specified, the call defaults to using C calling conventions.
6964 #. The optional :ref:`Parameter Attributes <paramattrs>` list for return
6965    values. Only '``zeroext``', '``signext``', and '``inreg``' attributes
6966    are valid here.
6967 #. The optional addrspace attribute can be used to indicate the address space
6968    of the called function. If it is not specified, the program address space
6969    from the :ref:`datalayout string<langref_datalayout>` will be used.
6970 #. '``ty``': the type of the call instruction itself which is also the
6971    type of the return value. Functions that return no value are marked
6972    ``void``.
6973 #. '``fnty``': shall be the signature of the function being called. The
6974    argument types must match the types implied by this signature. This
6975    type can be omitted if the function is not varargs.
6976 #. '``fnptrval``': An LLVM value containing a pointer to a function to
6977    be called. In most cases, this is a direct function call, but
6978    indirect ``callbr``'s are just as possible, calling an arbitrary pointer
6979    to function value.
6980 #. '``function args``': argument list whose types match the function
6981    signature argument types and parameter attributes. All arguments must
6982    be of :ref:`first class <t_firstclass>` type. If the function signature
6983    indicates the function accepts a variable number of arguments, the
6984    extra arguments can be specified.
6985 #. '``normal label``': the label reached when the called function
6986    executes a '``ret``' instruction.
6987 #. '``other labels``': the labels reached when a callee transfers control
6988    to a location other than the normal '``normal label``'
6989 #. The optional :ref:`function attributes <fnattrs>` list.
6990 #. The optional :ref:`operand bundles <opbundles>` list.
6991
6992 Semantics:
6993 """"""""""
6994
6995 This instruction is designed to operate as a standard '``call``'
6996 instruction in most regards. The primary difference is that it
6997 establishes an association with additional labels to define where control
6998 flow goes after the call.
6999
7000 The only use of this today is to implement the "goto" feature of gcc inline
7001 assembly where additional labels can be provided as locations for the inline
7002 assembly to jump to.
7003
7004 Example:
7005 """"""""
7006
7007 .. code-block:: text
7008
7009       callbr void asm "", "r,x"(i32 %x, i8 *blockaddress(@foo, %fail))
7010                   to label %normal or jump [label %fail]
7011
7012 .. _i_resume:
7013
7014 '``resume``' Instruction
7015 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7016
7017 Syntax:
7018 """""""
7019
7020 ::
7021
7022       resume <type> <value>
7023
7024 Overview:
7025 """""""""
7026
7027 The '``resume``' instruction is a terminator instruction that has no
7028 successors.
7029
7030 Arguments:
7031 """"""""""
7032
7033 The '``resume``' instruction requires one argument, which must have the
7034 same type as the result of any '``landingpad``' instruction in the same
7035 function.
7036
7037 Semantics:
7038 """"""""""
7039
7040 The '``resume``' instruction resumes propagation of an existing
7041 (in-flight) exception whose unwinding was interrupted with a
7042 :ref:`landingpad <i_landingpad>` instruction.
7043
7044 Example:
7045 """"""""
7046
7047 .. code-block:: llvm
7048
7049       resume { i8*, i32 } %exn
7050
7051 .. _i_catchswitch:
7052
7053 '``catchswitch``' Instruction
7054 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7055
7056 Syntax:
7057 """""""
7058
7059 ::
7060
7061       <resultval> = catchswitch within <parent> [ label <handler1>, label <handler2>, ... ] unwind to caller
7062       <resultval> = catchswitch within <parent> [ label <handler1>, label <handler2>, ... ] unwind label <default>
7063
7064 Overview:
7065 """""""""
7066
7067 The '``catchswitch``' instruction is used by `LLVM's exception handling system
7068 <ExceptionHandling.html#overview>`_ to describe the set of possible catch handlers
7069 that may be executed by the :ref:`EH personality routine <personalityfn>`.
7070
7071 Arguments:
7072 """"""""""
7073
7074 The ``parent`` argument is the token of the funclet that contains the
7075 ``catchswitch`` instruction. If the ``catchswitch`` is not inside a funclet,
7076 this operand may be the token ``none``.
7077
7078 The ``default`` argument is the label of another basic block beginning with
7079 either a ``cleanuppad`` or ``catchswitch`` instruction.  This unwind destination
7080 must be a legal target with respect to the ``parent`` links, as described in
7081 the `exception handling documentation\ <ExceptionHandling.html#wineh-constraints>`_.
7082
7083 The ``handlers`` are a nonempty list of successor blocks that each begin with a
7084 :ref:`catchpad <i_catchpad>` instruction.
7085
7086 Semantics:
7087 """"""""""
7088
7089 Executing this instruction transfers control to one of the successors in
7090 ``handlers``, if appropriate, or continues to unwind via the unwind label if
7091 present.
7092
7093 The ``catchswitch`` is both a terminator and a "pad" instruction, meaning that
7094 it must be both the first non-phi instruction and last instruction in the basic
7095 block. Therefore, it must be the only non-phi instruction in the block.
7096
7097 Example:
7098 """"""""
7099
7100 .. code-block:: text
7101
7102     dispatch1:
7103       %cs1 = catchswitch within none [label %handler0, label %handler1] unwind to caller
7104     dispatch2:
7105       %cs2 = catchswitch within %parenthandler [label %handler0] unwind label %cleanup
7106
7107 .. _i_catchret:
7108
7109 '``catchret``' Instruction
7110 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7111
7112 Syntax:
7113 """""""
7114
7115 ::
7116
7117       catchret from <token> to label <normal>
7118
7119 Overview:
7120 """""""""
7121
7122 The '``catchret``' instruction is a terminator instruction that has a
7123 single successor.
7124
7125
7126 Arguments:
7127 """"""""""
7128
7129 The first argument to a '``catchret``' indicates which ``catchpad`` it
7130 exits.  It must be a :ref:`catchpad <i_catchpad>`.
7131 The second argument to a '``catchret``' specifies where control will
7132 transfer to next.
7133
7134 Semantics:
7135 """"""""""
7136
7137 The '``catchret``' instruction ends an existing (in-flight) exception whose
7138 unwinding was interrupted with a :ref:`catchpad <i_catchpad>` instruction.  The
7139 :ref:`personality function <personalityfn>` gets a chance to execute arbitrary
7140 code to, for example, destroy the active exception.  Control then transfers to
7141 ``normal``.
7142
7143 The ``token`` argument must be a token produced by a ``catchpad`` instruction.
7144 If the specified ``catchpad`` is not the most-recently-entered not-yet-exited
7145 funclet pad (as described in the `EH documentation\ <ExceptionHandling.html#wineh-constraints>`_),
7146 the ``catchret``'s behavior is undefined.
7147
7148 Example:
7149 """"""""
7150
7151 .. code-block:: text
7152
7153       catchret from %catch label %continue
7154
7155 .. _i_cleanupret:
7156
7157 '``cleanupret``' Instruction
7158 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7159
7160 Syntax:
7161 """""""
7162
7163 ::
7164
7165       cleanupret from <value> unwind label <continue>
7166       cleanupret from <value> unwind to caller
7167
7168 Overview:
7169 """""""""
7170
7171 The '``cleanupret``' instruction is a terminator instruction that has
7172 an optional successor.
7173
7174
7175 Arguments:
7176 """"""""""
7177
7178 The '``cleanupret``' instruction requires one argument, which indicates
7179 which ``cleanuppad`` it exits, and must be a :ref:`cleanuppad <i_cleanuppad>`.
7180 If the specified ``cleanuppad`` is not the most-recently-entered not-yet-exited
7181 funclet pad (as described in the `EH documentation\ <ExceptionHandling.html#wineh-constraints>`_),
7182 the ``cleanupret``'s behavior is undefined.
7183
7184 The '``cleanupret``' instruction also has an optional successor, ``continue``,
7185 which must be the label of another basic block beginning with either a
7186 ``cleanuppad`` or ``catchswitch`` instruction.  This unwind destination must
7187 be a legal target with respect to the ``parent`` links, as described in the
7188 `exception handling documentation\ <ExceptionHandling.html#wineh-constraints>`_.
7189
7190 Semantics:
7191 """"""""""
7192
7193 The '``cleanupret``' instruction indicates to the
7194 :ref:`personality function <personalityfn>` that one
7195 :ref:`cleanuppad <i_cleanuppad>` it transferred control to has ended.
7196 It transfers control to ``continue`` or unwinds out of the function.
7197
7198 Example:
7199 """"""""
7200
7201 .. code-block:: text
7202
7203       cleanupret from %cleanup unwind to caller
7204       cleanupret from %cleanup unwind label %continue
7205
7206 .. _i_unreachable:
7207
7208 '``unreachable``' Instruction
7209 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7210
7211 Syntax:
7212 """""""
7213
7214 ::
7215
7216       unreachable
7217
7218 Overview:
7219 """""""""
7220
7221 The '``unreachable``' instruction has no defined semantics. This
7222 instruction is used to inform the optimizer that a particular portion of
7223 the code is not reachable. This can be used to indicate that the code
7224 after a no-return function cannot be reached, and other facts.
7225
7226 Semantics:
7227 """"""""""
7228
7229 The '``unreachable``' instruction has no defined semantics.
7230
7231 .. _unaryops:
7232
7233 Unary Operations
7234 -----------------
7235
7236 Unary operators require a single operand, execute an operation on
7237 it, and produce a single value. The operand might represent multiple
7238 data, as is the case with the :ref:`vector <t_vector>` data type. The
7239 result value has the same type as its operand.
7240
7241 .. _i_fneg:
7242
7243 '``fneg``' Instruction
7244 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7245
7246 Syntax:
7247 """""""
7248
7249 ::
7250
7251       <result> = fneg [fast-math flags]* <ty> <op1>   ; yields ty:result
7252
7253 Overview:
7254 """""""""
7255
7256 The '``fneg``' instruction returns the negation of its operand.
7257
7258 Arguments:
7259 """"""""""
7260
7261 The argument to the '``fneg``' instruction must be a
7262 :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>` of
7263 floating-point values.
7264
7265 Semantics:
7266 """"""""""
7267
7268 The value produced is a copy of the operand with its sign bit flipped.
7269 This instruction can also take any number of :ref:`fast-math
7270 flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable otherwise
7271 unsafe floating-point optimizations:
7272
7273 Example:
7274 """"""""
7275
7276 .. code-block:: text
7277
7278       <result> = fneg float %val          ; yields float:result = -%var
7279
7280 .. _binaryops:
7281
7282 Binary Operations
7283 -----------------
7284
7285 Binary operators are used to do most of the computation in a program.
7286 They require two operands of the same type, execute an operation on
7287 them, and produce a single value. The operands might represent multiple
7288 data, as is the case with the :ref:`vector <t_vector>` data type. The
7289 result value has the same type as its operands.
7290
7291 There are several different binary operators:
7292
7293 .. _i_add:
7294
7295 '``add``' Instruction
7296 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7297
7298 Syntax:
7299 """""""
7300
7301 ::
7302
7303       <result> = add <ty> <op1>, <op2>          ; yields ty:result
7304       <result> = add nuw <ty> <op1>, <op2>      ; yields ty:result
7305       <result> = add nsw <ty> <op1>, <op2>      ; yields ty:result
7306       <result> = add nuw nsw <ty> <op1>, <op2>  ; yields ty:result
7307
7308 Overview:
7309 """""""""
7310
7311 The '``add``' instruction returns the sum of its two operands.
7312
7313 Arguments:
7314 """"""""""
7315
7316 The two arguments to the '``add``' instruction must be
7317 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
7318 arguments must have identical types.
7319
7320 Semantics:
7321 """"""""""
7322
7323 The value produced is the integer sum of the two operands.
7324
7325 If the sum has unsigned overflow, the result returned is the
7326 mathematical result modulo 2\ :sup:`n`\ , where n is the bit width of
7327 the result.
7328
7329 Because LLVM integers use a two's complement representation, this
7330 instruction is appropriate for both signed and unsigned integers.
7331
7332 ``nuw`` and ``nsw`` stand for "No Unsigned Wrap" and "No Signed Wrap",
7333 respectively. If the ``nuw`` and/or ``nsw`` keywords are present, the
7334 result value of the ``add`` is a :ref:`poison value <poisonvalues>` if
7335 unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.
7336
7337 Example:
7338 """"""""
7339
7340 .. code-block:: text
7341
7342       <result> = add i32 4, %var          ; yields i32:result = 4 + %var
7343
7344 .. _i_fadd:
7345
7346 '``fadd``' Instruction
7347 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7348
7349 Syntax:
7350 """""""
7351
7352 ::
7353
7354       <result> = fadd [fast-math flags]* <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7355
7356 Overview:
7357 """""""""
7358
7359 The '``fadd``' instruction returns the sum of its two operands.
7360
7361 Arguments:
7362 """"""""""
7363
7364 The two arguments to the '``fadd``' instruction must be
7365 :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>` of
7366 floating-point values. Both arguments must have identical types.
7367
7368 Semantics:
7369 """"""""""
7370
7371 The value produced is the floating-point sum of the two operands.
7372 This instruction is assumed to execute in the default :ref:`floating-point
7373 environment <floatenv>`.
7374 This instruction can also take any number of :ref:`fast-math
7375 flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable otherwise
7376 unsafe floating-point optimizations:
7377
7378 Example:
7379 """"""""
7380
7381 .. code-block:: text
7382
7383       <result> = fadd float 4.0, %var          ; yields float:result = 4.0 + %var
7384
7385 '``sub``' Instruction
7386 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7387
7388 Syntax:
7389 """""""
7390
7391 ::
7392
7393       <result> = sub <ty> <op1>, <op2>          ; yields ty:result
7394       <result> = sub nuw <ty> <op1>, <op2>      ; yields ty:result
7395       <result> = sub nsw <ty> <op1>, <op2>      ; yields ty:result
7396       <result> = sub nuw nsw <ty> <op1>, <op2>  ; yields ty:result
7397
7398 Overview:
7399 """""""""
7400
7401 The '``sub``' instruction returns the difference of its two operands.
7402
7403 Note that the '``sub``' instruction is used to represent the '``neg``'
7404 instruction present in most other intermediate representations.
7405
7406 Arguments:
7407 """"""""""
7408
7409 The two arguments to the '``sub``' instruction must be
7410 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
7411 arguments must have identical types.
7412
7413 Semantics:
7414 """"""""""
7415
7416 The value produced is the integer difference of the two operands.
7417
7418 If the difference has unsigned overflow, the result returned is the
7419 mathematical result modulo 2\ :sup:`n`\ , where n is the bit width of
7420 the result.
7421
7422 Because LLVM integers use a two's complement representation, this
7423 instruction is appropriate for both signed and unsigned integers.
7424
7425 ``nuw`` and ``nsw`` stand for "No Unsigned Wrap" and "No Signed Wrap",
7426 respectively. If the ``nuw`` and/or ``nsw`` keywords are present, the
7427 result value of the ``sub`` is a :ref:`poison value <poisonvalues>` if
7428 unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.
7429
7430 Example:
7431 """"""""
7432
7433 .. code-block:: text
7434
7435       <result> = sub i32 4, %var          ; yields i32:result = 4 - %var
7436       <result> = sub i32 0, %val          ; yields i32:result = -%var
7437
7438 .. _i_fsub:
7439
7440 '``fsub``' Instruction
7441 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7442
7443 Syntax:
7444 """""""
7445
7446 ::
7447
7448       <result> = fsub [fast-math flags]* <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7449
7450 Overview:
7451 """""""""
7452
7453 The '``fsub``' instruction returns the difference of its two operands.
7454
7455 Arguments:
7456 """"""""""
7457
7458 The two arguments to the '``fsub``' instruction must be
7459 :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>` of
7460 floating-point values. Both arguments must have identical types.
7461
7462 Semantics:
7463 """"""""""
7464
7465 The value produced is the floating-point difference of the two operands.
7466 This instruction is assumed to execute in the default :ref:`floating-point
7467 environment <floatenv>`.
7468 This instruction can also take any number of :ref:`fast-math
7469 flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable otherwise
7470 unsafe floating-point optimizations:
7471
7472 Example:
7473 """"""""
7474
7475 .. code-block:: text
7476
7477       <result> = fsub float 4.0, %var           ; yields float:result = 4.0 - %var
7478       <result> = fsub float -0.0, %val          ; yields float:result = -%var
7479
7480 '``mul``' Instruction
7481 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7482
7483 Syntax:
7484 """""""
7485
7486 ::
7487
7488       <result> = mul <ty> <op1>, <op2>          ; yields ty:result
7489       <result> = mul nuw <ty> <op1>, <op2>      ; yields ty:result
7490       <result> = mul nsw <ty> <op1>, <op2>      ; yields ty:result
7491       <result> = mul nuw nsw <ty> <op1>, <op2>  ; yields ty:result
7492
7493 Overview:
7494 """""""""
7495
7496 The '``mul``' instruction returns the product of its two operands.
7497
7498 Arguments:
7499 """"""""""
7500
7501 The two arguments to the '``mul``' instruction must be
7502 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
7503 arguments must have identical types.
7504
7505 Semantics:
7506 """"""""""
7507
7508 The value produced is the integer product of the two operands.
7509
7510 If the result of the multiplication has unsigned overflow, the result
7511 returned is the mathematical result modulo 2\ :sup:`n`\ , where n is the
7512 bit width of the result.
7513
7514 Because LLVM integers use a two's complement representation, and the
7515 result is the same width as the operands, this instruction returns the
7516 correct result for both signed and unsigned integers. If a full product
7517 (e.g. ``i32`` * ``i32`` -> ``i64``) is needed, the operands should be
7518 sign-extended or zero-extended as appropriate to the width of the full
7519 product.
7520
7521 ``nuw`` and ``nsw`` stand for "No Unsigned Wrap" and "No Signed Wrap",
7522 respectively. If the ``nuw`` and/or ``nsw`` keywords are present, the
7523 result value of the ``mul`` is a :ref:`poison value <poisonvalues>` if
7524 unsigned and/or signed overflow, respectively, occurs.
7525
7526 Example:
7527 """"""""
7528
7529 .. code-block:: text
7530
7531       <result> = mul i32 4, %var          ; yields i32:result = 4 * %var
7532
7533 .. _i_fmul:
7534
7535 '``fmul``' Instruction
7536 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7537
7538 Syntax:
7539 """""""
7540
7541 ::
7542
7543       <result> = fmul [fast-math flags]* <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7544
7545 Overview:
7546 """""""""
7547
7548 The '``fmul``' instruction returns the product of its two operands.
7549
7550 Arguments:
7551 """"""""""
7552
7553 The two arguments to the '``fmul``' instruction must be
7554 :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>` of
7555 floating-point values. Both arguments must have identical types.
7556
7557 Semantics:
7558 """"""""""
7559
7560 The value produced is the floating-point product of the two operands.
7561 This instruction is assumed to execute in the default :ref:`floating-point
7562 environment <floatenv>`.
7563 This instruction can also take any number of :ref:`fast-math
7564 flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable otherwise
7565 unsafe floating-point optimizations:
7566
7567 Example:
7568 """"""""
7569
7570 .. code-block:: text
7571
7572       <result> = fmul float 4.0, %var          ; yields float:result = 4.0 * %var
7573
7574 '``udiv``' Instruction
7575 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7576
7577 Syntax:
7578 """""""
7579
7580 ::
7581
7582       <result> = udiv <ty> <op1>, <op2>         ; yields ty:result
7583       <result> = udiv exact <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7584
7585 Overview:
7586 """""""""
7587
7588 The '``udiv``' instruction returns the quotient of its two operands.
7589
7590 Arguments:
7591 """"""""""
7592
7593 The two arguments to the '``udiv``' instruction must be
7594 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
7595 arguments must have identical types.
7596
7597 Semantics:
7598 """"""""""
7599
7600 The value produced is the unsigned integer quotient of the two operands.
7601
7602 Note that unsigned integer division and signed integer division are
7603 distinct operations; for signed integer division, use '``sdiv``'.
7604
7605 Division by zero is undefined behavior. For vectors, if any element
7606 of the divisor is zero, the operation has undefined behavior.
7607
7608
7609 If the ``exact`` keyword is present, the result value of the ``udiv`` is
7610 a :ref:`poison value <poisonvalues>` if %op1 is not a multiple of %op2 (as
7611 such, "((a udiv exact b) mul b) == a").
7612
7613 Example:
7614 """"""""
7615
7616 .. code-block:: text
7617
7618       <result> = udiv i32 4, %var          ; yields i32:result = 4 / %var
7619
7620 '``sdiv``' Instruction
7621 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7622
7623 Syntax:
7624 """""""
7625
7626 ::
7627
7628       <result> = sdiv <ty> <op1>, <op2>         ; yields ty:result
7629       <result> = sdiv exact <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7630
7631 Overview:
7632 """""""""
7633
7634 The '``sdiv``' instruction returns the quotient of its two operands.
7635
7636 Arguments:
7637 """"""""""
7638
7639 The two arguments to the '``sdiv``' instruction must be
7640 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
7641 arguments must have identical types.
7642
7643 Semantics:
7644 """"""""""
7645
7646 The value produced is the signed integer quotient of the two operands
7647 rounded towards zero.
7648
7649 Note that signed integer division and unsigned integer division are
7650 distinct operations; for unsigned integer division, use '``udiv``'.
7651
7652 Division by zero is undefined behavior. For vectors, if any element
7653 of the divisor is zero, the operation has undefined behavior.
7654 Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
7655 occur, for example, by doing a 32-bit division of -2147483648 by -1.
7656
7657 If the ``exact`` keyword is present, the result value of the ``sdiv`` is
7658 a :ref:`poison value <poisonvalues>` if the result would be rounded.
7659
7660 Example:
7661 """"""""
7662
7663 .. code-block:: text
7664
7665       <result> = sdiv i32 4, %var          ; yields i32:result = 4 / %var
7666
7667 .. _i_fdiv:
7668
7669 '``fdiv``' Instruction
7670 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7671
7672 Syntax:
7673 """""""
7674
7675 ::
7676
7677       <result> = fdiv [fast-math flags]* <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7678
7679 Overview:
7680 """""""""
7681
7682 The '``fdiv``' instruction returns the quotient of its two operands.
7683
7684 Arguments:
7685 """"""""""
7686
7687 The two arguments to the '``fdiv``' instruction must be
7688 :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>` of
7689 floating-point values. Both arguments must have identical types.
7690
7691 Semantics:
7692 """"""""""
7693
7694 The value produced is the floating-point quotient of the two operands.
7695 This instruction is assumed to execute in the default :ref:`floating-point
7696 environment <floatenv>`.
7697 This instruction can also take any number of :ref:`fast-math
7698 flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable otherwise
7699 unsafe floating-point optimizations:
7700
7701 Example:
7702 """"""""
7703
7704 .. code-block:: text
7705
7706       <result> = fdiv float 4.0, %var          ; yields float:result = 4.0 / %var
7707
7708 '``urem``' Instruction
7709 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7710
7711 Syntax:
7712 """""""
7713
7714 ::
7715
7716       <result> = urem <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7717
7718 Overview:
7719 """""""""
7720
7721 The '``urem``' instruction returns the remainder from the unsigned
7722 division of its two arguments.
7723
7724 Arguments:
7725 """"""""""
7726
7727 The two arguments to the '``urem``' instruction must be
7728 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
7729 arguments must have identical types.
7730
7731 Semantics:
7732 """"""""""
7733
7734 This instruction returns the unsigned integer *remainder* of a division.
7735 This instruction always performs an unsigned division to get the
7736 remainder.
7737
7738 Note that unsigned integer remainder and signed integer remainder are
7739 distinct operations; for signed integer remainder, use '``srem``'.
7740
7741 Taking the remainder of a division by zero is undefined behavior.
7742 For vectors, if any element of the divisor is zero, the operation has
7743 undefined behavior.
7744
7745 Example:
7746 """"""""
7747
7748 .. code-block:: text
7749
7750       <result> = urem i32 4, %var          ; yields i32:result = 4 % %var
7751
7752 '``srem``' Instruction
7753 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7754
7755 Syntax:
7756 """""""
7757
7758 ::
7759
7760       <result> = srem <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7761
7762 Overview:
7763 """""""""
7764
7765 The '``srem``' instruction returns the remainder from the signed
7766 division of its two operands. This instruction can also take
7767 :ref:`vector <t_vector>` versions of the values in which case the elements
7768 must be integers.
7769
7770 Arguments:
7771 """"""""""
7772
7773 The two arguments to the '``srem``' instruction must be
7774 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
7775 arguments must have identical types.
7776
7777 Semantics:
7778 """"""""""
7779
7780 This instruction returns the *remainder* of a division (where the result
7781 is either zero or has the same sign as the dividend, ``op1``), not the
7782 *modulo* operator (where the result is either zero or has the same sign
7783 as the divisor, ``op2``) of a value. For more information about the
7784 difference, see `The Math
7785 Forum <http://mathforum.org/dr.math/problems/anne.4.28.99.html>`_. For a
7786 table of how this is implemented in various languages, please see
7787 `Wikipedia: modulo
7788 operation <http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation>`_.
7789
7790 Note that signed integer remainder and unsigned integer remainder are
7791 distinct operations; for unsigned integer remainder, use '``urem``'.
7792
7793 Taking the remainder of a division by zero is undefined behavior.
7794 For vectors, if any element of the divisor is zero, the operation has
7795 undefined behavior.
7796 Overflow also leads to undefined behavior; this is a rare case, but can
7797 occur, for example, by taking the remainder of a 32-bit division of
7798 -2147483648 by -1. (The remainder doesn't actually overflow, but this
7799 rule lets srem be implemented using instructions that return both the
7800 result of the division and the remainder.)
7801
7802 Example:
7803 """"""""
7804
7805 .. code-block:: text
7806
7807       <result> = srem i32 4, %var          ; yields i32:result = 4 % %var
7808
7809 .. _i_frem:
7810
7811 '``frem``' Instruction
7812 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7813
7814 Syntax:
7815 """""""
7816
7817 ::
7818
7819       <result> = frem [fast-math flags]* <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7820
7821 Overview:
7822 """""""""
7823
7824 The '``frem``' instruction returns the remainder from the division of
7825 its two operands.
7826
7827 Arguments:
7828 """"""""""
7829
7830 The two arguments to the '``frem``' instruction must be
7831 :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>` of
7832 floating-point values. Both arguments must have identical types.
7833
7834 Semantics:
7835 """"""""""
7836
7837 The value produced is the floating-point remainder of the two operands.
7838 This is the same output as a libm '``fmod``' function, but without any
7839 possibility of setting ``errno``. The remainder has the same sign as the
7840 dividend.
7841 This instruction is assumed to execute in the default :ref:`floating-point
7842 environment <floatenv>`.
7843 This instruction can also take any number of :ref:`fast-math
7844 flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable otherwise
7845 unsafe floating-point optimizations:
7846
7847 Example:
7848 """"""""
7849
7850 .. code-block:: text
7851
7852       <result> = frem float 4.0, %var          ; yields float:result = 4.0 % %var
7853
7854 .. _bitwiseops:
7855
7856 Bitwise Binary Operations
7857 -------------------------
7858
7859 Bitwise binary operators are used to do various forms of bit-twiddling
7860 in a program. They are generally very efficient instructions and can
7861 commonly be strength reduced from other instructions. They require two
7862 operands of the same type, execute an operation on them, and produce a
7863 single value. The resulting value is the same type as its operands.
7864
7865 '``shl``' Instruction
7866 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7867
7868 Syntax:
7869 """""""
7870
7871 ::
7872
7873       <result> = shl <ty> <op1>, <op2>           ; yields ty:result
7874       <result> = shl nuw <ty> <op1>, <op2>       ; yields ty:result
7875       <result> = shl nsw <ty> <op1>, <op2>       ; yields ty:result
7876       <result> = shl nuw nsw <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7877
7878 Overview:
7879 """""""""
7880
7881 The '``shl``' instruction returns the first operand shifted to the left
7882 a specified number of bits.
7883
7884 Arguments:
7885 """"""""""
7886
7887 Both arguments to the '``shl``' instruction must be the same
7888 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer type.
7889 '``op2``' is treated as an unsigned value.
7890
7891 Semantics:
7892 """"""""""
7893
7894 The value produced is ``op1`` \* 2\ :sup:`op2` mod 2\ :sup:`n`,
7895 where ``n`` is the width of the result. If ``op2`` is (statically or
7896 dynamically) equal to or larger than the number of bits in
7897 ``op1``, this instruction returns a :ref:`poison value <poisonvalues>`.
7898 If the arguments are vectors, each vector element of ``op1`` is shifted
7899 by the corresponding shift amount in ``op2``.
7900
7901 If the ``nuw`` keyword is present, then the shift produces a poison
7902 value if it shifts out any non-zero bits.
7903 If the ``nsw`` keyword is present, then the shift produces a poison
7904 value if it shifts out any bits that disagree with the resultant sign bit.
7905
7906 Example:
7907 """"""""
7908
7909 .. code-block:: text
7910
7911       <result> = shl i32 4, %var   ; yields i32: 4 << %var
7912       <result> = shl i32 4, 2      ; yields i32: 16
7913       <result> = shl i32 1, 10     ; yields i32: 1024
7914       <result> = shl i32 1, 32     ; undefined
7915       <result> = shl <2 x i32> < i32 1, i32 1>, < i32 1, i32 2>   ; yields: result=<2 x i32> < i32 2, i32 4>
7916
7917 '``lshr``' Instruction
7918 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7919
7920 Syntax:
7921 """""""
7922
7923 ::
7924
7925       <result> = lshr <ty> <op1>, <op2>         ; yields ty:result
7926       <result> = lshr exact <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7927
7928 Overview:
7929 """""""""
7930
7931 The '``lshr``' instruction (logical shift right) returns the first
7932 operand shifted to the right a specified number of bits with zero fill.
7933
7934 Arguments:
7935 """"""""""
7936
7937 Both arguments to the '``lshr``' instruction must be the same
7938 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer type.
7939 '``op2``' is treated as an unsigned value.
7940
7941 Semantics:
7942 """"""""""
7943
7944 This instruction always performs a logical shift right operation. The
7945 most significant bits of the result will be filled with zero bits after
7946 the shift. If ``op2`` is (statically or dynamically) equal to or larger
7947 than the number of bits in ``op1``, this instruction returns a :ref:`poison
7948 value <poisonvalues>`. If the arguments are vectors, each vector element
7949 of ``op1`` is shifted by the corresponding shift amount in ``op2``.
7950
7951 If the ``exact`` keyword is present, the result value of the ``lshr`` is
7952 a poison value if any of the bits shifted out are non-zero.
7953
7954 Example:
7955 """"""""
7956
7957 .. code-block:: text
7958
7959       <result> = lshr i32 4, 1   ; yields i32:result = 2
7960       <result> = lshr i32 4, 2   ; yields i32:result = 1
7961       <result> = lshr i8  4, 3   ; yields i8:result = 0
7962       <result> = lshr i8 -2, 1   ; yields i8:result = 0x7F
7963       <result> = lshr i32 1, 32  ; undefined
7964       <result> = lshr <2 x i32> < i32 -2, i32 4>, < i32 1, i32 2>   ; yields: result=<2 x i32> < i32 0x7FFFFFFF, i32 1>
7965
7966 '``ashr``' Instruction
7967 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
7968
7969 Syntax:
7970 """""""
7971
7972 ::
7973
7974       <result> = ashr <ty> <op1>, <op2>         ; yields ty:result
7975       <result> = ashr exact <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
7976
7977 Overview:
7978 """""""""
7979
7980 The '``ashr``' instruction (arithmetic shift right) returns the first
7981 operand shifted to the right a specified number of bits with sign
7982 extension.
7983
7984 Arguments:
7985 """"""""""
7986
7987 Both arguments to the '``ashr``' instruction must be the same
7988 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer type.
7989 '``op2``' is treated as an unsigned value.
7990
7991 Semantics:
7992 """"""""""
7993
7994 This instruction always performs an arithmetic shift right operation,
7995 The most significant bits of the result will be filled with the sign bit
7996 of ``op1``. If ``op2`` is (statically or dynamically) equal to or larger
7997 than the number of bits in ``op1``, this instruction returns a :ref:`poison
7998 value <poisonvalues>`. If the arguments are vectors, each vector element
7999 of ``op1`` is shifted by the corresponding shift amount in ``op2``.
8000
8001 If the ``exact`` keyword is present, the result value of the ``ashr`` is
8002 a poison value if any of the bits shifted out are non-zero.
8003
8004 Example:
8005 """"""""
8006
8007 .. code-block:: text
8008
8009       <result> = ashr i32 4, 1   ; yields i32:result = 2
8010       <result> = ashr i32 4, 2   ; yields i32:result = 1
8011       <result> = ashr i8  4, 3   ; yields i8:result = 0
8012       <result> = ashr i8 -2, 1   ; yields i8:result = -1
8013       <result> = ashr i32 1, 32  ; undefined
8014       <result> = ashr <2 x i32> < i32 -2, i32 4>, < i32 1, i32 3>   ; yields: result=<2 x i32> < i32 -1, i32 0>
8015
8016 '``and``' Instruction
8017 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8018
8019 Syntax:
8020 """""""
8021
8022 ::
8023
8024       <result> = and <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
8025
8026 Overview:
8027 """""""""
8028
8029 The '``and``' instruction returns the bitwise logical and of its two
8030 operands.
8031
8032 Arguments:
8033 """"""""""
8034
8035 The two arguments to the '``and``' instruction must be
8036 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
8037 arguments must have identical types.
8038
8039 Semantics:
8040 """"""""""
8041
8042 The truth table used for the '``and``' instruction is:
8043
8044 +-----+-----+-----+
8045 | In0 | In1 | Out |
8046 +-----+-----+-----+
8047 |   0 |   0 |   0 |
8048 +-----+-----+-----+
8049 |   0 |   1 |   0 |
8050 +-----+-----+-----+
8051 |   1 |   0 |   0 |
8052 +-----+-----+-----+
8053 |   1 |   1 |   1 |
8054 +-----+-----+-----+
8055
8056 Example:
8057 """"""""
8058
8059 .. code-block:: text
8060
8061       <result> = and i32 4, %var         ; yields i32:result = 4 & %var
8062       <result> = and i32 15, 40          ; yields i32:result = 8
8063       <result> = and i32 4, 8            ; yields i32:result = 0
8064
8065 '``or``' Instruction
8066 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8067
8068 Syntax:
8069 """""""
8070
8071 ::
8072
8073       <result> = or <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
8074
8075 Overview:
8076 """""""""
8077
8078 The '``or``' instruction returns the bitwise logical inclusive or of its
8079 two operands.
8080
8081 Arguments:
8082 """"""""""
8083
8084 The two arguments to the '``or``' instruction must be
8085 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
8086 arguments must have identical types.
8087
8088 Semantics:
8089 """"""""""
8090
8091 The truth table used for the '``or``' instruction is:
8092
8093 +-----+-----+-----+
8094 | In0 | In1 | Out |
8095 +-----+-----+-----+
8096 |   0 |   0 |   0 |
8097 +-----+-----+-----+
8098 |   0 |   1 |   1 |
8099 +-----+-----+-----+
8100 |   1 |   0 |   1 |
8101 +-----+-----+-----+
8102 |   1 |   1 |   1 |
8103 +-----+-----+-----+
8104
8105 Example:
8106 """"""""
8107
8108 ::
8109
8110       <result> = or i32 4, %var         ; yields i32:result = 4 | %var
8111       <result> = or i32 15, 40          ; yields i32:result = 47
8112       <result> = or i32 4, 8            ; yields i32:result = 12
8113
8114 '``xor``' Instruction
8115 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8116
8117 Syntax:
8118 """""""
8119
8120 ::
8121
8122       <result> = xor <ty> <op1>, <op2>   ; yields ty:result
8123
8124 Overview:
8125 """""""""
8126
8127 The '``xor``' instruction returns the bitwise logical exclusive or of
8128 its two operands. The ``xor`` is used to implement the "one's
8129 complement" operation, which is the "~" operator in C.
8130
8131 Arguments:
8132 """"""""""
8133
8134 The two arguments to the '``xor``' instruction must be
8135 :ref:`integer <t_integer>` or :ref:`vector <t_vector>` of integer values. Both
8136 arguments must have identical types.
8137
8138 Semantics:
8139 """"""""""
8140
8141 The truth table used for the '``xor``' instruction is:
8142
8143 +-----+-----+-----+
8144 | In0 | In1 | Out |
8145 +-----+-----+-----+
8146 |   0 |   0 |   0 |
8147 +-----+-----+-----+
8148 |   0 |   1 |   1 |
8149 +-----+-----+-----+
8150 |   1 |   0 |   1 |
8151 +-----+-----+-----+
8152 |   1 |   1 |   0 |
8153 +-----+-----+-----+
8154
8155 Example:
8156 """"""""
8157
8158 .. code-block:: text
8159
8160       <result> = xor i32 4, %var         ; yields i32:result = 4 ^ %var
8161       <result> = xor i32 15, 40          ; yields i32:result = 39
8162       <result> = xor i32 4, 8            ; yields i32:result = 12
8163       <result> = xor i32 %V, -1          ; yields i32:result = ~%V
8164
8165 Vector Operations
8166 -----------------
8167
8168 LLVM supports several instructions to represent vector operations in a
8169 target-independent manner. These instructions cover the element-access
8170 and vector-specific operations needed to process vectors effectively.
8171 While LLVM does directly support these vector operations, many
8172 sophisticated algorithms will want to use target-specific intrinsics to
8173 take full advantage of a specific target.
8174
8175 .. _i_extractelement:
8176
8177 '``extractelement``' Instruction
8178 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8179
8180 Syntax:
8181 """""""
8182
8183 ::
8184
8185       <result> = extractelement <n x <ty>> <val>, <ty2> <idx>  ; yields <ty>
8186       <result> = extractelement <vscale x n x <ty>> <val>, <ty2> <idx> ; yields <ty>
8187
8188 Overview:
8189 """""""""
8190
8191 The '``extractelement``' instruction extracts a single scalar element
8192 from a vector at a specified index.
8193
8194 Arguments:
8195 """"""""""
8196
8197 The first operand of an '``extractelement``' instruction is a value of
8198 :ref:`vector <t_vector>` type. The second operand is an index indicating
8199 the position from which to extract the element. The index may be a
8200 variable of any integer type.
8201
8202 Semantics:
8203 """"""""""
8204
8205 The result is a scalar of the same type as the element type of ``val``.
8206 Its value is the value at position ``idx`` of ``val``. If ``idx``
8207 exceeds the length of ``val`` for a fixed-length vector, the result is a
8208 :ref:`poison value <poisonvalues>`. For a scalable vector, if the value
8209 of ``idx`` exceeds the runtime length of the vector, the result is a
8210 :ref:`poison value <poisonvalues>`.
8211
8212 Example:
8213 """"""""
8214
8215 .. code-block:: text
8216
8217       <result> = extractelement <4 x i32> %vec, i32 0    ; yields i32
8218
8219 .. _i_insertelement:
8220
8221 '``insertelement``' Instruction
8222 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8223
8224 Syntax:
8225 """""""
8226
8227 ::
8228
8229       <result> = insertelement <n x <ty>> <val>, <ty> <elt>, <ty2> <idx>    ; yields <n x <ty>>
8230       <result> = insertelement <vscale x n x <ty>> <val>, <ty> <elt>, <ty2> <idx> ; yields <vscale x n x <ty>>
8231
8232 Overview:
8233 """""""""
8234
8235 The '``insertelement``' instruction inserts a scalar element into a
8236 vector at a specified index.
8237
8238 Arguments:
8239 """"""""""
8240
8241 The first operand of an '``insertelement``' instruction is a value of
8242 :ref:`vector <t_vector>` type. The second operand is a scalar value whose
8243 type must equal the element type of the first operand. The third operand
8244 is an index indicating the position at which to insert the value. The
8245 index may be a variable of any integer type.
8246
8247 Semantics:
8248 """"""""""
8249
8250 The result is a vector of the same type as ``val``. Its element values
8251 are those of ``val`` except at position ``idx``, where it gets the value
8252 ``elt``. If ``idx`` exceeds the length of ``val`` for a fixed-length vector,
8253 the result is a :ref:`poison value <poisonvalues>`. For a scalable vector,
8254 if the value of ``idx`` exceeds the runtime length of the vector, the result
8255 is a :ref:`poison value <poisonvalues>`.
8256
8257 Example:
8258 """"""""
8259
8260 .. code-block:: text
8261
8262       <result> = insertelement <4 x i32> %vec, i32 1, i32 0    ; yields <4 x i32>
8263
8264 .. _i_shufflevector:
8265
8266 '``shufflevector``' Instruction
8267 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8268
8269 Syntax:
8270 """""""
8271
8272 ::
8273
8274       <result> = shufflevector <n x <ty>> <v1>, <n x <ty>> <v2>, <m x i32> <mask>    ; yields <m x <ty>>
8275       <result> = shufflevector <vscale x n x <ty>> <v1>, <vscale x n x <ty>> v2, <vscale x m x i32> <mask>  ; yields <vscale x m x <ty>>
8276
8277 Overview:
8278 """""""""
8279
8280 The '``shufflevector``' instruction constructs a permutation of elements
8281 from two input vectors, returning a vector with the same element type as
8282 the input and length that is the same as the shuffle mask.
8283
8284 Arguments:
8285 """"""""""
8286
8287 The first two operands of a '``shufflevector``' instruction are vectors
8288 with the same type. The third argument is a shuffle mask whose element
8289 type is always 'i32'. The result of the instruction is a vector whose
8290 length is the same as the shuffle mask and whose element type is the
8291 same as the element type of the first two operands.
8292
8293 The shuffle mask operand is required to be a constant vector with either
8294 constant integer or undef values.
8295
8296 Semantics:
8297 """"""""""
8298
8299 The elements of the two input vectors are numbered from left to right
8300 across both of the vectors. The shuffle mask operand specifies, for each
8301 element of the result vector, which element of the two input vectors the
8302 result element gets. If the shuffle mask is undef, the result vector is
8303 undef. If any element of the mask operand is undef, that element of the
8304 result is undef. If the shuffle mask selects an undef element from one
8305 of the input vectors, the resulting element is undef.
8306
8307 For scalable vectors, the only valid mask values at present are
8308 ``zeroinitializer`` and ``undef``, since we cannot write all indices as
8309 literals for a vector with a length unknown at compile time.
8310
8311 Example:
8312 """"""""
8313
8314 .. code-block:: text
8315
8316       <result> = shufflevector <4 x i32> %v1, <4 x i32> %v2,
8317                               <4 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5>  ; yields <4 x i32>
8318       <result> = shufflevector <4 x i32> %v1, <4 x i32> undef,
8319                               <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>  ; yields <4 x i32> - Identity shuffle.
8320       <result> = shufflevector <8 x i32> %v1, <8 x i32> undef,
8321                               <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>  ; yields <4 x i32>
8322       <result> = shufflevector <4 x i32> %v1, <4 x i32> %v2,
8323                               <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7 >  ; yields <8 x i32>
8324
8325 Aggregate Operations
8326 --------------------
8327
8328 LLVM supports several instructions for working with
8329 :ref:`aggregate <t_aggregate>` values.
8330
8331 .. _i_extractvalue:
8332
8333 '``extractvalue``' Instruction
8334 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8335
8336 Syntax:
8337 """""""
8338
8339 ::
8340
8341       <result> = extractvalue <aggregate type> <val>, <idx>{, <idx>}*
8342
8343 Overview:
8344 """""""""
8345
8346 The '``extractvalue``' instruction extracts the value of a member field
8347 from an :ref:`aggregate <t_aggregate>` value.
8348
8349 Arguments:
8350 """"""""""
8351
8352 The first operand of an '``extractvalue``' instruction is a value of
8353 :ref:`struct <t_struct>` or :ref:`array <t_array>` type. The other operands are
8354 constant indices to specify which value to extract in a similar manner
8355 as indices in a '``getelementptr``' instruction.
8356
8357 The major differences to ``getelementptr`` indexing are:
8358
8359 -  Since the value being indexed is not a pointer, the first index is
8360    omitted and assumed to be zero.
8361 -  At least one index must be specified.
8362 -  Not only struct indices but also array indices must be in bounds.
8363
8364 Semantics:
8365 """"""""""
8366
8367 The result is the value at the position in the aggregate specified by
8368 the index operands.
8369
8370 Example:
8371 """"""""
8372
8373 .. code-block:: text
8374
8375       <result> = extractvalue {i32, float} %agg, 0    ; yields i32
8376
8377 .. _i_insertvalue:
8378
8379 '``insertvalue``' Instruction
8380 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8381
8382 Syntax:
8383 """""""
8384
8385 ::
8386
8387       <result> = insertvalue <aggregate type> <val>, <ty> <elt>, <idx>{, <idx>}*    ; yields <aggregate type>
8388
8389 Overview:
8390 """""""""
8391
8392 The '``insertvalue``' instruction inserts a value into a member field in
8393 an :ref:`aggregate <t_aggregate>` value.
8394
8395 Arguments:
8396 """"""""""
8397
8398 The first operand of an '``insertvalue``' instruction is a value of
8399 :ref:`struct <t_struct>` or :ref:`array <t_array>` type. The second operand is
8400 a first-class value to insert. The following operands are constant
8401 indices indicating the position at which to insert the value in a
8402 similar manner as indices in a '``extractvalue``' instruction. The value
8403 to insert must have the same type as the value identified by the
8404 indices.
8405
8406 Semantics:
8407 """"""""""
8408
8409 The result is an aggregate of the same type as ``val``. Its value is
8410 that of ``val`` except that the value at the position specified by the
8411 indices is that of ``elt``.
8412
8413 Example:
8414 """"""""
8415
8416 .. code-block:: llvm
8417
8418       %agg1 = insertvalue {i32, float} undef, i32 1, 0              ; yields {i32 1, float undef}
8419       %agg2 = insertvalue {i32, float} %agg1, float %val, 1         ; yields {i32 1, float %val}
8420       %agg3 = insertvalue {i32, {float}} undef, float %val, 1, 0    ; yields {i32 undef, {float %val}}
8421
8422 .. _memoryops:
8423
8424 Memory Access and Addressing Operations
8425 ---------------------------------------
8426
8427 A key design point of an SSA-based representation is how it represents
8428 memory. In LLVM, no memory locations are in SSA form, which makes things
8429 very simple. This section describes how to read, write, and allocate
8430 memory in LLVM.
8431
8432 .. _i_alloca:
8433
8434 '``alloca``' Instruction
8435 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8436
8437 Syntax:
8438 """""""
8439
8440 ::
8441
8442       <result> = alloca [inalloca] <type> [, <ty> <NumElements>] [, align <alignment>] [, addrspace(<num>)]     ; yields type addrspace(num)*:result
8443
8444 Overview:
8445 """""""""
8446
8447 The '``alloca``' instruction allocates memory on the stack frame of the
8448 currently executing function, to be automatically released when this
8449 function returns to its caller. The object is always allocated in the
8450 address space for allocas indicated in the datalayout.
8451
8452 Arguments:
8453 """"""""""
8454
8455 The '``alloca``' instruction allocates ``sizeof(<type>)*NumElements``
8456 bytes of memory on the runtime stack, returning a pointer of the
8457 appropriate type to the program. If "NumElements" is specified, it is
8458 the number of elements allocated, otherwise "NumElements" is defaulted
8459 to be one. If a constant alignment is specified, the value result of the
8460 allocation is guaranteed to be aligned to at least that boundary. The
8461 alignment may not be greater than ``1 << 29``. If not specified, or if
8462 zero, the target can choose to align the allocation on any convenient
8463 boundary compatible with the type.
8464
8465 '``type``' may be any sized type.
8466
8467 Semantics:
8468 """"""""""
8469
8470 Memory is allocated; a pointer is returned. The allocated memory is
8471 uninitialized, and loading from uninitialized memory produces an undefined
8472 value. The operation itself is undefined if there is insufficient stack
8473 space for the allocation.'``alloca``'d memory is automatically released
8474 when the function returns. The '``alloca``' instruction is commonly used
8475 to represent automatic variables that must have an address available. When
8476 the function returns (either with the ``ret`` or ``resume`` instructions),
8477 the memory is reclaimed. Allocating zero bytes is legal, but the returned
8478 pointer may not be unique. The order in which memory is allocated (ie.,
8479 which way the stack grows) is not specified.
8480
8481 Example:
8482 """"""""
8483
8484 .. code-block:: llvm
8485
8486       %ptr = alloca i32                             ; yields i32*:ptr
8487       %ptr = alloca i32, i32 4                      ; yields i32*:ptr
8488       %ptr = alloca i32, i32 4, align 1024          ; yields i32*:ptr
8489       %ptr = alloca i32, align 1024                 ; yields i32*:ptr
8490
8491 .. _i_load:
8492
8493 '``load``' Instruction
8494 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8495
8496 Syntax:
8497 """""""
8498
8499 ::
8500
8501       <result> = load [volatile] <ty>, <ty>* <pointer>[, align <alignment>][, !nontemporal !<index>][, !invariant.load !<index>][, !invariant.group !<index>][, !nonnull !<index>][, !dereferenceable !<deref_bytes_node>][, !dereferenceable_or_null !<deref_bytes_node>][, !align !<align_node>]
8502       <result> = load atomic [volatile] <ty>, <ty>* <pointer> [syncscope("<target-scope>")] <ordering>, align <alignment> [, !invariant.group !<index>]
8503       !<index> = !{ i32 1 }
8504       !<deref_bytes_node> = !{i64 <dereferenceable_bytes>}
8505       !<align_node> = !{ i64 <value_alignment> }
8506
8507 Overview:
8508 """""""""
8509
8510 The '``load``' instruction is used to read from memory.
8511
8512 Arguments:
8513 """"""""""
8514
8515 The argument to the ``load`` instruction specifies the memory address from which
8516 to load. The type specified must be a :ref:`first class <t_firstclass>` type of
8517 known size (i.e. not containing an :ref:`opaque structural type <t_opaque>`). If
8518 the ``load`` is marked as ``volatile``, then the optimizer is not allowed to
8519 modify the number or order of execution of this ``load`` with other
8520 :ref:`volatile operations <volatile>`.
8521
8522 If the ``load`` is marked as ``atomic``, it takes an extra :ref:`ordering
8523 <ordering>` and optional ``syncscope("<target-scope>")`` argument. The
8524 ``release`` and ``acq_rel`` orderings are not valid on ``load`` instructions.
8525 Atomic loads produce :ref:`defined <memmodel>` results when they may see
8526 multiple atomic stores. The type of the pointee must be an integer, pointer, or
8527 floating-point type whose bit width is a power of two greater than or equal to
8528 eight and less than or equal to a target-specific size limit.  ``align`` must be
8529 explicitly specified on atomic loads, and the load has undefined behavior if the
8530 alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of the
8531 pointee. ``!nontemporal`` does not have any defined semantics for atomic loads.
8532
8533 The optional constant ``align`` argument specifies the alignment of the
8534 operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0
8535 or an omitted ``align`` argument means that the operation has the ABI
8536 alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter
8537 to ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
8538 alignment results in undefined behavior. Underestimating the alignment
8539 may produce less efficient code. An alignment of 1 is always safe. The
8540 maximum possible alignment is ``1 << 29``. An alignment value higher
8541 than the size of the loaded type implies memory up to the alignment
8542 value bytes can be safely loaded without trapping in the default
8543 address space. Access of the high bytes can interfere with debugging
8544 tools, so should not be accessed if the function has the
8545 ``sanitize_thread`` or ``sanitize_address`` attributes.
8546
8547 The optional ``!nontemporal`` metadata must reference a single
8548 metadata name ``<index>`` corresponding to a metadata node with one
8549 ``i32`` entry of value 1. The existence of the ``!nontemporal``
8550 metadata on the instruction tells the optimizer and code generator
8551 that this load is not expected to be reused in the cache. The code
8552 generator may select special instructions to save cache bandwidth, such
8553 as the ``MOVNT`` instruction on x86.
8554
8555 The optional ``!invariant.load`` metadata must reference a single
8556 metadata name ``<index>`` corresponding to a metadata node with no
8557 entries. If a load instruction tagged with the ``!invariant.load``
8558 metadata is executed, the optimizer may assume the memory location
8559 referenced by the load contains the same value at all points in the
8560 program where the memory location is known to be dereferenceable;
8561 otherwise, the behavior is undefined.
8562
8563 The optional ``!invariant.group`` metadata must reference a single metadata name
8564  ``<index>`` corresponding to a metadata node with no entries.
8565  See ``invariant.group`` metadata.
8566
8567 The optional ``!nonnull`` metadata must reference a single
8568 metadata name ``<index>`` corresponding to a metadata node with no
8569 entries. The existence of the ``!nonnull`` metadata on the
8570 instruction tells the optimizer that the value loaded is known to
8571 never be null. If the value is null at runtime, the behavior is undefined.
8572 This is analogous to the ``nonnull`` attribute on parameters and return
8573 values. This metadata can only be applied to loads of a pointer type.
8574
8575 The optional ``!dereferenceable`` metadata must reference a single metadata
8576 name ``<deref_bytes_node>`` corresponding to a metadata node with one ``i64``
8577 entry. The existence of the ``!dereferenceable`` metadata on the instruction
8578 tells the optimizer that the value loaded is known to be dereferenceable.
8579 The number of bytes known to be dereferenceable is specified by the integer
8580 value in the metadata node. This is analogous to the ''dereferenceable''
8581 attribute on parameters and return values. This metadata can only be applied
8582 to loads of a pointer type.
8583
8584 The optional ``!dereferenceable_or_null`` metadata must reference a single
8585 metadata name ``<deref_bytes_node>`` corresponding to a metadata node with one
8586 ``i64`` entry. The existence of the ``!dereferenceable_or_null`` metadata on the
8587 instruction tells the optimizer that the value loaded is known to be either
8588 dereferenceable or null.
8589 The number of bytes known to be dereferenceable is specified by the integer
8590 value in the metadata node. This is analogous to the ''dereferenceable_or_null''
8591 attribute on parameters and return values. This metadata can only be applied
8592 to loads of a pointer type.
8593
8594 The optional ``!align`` metadata must reference a single metadata name
8595 ``<align_node>`` corresponding to a metadata node with one ``i64`` entry.
8596 The existence of the ``!align`` metadata on the instruction tells the
8597 optimizer that the value loaded is known to be aligned to a boundary specified
8598 by the integer value in the metadata node. The alignment must be a power of 2.
8599 This is analogous to the ''align'' attribute on parameters and return values.
8600 This metadata can only be applied to loads of a pointer type. If the returned
8601 value is not appropriately aligned at runtime, the behavior is undefined.
8602
8603 Semantics:
8604 """"""""""
8605
8606 The location of memory pointed to is loaded. If the value being loaded
8607 is of scalar type then the number of bytes read does not exceed the
8608 minimum number of bytes needed to hold all bits of the type. For
8609 example, loading an ``i24`` reads at most three bytes. When loading a
8610 value of a type like ``i20`` with a size that is not an integral number
8611 of bytes, the result is undefined if the value was not originally
8612 written using a store of the same type.
8613
8614 Examples:
8615 """""""""
8616
8617 .. code-block:: llvm
8618
8619       %ptr = alloca i32                               ; yields i32*:ptr
8620       store i32 3, i32* %ptr                          ; yields void
8621       %val = load i32, i32* %ptr                      ; yields i32:val = i32 3
8622
8623 .. _i_store:
8624
8625 '``store``' Instruction
8626 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8627
8628 Syntax:
8629 """""""
8630
8631 ::
8632
8633       store [volatile] <ty> <value>, <ty>* <pointer>[, align <alignment>][, !nontemporal !<index>][, !invariant.group !<index>]        ; yields void
8634       store atomic [volatile] <ty> <value>, <ty>* <pointer> [syncscope("<target-scope>")] <ordering>, align <alignment> [, !invariant.group !<index>] ; yields void
8635
8636 Overview:
8637 """""""""
8638
8639 The '``store``' instruction is used to write to memory.
8640
8641 Arguments:
8642 """"""""""
8643
8644 There are two arguments to the ``store`` instruction: a value to store and an
8645 address at which to store it. The type of the ``<pointer>`` operand must be a
8646 pointer to the :ref:`first class <t_firstclass>` type of the ``<value>``
8647 operand. If the ``store`` is marked as ``volatile``, then the optimizer is not
8648 allowed to modify the number or order of execution of this ``store`` with other
8649 :ref:`volatile operations <volatile>`.  Only values of :ref:`first class
8650 <t_firstclass>` types of known size (i.e. not containing an :ref:`opaque
8651 structural type <t_opaque>`) can be stored.
8652
8653 If the ``store`` is marked as ``atomic``, it takes an extra :ref:`ordering
8654 <ordering>` and optional ``syncscope("<target-scope>")`` argument. The
8655 ``acquire`` and ``acq_rel`` orderings aren't valid on ``store`` instructions.
8656 Atomic loads produce :ref:`defined <memmodel>` results when they may see
8657 multiple atomic stores. The type of the pointee must be an integer, pointer, or
8658 floating-point type whose bit width is a power of two greater than or equal to
8659 eight and less than or equal to a target-specific size limit.  ``align`` must be
8660 explicitly specified on atomic stores, and the store has undefined behavior if
8661 the alignment is not set to a value which is at least the size in bytes of the
8662 pointee. ``!nontemporal`` does not have any defined semantics for atomic stores.
8663
8664 The optional constant ``align`` argument specifies the alignment of the
8665 operation (that is, the alignment of the memory address). A value of 0
8666 or an omitted ``align`` argument means that the operation has the ABI
8667 alignment for the target. It is the responsibility of the code emitter
8668 to ensure that the alignment information is correct. Overestimating the
8669 alignment results in undefined behavior. Underestimating the
8670 alignment may produce less efficient code. An alignment of 1 is always
8671 safe. The maximum possible alignment is ``1 << 29``. An alignment
8672 value higher than the size of the stored type implies memory up to the
8673 alignment value bytes can be stored to without trapping in the default
8674 address space. Storing to the higher bytes however may result in data
8675 races if another thread can access the same address. Introducing a
8676 data race is not allowed. Storing to the extra bytes is not allowed
8677 even in situations where a data race is known to not exist if the
8678 function has the ``sanitize_address`` attribute.
8679
8680 The optional ``!nontemporal`` metadata must reference a single metadata
8681 name ``<index>`` corresponding to a metadata node with one ``i32`` entry of
8682 value 1. The existence of the ``!nontemporal`` metadata on the instruction
8683 tells the optimizer and code generator that this load is not expected to
8684 be reused in the cache. The code generator may select special
8685 instructions to save cache bandwidth, such as the ``MOVNT`` instruction on
8686 x86.
8687
8688 The optional ``!invariant.group`` metadata must reference a
8689 single metadata name ``<index>``. See ``invariant.group`` metadata.
8690
8691 Semantics:
8692 """"""""""
8693
8694 The contents of memory are updated to contain ``<value>`` at the
8695 location specified by the ``<pointer>`` operand. If ``<value>`` is
8696 of scalar type then the number of bytes written does not exceed the
8697 minimum number of bytes needed to hold all bits of the type. For
8698 example, storing an ``i24`` writes at most three bytes. When writing a
8699 value of a type like ``i20`` with a size that is not an integral number
8700 of bytes, it is unspecified what happens to the extra bits that do not
8701 belong to the type, but they will typically be overwritten.
8702
8703 Example:
8704 """"""""
8705
8706 .. code-block:: llvm
8707
8708       %ptr = alloca i32                               ; yields i32*:ptr
8709       store i32 3, i32* %ptr                          ; yields void
8710       %val = load i32, i32* %ptr                      ; yields i32:val = i32 3
8711
8712 .. _i_fence:
8713
8714 '``fence``' Instruction
8715 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8716
8717 Syntax:
8718 """""""
8719
8720 ::
8721
8722       fence [syncscope("<target-scope>")] <ordering>  ; yields void
8723
8724 Overview:
8725 """""""""
8726
8727 The '``fence``' instruction is used to introduce happens-before edges
8728 between operations.
8729
8730 Arguments:
8731 """"""""""
8732
8733 '``fence``' instructions take an :ref:`ordering <ordering>` argument which
8734 defines what *synchronizes-with* edges they add. They can only be given
8735 ``acquire``, ``release``, ``acq_rel``, and ``seq_cst`` orderings.
8736
8737 Semantics:
8738 """"""""""
8739
8740 A fence A which has (at least) ``release`` ordering semantics
8741 *synchronizes with* a fence B with (at least) ``acquire`` ordering
8742 semantics if and only if there exist atomic operations X and Y, both
8743 operating on some atomic object M, such that A is sequenced before X, X
8744 modifies M (either directly or through some side effect of a sequence
8745 headed by X), Y is sequenced before B, and Y observes M. This provides a
8746 *happens-before* dependency between A and B. Rather than an explicit
8747 ``fence``, one (but not both) of the atomic operations X or Y might
8748 provide a ``release`` or ``acquire`` (resp.) ordering constraint and
8749 still *synchronize-with* the explicit ``fence`` and establish the
8750 *happens-before* edge.
8751
8752 A ``fence`` which has ``seq_cst`` ordering, in addition to having both
8753 ``acquire`` and ``release`` semantics specified above, participates in
8754 the global program order of other ``seq_cst`` operations and/or fences.
8755
8756 A ``fence`` instruction can also take an optional
8757 ":ref:`syncscope <syncscope>`" argument.
8758
8759 Example:
8760 """"""""
8761
8762 .. code-block:: text
8763
8764       fence acquire                                        ; yields void
8765       fence syncscope("singlethread") seq_cst              ; yields void
8766       fence syncscope("agent") seq_cst                     ; yields void
8767
8768 .. _i_cmpxchg:
8769
8770 '``cmpxchg``' Instruction
8771 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8772
8773 Syntax:
8774 """""""
8775
8776 ::
8777
8778       cmpxchg [weak] [volatile] <ty>* <pointer>, <ty> <cmp>, <ty> <new> [syncscope("<target-scope>")] <success ordering> <failure ordering> ; yields  { ty, i1 }
8779
8780 Overview:
8781 """""""""
8782
8783 The '``cmpxchg``' instruction is used to atomically modify memory. It
8784 loads a value in memory and compares it to a given value. If they are
8785 equal, it tries to store a new value into the memory.
8786
8787 Arguments:
8788 """"""""""
8789
8790 There are three arguments to the '``cmpxchg``' instruction: an address
8791 to operate on, a value to compare to the value currently be at that
8792 address, and a new value to place at that address if the compared values
8793 are equal. The type of '<cmp>' must be an integer or pointer type whose
8794 bit width is a power of two greater than or equal to eight and less
8795 than or equal to a target-specific size limit. '<cmp>' and '<new>' must
8796 have the same type, and the type of '<pointer>' must be a pointer to
8797 that type. If the ``cmpxchg`` is marked as ``volatile``, then the
8798 optimizer is not allowed to modify the number or order of execution of
8799 this ``cmpxchg`` with other :ref:`volatile operations <volatile>`.
8800
8801 The success and failure :ref:`ordering <ordering>` arguments specify how this
8802 ``cmpxchg`` synchronizes with other atomic operations. Both ordering parameters
8803 must be at least ``monotonic``, the ordering constraint on failure must be no
8804 stronger than that on success, and the failure ordering cannot be either
8805 ``release`` or ``acq_rel``.
8806
8807 A ``cmpxchg`` instruction can also take an optional
8808 ":ref:`syncscope <syncscope>`" argument.
8809
8810 The pointer passed into cmpxchg must have alignment greater than or
8811 equal to the size in memory of the operand.
8812
8813 Semantics:
8814 """"""""""
8815
8816 The contents of memory at the location specified by the '``<pointer>``' operand
8817 is read and compared to '``<cmp>``'; if the values are equal, '``<new>``' is
8818 written to the location. The original value at the location is returned,
8819 together with a flag indicating success (true) or failure (false).
8820
8821 If the cmpxchg operation is marked as ``weak`` then a spurious failure is
8822 permitted: the operation may not write ``<new>`` even if the comparison
8823 matched.
8824
8825 If the cmpxchg operation is strong (the default), the i1 value is 1 if and only
8826 if the value loaded equals ``cmp``.
8827
8828 A successful ``cmpxchg`` is a read-modify-write instruction for the purpose of
8829 identifying release sequences. A failed ``cmpxchg`` is equivalent to an atomic
8830 load with an ordering parameter determined the second ordering parameter.
8831
8832 Example:
8833 """"""""
8834
8835 .. code-block:: llvm
8836
8837     entry:
8838       %orig = load atomic i32, i32* %ptr unordered, align 4                      ; yields i32
8839       br label %loop
8840
8841     loop:
8842       %cmp = phi i32 [ %orig, %entry ], [%value_loaded, %loop]
8843       %squared = mul i32 %cmp, %cmp
8844       %val_success = cmpxchg i32* %ptr, i32 %cmp, i32 %squared acq_rel monotonic ; yields  { i32, i1 }
8845       %value_loaded = extractvalue { i32, i1 } %val_success, 0
8846       %success = extractvalue { i32, i1 } %val_success, 1
8847       br i1 %success, label %done, label %loop
8848
8849     done:
8850       ...
8851
8852 .. _i_atomicrmw:
8853
8854 '``atomicrmw``' Instruction
8855 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8856
8857 Syntax:
8858 """""""
8859
8860 ::
8861
8862       atomicrmw [volatile] <operation> <ty>* <pointer>, <ty> <value> [syncscope("<target-scope>")] <ordering>                   ; yields ty
8863
8864 Overview:
8865 """""""""
8866
8867 The '``atomicrmw``' instruction is used to atomically modify memory.
8868
8869 Arguments:
8870 """"""""""
8871
8872 There are three arguments to the '``atomicrmw``' instruction: an
8873 operation to apply, an address whose value to modify, an argument to the
8874 operation. The operation must be one of the following keywords:
8875
8876 -  xchg
8877 -  add
8878 -  sub
8879 -  and
8880 -  nand
8881 -  or
8882 -  xor
8883 -  max
8884 -  min
8885 -  umax
8886 -  umin
8887 -  fadd
8888 -  fsub
8889
8890 For most of these operations, the type of '<value>' must be an integer
8891 type whose bit width is a power of two greater than or equal to eight
8892 and less than or equal to a target-specific size limit. For xchg, this
8893 may also be a floating point type with the same size constraints as
8894 integers.  For fadd/fsub, this must be a floating point type.  The
8895 type of the '``<pointer>``' operand must be a pointer to that type. If
8896 the ``atomicrmw`` is marked as ``volatile``, then the optimizer is not
8897 allowed to modify the number or order of execution of this
8898 ``atomicrmw`` with other :ref:`volatile operations <volatile>`.
8899
8900 A ``atomicrmw`` instruction can also take an optional
8901 ":ref:`syncscope <syncscope>`" argument.
8902
8903 Semantics:
8904 """"""""""
8905
8906 The contents of memory at the location specified by the '``<pointer>``'
8907 operand are atomically read, modified, and written back. The original
8908 value at the location is returned. The modification is specified by the
8909 operation argument:
8910
8911 -  xchg: ``*ptr = val``
8912 -  add: ``*ptr = *ptr + val``
8913 -  sub: ``*ptr = *ptr - val``
8914 -  and: ``*ptr = *ptr & val``
8915 -  nand: ``*ptr = ~(*ptr & val)``
8916 -  or: ``*ptr = *ptr | val``
8917 -  xor: ``*ptr = *ptr ^ val``
8918 -  max: ``*ptr = *ptr > val ? *ptr : val`` (using a signed comparison)
8919 -  min: ``*ptr = *ptr < val ? *ptr : val`` (using a signed comparison)
8920 -  umax: ``*ptr = *ptr > val ? *ptr : val`` (using an unsigned
8921    comparison)
8922 -  umin: ``*ptr = *ptr < val ? *ptr : val`` (using an unsigned
8923    comparison)
8924 - fadd: ``*ptr = *ptr + val`` (using floating point arithmetic)
8925 - fsub: ``*ptr = *ptr - val`` (using floating point arithmetic)
8926
8927 Example:
8928 """"""""
8929
8930 .. code-block:: llvm
8931
8932       %old = atomicrmw add i32* %ptr, i32 1 acquire                        ; yields i32
8933
8934 .. _i_getelementptr:
8935
8936 '``getelementptr``' Instruction
8937 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8938
8939 Syntax:
8940 """""""
8941
8942 ::
8943
8944       <result> = getelementptr <ty>, <ty>* <ptrval>{, [inrange] <ty> <idx>}*
8945       <result> = getelementptr inbounds <ty>, <ty>* <ptrval>{, [inrange] <ty> <idx>}*
8946       <result> = getelementptr <ty>, <ptr vector> <ptrval>, [inrange] <vector index type> <idx>
8947
8948 Overview:
8949 """""""""
8950
8951 The '``getelementptr``' instruction is used to get the address of a
8952 subelement of an :ref:`aggregate <t_aggregate>` data structure. It performs
8953 address calculation only and does not access memory. The instruction can also
8954 be used to calculate a vector of such addresses.
8955
8956 Arguments:
8957 """"""""""
8958
8959 The first argument is always a type used as the basis for the calculations.
8960 The second argument is always a pointer or a vector of pointers, and is the
8961 base address to start from. The remaining arguments are indices
8962 that indicate which of the elements of the aggregate object are indexed.
8963 The interpretation of each index is dependent on the type being indexed
8964 into. The first index always indexes the pointer value given as the
8965 second argument, the second index indexes a value of the type pointed to
8966 (not necessarily the value directly pointed to, since the first index
8967 can be non-zero), etc. The first type indexed into must be a pointer
8968 value, subsequent types can be arrays, vectors, and structs. Note that
8969 subsequent types being indexed into can never be pointers, since that
8970 would require loading the pointer before continuing calculation.
8971
8972 The type of each index argument depends on the type it is indexing into.
8973 When indexing into a (optionally packed) structure, only ``i32`` integer
8974 **constants** are allowed (when using a vector of indices they must all
8975 be the **same** ``i32`` integer constant). When indexing into an array,
8976 pointer or vector, integers of any width are allowed, and they are not
8977 required to be constant. These integers are treated as signed values
8978 where relevant.
8979
8980 For example, let's consider a C code fragment and how it gets compiled
8981 to LLVM:
8982
8983 .. code-block:: c
8984
8985     struct RT {
8986       char A;
8987       int B[10][20];
8988       char C;
8989     };
8990     struct ST {
8991       int X;
8992       double Y;
8993       struct RT Z;
8994     };
8995
8996     int *foo(struct ST *s) {
8997       return &s[1].Z.B[5][13];
8998     }
8999
9000 The LLVM code generated by Clang is:
9001
9002 .. code-block:: llvm
9003
9004     %struct.RT = type { i8, [10 x [20 x i32]], i8 }
9005     %struct.ST = type { i32, double, %struct.RT }
9006
9007     define i32* @foo(%struct.ST* %s) nounwind uwtable readnone optsize ssp {
9008     entry:
9009       %arrayidx = getelementptr inbounds %struct.ST, %struct.ST* %s, i64 1, i32 2, i32 1, i64 5, i64 13
9010       ret i32* %arrayidx
9011     }
9012
9013 Semantics:
9014 """"""""""
9015
9016 In the example above, the first index is indexing into the
9017 '``%struct.ST*``' type, which is a pointer, yielding a '``%struct.ST``'
9018 = '``{ i32, double, %struct.RT }``' type, a structure. The second index
9019 indexes into the third element of the structure, yielding a
9020 '``%struct.RT``' = '``{ i8 , [10 x [20 x i32]], i8 }``' type, another
9021 structure. The third index indexes into the second element of the
9022 structure, yielding a '``[10 x [20 x i32]]``' type, an array. The two
9023 dimensions of the array are subscripted into, yielding an '``i32``'
9024 type. The '``getelementptr``' instruction returns a pointer to this
9025 element, thus computing a value of '``i32*``' type.
9026
9027 Note that it is perfectly legal to index partially through a structure,
9028 returning a pointer to an inner element. Because of this, the LLVM code
9029 for the given testcase is equivalent to:
9030
9031 .. code-block:: llvm
9032
9033     define i32* @foo(%struct.ST* %s) {
9034       %t1 = getelementptr %struct.ST, %struct.ST* %s, i32 1                        ; yields %struct.ST*:%t1
9035       %t2 = getelementptr %struct.ST, %struct.ST* %t1, i32 0, i32 2                ; yields %struct.RT*:%t2
9036       %t3 = getelementptr %struct.RT, %struct.RT* %t2, i32 0, i32 1                ; yields [10 x [20 x i32]]*:%t3
9037       %t4 = getelementptr [10 x [20 x i32]], [10 x [20 x i32]]* %t3, i32 0, i32 5  ; yields [20 x i32]*:%t4
9038       %t5 = getelementptr [20 x i32], [20 x i32]* %t4, i32 0, i32 13               ; yields i32*:%t5
9039       ret i32* %t5
9040     }
9041
9042 If the ``inbounds`` keyword is present, the result value of the
9043 ``getelementptr`` is a :ref:`poison value <poisonvalues>` if the base
9044 pointer is not an *in bounds* address of an allocated object, or if any
9045 of the addresses that would be formed by successive addition of the
9046 offsets implied by the indices to the base address with infinitely
9047 precise signed arithmetic are not an *in bounds* address of that
9048 allocated object. The *in bounds* addresses for an allocated object are
9049 all the addresses that point into the object, plus the address one byte
9050 past the end. The only *in bounds* address for a null pointer in the
9051 default address-space is the null pointer itself. In cases where the
9052 base is a vector of pointers the ``inbounds`` keyword applies to each
9053 of the computations element-wise.
9054
9055 If the ``inbounds`` keyword is not present, the offsets are added to the
9056 base address with silently-wrapping two's complement arithmetic. If the
9057 offsets have a different width from the pointer, they are sign-extended
9058 or truncated to the width of the pointer. The result value of the
9059 ``getelementptr`` may be outside the object pointed to by the base
9060 pointer. The result value may not necessarily be used to access memory
9061 though, even if it happens to point into allocated storage. See the
9062 :ref:`Pointer Aliasing Rules <pointeraliasing>` section for more
9063 information.
9064
9065 If the ``inrange`` keyword is present before any index, loading from or
9066 storing to any pointer derived from the ``getelementptr`` has undefined
9067 behavior if the load or store would access memory outside of the bounds of
9068 the element selected by the index marked as ``inrange``. The result of a
9069 pointer comparison or ``ptrtoint`` (including ``ptrtoint``-like operations
9070 involving memory) involving a pointer derived from a ``getelementptr`` with
9071 the ``inrange`` keyword is undefined, with the exception of comparisons
9072 in the case where both operands are in the range of the element selected
9073 by the ``inrange`` keyword, inclusive of the address one past the end of
9074 that element. Note that the ``inrange`` keyword is currently only allowed
9075 in constant ``getelementptr`` expressions.
9076
9077 The getelementptr instruction is often confusing. For some more insight
9078 into how it works, see :doc:`the getelementptr FAQ <GetElementPtr>`.
9079
9080 Example:
9081 """"""""
9082
9083 .. code-block:: llvm
9084
9085         ; yields [12 x i8]*:aptr
9086         %aptr = getelementptr {i32, [12 x i8]}, {i32, [12 x i8]}* %saptr, i64 0, i32 1
9087         ; yields i8*:vptr
9088         %vptr = getelementptr {i32, <2 x i8>}, {i32, <2 x i8>}* %svptr, i64 0, i32 1, i32 1
9089         ; yields i8*:eptr
9090         %eptr = getelementptr [12 x i8], [12 x i8]* %aptr, i64 0, i32 1
9091         ; yields i32*:iptr
9092         %iptr = getelementptr [10 x i32], [10 x i32]* @arr, i16 0, i16 0
9093
9094 Vector of pointers:
9095 """""""""""""""""""
9096
9097 The ``getelementptr`` returns a vector of pointers, instead of a single address,
9098 when one or more of its arguments is a vector. In such cases, all vector
9099 arguments should have the same number of elements, and every scalar argument
9100 will be effectively broadcast into a vector during address calculation.
9101
9102 .. code-block:: llvm
9103
9104      ; All arguments are vectors:
9105      ;   A[i] = ptrs[i] + offsets[i]*sizeof(i8)
9106      %A = getelementptr i8, <4 x i8*> %ptrs, <4 x i64> %offsets
9107
9108      ; Add the same scalar offset to each pointer of a vector:
9109      ;   A[i] = ptrs[i] + offset*sizeof(i8)
9110      %A = getelementptr i8, <4 x i8*> %ptrs, i64 %offset
9111
9112      ; Add distinct offsets to the same pointer:
9113      ;   A[i] = ptr + offsets[i]*sizeof(i8)
9114      %A = getelementptr i8, i8* %ptr, <4 x i64> %offsets
9115
9116      ; In all cases described above the type of the result is <4 x i8*>
9117
9118 The two following instructions are equivalent:
9119
9120 .. code-block:: llvm
9121
9122      getelementptr  %struct.ST, <4 x %struct.ST*> %s, <4 x i64> %ind1,
9123        <4 x i32> <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>,
9124        <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>,
9125        <4 x i32> %ind4,
9126        <4 x i64> <i64 13, i64 13, i64 13, i64 13>
9127
9128      getelementptr  %struct.ST, <4 x %struct.ST*> %s, <4 x i64> %ind1,
9129        i32 2, i32 1, <4 x i32> %ind4, i64 13
9130
9131 Let's look at the C code, where the vector version of ``getelementptr``
9132 makes sense:
9133
9134 .. code-block:: c
9135
9136     // Let's assume that we vectorize the following loop:
9137     double *A, *B; int *C;
9138     for (int i = 0; i < size; ++i) {
9139       A[i] = B[C[i]];
9140     }
9141
9142 .. code-block:: llvm
9143
9144     ; get pointers for 8 elements from array B
9145     %ptrs = getelementptr double, double* %B, <8 x i32> %C
9146     ; load 8 elements from array B into A
9147     %A = call <8 x double> @llvm.masked.gather.v8f64.v8p0f64(<8 x double*> %ptrs,
9148          i32 8, <8 x i1> %mask, <8 x double> %passthru)
9149
9150 Conversion Operations
9151 ---------------------
9152
9153 The instructions in this category are the conversion instructions
9154 (casting) which all take a single operand and a type. They perform
9155 various bit conversions on the operand.
9156
9157 .. _i_trunc:
9158
9159 '``trunc .. to``' Instruction
9160 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9161
9162 Syntax:
9163 """""""
9164
9165 ::
9166
9167       <result> = trunc <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9168
9169 Overview:
9170 """""""""
9171
9172 The '``trunc``' instruction truncates its operand to the type ``ty2``.
9173
9174 Arguments:
9175 """"""""""
9176
9177 The '``trunc``' instruction takes a value to trunc, and a type to trunc
9178 it to. Both types must be of :ref:`integer <t_integer>` types, or vectors
9179 of the same number of integers. The bit size of the ``value`` must be
9180 larger than the bit size of the destination type, ``ty2``. Equal sized
9181 types are not allowed.
9182
9183 Semantics:
9184 """"""""""
9185
9186 The '``trunc``' instruction truncates the high order bits in ``value``
9187 and converts the remaining bits to ``ty2``. Since the source size must
9188 be larger than the destination size, ``trunc`` cannot be a *no-op cast*.
9189 It will always truncate bits.
9190
9191 Example:
9192 """"""""
9193
9194 .. code-block:: llvm
9195
9196       %X = trunc i32 257 to i8                        ; yields i8:1
9197       %Y = trunc i32 123 to i1                        ; yields i1:true
9198       %Z = trunc i32 122 to i1                        ; yields i1:false
9199       %W = trunc <2 x i16> <i16 8, i16 7> to <2 x i8> ; yields <i8 8, i8 7>
9200
9201 .. _i_zext:
9202
9203 '``zext .. to``' Instruction
9204 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9205
9206 Syntax:
9207 """""""
9208
9209 ::
9210
9211       <result> = zext <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9212
9213 Overview:
9214 """""""""
9215
9216 The '``zext``' instruction zero extends its operand to type ``ty2``.
9217
9218 Arguments:
9219 """"""""""
9220
9221 The '``zext``' instruction takes a value to cast, and a type to cast it
9222 to. Both types must be of :ref:`integer <t_integer>` types, or vectors of
9223 the same number of integers. The bit size of the ``value`` must be
9224 smaller than the bit size of the destination type, ``ty2``.
9225
9226 Semantics:
9227 """"""""""
9228
9229 The ``zext`` fills the high order bits of the ``value`` with zero bits
9230 until it reaches the size of the destination type, ``ty2``.
9231
9232 When zero extending from i1, the result will always be either 0 or 1.
9233
9234 Example:
9235 """"""""
9236
9237 .. code-block:: llvm
9238
9239       %X = zext i32 257 to i64              ; yields i64:257
9240       %Y = zext i1 true to i32              ; yields i32:1
9241       %Z = zext <2 x i16> <i16 8, i16 7> to <2 x i32> ; yields <i32 8, i32 7>
9242
9243 .. _i_sext:
9244
9245 '``sext .. to``' Instruction
9246 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9247
9248 Syntax:
9249 """""""
9250
9251 ::
9252
9253       <result> = sext <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9254
9255 Overview:
9256 """""""""
9257
9258 The '``sext``' sign extends ``value`` to the type ``ty2``.
9259
9260 Arguments:
9261 """"""""""
9262
9263 The '``sext``' instruction takes a value to cast, and a type to cast it
9264 to. Both types must be of :ref:`integer <t_integer>` types, or vectors of
9265 the same number of integers. The bit size of the ``value`` must be
9266 smaller than the bit size of the destination type, ``ty2``.
9267
9268 Semantics:
9269 """"""""""
9270
9271 The '``sext``' instruction performs a sign extension by copying the sign
9272 bit (highest order bit) of the ``value`` until it reaches the bit size
9273 of the type ``ty2``.
9274
9275 When sign extending from i1, the extension always results in -1 or 0.
9276
9277 Example:
9278 """"""""
9279
9280 .. code-block:: llvm
9281
9282       %X = sext i8  -1 to i16              ; yields i16   :65535
9283       %Y = sext i1 true to i32             ; yields i32:-1
9284       %Z = sext <2 x i16> <i16 8, i16 7> to <2 x i32> ; yields <i32 8, i32 7>
9285
9286 '``fptrunc .. to``' Instruction
9287 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9288
9289 Syntax:
9290 """""""
9291
9292 ::
9293
9294       <result> = fptrunc <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9295
9296 Overview:
9297 """""""""
9298
9299 The '``fptrunc``' instruction truncates ``value`` to type ``ty2``.
9300
9301 Arguments:
9302 """"""""""
9303
9304 The '``fptrunc``' instruction takes a :ref:`floating-point <t_floating>`
9305 value to cast and a :ref:`floating-point <t_floating>` type to cast it to.
9306 The size of ``value`` must be larger than the size of ``ty2``. This
9307 implies that ``fptrunc`` cannot be used to make a *no-op cast*.
9308
9309 Semantics:
9310 """"""""""
9311
9312 The '``fptrunc``' instruction casts a ``value`` from a larger
9313 :ref:`floating-point <t_floating>` type to a smaller :ref:`floating-point
9314 <t_floating>` type.
9315 This instruction is assumed to execute in the default :ref:`floating-point
9316 environment <floatenv>`.
9317
9318 Example:
9319 """"""""
9320
9321 .. code-block:: llvm
9322
9323       %X = fptrunc double 16777217.0 to float    ; yields float:16777216.0
9324       %Y = fptrunc double 1.0E+300 to half       ; yields half:+infinity
9325
9326 '``fpext .. to``' Instruction
9327 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9328
9329 Syntax:
9330 """""""
9331
9332 ::
9333
9334       <result> = fpext <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9335
9336 Overview:
9337 """""""""
9338
9339 The '``fpext``' extends a floating-point ``value`` to a larger floating-point
9340 value.
9341
9342 Arguments:
9343 """"""""""
9344
9345 The '``fpext``' instruction takes a :ref:`floating-point <t_floating>`
9346 ``value`` to cast, and a :ref:`floating-point <t_floating>` type to cast it
9347 to. The source type must be smaller than the destination type.
9348
9349 Semantics:
9350 """"""""""
9351
9352 The '``fpext``' instruction extends the ``value`` from a smaller
9353 :ref:`floating-point <t_floating>` type to a larger :ref:`floating-point
9354 <t_floating>` type. The ``fpext`` cannot be used to make a
9355 *no-op cast* because it always changes bits. Use ``bitcast`` to make a
9356 *no-op cast* for a floating-point cast.
9357
9358 Example:
9359 """"""""
9360
9361 .. code-block:: llvm
9362
9363       %X = fpext float 3.125 to double         ; yields double:3.125000e+00
9364       %Y = fpext double %X to fp128            ; yields fp128:0xL00000000000000004000900000000000
9365
9366 '``fptoui .. to``' Instruction
9367 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9368
9369 Syntax:
9370 """""""
9371
9372 ::
9373
9374       <result> = fptoui <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9375
9376 Overview:
9377 """""""""
9378
9379 The '``fptoui``' converts a floating-point ``value`` to its unsigned
9380 integer equivalent of type ``ty2``.
9381
9382 Arguments:
9383 """"""""""
9384
9385 The '``fptoui``' instruction takes a value to cast, which must be a
9386 scalar or vector :ref:`floating-point <t_floating>` value, and a type to
9387 cast it to ``ty2``, which must be an :ref:`integer <t_integer>` type. If
9388 ``ty`` is a vector floating-point type, ``ty2`` must be a vector integer
9389 type with the same number of elements as ``ty``
9390
9391 Semantics:
9392 """"""""""
9393
9394 The '``fptoui``' instruction converts its :ref:`floating-point
9395 <t_floating>` operand into the nearest (rounding towards zero)
9396 unsigned integer value. If the value cannot fit in ``ty2``, the result
9397 is a :ref:`poison value <poisonvalues>`.
9398
9399 Example:
9400 """"""""
9401
9402 .. code-block:: llvm
9403
9404       %X = fptoui double 123.0 to i32      ; yields i32:123
9405       %Y = fptoui float 1.0E+300 to i1     ; yields undefined:1
9406       %Z = fptoui float 1.04E+17 to i8     ; yields undefined:1
9407
9408 '``fptosi .. to``' Instruction
9409 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9410
9411 Syntax:
9412 """""""
9413
9414 ::
9415
9416       <result> = fptosi <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9417
9418 Overview:
9419 """""""""
9420
9421 The '``fptosi``' instruction converts :ref:`floating-point <t_floating>`
9422 ``value`` to type ``ty2``.
9423
9424 Arguments:
9425 """"""""""
9426
9427 The '``fptosi``' instruction takes a value to cast, which must be a
9428 scalar or vector :ref:`floating-point <t_floating>` value, and a type to
9429 cast it to ``ty2``, which must be an :ref:`integer <t_integer>` type. If
9430 ``ty`` is a vector floating-point type, ``ty2`` must be a vector integer
9431 type with the same number of elements as ``ty``
9432
9433 Semantics:
9434 """"""""""
9435
9436 The '``fptosi``' instruction converts its :ref:`floating-point
9437 <t_floating>` operand into the nearest (rounding towards zero)
9438 signed integer value. If the value cannot fit in ``ty2``, the result
9439 is a :ref:`poison value <poisonvalues>`.
9440
9441 Example:
9442 """"""""
9443
9444 .. code-block:: llvm
9445
9446       %X = fptosi double -123.0 to i32      ; yields i32:-123
9447       %Y = fptosi float 1.0E-247 to i1      ; yields undefined:1
9448       %Z = fptosi float 1.04E+17 to i8      ; yields undefined:1
9449
9450 '``uitofp .. to``' Instruction
9451 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9452
9453 Syntax:
9454 """""""
9455
9456 ::
9457
9458       <result> = uitofp <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9459
9460 Overview:
9461 """""""""
9462
9463 The '``uitofp``' instruction regards ``value`` as an unsigned integer
9464 and converts that value to the ``ty2`` type.
9465
9466 Arguments:
9467 """"""""""
9468
9469 The '``uitofp``' instruction takes a value to cast, which must be a
9470 scalar or vector :ref:`integer <t_integer>` value, and a type to cast it to
9471 ``ty2``, which must be an :ref:`floating-point <t_floating>` type. If
9472 ``ty`` is a vector integer type, ``ty2`` must be a vector floating-point
9473 type with the same number of elements as ``ty``
9474
9475 Semantics:
9476 """"""""""
9477
9478 The '``uitofp``' instruction interprets its operand as an unsigned
9479 integer quantity and converts it to the corresponding floating-point
9480 value. If the value cannot be exactly represented, it is rounded using
9481 the default rounding mode.
9482
9483
9484 Example:
9485 """"""""
9486
9487 .. code-block:: llvm
9488
9489       %X = uitofp i32 257 to float         ; yields float:257.0
9490       %Y = uitofp i8 -1 to double          ; yields double:255.0
9491
9492 '``sitofp .. to``' Instruction
9493 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9494
9495 Syntax:
9496 """""""
9497
9498 ::
9499
9500       <result> = sitofp <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9501
9502 Overview:
9503 """""""""
9504
9505 The '``sitofp``' instruction regards ``value`` as a signed integer and
9506 converts that value to the ``ty2`` type.
9507
9508 Arguments:
9509 """"""""""
9510
9511 The '``sitofp``' instruction takes a value to cast, which must be a
9512 scalar or vector :ref:`integer <t_integer>` value, and a type to cast it to
9513 ``ty2``, which must be an :ref:`floating-point <t_floating>` type. If
9514 ``ty`` is a vector integer type, ``ty2`` must be a vector floating-point
9515 type with the same number of elements as ``ty``
9516
9517 Semantics:
9518 """"""""""
9519
9520 The '``sitofp``' instruction interprets its operand as a signed integer
9521 quantity and converts it to the corresponding floating-point value. If the
9522 value cannot be exactly represented, it is rounded using the default rounding
9523 mode.
9524
9525 Example:
9526 """"""""
9527
9528 .. code-block:: llvm
9529
9530       %X = sitofp i32 257 to float         ; yields float:257.0
9531       %Y = sitofp i8 -1 to double          ; yields double:-1.0
9532
9533 .. _i_ptrtoint:
9534
9535 '``ptrtoint .. to``' Instruction
9536 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9537
9538 Syntax:
9539 """""""
9540
9541 ::
9542
9543       <result> = ptrtoint <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9544
9545 Overview:
9546 """""""""
9547
9548 The '``ptrtoint``' instruction converts the pointer or a vector of
9549 pointers ``value`` to the integer (or vector of integers) type ``ty2``.
9550
9551 Arguments:
9552 """"""""""
9553
9554 The '``ptrtoint``' instruction takes a ``value`` to cast, which must be
9555 a value of type :ref:`pointer <t_pointer>` or a vector of pointers, and a
9556 type to cast it to ``ty2``, which must be an :ref:`integer <t_integer>` or
9557 a vector of integers type.
9558
9559 Semantics:
9560 """"""""""
9561
9562 The '``ptrtoint``' instruction converts ``value`` to integer type
9563 ``ty2`` by interpreting the pointer value as an integer and either
9564 truncating or zero extending that value to the size of the integer type.
9565 If ``value`` is smaller than ``ty2`` then a zero extension is done. If
9566 ``value`` is larger than ``ty2`` then a truncation is done. If they are
9567 the same size, then nothing is done (*no-op cast*) other than a type
9568 change.
9569
9570 Example:
9571 """"""""
9572
9573 .. code-block:: llvm
9574
9575       %X = ptrtoint i32* %P to i8                         ; yields truncation on 32-bit architecture
9576       %Y = ptrtoint i32* %P to i64                        ; yields zero extension on 32-bit architecture
9577       %Z = ptrtoint <4 x i32*> %P to <4 x i64>; yields vector zero extension for a vector of addresses on 32-bit architecture
9578
9579 .. _i_inttoptr:
9580
9581 '``inttoptr .. to``' Instruction
9582 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9583
9584 Syntax:
9585 """""""
9586
9587 ::
9588
9589       <result> = inttoptr <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9590
9591 Overview:
9592 """""""""
9593
9594 The '``inttoptr``' instruction converts an integer ``value`` to a
9595 pointer type, ``ty2``.
9596
9597 Arguments:
9598 """"""""""
9599
9600 The '``inttoptr``' instruction takes an :ref:`integer <t_integer>` value to
9601 cast, and a type to cast it to, which must be a :ref:`pointer <t_pointer>`
9602 type.
9603
9604 Semantics:
9605 """"""""""
9606
9607 The '``inttoptr``' instruction converts ``value`` to type ``ty2`` by
9608 applying either a zero extension or a truncation depending on the size
9609 of the integer ``value``. If ``value`` is larger than the size of a
9610 pointer then a truncation is done. If ``value`` is smaller than the size
9611 of a pointer then a zero extension is done. If they are the same size,
9612 nothing is done (*no-op cast*).
9613
9614 Example:
9615 """"""""
9616
9617 .. code-block:: llvm
9618
9619       %X = inttoptr i32 255 to i32*          ; yields zero extension on 64-bit architecture
9620       %Y = inttoptr i32 255 to i32*          ; yields no-op on 32-bit architecture
9621       %Z = inttoptr i64 0 to i32*            ; yields truncation on 32-bit architecture
9622       %Z = inttoptr <4 x i32> %G to <4 x i8*>; yields truncation of vector G to four pointers
9623
9624 .. _i_bitcast:
9625
9626 '``bitcast .. to``' Instruction
9627 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9628
9629 Syntax:
9630 """""""
9631
9632 ::
9633
9634       <result> = bitcast <ty> <value> to <ty2>             ; yields ty2
9635
9636 Overview:
9637 """""""""
9638
9639 The '``bitcast``' instruction converts ``value`` to type ``ty2`` without
9640 changing any bits.
9641
9642 Arguments:
9643 """"""""""
9644
9645 The '``bitcast``' instruction takes a value to cast, which must be a
9646 non-aggregate first class value, and a type to cast it to, which must
9647 also be a non-aggregate :ref:`first class <t_firstclass>` type. The
9648 bit sizes of ``value`` and the destination type, ``ty2``, must be
9649 identical. If the source type is a pointer, the destination type must
9650 also be a pointer of the same size. This instruction supports bitwise
9651 conversion of vectors to integers and to vectors of other types (as
9652 long as they have the same size).
9653
9654 Semantics:
9655 """"""""""
9656
9657 The '``bitcast``' instruction converts ``value`` to type ``ty2``. It
9658 is always a *no-op cast* because no bits change with this
9659 conversion. The conversion is done as if the ``value`` had been stored
9660 to memory and read back as type ``ty2``. Pointer (or vector of
9661 pointers) types may only be converted to other pointer (or vector of
9662 pointers) types with the same address space through this instruction.
9663 To convert pointers to other types, use the :ref:`inttoptr <i_inttoptr>`
9664 or :ref:`ptrtoint <i_ptrtoint>` instructions first.
9665
9666 Example:
9667 """"""""
9668
9669 .. code-block:: text
9670
9671       %X = bitcast i8 255 to i8              ; yields i8 :-1
9672       %Y = bitcast i32* %x to sint*          ; yields sint*:%x
9673       %Z = bitcast <2 x int> %V to i64;        ; yields i64: %V
9674       %Z = bitcast <2 x i32*> %V to <2 x i64*> ; yields <2 x i64*>
9675
9676 .. _i_addrspacecast:
9677
9678 '``addrspacecast .. to``' Instruction
9679 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9680
9681 Syntax:
9682 """""""
9683
9684 ::
9685
9686       <result> = addrspacecast <pty> <ptrval> to <pty2>       ; yields pty2
9687
9688 Overview:
9689 """""""""
9690
9691 The '``addrspacecast``' instruction converts ``ptrval`` from ``pty`` in
9692 address space ``n`` to type ``pty2`` in address space ``m``.
9693
9694 Arguments:
9695 """"""""""
9696
9697 The '``addrspacecast``' instruction takes a pointer or vector of pointer value
9698 to cast and a pointer type to cast it to, which must have a different
9699 address space.
9700
9701 Semantics:
9702 """"""""""
9703
9704 The '``addrspacecast``' instruction converts the pointer value
9705 ``ptrval`` to type ``pty2``. It can be a *no-op cast* or a complex
9706 value modification, depending on the target and the address space
9707 pair. Pointer conversions within the same address space must be
9708 performed with the ``bitcast`` instruction. Note that if the address space
9709 conversion is legal then both result and operand refer to the same memory
9710 location.
9711
9712 Example:
9713 """"""""
9714
9715 .. code-block:: llvm
9716
9717       %X = addrspacecast i32* %x to i32 addrspace(1)*    ; yields i32 addrspace(1)*:%x
9718       %Y = addrspacecast i32 addrspace(1)* %y to i64 addrspace(2)*    ; yields i64 addrspace(2)*:%y
9719       %Z = addrspacecast <4 x i32*> %z to <4 x float addrspace(3)*>   ; yields <4 x float addrspace(3)*>:%z
9720
9721 .. _otherops:
9722
9723 Other Operations
9724 ----------------
9725
9726 The instructions in this category are the "miscellaneous" instructions,
9727 which defy better classification.
9728
9729 .. _i_icmp:
9730
9731 '``icmp``' Instruction
9732 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9733
9734 Syntax:
9735 """""""
9736
9737 ::
9738
9739       <result> = icmp <cond> <ty> <op1>, <op2>   ; yields i1 or <N x i1>:result
9740
9741 Overview:
9742 """""""""
9743
9744 The '``icmp``' instruction returns a boolean value or a vector of
9745 boolean values based on comparison of its two integer, integer vector,
9746 pointer, or pointer vector operands.
9747
9748 Arguments:
9749 """"""""""
9750
9751 The '``icmp``' instruction takes three operands. The first operand is
9752 the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is
9753 not a value, just a keyword. The possible condition codes are:
9754
9755 #. ``eq``: equal
9756 #. ``ne``: not equal
9757 #. ``ugt``: unsigned greater than
9758 #. ``uge``: unsigned greater or equal
9759 #. ``ult``: unsigned less than
9760 #. ``ule``: unsigned less or equal
9761 #. ``sgt``: signed greater than
9762 #. ``sge``: signed greater or equal
9763 #. ``slt``: signed less than
9764 #. ``sle``: signed less or equal
9765
9766 The remaining two arguments must be :ref:`integer <t_integer>` or
9767 :ref:`pointer <t_pointer>` or integer :ref:`vector <t_vector>` typed. They
9768 must also be identical types.
9769
9770 Semantics:
9771 """"""""""
9772
9773 The '``icmp``' compares ``op1`` and ``op2`` according to the condition
9774 code given as ``cond``. The comparison performed always yields either an
9775 :ref:`i1 <t_integer>` or vector of ``i1`` result, as follows:
9776
9777 #. ``eq``: yields ``true`` if the operands are equal, ``false``
9778    otherwise. No sign interpretation is necessary or performed.
9779 #. ``ne``: yields ``true`` if the operands are unequal, ``false``
9780    otherwise. No sign interpretation is necessary or performed.
9781 #. ``ugt``: interprets the operands as unsigned values and yields
9782    ``true`` if ``op1`` is greater than ``op2``.
9783 #. ``uge``: interprets the operands as unsigned values and yields
9784    ``true`` if ``op1`` is greater than or equal to ``op2``.
9785 #. ``ult``: interprets the operands as unsigned values and yields
9786    ``true`` if ``op1`` is less than ``op2``.
9787 #. ``ule``: interprets the operands as unsigned values and yields
9788    ``true`` if ``op1`` is less than or equal to ``op2``.
9789 #. ``sgt``: interprets the operands as signed values and yields ``true``
9790    if ``op1`` is greater than ``op2``.
9791 #. ``sge``: interprets the operands as signed values and yields ``true``
9792    if ``op1`` is greater than or equal to ``op2``.
9793 #. ``slt``: interprets the operands as signed values and yields ``true``
9794    if ``op1`` is less than ``op2``.
9795 #. ``sle``: interprets the operands as signed values and yields ``true``
9796    if ``op1`` is less than or equal to ``op2``.
9797
9798 If the operands are :ref:`pointer <t_pointer>` typed, the pointer values
9799 are compared as if they were integers.
9800
9801 If the operands are integer vectors, then they are compared element by
9802 element. The result is an ``i1`` vector with the same number of elements
9803 as the values being compared. Otherwise, the result is an ``i1``.
9804
9805 Example:
9806 """"""""
9807
9808 .. code-block:: text
9809
9810       <result> = icmp eq i32 4, 5          ; yields: result=false
9811       <result> = icmp ne float* %X, %X     ; yields: result=false
9812       <result> = icmp ult i16  4, 5        ; yields: result=true
9813       <result> = icmp sgt i16  4, 5        ; yields: result=false
9814       <result> = icmp ule i16 -4, 5        ; yields: result=false
9815       <result> = icmp sge i16  4, 5        ; yields: result=false
9816
9817 .. _i_fcmp:
9818
9819 '``fcmp``' Instruction
9820 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9821
9822 Syntax:
9823 """""""
9824
9825 ::
9826
9827       <result> = fcmp [fast-math flags]* <cond> <ty> <op1>, <op2>     ; yields i1 or <N x i1>:result
9828
9829 Overview:
9830 """""""""
9831
9832 The '``fcmp``' instruction returns a boolean value or vector of boolean
9833 values based on comparison of its operands.
9834
9835 If the operands are floating-point scalars, then the result type is a
9836 boolean (:ref:`i1 <t_integer>`).
9837
9838 If the operands are floating-point vectors, then the result type is a
9839 vector of boolean with the same number of elements as the operands being
9840 compared.
9841
9842 Arguments:
9843 """"""""""
9844
9845 The '``fcmp``' instruction takes three operands. The first operand is
9846 the condition code indicating the kind of comparison to perform. It is
9847 not a value, just a keyword. The possible condition codes are:
9848
9849 #. ``false``: no comparison, always returns false
9850 #. ``oeq``: ordered and equal
9851 #. ``ogt``: ordered and greater than
9852 #. ``oge``: ordered and greater than or equal
9853 #. ``olt``: ordered and less than
9854 #. ``ole``: ordered and less than or equal
9855 #. ``one``: ordered and not equal
9856 #. ``ord``: ordered (no nans)
9857 #. ``ueq``: unordered or equal
9858 #. ``ugt``: unordered or greater than
9859 #. ``uge``: unordered or greater than or equal
9860 #. ``ult``: unordered or less than
9861 #. ``ule``: unordered or less than or equal
9862 #. ``une``: unordered or not equal
9863 #. ``uno``: unordered (either nans)
9864 #. ``true``: no comparison, always returns true
9865
9866 *Ordered* means that neither operand is a QNAN while *unordered* means
9867 that either operand may be a QNAN.
9868
9869 Each of ``val1`` and ``val2`` arguments must be either a :ref:`floating-point
9870 <t_floating>` type or a :ref:`vector <t_vector>` of floating-point type.
9871 They must have identical types.
9872
9873 Semantics:
9874 """"""""""
9875
9876 The '``fcmp``' instruction compares ``op1`` and ``op2`` according to the
9877 condition code given as ``cond``. If the operands are vectors, then the
9878 vectors are compared element by element. Each comparison performed
9879 always yields an :ref:`i1 <t_integer>` result, as follows:
9880
9881 #. ``false``: always yields ``false``, regardless of operands.
9882 #. ``oeq``: yields ``true`` if both operands are not a QNAN and ``op1``
9883    is equal to ``op2``.
9884 #. ``ogt``: yields ``true`` if both operands are not a QNAN and ``op1``
9885    is greater than ``op2``.
9886 #. ``oge``: yields ``true`` if both operands are not a QNAN and ``op1``
9887    is greater than or equal to ``op2``.
9888 #. ``olt``: yields ``true`` if both operands are not a QNAN and ``op1``
9889    is less than ``op2``.
9890 #. ``ole``: yields ``true`` if both operands are not a QNAN and ``op1``
9891    is less than or equal to ``op2``.
9892 #. ``one``: yields ``true`` if both operands are not a QNAN and ``op1``
9893    is not equal to ``op2``.
9894 #. ``ord``: yields ``true`` if both operands are not a QNAN.
9895 #. ``ueq``: yields ``true`` if either operand is a QNAN or ``op1`` is
9896    equal to ``op2``.
9897 #. ``ugt``: yields ``true`` if either operand is a QNAN or ``op1`` is
9898    greater than ``op2``.
9899 #. ``uge``: yields ``true`` if either operand is a QNAN or ``op1`` is
9900    greater than or equal to ``op2``.
9901 #. ``ult``: yields ``true`` if either operand is a QNAN or ``op1`` is
9902    less than ``op2``.
9903 #. ``ule``: yields ``true`` if either operand is a QNAN or ``op1`` is
9904    less than or equal to ``op2``.
9905 #. ``une``: yields ``true`` if either operand is a QNAN or ``op1`` is
9906    not equal to ``op2``.
9907 #. ``uno``: yields ``true`` if either operand is a QNAN.
9908 #. ``true``: always yields ``true``, regardless of operands.
9909
9910 The ``fcmp`` instruction can also optionally take any number of
9911 :ref:`fast-math flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable
9912 otherwise unsafe floating-point optimizations.
9913
9914 Any set of fast-math flags are legal on an ``fcmp`` instruction, but the
9915 only flags that have any effect on its semantics are those that allow
9916 assumptions to be made about the values of input arguments; namely
9917 ``nnan``, ``ninf``, and ``reassoc``. See :ref:`fastmath` for more information.
9918
9919 Example:
9920 """"""""
9921
9922 .. code-block:: text
9923
9924       <result> = fcmp oeq float 4.0, 5.0    ; yields: result=false
9925       <result> = fcmp one float 4.0, 5.0    ; yields: result=true
9926       <result> = fcmp olt float 4.0, 5.0    ; yields: result=true
9927       <result> = fcmp ueq double 1.0, 2.0   ; yields: result=false
9928
9929 .. _i_phi:
9930
9931 '``phi``' Instruction
9932 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9933
9934 Syntax:
9935 """""""
9936
9937 ::
9938
9939       <result> = phi <ty> [ <val0>, <label0>], ...
9940
9941 Overview:
9942 """""""""
9943
9944 The '``phi``' instruction is used to implement the Ï† node in the SSA
9945 graph representing the function.
9946
9947 Arguments:
9948 """"""""""
9949
9950 The type of the incoming values is specified with the first type field.
9951 After this, the '``phi``' instruction takes a list of pairs as
9952 arguments, with one pair for each predecessor basic block of the current
9953 block. Only values of :ref:`first class <t_firstclass>` type may be used as
9954 the value arguments to the PHI node. Only labels may be used as the
9955 label arguments.
9956
9957 There must be no non-phi instructions between the start of a basic block
9958 and the PHI instructions: i.e. PHI instructions must be first in a basic
9959 block.
9960
9961 For the purposes of the SSA form, the use of each incoming value is
9962 deemed to occur on the edge from the corresponding predecessor block to
9963 the current block (but after any definition of an '``invoke``'
9964 instruction's return value on the same edge).
9965
9966 Semantics:
9967 """"""""""
9968
9969 At runtime, the '``phi``' instruction logically takes on the value
9970 specified by the pair corresponding to the predecessor basic block that
9971 executed just prior to the current block.
9972
9973 Example:
9974 """"""""
9975
9976 .. code-block:: llvm
9977
9978     Loop:       ; Infinite loop that counts from 0 on up...
9979       %indvar = phi i32 [ 0, %LoopHeader ], [ %nextindvar, %Loop ]
9980       %nextindvar = add i32 %indvar, 1
9981       br label %Loop
9982
9983 .. _i_select:
9984
9985 '``select``' Instruction
9986 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
9987
9988 Syntax:
9989 """""""
9990
9991 ::
9992
9993       <result> = select [fast-math flags] selty <cond>, <ty> <val1>, <ty> <val2>             ; yields ty
9994
9995       selty is either i1 or {<N x i1>}
9996
9997 Overview:
9998 """""""""
9999
10000 The '``select``' instruction is used to choose one value based on a
10001 condition, without IR-level branching.
10002
10003 Arguments:
10004 """"""""""
10005
10006 The '``select``' instruction requires an 'i1' value or a vector of 'i1'
10007 values indicating the condition, and two values of the same :ref:`first
10008 class <t_firstclass>` type.
10009
10010 #. The optional ``fast-math flags`` marker indicates that the select has one or more
10011    :ref:`fast-math flags <fastmath>`. These are optimization hints to enable
10012    otherwise unsafe floating-point optimizations. Fast-math flags are only valid
10013    for selects that return a floating-point scalar or vector type.
10014
10015 Semantics:
10016 """"""""""
10017
10018 If the condition is an i1 and it evaluates to 1, the instruction returns
10019 the first value argument; otherwise, it returns the second value
10020 argument.
10021
10022 If the condition is a vector of i1, then the value arguments must be
10023 vectors of the same size, and the selection is done element by element.
10024
10025 If the condition is an i1 and the value arguments are vectors of the
10026 same size, then an entire vector is selected.
10027
10028 Example:
10029 """"""""
10030
10031 .. code-block:: llvm
10032
10033       %X = select i1 true, i8 17, i8 42          ; yields i8:17
10034
10035 .. _i_call:
10036
10037 '``call``' Instruction
10038 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10039
10040 Syntax:
10041 """""""
10042
10043 ::
10044
10045       <result> = [tail | musttail | notail ] call [fast-math flags] [cconv] [ret attrs] [addrspace(<num>)]
10046                  [<ty>|<fnty> <fnptrval>(<function args>) [fn attrs] [ operand bundles ]
10047
10048 Overview:
10049 """""""""
10050
10051 The '``call``' instruction represents a simple function call.
10052
10053 Arguments:
10054 """"""""""
10055
10056 This instruction requires several arguments:
10057
10058 #. The optional ``tail`` and ``musttail`` markers indicate that the optimizers
10059    should perform tail call optimization. The ``tail`` marker is a hint that
10060    `can be ignored <CodeGenerator.html#sibcallopt>`_. The ``musttail`` marker
10061    means that the call must be tail call optimized in order for the program to
10062    be correct. The ``musttail`` marker provides these guarantees:
10063
10064    #. The call will not cause unbounded stack growth if it is part of a
10065       recursive cycle in the call graph.
10066    #. Arguments with the :ref:`inalloca <attr_inalloca>` attribute are
10067       forwarded in place.
10068    #. If the musttail call appears in a function with the ``"thunk"`` attribute
10069       and the caller and callee both have varargs, than any unprototyped
10070       arguments in register or memory are forwarded to the callee. Similarly,
10071       the return value of the callee is returned the the caller's caller, even
10072       if a void return type is in use.
10073
10074    Both markers imply that the callee does not access allocas from the caller.
10075    The ``tail`` marker additionally implies that the callee does not access
10076    varargs from the caller. Calls marked ``musttail`` must obey the following
10077    additional  rules:
10078
10079    - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction,
10080      or a pointer bitcast followed by a ret instruction.
10081    - The ret instruction must return the (possibly bitcasted) value
10082      produced by the call or void.
10083    - The caller and callee prototypes must match. Pointer types of
10084      parameters or return types may differ in pointee type, but not
10085      in address space.
10086    - The calling conventions of the caller and callee must match.
10087    - All ABI-impacting function attributes, such as sret, byval, inreg,
10088      returned, and inalloca, must match.
10089    - The callee must be varargs iff the caller is varargs. Bitcasting a
10090      non-varargs function to the appropriate varargs type is legal so
10091      long as the non-varargs prefixes obey the other rules.
10092
10093    Tail call optimization for calls marked ``tail`` is guaranteed to occur if
10094    the following conditions are met:
10095
10096    -  Caller and callee both have the calling convention ``fastcc``.
10097    -  The call is in tail position (ret immediately follows call and ret
10098       uses value of call or is void).
10099    -  Option ``-tailcallopt`` is enabled, or
10100       ``llvm::GuaranteedTailCallOpt`` is ``true``.
10101    -  `Platform-specific constraints are
10102       met. <CodeGenerator.html#tailcallopt>`_
10103
10104 #. The optional ``notail`` marker indicates that the optimizers should not add
10105    ``tail`` or ``musttail`` markers to the call. It is used to prevent tail
10106    call optimization from being performed on the call.
10107
10108 #. The optional ``fast-math flags`` marker indicates that the call has one or more
10109    :ref:`fast-math flags <fastmath>`, which are optimization hints to enable
10110    otherwise unsafe floating-point optimizations. Fast-math flags are only valid
10111    for calls that return a floating-point scalar or vector type.
10112
10113 #. The optional "cconv" marker indicates which :ref:`calling
10114    convention <callingconv>` the call should use. If none is
10115    specified, the call defaults to using C calling conventions. The
10116    calling convention of the call must match the calling convention of
10117    the target function, or else the behavior is undefined.
10118 #. The optional :ref:`Parameter Attributes <paramattrs>` list for return
10119    values. Only '``zeroext``', '``signext``', and '``inreg``' attributes
10120    are valid here.
10121 #. The optional addrspace attribute can be used to indicate the address space
10122    of the called function. If it is not specified, the program address space
10123    from the :ref:`datalayout string<langref_datalayout>` will be used.
10124 #. '``ty``': the type of the call instruction itself which is also the
10125    type of the return value. Functions that return no value are marked
10126    ``void``.
10127 #. '``fnty``': shall be the signature of the function being called. The
10128    argument types must match the types implied by this signature. This
10129    type can be omitted if the function is not varargs.
10130 #. '``fnptrval``': An LLVM value containing a pointer to a function to
10131    be called. In most cases, this is a direct function call, but
10132    indirect ``call``'s are just as possible, calling an arbitrary pointer
10133    to function value.
10134 #. '``function args``': argument list whose types match the function
10135    signature argument types and parameter attributes. All arguments must
10136    be of :ref:`first class <t_firstclass>` type. If the function signature
10137    indicates the function accepts a variable number of arguments, the
10138    extra arguments can be specified.
10139 #. The optional :ref:`function attributes <fnattrs>` list.
10140 #. The optional :ref:`operand bundles <opbundles>` list.
10141
10142 Semantics:
10143 """"""""""
10144
10145 The '``call``' instruction is used to cause control flow to transfer to
10146 a specified function, with its incoming arguments bound to the specified
10147 values. Upon a '``ret``' instruction in the called function, control
10148 flow continues with the instruction after the function call, and the
10149 return value of the function is bound to the result argument.
10150
10151 Example:
10152 """"""""
10153
10154 .. code-block:: llvm
10155
10156       %retval = call i32 @test(i32 %argc)
10157       call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* %msg, i32 12, i8 42)        ; yields i32
10158       %X = tail call i32 @foo()                                    ; yields i32
10159       %Y = tail call fastcc i32 @foo()  ; yields i32
10160       call void %foo(i8 97 signext)
10161
10162       %struct.A = type { i32, i8 }
10163       %r = call %struct.A @foo()                        ; yields { i32, i8 }
10164       %gr = extractvalue %struct.A %r, 0                ; yields i32
10165       %gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               ; yields i8
10166       %Z = call void @foo() noreturn                    ; indicates that %foo never returns normally
10167       %ZZ = call zeroext i32 @bar()                     ; Return value is %zero extended
10168
10169 llvm treats calls to some functions with names and arguments that match
10170 the standard C99 library as being the C99 library functions, and may
10171 perform optimizations or generate code for them under that assumption.
10172 This is something we'd like to change in the future to provide better
10173 support for freestanding environments and non-C-based languages.
10174
10175 .. _i_va_arg:
10176
10177 '``va_arg``' Instruction
10178 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10179
10180 Syntax:
10181 """""""
10182
10183 ::
10184
10185       <resultval> = va_arg <va_list*> <arglist>, <argty>
10186
10187 Overview:
10188 """""""""
10189
10190 The '``va_arg``' instruction is used to access arguments passed through
10191 the "variable argument" area of a function call. It is used to implement
10192 the ``va_arg`` macro in C.
10193
10194 Arguments:
10195 """"""""""
10196
10197 This instruction takes a ``va_list*`` value and the type of the
10198 argument. It returns a value of the specified argument type and
10199 increments the ``va_list`` to point to the next argument. The actual
10200 type of ``va_list`` is target specific.
10201
10202 Semantics:
10203 """"""""""
10204
10205 The '``va_arg``' instruction loads an argument of the specified type
10206 from the specified ``va_list`` and causes the ``va_list`` to point to
10207 the next argument. For more information, see the variable argument
10208 handling :ref:`Intrinsic Functions <int_varargs>`.
10209
10210 It is legal for this instruction to be called in a function which does
10211 not take a variable number of arguments, for example, the ``vfprintf``
10212 function.
10213
10214 ``va_arg`` is an LLVM instruction instead of an :ref:`intrinsic
10215 function <intrinsics>` because it takes a type as an argument.
10216
10217 Example:
10218 """"""""
10219
10220 See the :ref:`variable argument processing <int_varargs>` section.
10221
10222 Note that the code generator does not yet fully support va\_arg on many
10223 targets. Also, it does not currently support va\_arg with aggregate
10224 types on any target.
10225
10226 .. _i_landingpad:
10227
10228 '``landingpad``' Instruction
10229 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10230
10231 Syntax:
10232 """""""
10233
10234 ::
10235
10236       <resultval> = landingpad <resultty> <clause>+
10237       <resultval> = landingpad <resultty> cleanup <clause>*
10238
10239       <clause> := catch <type> <value>
10240       <clause> := filter <array constant type> <array constant>
10241
10242 Overview:
10243 """""""""
10244
10245 The '``landingpad``' instruction is used by `LLVM's exception handling
10246 system <ExceptionHandling.html#overview>`_ to specify that a basic block
10247 is a landing pad --- one where the exception lands, and corresponds to the
10248 code found in the ``catch`` portion of a ``try``/``catch`` sequence. It
10249 defines values supplied by the :ref:`personality function <personalityfn>` upon
10250 re-entry to the function. The ``resultval`` has the type ``resultty``.
10251
10252 Arguments:
10253 """"""""""
10254
10255 The optional
10256 ``cleanup`` flag indicates that the landing pad block is a cleanup.
10257
10258 A ``clause`` begins with the clause type --- ``catch`` or ``filter`` --- and
10259 contains the global variable representing the "type" that may be caught
10260 or filtered respectively. Unlike the ``catch`` clause, the ``filter``
10261 clause takes an array constant as its argument. Use
10262 "``[0 x i8**] undef``" for a filter which cannot throw. The
10263 '``landingpad``' instruction must contain *at least* one ``clause`` or
10264 the ``cleanup`` flag.
10265
10266 Semantics:
10267 """"""""""
10268
10269 The '``landingpad``' instruction defines the values which are set by the
10270 :ref:`personality function <personalityfn>` upon re-entry to the function, and
10271 therefore the "result type" of the ``landingpad`` instruction. As with
10272 calling conventions, how the personality function results are
10273 represented in LLVM IR is target specific.
10274
10275 The clauses are applied in order from top to bottom. If two
10276 ``landingpad`` instructions are merged together through inlining, the
10277 clauses from the calling function are appended to the list of clauses.
10278 When the call stack is being unwound due to an exception being thrown,
10279 the exception is compared against each ``clause`` in turn. If it doesn't
10280 match any of the clauses, and the ``cleanup`` flag is not set, then
10281 unwinding continues further up the call stack.
10282
10283 The ``landingpad`` instruction has several restrictions:
10284
10285 -  A landing pad block is a basic block which is the unwind destination
10286    of an '``invoke``' instruction.
10287 -  A landing pad block must have a '``landingpad``' instruction as its
10288    first non-PHI instruction.
10289 -  There can be only one '``landingpad``' instruction within the landing
10290    pad block.
10291 -  A basic block that is not a landing pad block may not include a
10292    '``landingpad``' instruction.
10293
10294 Example:
10295 """"""""
10296
10297 .. code-block:: llvm
10298
10299       ;; A landing pad which can catch an integer.
10300       %res = landingpad { i8*, i32 }
10301                catch i8** @_ZTIi
10302       ;; A landing pad that is a cleanup.
10303       %res = landingpad { i8*, i32 }
10304                cleanup
10305       ;; A landing pad which can catch an integer and can only throw a double.
10306       %res = landingpad { i8*, i32 }
10307                catch i8** @_ZTIi
10308                filter [1 x i8**] [@_ZTId]
10309
10310 .. _i_catchpad:
10311
10312 '``catchpad``' Instruction
10313 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10314
10315 Syntax:
10316 """""""
10317
10318 ::
10319
10320       <resultval> = catchpad within <catchswitch> [<args>*]
10321
10322 Overview:
10323 """""""""
10324
10325 The '``catchpad``' instruction is used by `LLVM's exception handling
10326 system <ExceptionHandling.html#overview>`_ to specify that a basic block
10327 begins a catch handler --- one where a personality routine attempts to transfer
10328 control to catch an exception.
10329
10330 Arguments:
10331 """"""""""
10332
10333 The ``catchswitch`` operand must always be a token produced by a
10334 :ref:`catchswitch <i_catchswitch>` instruction in a predecessor block. This
10335 ensures that each ``catchpad`` has exactly one predecessor block, and it always
10336 terminates in a ``catchswitch``.
10337
10338 The ``args`` correspond to whatever information the personality routine
10339 requires to know if this is an appropriate handler for the exception. Control
10340 will transfer to the ``catchpad`` if this is the first appropriate handler for
10341 the exception.
10342
10343 The ``resultval`` has the type :ref:`token <t_token>` and is used to match the
10344 ``catchpad`` to corresponding :ref:`catchrets <i_catchret>` and other nested EH
10345 pads.
10346
10347 Semantics:
10348 """"""""""
10349
10350 When the call stack is being unwound due to an exception being thrown, the
10351 exception is compared against the ``args``. If it doesn't match, control will
10352 not reach the ``catchpad`` instruction.  The representation of ``args`` is
10353 entirely target and personality function-specific.
10354
10355 Like the :ref:`landingpad <i_landingpad>` instruction, the ``catchpad``
10356 instruction must be the first non-phi of its parent basic block.
10357
10358 The meaning of the tokens produced and consumed by ``catchpad`` and other "pad"
10359 instructions is described in the
10360 `Windows exception handling documentation\ <ExceptionHandling.html#wineh>`_.
10361
10362 When a ``catchpad`` has been "entered" but not yet "exited" (as
10363 described in the `EH documentation\ <ExceptionHandling.html#wineh-constraints>`_),
10364 it is undefined behavior to execute a :ref:`call <i_call>` or :ref:`invoke <i_invoke>`
10365 that does not carry an appropriate :ref:`"funclet" bundle <ob_funclet>`.
10366
10367 Example:
10368 """"""""
10369
10370 .. code-block:: text
10371
10372     dispatch:
10373       %cs = catchswitch within none [label %handler0] unwind to caller
10374       ;; A catch block which can catch an integer.
10375     handler0:
10376       %tok = catchpad within %cs [i8** @_ZTIi]
10377
10378 .. _i_cleanuppad:
10379
10380 '``cleanuppad``' Instruction
10381 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10382
10383 Syntax:
10384 """""""
10385
10386 ::
10387
10388       <resultval> = cleanuppad within <parent> [<args>*]
10389
10390 Overview:
10391 """""""""
10392
10393 The '``cleanuppad``' instruction is used by `LLVM's exception handling
10394 system <ExceptionHandling.html#overview>`_ to specify that a basic block
10395 is a cleanup block --- one where a personality routine attempts to
10396 transfer control to run cleanup actions.
10397 The ``args`` correspond to whatever additional
10398 information the :ref:`personality function <personalityfn>` requires to
10399 execute the cleanup.
10400 The ``resultval`` has the type :ref:`token <t_token>` and is used to
10401 match the ``cleanuppad`` to corresponding :ref:`cleanuprets <i_cleanupret>`.
10402 The ``parent`` argument is the token of the funclet that contains the
10403 ``cleanuppad`` instruction. If the ``cleanuppad`` is not inside a funclet,
10404 this operand may be the token ``none``.
10405
10406 Arguments:
10407 """"""""""
10408
10409 The instruction takes a list of arbitrary values which are interpreted
10410 by the :ref:`personality function <personalityfn>`.
10411
10412 Semantics:
10413 """"""""""
10414
10415 When the call stack is being unwound due to an exception being thrown,
10416 the :ref:`personality function <personalityfn>` transfers control to the
10417 ``cleanuppad`` with the aid of the personality-specific arguments.
10418 As with calling conventions, how the personality function results are
10419 represented in LLVM IR is target specific.
10420
10421 The ``cleanuppad`` instruction has several restrictions:
10422
10423 -  A cleanup block is a basic block which is the unwind destination of
10424    an exceptional instruction.
10425 -  A cleanup block must have a '``cleanuppad``' instruction as its
10426    first non-PHI instruction.
10427 -  There can be only one '``cleanuppad``' instruction within the
10428    cleanup block.
10429 -  A basic block that is not a cleanup block may not include a
10430    '``cleanuppad``' instruction.
10431
10432 When a ``cleanuppad`` has been "entered" but not yet "exited" (as
10433 described in the `EH documentation\ <ExceptionHandling.html#wineh-constraints>`_),
10434 it is undefined behavior to execute a :ref:`call <i_call>` or :ref:`invoke <i_invoke>`
10435 that does not carry an appropriate :ref:`"funclet" bundle <ob_funclet>`.
10436
10437 Example:
10438 """"""""
10439
10440 .. code-block:: text
10441
10442       %tok = cleanuppad within %cs []
10443
10444 .. _intrinsics:
10445
10446 Intrinsic Functions
10447 ===================
10448
10449 LLVM supports the notion of an "intrinsic function". These functions
10450 have well known names and semantics and are required to follow certain
10451 restrictions. Overall, these intrinsics represent an extension mechanism
10452 for the LLVM language that does not require changing all of the
10453 transformations in LLVM when adding to the language (or the bitcode
10454 reader/writer, the parser, etc...).
10455
10456 Intrinsic function names must all start with an "``llvm.``" prefix. This
10457 prefix is reserved in LLVM for intrinsic names; thus, function names may
10458 not begin with this prefix. Intrinsic functions must always be external
10459 functions: you cannot define the body of intrinsic functions. Intrinsic
10460 functions may only be used in call or invoke instructions: it is illegal
10461 to take the address of an intrinsic function. Additionally, because
10462 intrinsic functions are part of the LLVM language, it is required if any
10463 are added that they be documented here.
10464
10465 Some intrinsic functions can be overloaded, i.e., the intrinsic
10466 represents a family of functions that perform the same operation but on
10467 different data types. Because LLVM can represent over 8 million
10468 different integer types, overloading is used commonly to allow an
10469 intrinsic function to operate on any integer type. One or more of the
10470 argument types or the result type can be overloaded to accept any
10471 integer type. Argument types may also be defined as exactly matching a
10472 previous argument's type or the result type. This allows an intrinsic
10473 function which accepts multiple arguments, but needs all of them to be
10474 of the same type, to only be overloaded with respect to a single
10475 argument or the result.
10476
10477 Overloaded intrinsics will have the names of its overloaded argument
10478 types encoded into its function name, each preceded by a period. Only
10479 those types which are overloaded result in a name suffix. Arguments
10480 whose type is matched against another type do not. For example, the
10481 ``llvm.ctpop`` function can take an integer of any width and returns an
10482 integer of exactly the same integer width. This leads to a family of
10483 functions such as ``i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %val)`` and
10484 ``i29 @llvm.ctpop.i29(i29 %val)``. Only one type, the return type, is
10485 overloaded, and only one type suffix is required. Because the argument's
10486 type is matched against the return type, it does not require its own
10487 name suffix.
10488
10489 To learn how to add an intrinsic function, please see the `Extending
10490 LLVM Guide <ExtendingLLVM.html>`_.
10491
10492 .. _int_varargs:
10493
10494 Variable Argument Handling Intrinsics
10495 -------------------------------------
10496
10497 Variable argument support is defined in LLVM with the
10498 :ref:`va_arg <i_va_arg>` instruction and these three intrinsic
10499 functions. These functions are related to the similarly named macros
10500 defined in the ``<stdarg.h>`` header file.
10501
10502 All of these functions operate on arguments that use a target-specific
10503 value type "``va_list``". The LLVM assembly language reference manual
10504 does not define what this type is, so all transformations should be
10505 prepared to handle these functions regardless of the type used.
10506
10507 This example shows how the :ref:`va_arg <i_va_arg>` instruction and the
10508 variable argument handling intrinsic functions are used.
10509
10510 .. code-block:: llvm
10511
10512     ; This struct is different for every platform. For most platforms,
10513     ; it is merely an i8*.
10514     %struct.va_list = type { i8* }
10515
10516     ; For Unix x86_64 platforms, va_list is the following struct:
10517     ; %struct.va_list = type { i32, i32, i8*, i8* }
10518
10519     define i32 @test(i32 %X, ...) {
10520       ; Initialize variable argument processing
10521       %ap = alloca %struct.va_list
10522       %ap2 = bitcast %struct.va_list* %ap to i8*
10523       call void @llvm.va_start(i8* %ap2)
10524
10525       ; Read a single integer argument
10526       %tmp = va_arg i8* %ap2, i32
10527
10528       ; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end
10529       %aq = alloca i8*
10530       %aq2 = bitcast i8** %aq to i8*
10531       call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)
10532       call void @llvm.va_end(i8* %aq2)
10533
10534       ; Stop processing of arguments.
10535       call void @llvm.va_end(i8* %ap2)
10536       ret i32 %tmp
10537     }
10538
10539     declare void @llvm.va_start(i8*)
10540     declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
10541     declare void @llvm.va_end(i8*)
10542
10543 .. _int_va_start:
10544
10545 '``llvm.va_start``' Intrinsic
10546 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10547
10548 Syntax:
10549 """""""
10550
10551 ::
10552
10553       declare void @llvm.va_start(i8* <arglist>)
10554
10555 Overview:
10556 """""""""
10557
10558 The '``llvm.va_start``' intrinsic initializes ``*<arglist>`` for
10559 subsequent use by ``va_arg``.
10560
10561 Arguments:
10562 """"""""""
10563
10564 The argument is a pointer to a ``va_list`` element to initialize.
10565
10566 Semantics:
10567 """"""""""
10568
10569 The '``llvm.va_start``' intrinsic works just like the ``va_start`` macro
10570 available in C. In a target-dependent way, it initializes the
10571 ``va_list`` element to which the argument points, so that the next call
10572 to ``va_arg`` will produce the first variable argument passed to the
10573 function. Unlike the C ``va_start`` macro, this intrinsic does not need
10574 to know the last argument of the function as the compiler can figure
10575 that out.
10576
10577 '``llvm.va_end``' Intrinsic
10578 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10579
10580 Syntax:
10581 """""""
10582
10583 ::
10584
10585       declare void @llvm.va_end(i8* <arglist>)
10586
10587 Overview:
10588 """""""""
10589
10590 The '``llvm.va_end``' intrinsic destroys ``*<arglist>``, which has been
10591 initialized previously with ``llvm.va_start`` or ``llvm.va_copy``.
10592
10593 Arguments:
10594 """"""""""
10595
10596 The argument is a pointer to a ``va_list`` to destroy.
10597
10598 Semantics:
10599 """"""""""
10600
10601 The '``llvm.va_end``' intrinsic works just like the ``va_end`` macro
10602 available in C. In a target-dependent way, it destroys the ``va_list``
10603 element to which the argument points. Calls to
10604 :ref:`llvm.va_start <int_va_start>` and
10605 :ref:`llvm.va_copy <int_va_copy>` must be matched exactly with calls to
10606 ``llvm.va_end``.
10607
10608 .. _int_va_copy:
10609
10610 '``llvm.va_copy``' Intrinsic
10611 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10612
10613 Syntax:
10614 """""""
10615
10616 ::
10617
10618       declare void @llvm.va_copy(i8* <destarglist>, i8* <srcarglist>)
10619
10620 Overview:
10621 """""""""
10622
10623 The '``llvm.va_copy``' intrinsic copies the current argument position
10624 from the source argument list to the destination argument list.
10625
10626 Arguments:
10627 """"""""""
10628
10629 The first argument is a pointer to a ``va_list`` element to initialize.
10630 The second argument is a pointer to a ``va_list`` element to copy from.
10631
10632 Semantics:
10633 """"""""""
10634
10635 The '``llvm.va_copy``' intrinsic works just like the ``va_copy`` macro
10636 available in C. In a target-dependent way, it copies the source
10637 ``va_list`` element into the destination ``va_list`` element. This
10638 intrinsic is necessary because the `` llvm.va_start`` intrinsic may be
10639 arbitrarily complex and require, for example, memory allocation.
10640
10641 Accurate Garbage Collection Intrinsics
10642 --------------------------------------
10643
10644 LLVM's support for `Accurate Garbage Collection <GarbageCollection.html>`_
10645 (GC) requires the frontend to generate code containing appropriate intrinsic
10646 calls and select an appropriate GC strategy which knows how to lower these
10647 intrinsics in a manner which is appropriate for the target collector.
10648
10649 These intrinsics allow identification of :ref:`GC roots on the
10650 stack <int_gcroot>`, as well as garbage collector implementations that
10651 require :ref:`read <int_gcread>` and :ref:`write <int_gcwrite>` barriers.
10652 Frontends for type-safe garbage collected languages should generate
10653 these intrinsics to make use of the LLVM garbage collectors. For more
10654 details, see `Garbage Collection with LLVM <GarbageCollection.html>`_.
10655
10656 Experimental Statepoint Intrinsics
10657 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10658
10659 LLVM provides an second experimental set of intrinsics for describing garbage
10660 collection safepoints in compiled code. These intrinsics are an alternative
10661 to the ``llvm.gcroot`` intrinsics, but are compatible with the ones for
10662 :ref:`read <int_gcread>` and :ref:`write <int_gcwrite>` barriers. The
10663 differences in approach are covered in the `Garbage Collection with LLVM
10664 <GarbageCollection.html>`_ documentation. The intrinsics themselves are
10665 described in :doc:`Statepoints`.
10666
10667 .. _int_gcroot:
10668
10669 '``llvm.gcroot``' Intrinsic
10670 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10671
10672 Syntax:
10673 """""""
10674
10675 ::
10676
10677       declare void @llvm.gcroot(i8** %ptrloc, i8* %metadata)
10678
10679 Overview:
10680 """""""""
10681
10682 The '``llvm.gcroot``' intrinsic declares the existence of a GC root to
10683 the code generator, and allows some metadata to be associated with it.
10684
10685 Arguments:
10686 """"""""""
10687
10688 The first argument specifies the address of a stack object that contains
10689 the root pointer. The second pointer (which must be either a constant or
10690 a global value address) contains the meta-data to be associated with the
10691 root.
10692
10693 Semantics:
10694 """"""""""
10695
10696 At runtime, a call to this intrinsic stores a null pointer into the
10697 "ptrloc" location. At compile-time, the code generator generates
10698 information to allow the runtime to find the pointer at GC safe points.
10699 The '``llvm.gcroot``' intrinsic may only be used in a function which
10700 :ref:`specifies a GC algorithm <gc>`.
10701
10702 .. _int_gcread:
10703
10704 '``llvm.gcread``' Intrinsic
10705 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10706
10707 Syntax:
10708 """""""
10709
10710 ::
10711
10712       declare i8* @llvm.gcread(i8* %ObjPtr, i8** %Ptr)
10713
10714 Overview:
10715 """""""""
10716
10717 The '``llvm.gcread``' intrinsic identifies reads of references from heap
10718 locations, allowing garbage collector implementations that require read
10719 barriers.
10720
10721 Arguments:
10722 """"""""""
10723
10724 The second argument is the address to read from, which should be an
10725 address allocated from the garbage collector. The first object is a
10726 pointer to the start of the referenced object, if needed by the language
10727 runtime (otherwise null).
10728
10729 Semantics:
10730 """"""""""
10731
10732 The '``llvm.gcread``' intrinsic has the same semantics as a load
10733 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by
10734 the garbage collector runtime, as needed. The '``llvm.gcread``'
10735 intrinsic may only be used in a function which :ref:`specifies a GC
10736 algorithm <gc>`.
10737
10738 .. _int_gcwrite:
10739
10740 '``llvm.gcwrite``' Intrinsic
10741 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10742
10743 Syntax:
10744 """""""
10745
10746 ::
10747
10748       declare void @llvm.gcwrite(i8* %P1, i8* %Obj, i8** %P2)
10749
10750 Overview:
10751 """""""""
10752
10753 The '``llvm.gcwrite``' intrinsic identifies writes of references to heap
10754 locations, allowing garbage collector implementations that require write
10755 barriers (such as generational or reference counting collectors).
10756
10757 Arguments:
10758 """"""""""
10759
10760 The first argument is the reference to store, the second is the start of
10761 the object to store it to, and the third is the address of the field of
10762 Obj to store to. If the runtime does not require a pointer to the
10763 object, Obj may be null.
10764
10765 Semantics:
10766 """"""""""
10767
10768 The '``llvm.gcwrite``' intrinsic has the same semantics as a store
10769 instruction, but may be replaced with substantially more complex code by
10770 the garbage collector runtime, as needed. The '``llvm.gcwrite``'
10771 intrinsic may only be used in a function which :ref:`specifies a GC
10772 algorithm <gc>`.
10773
10774 Code Generator Intrinsics
10775 -------------------------
10776
10777 These intrinsics are provided by LLVM to expose special features that
10778 may only be implemented with code generator support.
10779
10780 '``llvm.returnaddress``' Intrinsic
10781 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10782
10783 Syntax:
10784 """""""
10785
10786 ::
10787
10788       declare i8* @llvm.returnaddress(i32 <level>)
10789
10790 Overview:
10791 """""""""
10792
10793 The '``llvm.returnaddress``' intrinsic attempts to compute a
10794 target-specific value indicating the return address of the current
10795 function or one of its callers.
10796
10797 Arguments:
10798 """"""""""
10799
10800 The argument to this intrinsic indicates which function to return the
10801 address for. Zero indicates the calling function, one indicates its
10802 caller, etc. The argument is **required** to be a constant integer
10803 value.
10804
10805 Semantics:
10806 """"""""""
10807
10808 The '``llvm.returnaddress``' intrinsic either returns a pointer
10809 indicating the return address of the specified call frame, or zero if it
10810 cannot be identified. The value returned by this intrinsic is likely to
10811 be incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be
10812 used for debugging purposes.
10813
10814 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or
10815 other aggressive transformations, so the value returned may not be that
10816 of the obvious source-language caller.
10817
10818 '``llvm.addressofreturnaddress``' Intrinsic
10819 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10820
10821 Syntax:
10822 """""""
10823
10824 ::
10825
10826       declare i8* @llvm.addressofreturnaddress()
10827
10828 Overview:
10829 """""""""
10830
10831 The '``llvm.addressofreturnaddress``' intrinsic returns a target-specific
10832 pointer to the place in the stack frame where the return address of the
10833 current function is stored.
10834
10835 Semantics:
10836 """"""""""
10837
10838 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or
10839 other aggressive transformations, so the value returned may not be that
10840 of the obvious source-language caller.
10841
10842 This intrinsic is only implemented for x86 and aarch64.
10843
10844 '``llvm.sponentry``' Intrinsic
10845 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10846
10847 Syntax:
10848 """""""
10849
10850 ::
10851
10852       declare i8* @llvm.sponentry()
10853
10854 Overview:
10855 """""""""
10856
10857 The '``llvm.sponentry``' intrinsic returns the stack pointer value at
10858 the entry of the current function calling this intrinsic.
10859
10860 Semantics:
10861 """"""""""
10862
10863 Note this intrinsic is only verified on AArch64.
10864
10865 '``llvm.frameaddress``' Intrinsic
10866 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10867
10868 Syntax:
10869 """""""
10870
10871 ::
10872
10873       declare i8* @llvm.frameaddress(i32 <level>)
10874
10875 Overview:
10876 """""""""
10877
10878 The '``llvm.frameaddress``' intrinsic attempts to return the
10879 target-specific frame pointer value for the specified stack frame.
10880
10881 Arguments:
10882 """"""""""
10883
10884 The argument to this intrinsic indicates which function to return the
10885 frame pointer for. Zero indicates the calling function, one indicates
10886 its caller, etc. The argument is **required** to be a constant integer
10887 value.
10888
10889 Semantics:
10890 """"""""""
10891
10892 The '``llvm.frameaddress``' intrinsic either returns a pointer
10893 indicating the frame address of the specified call frame, or zero if it
10894 cannot be identified. The value returned by this intrinsic is likely to
10895 be incorrect or 0 for arguments other than zero, so it should only be
10896 used for debugging purposes.
10897
10898 Note that calling this intrinsic does not prevent function inlining or
10899 other aggressive transformations, so the value returned may not be that
10900 of the obvious source-language caller.
10901
10902 '``llvm.localescape``' and '``llvm.localrecover``' Intrinsics
10903 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10904
10905 Syntax:
10906 """""""
10907
10908 ::
10909
10910       declare void @llvm.localescape(...)
10911       declare i8* @llvm.localrecover(i8* %func, i8* %fp, i32 %idx)
10912
10913 Overview:
10914 """""""""
10915
10916 The '``llvm.localescape``' intrinsic escapes offsets of a collection of static
10917 allocas, and the '``llvm.localrecover``' intrinsic applies those offsets to a
10918 live frame pointer to recover the address of the allocation. The offset is
10919 computed during frame layout of the caller of ``llvm.localescape``.
10920
10921 Arguments:
10922 """"""""""
10923
10924 All arguments to '``llvm.localescape``' must be pointers to static allocas or
10925 casts of static allocas. Each function can only call '``llvm.localescape``'
10926 once, and it can only do so from the entry block.
10927
10928 The ``func`` argument to '``llvm.localrecover``' must be a constant
10929 bitcasted pointer to a function defined in the current module. The code
10930 generator cannot determine the frame allocation offset of functions defined in
10931 other modules.
10932
10933 The ``fp`` argument to '``llvm.localrecover``' must be a frame pointer of a
10934 call frame that is currently live. The return value of '``llvm.localaddress``'
10935 is one way to produce such a value, but various runtimes also expose a suitable
10936 pointer in platform-specific ways.
10937
10938 The ``idx`` argument to '``llvm.localrecover``' indicates which alloca passed to
10939 '``llvm.localescape``' to recover. It is zero-indexed.
10940
10941 Semantics:
10942 """"""""""
10943
10944 These intrinsics allow a group of functions to share access to a set of local
10945 stack allocations of a one parent function. The parent function may call the
10946 '``llvm.localescape``' intrinsic once from the function entry block, and the
10947 child functions can use '``llvm.localrecover``' to access the escaped allocas.
10948 The '``llvm.localescape``' intrinsic blocks inlining, as inlining changes where
10949 the escaped allocas are allocated, which would break attempts to use
10950 '``llvm.localrecover``'.
10951
10952 .. _int_read_register:
10953 .. _int_write_register:
10954
10955 '``llvm.read_register``' and '``llvm.write_register``' Intrinsics
10956 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10957
10958 Syntax:
10959 """""""
10960
10961 ::
10962
10963       declare i32 @llvm.read_register.i32(metadata)
10964       declare i64 @llvm.read_register.i64(metadata)
10965       declare void @llvm.write_register.i32(metadata, i32 @value)
10966       declare void @llvm.write_register.i64(metadata, i64 @value)
10967       !0 = !{!"sp\00"}
10968
10969 Overview:
10970 """""""""
10971
10972 The '``llvm.read_register``' and '``llvm.write_register``' intrinsics
10973 provides access to the named register. The register must be valid on
10974 the architecture being compiled to. The type needs to be compatible
10975 with the register being read.
10976
10977 Semantics:
10978 """"""""""
10979
10980 The '``llvm.read_register``' intrinsic returns the current value of the
10981 register, where possible. The '``llvm.write_register``' intrinsic sets
10982 the current value of the register, where possible.
10983
10984 This is useful to implement named register global variables that need
10985 to always be mapped to a specific register, as is common practice on
10986 bare-metal programs including OS kernels.
10987
10988 The compiler doesn't check for register availability or use of the used
10989 register in surrounding code, including inline assembly. Because of that,
10990 allocatable registers are not supported.
10991
10992 Warning: So far it only works with the stack pointer on selected
10993 architectures (ARM, AArch64, PowerPC and x86_64). Significant amount of
10994 work is needed to support other registers and even more so, allocatable
10995 registers.
10996
10997 .. _int_stacksave:
10998
10999 '``llvm.stacksave``' Intrinsic
11000 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11001
11002 Syntax:
11003 """""""
11004
11005 ::
11006
11007       declare i8* @llvm.stacksave()
11008
11009 Overview:
11010 """""""""
11011
11012 The '``llvm.stacksave``' intrinsic is used to remember the current state
11013 of the function stack, for use with
11014 :ref:`llvm.stackrestore <int_stackrestore>`. This is useful for
11015 implementing language features like scoped automatic variable sized
11016 arrays in C99.
11017
11018 Semantics:
11019 """"""""""
11020
11021 This intrinsic returns a opaque pointer value that can be passed to
11022 :ref:`llvm.stackrestore <int_stackrestore>`. When an
11023 ``llvm.stackrestore`` intrinsic is executed with a value saved from
11024 ``llvm.stacksave``, it effectively restores the state of the stack to
11025 the state it was in when the ``llvm.stacksave`` intrinsic executed. In
11026 practice, this pops any :ref:`alloca <i_alloca>` blocks from the stack that
11027 were allocated after the ``llvm.stacksave`` was executed.
11028
11029 .. _int_stackrestore:
11030
11031 '``llvm.stackrestore``' Intrinsic
11032 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11033
11034 Syntax:
11035 """""""
11036
11037 ::
11038
11039       declare void @llvm.stackrestore(i8* %ptr)
11040
11041 Overview:
11042 """""""""
11043
11044 The '``llvm.stackrestore``' intrinsic is used to restore the state of
11045 the function stack to the state it was in when the corresponding
11046 :ref:`llvm.stacksave <int_stacksave>` intrinsic executed. This is
11047 useful for implementing language features like scoped automatic variable
11048 sized arrays in C99.
11049
11050 Semantics:
11051 """"""""""
11052
11053 See the description for :ref:`llvm.stacksave <int_stacksave>`.
11054
11055 .. _int_get_dynamic_area_offset:
11056
11057 '``llvm.get.dynamic.area.offset``' Intrinsic
11058 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11059
11060 Syntax:
11061 """""""
11062
11063 ::
11064
11065       declare i32 @llvm.get.dynamic.area.offset.i32()
11066       declare i64 @llvm.get.dynamic.area.offset.i64()
11067
11068 Overview:
11069 """""""""
11070
11071       The '``llvm.get.dynamic.area.offset.*``' intrinsic family is used to
11072       get the offset from native stack pointer to the address of the most
11073       recent dynamic alloca on the caller's stack. These intrinsics are
11074       intendend for use in combination with
11075       :ref:`llvm.stacksave <int_stacksave>` to get a
11076       pointer to the most recent dynamic alloca. This is useful, for example,
11077       for AddressSanitizer's stack unpoisoning routines.
11078
11079 Semantics:
11080 """"""""""
11081
11082       These intrinsics return a non-negative integer value that can be used to
11083       get the address of the most recent dynamic alloca, allocated by :ref:`alloca <i_alloca>`
11084       on the caller's stack. In particular, for targets where stack grows downwards,
11085       adding this offset to the native stack pointer would get the address of the most
11086       recent dynamic alloca. For targets where stack grows upwards, the situation is a bit more
11087       complicated, because subtracting this value from stack pointer would get the address
11088       one past the end of the most recent dynamic alloca.
11089
11090       Although for most targets `llvm.get.dynamic.area.offset <int_get_dynamic_area_offset>`
11091       returns just a zero, for others, such as PowerPC and PowerPC64, it returns a
11092       compile-time-known constant value.
11093
11094       The return value type of :ref:`llvm.get.dynamic.area.offset <int_get_dynamic_area_offset>`
11095       must match the target's default address space's (address space 0) pointer type.
11096
11097 '``llvm.prefetch``' Intrinsic
11098 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11099
11100 Syntax:
11101 """""""
11102
11103 ::
11104
11105       declare void @llvm.prefetch(i8* <address>, i32 <rw>, i32 <locality>, i32 <cache type>)
11106
11107 Overview:
11108 """""""""
11109
11110 The '``llvm.prefetch``' intrinsic is a hint to the code generator to
11111 insert a prefetch instruction if supported; otherwise, it is a noop.
11112 Prefetches have no effect on the behavior of the program but can change
11113 its performance characteristics.
11114
11115 Arguments:
11116 """"""""""
11117
11118 ``address`` is the address to be prefetched, ``rw`` is the specifier
11119 determining if the fetch should be for a read (0) or write (1), and
11120 ``locality`` is a temporal locality specifier ranging from (0) - no
11121 locality, to (3) - extremely local keep in cache. The ``cache type``
11122 specifies whether the prefetch is performed on the data (1) or
11123 instruction (0) cache. The ``rw``, ``locality`` and ``cache type``
11124 arguments must be constant integers.
11125
11126 Semantics:
11127 """"""""""
11128
11129 This intrinsic does not modify the behavior of the program. In
11130 particular, prefetches cannot trap and do not produce a value. On
11131 targets that support this intrinsic, the prefetch can provide hints to
11132 the processor cache for better performance.
11133
11134 '``llvm.pcmarker``' Intrinsic
11135 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11136
11137 Syntax:
11138 """""""
11139
11140 ::
11141
11142       declare void @llvm.pcmarker(i32 <id>)
11143
11144 Overview:
11145 """""""""
11146
11147 The '``llvm.pcmarker``' intrinsic is a method to export a Program
11148 Counter (PC) in a region of code to simulators and other tools. The
11149 method is target specific, but it is expected that the marker will use
11150 exported symbols to transmit the PC of the marker. The marker makes no
11151 guarantees that it will remain with any specific instruction after
11152 optimizations. It is possible that the presence of a marker will inhibit
11153 optimizations. The intended use is to be inserted after optimizations to
11154 allow correlations of simulation runs.
11155
11156 Arguments:
11157 """"""""""
11158
11159 ``id`` is a numerical id identifying the marker.
11160
11161 Semantics:
11162 """"""""""
11163
11164 This intrinsic does not modify the behavior of the program. Backends
11165 that do not support this intrinsic may ignore it.
11166
11167 '``llvm.readcyclecounter``' Intrinsic
11168 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11169
11170 Syntax:
11171 """""""
11172
11173 ::
11174
11175       declare i64 @llvm.readcyclecounter()
11176
11177 Overview:
11178 """""""""
11179
11180 The '``llvm.readcyclecounter``' intrinsic provides access to the cycle
11181 counter register (or similar low latency, high accuracy clocks) on those
11182 targets that support it. On X86, it should map to RDTSC. On Alpha, it
11183 should map to RPCC. As the backing counters overflow quickly (on the
11184 order of 9 seconds on alpha), this should only be used for small
11185 timings.
11186
11187 Semantics:
11188 """"""""""
11189
11190 When directly supported, reading the cycle counter should not modify any
11191 memory. Implementations are allowed to either return a application
11192 specific value or a system wide value. On backends without support, this
11193 is lowered to a constant 0.
11194
11195 Note that runtime support may be conditional on the privilege-level code is
11196 running at and the host platform.
11197
11198 '``llvm.clear_cache``' Intrinsic
11199 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11200
11201 Syntax:
11202 """""""
11203
11204 ::
11205
11206       declare void @llvm.clear_cache(i8*, i8*)
11207
11208 Overview:
11209 """""""""
11210
11211 The '``llvm.clear_cache``' intrinsic ensures visibility of modifications
11212 in the specified range to the execution unit of the processor. On
11213 targets with non-unified instruction and data cache, the implementation
11214 flushes the instruction cache.
11215
11216 Semantics:
11217 """"""""""
11218
11219 On platforms with coherent instruction and data caches (e.g. x86), this
11220 intrinsic is a nop. On platforms with non-coherent instruction and data
11221 cache (e.g. ARM, MIPS), the intrinsic is lowered either to appropriate
11222 instructions or a system call, if cache flushing requires special
11223 privileges.
11224
11225 The default behavior is to emit a call to ``__clear_cache`` from the run
11226 time library.
11227
11228 This instrinsic does *not* empty the instruction pipeline. Modifications
11229 of the current function are outside the scope of the intrinsic.
11230
11231 '``llvm.instrprof.increment``' Intrinsic
11232 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11233
11234 Syntax:
11235 """""""
11236
11237 ::
11238
11239       declare void @llvm.instrprof.increment(i8* <name>, i64 <hash>,
11240                                              i32 <num-counters>, i32 <index>)
11241
11242 Overview:
11243 """""""""
11244
11245 The '``llvm.instrprof.increment``' intrinsic can be emitted by a
11246 frontend for use with instrumentation based profiling. These will be
11247 lowered by the ``-instrprof`` pass to generate execution counts of a
11248 program at runtime.
11249
11250 Arguments:
11251 """"""""""
11252
11253 The first argument is a pointer to a global variable containing the
11254 name of the entity being instrumented. This should generally be the
11255 (mangled) function name for a set of counters.
11256
11257 The second argument is a hash value that can be used by the consumer
11258 of the profile data to detect changes to the instrumented source, and
11259 the third is the number of counters associated with ``name``. It is an
11260 error if ``hash`` or ``num-counters`` differ between two instances of
11261 ``instrprof.increment`` that refer to the same name.
11262
11263 The last argument refers to which of the counters for ``name`` should
11264 be incremented. It should be a value between 0 and ``num-counters``.
11265
11266 Semantics:
11267 """"""""""
11268
11269 This intrinsic represents an increment of a profiling counter. It will
11270 cause the ``-instrprof`` pass to generate the appropriate data
11271 structures and the code to increment the appropriate value, in a
11272 format that can be written out by a compiler runtime and consumed via
11273 the ``llvm-profdata`` tool.
11274
11275 '``llvm.instrprof.increment.step``' Intrinsic
11276 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11277
11278 Syntax:
11279 """""""
11280
11281 ::
11282
11283       declare void @llvm.instrprof.increment.step(i8* <name>, i64 <hash>,
11284                                                   i32 <num-counters>,
11285                                                   i32 <index>, i64 <step>)
11286
11287 Overview:
11288 """""""""
11289
11290 The '``llvm.instrprof.increment.step``' intrinsic is an extension to
11291 the '``llvm.instrprof.increment``' intrinsic with an additional fifth
11292 argument to specify the step of the increment.
11293
11294 Arguments:
11295 """"""""""
11296 The first four arguments are the same as '``llvm.instrprof.increment``'
11297 intrinsic.
11298
11299 The last argument specifies the value of the increment of the counter variable.
11300
11301 Semantics:
11302 """"""""""
11303 See description of '``llvm.instrprof.increment``' instrinsic.
11304
11305
11306 '``llvm.instrprof.value.profile``' Intrinsic
11307 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11308
11309 Syntax:
11310 """""""
11311
11312 ::
11313
11314       declare void @llvm.instrprof.value.profile(i8* <name>, i64 <hash>,
11315                                                  i64 <value>, i32 <value_kind>,
11316                                                  i32 <index>)
11317
11318 Overview:
11319 """""""""
11320
11321 The '``llvm.instrprof.value.profile``' intrinsic can be emitted by a
11322 frontend for use with instrumentation based profiling. This will be
11323 lowered by the ``-instrprof`` pass to find out the target values,
11324 instrumented expressions take in a program at runtime.
11325
11326 Arguments:
11327 """"""""""
11328
11329 The first argument is a pointer to a global variable containing the
11330 name of the entity being instrumented. ``name`` should generally be the
11331 (mangled) function name for a set of counters.
11332
11333 The second argument is a hash value that can be used by the consumer
11334 of the profile data to detect changes to the instrumented source. It
11335 is an error if ``hash`` differs between two instances of
11336 ``llvm.instrprof.*`` that refer to the same name.
11337
11338 The third argument is the value of the expression being profiled. The profiled
11339 expression's value should be representable as an unsigned 64-bit value. The
11340 fourth argument represents the kind of value profiling that is being done. The
11341 supported value profiling kinds are enumerated through the
11342 ``InstrProfValueKind`` type declared in the
11343 ``<include/llvm/ProfileData/InstrProf.h>`` header file. The last argument is the
11344 index of the instrumented expression within ``name``. It should be >= 0.
11345
11346 Semantics:
11347 """"""""""
11348
11349 This intrinsic represents the point where a call to a runtime routine
11350 should be inserted for value profiling of target expressions. ``-instrprof``
11351 pass will generate the appropriate data structures and replace the
11352 ``llvm.instrprof.value.profile`` intrinsic with the call to the profile
11353 runtime library with proper arguments.
11354
11355 '``llvm.thread.pointer``' Intrinsic
11356 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11357
11358 Syntax:
11359 """""""
11360
11361 ::
11362
11363       declare i8* @llvm.thread.pointer()
11364
11365 Overview:
11366 """""""""
11367
11368 The '``llvm.thread.pointer``' intrinsic returns the value of the thread
11369 pointer.
11370
11371 Semantics:
11372 """"""""""
11373
11374 The '``llvm.thread.pointer``' intrinsic returns a pointer to the TLS area
11375 for the current thread.  The exact semantics of this value are target
11376 specific: it may point to the start of TLS area, to the end, or somewhere
11377 in the middle.  Depending on the target, this intrinsic may read a register,
11378 call a helper function, read from an alternate memory space, or perform
11379 other operations necessary to locate the TLS area.  Not all targets support
11380 this intrinsic.
11381
11382 Standard C Library Intrinsics
11383 -----------------------------
11384
11385 LLVM provides intrinsics for a few important standard C library
11386 functions. These intrinsics allow source-language front-ends to pass
11387 information about the alignment of the pointer arguments to the code
11388 generator, providing opportunity for more efficient code generation.
11389
11390 .. _int_memcpy:
11391
11392 '``llvm.memcpy``' Intrinsic
11393 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11394
11395 Syntax:
11396 """""""
11397
11398 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.memcpy`` on any
11399 integer bit width and for different address spaces. Not all targets
11400 support all bit widths however.
11401
11402 ::
11403
11404       declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* <dest>, i8* <src>,
11405                                               i32 <len>, i1 <isvolatile>)
11406       declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* <dest>, i8* <src>,
11407                                               i64 <len>, i1 <isvolatile>)
11408
11409 Overview:
11410 """""""""
11411
11412 The '``llvm.memcpy.*``' intrinsics copy a block of memory from the
11413 source location to the destination location.
11414
11415 Note that, unlike the standard libc function, the ``llvm.memcpy.*``
11416 intrinsics do not return a value, takes extra isvolatile
11417 arguments and the pointers can be in specified address spaces.
11418
11419 Arguments:
11420 """"""""""
11421
11422 The first argument is a pointer to the destination, the second is a
11423 pointer to the source. The third argument is an integer argument
11424 specifying the number of bytes to copy, and the fourth is a
11425 boolean indicating a volatile access.
11426
11427 The :ref:`align <attr_align>` parameter attribute can be provided
11428 for the first and second arguments.
11429
11430 If the ``isvolatile`` parameter is ``true``, the ``llvm.memcpy`` call is
11431 a :ref:`volatile operation <volatile>`. The detailed access behavior is not
11432 very cleanly specified and it is unwise to depend on it.
11433
11434 Semantics:
11435 """"""""""
11436
11437 The '``llvm.memcpy.*``' intrinsics copy a block of memory from the
11438 source location to the destination location, which are not allowed to
11439 overlap. It copies "len" bytes of memory over. If the argument is known
11440 to be aligned to some boundary, this can be specified as an attribute on
11441 the argument.
11442
11443 If "len" is 0, the pointers may be NULL or dangling. However, they must still
11444 be appropriately aligned.
11445
11446 .. _int_memmove:
11447
11448 '``llvm.memmove``' Intrinsic
11449 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11450
11451 Syntax:
11452 """""""
11453
11454 This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memmove on any integer
11455 bit width and for different address space. Not all targets support all
11456 bit widths however.
11457
11458 ::
11459
11460       declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* <dest>, i8* <src>,
11461                                                i32 <len>, i1 <isvolatile>)
11462       declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i64(i8* <dest>, i8* <src>,
11463                                                i64 <len>, i1 <isvolatile>)
11464
11465 Overview:
11466 """""""""
11467
11468 The '``llvm.memmove.*``' intrinsics move a block of memory from the
11469 source location to the destination location. It is similar to the
11470 '``llvm.memcpy``' intrinsic but allows the two memory locations to
11471 overlap.
11472
11473 Note that, unlike the standard libc function, the ``llvm.memmove.*``
11474 intrinsics do not return a value, takes an extra isvolatile
11475 argument and the pointers can be in specified address spaces.
11476
11477 Arguments:
11478 """"""""""
11479
11480 The first argument is a pointer to the destination, the second is a
11481 pointer to the source. The third argument is an integer argument
11482 specifying the number of bytes to copy, and the fourth is a
11483 boolean indicating a volatile access.
11484
11485 The :ref:`align <attr_align>` parameter attribute can be provided
11486 for the first and second arguments.
11487
11488 If the ``isvolatile`` parameter is ``true``, the ``llvm.memmove`` call
11489 is a :ref:`volatile operation <volatile>`. The detailed access behavior is
11490 not very cleanly specified and it is unwise to depend on it.
11491
11492 Semantics:
11493 """"""""""
11494
11495 The '``llvm.memmove.*``' intrinsics copy a block of memory from the
11496 source location to the destination location, which may overlap. It
11497 copies "len" bytes of memory over. If the argument is known to be
11498 aligned to some boundary, this can be specified as an attribute on
11499 the argument.
11500
11501 If "len" is 0, the pointers may be NULL or dangling. However, they must still
11502 be appropriately aligned.
11503
11504 .. _int_memset:
11505
11506 '``llvm.memset.*``' Intrinsics
11507 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11508
11509 Syntax:
11510 """""""
11511
11512 This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.memset on any integer
11513 bit width and for different address spaces. However, not all targets
11514 support all bit widths.
11515
11516 ::
11517
11518       declare void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* <dest>, i8 <val>,
11519                                          i32 <len>, i1 <isvolatile>)
11520       declare void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* <dest>, i8 <val>,
11521                                          i64 <len>, i1 <isvolatile>)
11522
11523 Overview:
11524 """""""""
11525
11526 The '``llvm.memset.*``' intrinsics fill a block of memory with a
11527 particular byte value.
11528
11529 Note that, unlike the standard libc function, the ``llvm.memset``
11530 intrinsic does not return a value and takes an extra volatile
11531 argument. Also, the destination can be in an arbitrary address space.
11532
11533 Arguments:
11534 """"""""""
11535
11536 The first argument is a pointer to the destination to fill, the second
11537 is the byte value with which to fill it, the third argument is an
11538 integer argument specifying the number of bytes to fill, and the fourth
11539 is a boolean indicating a volatile access.
11540
11541 The :ref:`align <attr_align>` parameter attribute can be provided
11542 for the first arguments.
11543
11544 If the ``isvolatile`` parameter is ``true``, the ``llvm.memset`` call is
11545 a :ref:`volatile operation <volatile>`. The detailed access behavior is not
11546 very cleanly specified and it is unwise to depend on it.
11547
11548 Semantics:
11549 """"""""""
11550
11551 The '``llvm.memset.*``' intrinsics fill "len" bytes of memory starting
11552 at the destination location. If the argument is known to be
11553 aligned to some boundary, this can be specified as an attribute on
11554 the argument.
11555
11556 If "len" is 0, the pointers may be NULL or dangling. However, they must still
11557 be appropriately aligned.
11558
11559 '``llvm.sqrt.*``' Intrinsic
11560 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11561
11562 Syntax:
11563 """""""
11564
11565 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.sqrt`` on any
11566 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11567 all types however.
11568
11569 ::
11570
11571       declare float     @llvm.sqrt.f32(float %Val)
11572       declare double    @llvm.sqrt.f64(double %Val)
11573       declare x86_fp80  @llvm.sqrt.f80(x86_fp80 %Val)
11574       declare fp128     @llvm.sqrt.f128(fp128 %Val)
11575       declare ppc_fp128 @llvm.sqrt.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
11576
11577 Overview:
11578 """""""""
11579
11580 The '``llvm.sqrt``' intrinsics return the square root of the specified value.
11581
11582 Arguments:
11583 """"""""""
11584
11585 The argument and return value are floating-point numbers of the same type.
11586
11587 Semantics:
11588 """"""""""
11589
11590 Return the same value as a corresponding libm '``sqrt``' function but without
11591 trapping or setting ``errno``. For types specified by IEEE-754, the result
11592 matches a conforming libm implementation.
11593
11594 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11595 using a less accurate calculation.
11596
11597 '``llvm.powi.*``' Intrinsic
11598 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11599
11600 Syntax:
11601 """""""
11602
11603 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.powi`` on any
11604 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11605 all types however.
11606
11607 ::
11608
11609       declare float     @llvm.powi.f32(float  %Val, i32 %power)
11610       declare double    @llvm.powi.f64(double %Val, i32 %power)
11611       declare x86_fp80  @llvm.powi.f80(x86_fp80  %Val, i32 %power)
11612       declare fp128     @llvm.powi.f128(fp128 %Val, i32 %power)
11613       declare ppc_fp128 @llvm.powi.ppcf128(ppc_fp128  %Val, i32 %power)
11614
11615 Overview:
11616 """""""""
11617
11618 The '``llvm.powi.*``' intrinsics return the first operand raised to the
11619 specified (positive or negative) power. The order of evaluation of
11620 multiplications is not defined. When a vector of floating-point type is
11621 used, the second argument remains a scalar integer value.
11622
11623 Arguments:
11624 """"""""""
11625
11626 The second argument is an integer power, and the first is a value to
11627 raise to that power.
11628
11629 Semantics:
11630 """"""""""
11631
11632 This function returns the first value raised to the second power with an
11633 unspecified sequence of rounding operations.
11634
11635 '``llvm.sin.*``' Intrinsic
11636 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11637
11638 Syntax:
11639 """""""
11640
11641 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.sin`` on any
11642 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11643 all types however.
11644
11645 ::
11646
11647       declare float     @llvm.sin.f32(float  %Val)
11648       declare double    @llvm.sin.f64(double %Val)
11649       declare x86_fp80  @llvm.sin.f80(x86_fp80  %Val)
11650       declare fp128     @llvm.sin.f128(fp128 %Val)
11651       declare ppc_fp128 @llvm.sin.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
11652
11653 Overview:
11654 """""""""
11655
11656 The '``llvm.sin.*``' intrinsics return the sine of the operand.
11657
11658 Arguments:
11659 """"""""""
11660
11661 The argument and return value are floating-point numbers of the same type.
11662
11663 Semantics:
11664 """"""""""
11665
11666 Return the same value as a corresponding libm '``sin``' function but without
11667 trapping or setting ``errno``.
11668
11669 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11670 using a less accurate calculation.
11671
11672 '``llvm.cos.*``' Intrinsic
11673 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11674
11675 Syntax:
11676 """""""
11677
11678 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.cos`` on any
11679 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11680 all types however.
11681
11682 ::
11683
11684       declare float     @llvm.cos.f32(float  %Val)
11685       declare double    @llvm.cos.f64(double %Val)
11686       declare x86_fp80  @llvm.cos.f80(x86_fp80  %Val)
11687       declare fp128     @llvm.cos.f128(fp128 %Val)
11688       declare ppc_fp128 @llvm.cos.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
11689
11690 Overview:
11691 """""""""
11692
11693 The '``llvm.cos.*``' intrinsics return the cosine of the operand.
11694
11695 Arguments:
11696 """"""""""
11697
11698 The argument and return value are floating-point numbers of the same type.
11699
11700 Semantics:
11701 """"""""""
11702
11703 Return the same value as a corresponding libm '``cos``' function but without
11704 trapping or setting ``errno``.
11705
11706 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11707 using a less accurate calculation.
11708
11709 '``llvm.pow.*``' Intrinsic
11710 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11711
11712 Syntax:
11713 """""""
11714
11715 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.pow`` on any
11716 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11717 all types however.
11718
11719 ::
11720
11721       declare float     @llvm.pow.f32(float  %Val, float %Power)
11722       declare double    @llvm.pow.f64(double %Val, double %Power)
11723       declare x86_fp80  @llvm.pow.f80(x86_fp80  %Val, x86_fp80 %Power)
11724       declare fp128     @llvm.pow.f128(fp128 %Val, fp128 %Power)
11725       declare ppc_fp128 @llvm.pow.ppcf128(ppc_fp128  %Val, ppc_fp128 Power)
11726
11727 Overview:
11728 """""""""
11729
11730 The '``llvm.pow.*``' intrinsics return the first operand raised to the
11731 specified (positive or negative) power.
11732
11733 Arguments:
11734 """"""""""
11735
11736 The arguments and return value are floating-point numbers of the same type.
11737
11738 Semantics:
11739 """"""""""
11740
11741 Return the same value as a corresponding libm '``pow``' function but without
11742 trapping or setting ``errno``.
11743
11744 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11745 using a less accurate calculation.
11746
11747 '``llvm.exp.*``' Intrinsic
11748 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11749
11750 Syntax:
11751 """""""
11752
11753 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.exp`` on any
11754 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11755 all types however.
11756
11757 ::
11758
11759       declare float     @llvm.exp.f32(float  %Val)
11760       declare double    @llvm.exp.f64(double %Val)
11761       declare x86_fp80  @llvm.exp.f80(x86_fp80  %Val)
11762       declare fp128     @llvm.exp.f128(fp128 %Val)
11763       declare ppc_fp128 @llvm.exp.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
11764
11765 Overview:
11766 """""""""
11767
11768 The '``llvm.exp.*``' intrinsics compute the base-e exponential of the specified
11769 value.
11770
11771 Arguments:
11772 """"""""""
11773
11774 The argument and return value are floating-point numbers of the same type.
11775
11776 Semantics:
11777 """"""""""
11778
11779 Return the same value as a corresponding libm '``exp``' function but without
11780 trapping or setting ``errno``.
11781
11782 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11783 using a less accurate calculation.
11784
11785 '``llvm.exp2.*``' Intrinsic
11786 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11787
11788 Syntax:
11789 """""""
11790
11791 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.exp2`` on any
11792 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11793 all types however.
11794
11795 ::
11796
11797       declare float     @llvm.exp2.f32(float  %Val)
11798       declare double    @llvm.exp2.f64(double %Val)
11799       declare x86_fp80  @llvm.exp2.f80(x86_fp80  %Val)
11800       declare fp128     @llvm.exp2.f128(fp128 %Val)
11801       declare ppc_fp128 @llvm.exp2.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
11802
11803 Overview:
11804 """""""""
11805
11806 The '``llvm.exp2.*``' intrinsics compute the base-2 exponential of the
11807 specified value.
11808
11809 Arguments:
11810 """"""""""
11811
11812 The argument and return value are floating-point numbers of the same type.
11813
11814 Semantics:
11815 """"""""""
11816
11817 Return the same value as a corresponding libm '``exp2``' function but without
11818 trapping or setting ``errno``.
11819
11820 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11821 using a less accurate calculation.
11822
11823 '``llvm.log.*``' Intrinsic
11824 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11825
11826 Syntax:
11827 """""""
11828
11829 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.log`` on any
11830 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11831 all types however.
11832
11833 ::
11834
11835       declare float     @llvm.log.f32(float  %Val)
11836       declare double    @llvm.log.f64(double %Val)
11837       declare x86_fp80  @llvm.log.f80(x86_fp80  %Val)
11838       declare fp128     @llvm.log.f128(fp128 %Val)
11839       declare ppc_fp128 @llvm.log.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
11840
11841 Overview:
11842 """""""""
11843
11844 The '``llvm.log.*``' intrinsics compute the base-e logarithm of the specified
11845 value.
11846
11847 Arguments:
11848 """"""""""
11849
11850 The argument and return value are floating-point numbers of the same type.
11851
11852 Semantics:
11853 """"""""""
11854
11855 Return the same value as a corresponding libm '``log``' function but without
11856 trapping or setting ``errno``.
11857
11858 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11859 using a less accurate calculation.
11860
11861 '``llvm.log10.*``' Intrinsic
11862 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11863
11864 Syntax:
11865 """""""
11866
11867 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.log10`` on any
11868 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11869 all types however.
11870
11871 ::
11872
11873       declare float     @llvm.log10.f32(float  %Val)
11874       declare double    @llvm.log10.f64(double %Val)
11875       declare x86_fp80  @llvm.log10.f80(x86_fp80  %Val)
11876       declare fp128     @llvm.log10.f128(fp128 %Val)
11877       declare ppc_fp128 @llvm.log10.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
11878
11879 Overview:
11880 """""""""
11881
11882 The '``llvm.log10.*``' intrinsics compute the base-10 logarithm of the
11883 specified value.
11884
11885 Arguments:
11886 """"""""""
11887
11888 The argument and return value are floating-point numbers of the same type.
11889
11890 Semantics:
11891 """"""""""
11892
11893 Return the same value as a corresponding libm '``log10``' function but without
11894 trapping or setting ``errno``.
11895
11896 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11897 using a less accurate calculation.
11898
11899 '``llvm.log2.*``' Intrinsic
11900 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11901
11902 Syntax:
11903 """""""
11904
11905 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.log2`` on any
11906 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11907 all types however.
11908
11909 ::
11910
11911       declare float     @llvm.log2.f32(float  %Val)
11912       declare double    @llvm.log2.f64(double %Val)
11913       declare x86_fp80  @llvm.log2.f80(x86_fp80  %Val)
11914       declare fp128     @llvm.log2.f128(fp128 %Val)
11915       declare ppc_fp128 @llvm.log2.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
11916
11917 Overview:
11918 """""""""
11919
11920 The '``llvm.log2.*``' intrinsics compute the base-2 logarithm of the specified
11921 value.
11922
11923 Arguments:
11924 """"""""""
11925
11926 The argument and return value are floating-point numbers of the same type.
11927
11928 Semantics:
11929 """"""""""
11930
11931 Return the same value as a corresponding libm '``log2``' function but without
11932 trapping or setting ``errno``.
11933
11934 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11935 using a less accurate calculation.
11936
11937 '``llvm.fma.*``' Intrinsic
11938 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11939
11940 Syntax:
11941 """""""
11942
11943 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.fma`` on any
11944 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11945 all types however.
11946
11947 ::
11948
11949       declare float     @llvm.fma.f32(float  %a, float  %b, float  %c)
11950       declare double    @llvm.fma.f64(double %a, double %b, double %c)
11951       declare x86_fp80  @llvm.fma.f80(x86_fp80 %a, x86_fp80 %b, x86_fp80 %c)
11952       declare fp128     @llvm.fma.f128(fp128 %a, fp128 %b, fp128 %c)
11953       declare ppc_fp128 @llvm.fma.ppcf128(ppc_fp128 %a, ppc_fp128 %b, ppc_fp128 %c)
11954
11955 Overview:
11956 """""""""
11957
11958 The '``llvm.fma.*``' intrinsics perform the fused multiply-add operation.
11959
11960 Arguments:
11961 """"""""""
11962
11963 The arguments and return value are floating-point numbers of the same type.
11964
11965 Semantics:
11966 """"""""""
11967
11968 Return the same value as a corresponding libm '``fma``' function but without
11969 trapping or setting ``errno``.
11970
11971 When specified with the fast-math-flag 'afn', the result may be approximated
11972 using a less accurate calculation.
11973
11974 '``llvm.fabs.*``' Intrinsic
11975 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
11976
11977 Syntax:
11978 """""""
11979
11980 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.fabs`` on any
11981 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
11982 all types however.
11983
11984 ::
11985
11986       declare float     @llvm.fabs.f32(float  %Val)
11987       declare double    @llvm.fabs.f64(double %Val)
11988       declare x86_fp80  @llvm.fabs.f80(x86_fp80 %Val)
11989       declare fp128     @llvm.fabs.f128(fp128 %Val)
11990       declare ppc_fp128 @llvm.fabs.ppcf128(ppc_fp128 %Val)
11991
11992 Overview:
11993 """""""""
11994
11995 The '``llvm.fabs.*``' intrinsics return the absolute value of the
11996 operand.
11997
11998 Arguments:
11999 """"""""""
12000
12001 The argument and return value are floating-point numbers of the same
12002 type.
12003
12004 Semantics:
12005 """"""""""
12006
12007 This function returns the same values as the libm ``fabs`` functions
12008 would, and handles error conditions in the same way.
12009
12010 '``llvm.minnum.*``' Intrinsic
12011 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12012
12013 Syntax:
12014 """""""
12015
12016 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.minnum`` on any
12017 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12018 all types however.
12019
12020 ::
12021
12022       declare float     @llvm.minnum.f32(float %Val0, float %Val1)
12023       declare double    @llvm.minnum.f64(double %Val0, double %Val1)
12024       declare x86_fp80  @llvm.minnum.f80(x86_fp80 %Val0, x86_fp80 %Val1)
12025       declare fp128     @llvm.minnum.f128(fp128 %Val0, fp128 %Val1)
12026       declare ppc_fp128 @llvm.minnum.ppcf128(ppc_fp128 %Val0, ppc_fp128 %Val1)
12027
12028 Overview:
12029 """""""""
12030
12031 The '``llvm.minnum.*``' intrinsics return the minimum of the two
12032 arguments.
12033
12034
12035 Arguments:
12036 """"""""""
12037
12038 The arguments and return value are floating-point numbers of the same
12039 type.
12040
12041 Semantics:
12042 """"""""""
12043
12044 Follows the IEEE-754 semantics for minNum, except for handling of
12045 signaling NaNs. This match's the behavior of libm's fmin.
12046
12047 If either operand is a NaN, returns the other non-NaN operand. Returns
12048 NaN only if both operands are NaN. The returned NaN is always
12049 quiet. If the operands compare equal, returns a value that compares
12050 equal to both operands. This means that fmin(+/-0.0, +/-0.0) could
12051 return either -0.0 or 0.0.
12052
12053 Unlike the IEEE-754 2008 behavior, this does not distinguish between
12054 signaling and quiet NaN inputs. If a target's implementation follows
12055 the standard and returns a quiet NaN if either input is a signaling
12056 NaN, the intrinsic lowering is responsible for quieting the inputs to
12057 correctly return the non-NaN input (e.g. by using the equivalent of
12058 ``llvm.canonicalize``).
12059
12060
12061 '``llvm.maxnum.*``' Intrinsic
12062 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12063
12064 Syntax:
12065 """""""
12066
12067 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.maxnum`` on any
12068 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12069 all types however.
12070
12071 ::
12072
12073       declare float     @llvm.maxnum.f32(float  %Val0, float  %Val1l)
12074       declare double    @llvm.maxnum.f64(double %Val0, double %Val1)
12075       declare x86_fp80  @llvm.maxnum.f80(x86_fp80  %Val0, x86_fp80  %Val1)
12076       declare fp128     @llvm.maxnum.f128(fp128 %Val0, fp128 %Val1)
12077       declare ppc_fp128 @llvm.maxnum.ppcf128(ppc_fp128  %Val0, ppc_fp128  %Val1)
12078
12079 Overview:
12080 """""""""
12081
12082 The '``llvm.maxnum.*``' intrinsics return the maximum of the two
12083 arguments.
12084
12085
12086 Arguments:
12087 """"""""""
12088
12089 The arguments and return value are floating-point numbers of the same
12090 type.
12091
12092 Semantics:
12093 """"""""""
12094 Follows the IEEE-754 semantics for maxNum except for the handling of
12095 signaling NaNs. This matches the behavior of libm's fmax.
12096
12097 If either operand is a NaN, returns the other non-NaN operand. Returns
12098 NaN only if both operands are NaN. The returned NaN is always
12099 quiet. If the operands compare equal, returns a value that compares
12100 equal to both operands. This means that fmax(+/-0.0, +/-0.0) could
12101 return either -0.0 or 0.0.
12102
12103 Unlike the IEEE-754 2008 behavior, this does not distinguish between
12104 signaling and quiet NaN inputs. If a target's implementation follows
12105 the standard and returns a quiet NaN if either input is a signaling
12106 NaN, the intrinsic lowering is responsible for quieting the inputs to
12107 correctly return the non-NaN input (e.g. by using the equivalent of
12108 ``llvm.canonicalize``).
12109
12110 '``llvm.minimum.*``' Intrinsic
12111 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12112
12113 Syntax:
12114 """""""
12115
12116 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.minimum`` on any
12117 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12118 all types however.
12119
12120 ::
12121
12122       declare float     @llvm.minimum.f32(float %Val0, float %Val1)
12123       declare double    @llvm.minimum.f64(double %Val0, double %Val1)
12124       declare x86_fp80  @llvm.minimum.f80(x86_fp80 %Val0, x86_fp80 %Val1)
12125       declare fp128     @llvm.minimum.f128(fp128 %Val0, fp128 %Val1)
12126       declare ppc_fp128 @llvm.minimum.ppcf128(ppc_fp128 %Val0, ppc_fp128 %Val1)
12127
12128 Overview:
12129 """""""""
12130
12131 The '``llvm.minimum.*``' intrinsics return the minimum of the two
12132 arguments, propagating NaNs and treating -0.0 as less than +0.0.
12133
12134
12135 Arguments:
12136 """"""""""
12137
12138 The arguments and return value are floating-point numbers of the same
12139 type.
12140
12141 Semantics:
12142 """"""""""
12143 If either operand is a NaN, returns NaN. Otherwise returns the lesser
12144 of the two arguments. -0.0 is considered to be less than +0.0 for this
12145 intrinsic. Note that these are the semantics specified in the draft of
12146 IEEE 754-2018.
12147
12148 '``llvm.maximum.*``' Intrinsic
12149 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12150
12151 Syntax:
12152 """""""
12153
12154 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.maximum`` on any
12155 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12156 all types however.
12157
12158 ::
12159
12160       declare float     @llvm.maximum.f32(float %Val0, float %Val1)
12161       declare double    @llvm.maximum.f64(double %Val0, double %Val1)
12162       declare x86_fp80  @llvm.maximum.f80(x86_fp80 %Val0, x86_fp80 %Val1)
12163       declare fp128     @llvm.maximum.f128(fp128 %Val0, fp128 %Val1)
12164       declare ppc_fp128 @llvm.maximum.ppcf128(ppc_fp128 %Val0, ppc_fp128 %Val1)
12165
12166 Overview:
12167 """""""""
12168
12169 The '``llvm.maximum.*``' intrinsics return the maximum of the two
12170 arguments, propagating NaNs and treating -0.0 as less than +0.0.
12171
12172
12173 Arguments:
12174 """"""""""
12175
12176 The arguments and return value are floating-point numbers of the same
12177 type.
12178
12179 Semantics:
12180 """"""""""
12181 If either operand is a NaN, returns NaN. Otherwise returns the greater
12182 of the two arguments. -0.0 is considered to be less than +0.0 for this
12183 intrinsic. Note that these are the semantics specified in the draft of
12184 IEEE 754-2018.
12185
12186 '``llvm.copysign.*``' Intrinsic
12187 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12188
12189 Syntax:
12190 """""""
12191
12192 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.copysign`` on any
12193 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12194 all types however.
12195
12196 ::
12197
12198       declare float     @llvm.copysign.f32(float  %Mag, float  %Sgn)
12199       declare double    @llvm.copysign.f64(double %Mag, double %Sgn)
12200       declare x86_fp80  @llvm.copysign.f80(x86_fp80  %Mag, x86_fp80  %Sgn)
12201       declare fp128     @llvm.copysign.f128(fp128 %Mag, fp128 %Sgn)
12202       declare ppc_fp128 @llvm.copysign.ppcf128(ppc_fp128  %Mag, ppc_fp128  %Sgn)
12203
12204 Overview:
12205 """""""""
12206
12207 The '``llvm.copysign.*``' intrinsics return a value with the magnitude of the
12208 first operand and the sign of the second operand.
12209
12210 Arguments:
12211 """"""""""
12212
12213 The arguments and return value are floating-point numbers of the same
12214 type.
12215
12216 Semantics:
12217 """"""""""
12218
12219 This function returns the same values as the libm ``copysign``
12220 functions would, and handles error conditions in the same way.
12221
12222 '``llvm.floor.*``' Intrinsic
12223 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12224
12225 Syntax:
12226 """""""
12227
12228 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.floor`` on any
12229 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12230 all types however.
12231
12232 ::
12233
12234       declare float     @llvm.floor.f32(float  %Val)
12235       declare double    @llvm.floor.f64(double %Val)
12236       declare x86_fp80  @llvm.floor.f80(x86_fp80  %Val)
12237       declare fp128     @llvm.floor.f128(fp128 %Val)
12238       declare ppc_fp128 @llvm.floor.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
12239
12240 Overview:
12241 """""""""
12242
12243 The '``llvm.floor.*``' intrinsics return the floor of the operand.
12244
12245 Arguments:
12246 """"""""""
12247
12248 The argument and return value are floating-point numbers of the same
12249 type.
12250
12251 Semantics:
12252 """"""""""
12253
12254 This function returns the same values as the libm ``floor`` functions
12255 would, and handles error conditions in the same way.
12256
12257 '``llvm.ceil.*``' Intrinsic
12258 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12259
12260 Syntax:
12261 """""""
12262
12263 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.ceil`` on any
12264 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12265 all types however.
12266
12267 ::
12268
12269       declare float     @llvm.ceil.f32(float  %Val)
12270       declare double    @llvm.ceil.f64(double %Val)
12271       declare x86_fp80  @llvm.ceil.f80(x86_fp80  %Val)
12272       declare fp128     @llvm.ceil.f128(fp128 %Val)
12273       declare ppc_fp128 @llvm.ceil.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
12274
12275 Overview:
12276 """""""""
12277
12278 The '``llvm.ceil.*``' intrinsics return the ceiling of the operand.
12279
12280 Arguments:
12281 """"""""""
12282
12283 The argument and return value are floating-point numbers of the same
12284 type.
12285
12286 Semantics:
12287 """"""""""
12288
12289 This function returns the same values as the libm ``ceil`` functions
12290 would, and handles error conditions in the same way.
12291
12292 '``llvm.trunc.*``' Intrinsic
12293 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12294
12295 Syntax:
12296 """""""
12297
12298 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.trunc`` on any
12299 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12300 all types however.
12301
12302 ::
12303
12304       declare float     @llvm.trunc.f32(float  %Val)
12305       declare double    @llvm.trunc.f64(double %Val)
12306       declare x86_fp80  @llvm.trunc.f80(x86_fp80  %Val)
12307       declare fp128     @llvm.trunc.f128(fp128 %Val)
12308       declare ppc_fp128 @llvm.trunc.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
12309
12310 Overview:
12311 """""""""
12312
12313 The '``llvm.trunc.*``' intrinsics returns the operand rounded to the
12314 nearest integer not larger in magnitude than the operand.
12315
12316 Arguments:
12317 """"""""""
12318
12319 The argument and return value are floating-point numbers of the same
12320 type.
12321
12322 Semantics:
12323 """"""""""
12324
12325 This function returns the same values as the libm ``trunc`` functions
12326 would, and handles error conditions in the same way.
12327
12328 '``llvm.rint.*``' Intrinsic
12329 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12330
12331 Syntax:
12332 """""""
12333
12334 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.rint`` on any
12335 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12336 all types however.
12337
12338 ::
12339
12340       declare float     @llvm.rint.f32(float  %Val)
12341       declare double    @llvm.rint.f64(double %Val)
12342       declare x86_fp80  @llvm.rint.f80(x86_fp80  %Val)
12343       declare fp128     @llvm.rint.f128(fp128 %Val)
12344       declare ppc_fp128 @llvm.rint.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
12345
12346 Overview:
12347 """""""""
12348
12349 The '``llvm.rint.*``' intrinsics returns the operand rounded to the
12350 nearest integer. It may raise an inexact floating-point exception if the
12351 operand isn't an integer.
12352
12353 Arguments:
12354 """"""""""
12355
12356 The argument and return value are floating-point numbers of the same
12357 type.
12358
12359 Semantics:
12360 """"""""""
12361
12362 This function returns the same values as the libm ``rint`` functions
12363 would, and handles error conditions in the same way.
12364
12365 '``llvm.nearbyint.*``' Intrinsic
12366 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12367
12368 Syntax:
12369 """""""
12370
12371 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.nearbyint`` on any
12372 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12373 all types however.
12374
12375 ::
12376
12377       declare float     @llvm.nearbyint.f32(float  %Val)
12378       declare double    @llvm.nearbyint.f64(double %Val)
12379       declare x86_fp80  @llvm.nearbyint.f80(x86_fp80  %Val)
12380       declare fp128     @llvm.nearbyint.f128(fp128 %Val)
12381       declare ppc_fp128 @llvm.nearbyint.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
12382
12383 Overview:
12384 """""""""
12385
12386 The '``llvm.nearbyint.*``' intrinsics returns the operand rounded to the
12387 nearest integer.
12388
12389 Arguments:
12390 """"""""""
12391
12392 The argument and return value are floating-point numbers of the same
12393 type.
12394
12395 Semantics:
12396 """"""""""
12397
12398 This function returns the same values as the libm ``nearbyint``
12399 functions would, and handles error conditions in the same way.
12400
12401 '``llvm.round.*``' Intrinsic
12402 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12403
12404 Syntax:
12405 """""""
12406
12407 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.round`` on any
12408 floating-point or vector of floating-point type. Not all targets support
12409 all types however.
12410
12411 ::
12412
12413       declare float     @llvm.round.f32(float  %Val)
12414       declare double    @llvm.round.f64(double %Val)
12415       declare x86_fp80  @llvm.round.f80(x86_fp80  %Val)
12416       declare fp128     @llvm.round.f128(fp128 %Val)
12417       declare ppc_fp128 @llvm.round.ppcf128(ppc_fp128  %Val)
12418
12419 Overview:
12420 """""""""
12421
12422 The '``llvm.round.*``' intrinsics returns the operand rounded to the
12423 nearest integer.
12424
12425 Arguments:
12426 """"""""""
12427
12428 The argument and return value are floating-point numbers of the same
12429 type.
12430
12431 Semantics:
12432 """"""""""
12433
12434 This function returns the same values as the libm ``round``
12435 functions would, and handles error conditions in the same way.
12436
12437 '``llvm.lround.*``' Intrinsic
12438 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12439
12440 Syntax:
12441 """""""
12442
12443 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.lround`` on any
12444 floating-point type. Not all targets support all types however.
12445
12446 ::
12447
12448       declare i32 @llvm.lround.i32.f32(float %Val)
12449       declare i32 @llvm.lround.i32.f64(double %Val)
12450       declare i32 @llvm.lround.i32.f80(float %Val)
12451       declare i32 @llvm.lround.i32.f128(double %Val)
12452       declare i32 @llvm.lround.i32.ppcf128(double %Val)
12453
12454       declare i64 @llvm.lround.i64.f32(float %Val)
12455       declare i64 @llvm.lround.i64.f64(double %Val)
12456       declare i64 @llvm.lround.i64.f80(float %Val)
12457       declare i64 @llvm.lround.i64.f128(double %Val)
12458       declare i64 @llvm.lround.i64.ppcf128(double %Val)
12459
12460 Overview:
12461 """""""""
12462
12463 The '``llvm.lround.*``' intrinsics returns the operand rounded to the
12464 nearest integer.
12465
12466 Arguments:
12467 """"""""""
12468
12469 The argument is a floating-point number and return is an integer type.
12470
12471 Semantics:
12472 """"""""""
12473
12474 This function returns the same values as the libm ``lround``
12475 functions would, but without setting errno.
12476
12477 '``llvm.llround.*``' Intrinsic
12478 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12479
12480 Syntax:
12481 """""""
12482
12483 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.llround`` on any
12484 floating-point type. Not all targets support all types however.
12485
12486 ::
12487
12488       declare i64 @llvm.lround.i64.f32(float %Val)
12489       declare i64 @llvm.lround.i64.f64(double %Val)
12490       declare i64 @llvm.lround.i64.f80(float %Val)
12491       declare i64 @llvm.lround.i64.f128(double %Val)
12492       declare i64 @llvm.lround.i64.ppcf128(double %Val)
12493
12494 Overview:
12495 """""""""
12496
12497 The '``llvm.llround.*``' intrinsics returns the operand rounded to the
12498 nearest integer.
12499
12500 Arguments:
12501 """"""""""
12502
12503 The argument is a floating-point number and return is an integer type.
12504
12505 Semantics:
12506 """"""""""
12507
12508 This function returns the same values as the libm ``llround``
12509 functions would, but without setting errno.
12510
12511 '``llvm.lrint.*``' Intrinsic
12512 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12513
12514 Syntax:
12515 """""""
12516
12517 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.lrint`` on any
12518 floating-point type. Not all targets support all types however.
12519
12520 ::
12521
12522       declare i32 @llvm.lrint.i32.f32(float %Val)
12523       declare i32 @llvm.lrint.i32.f64(double %Val)
12524       declare i32 @llvm.lrint.i32.f80(float %Val)
12525       declare i32 @llvm.lrint.i32.f128(double %Val)
12526       declare i32 @llvm.lrint.i32.ppcf128(double %Val)
12527
12528       declare i64 @llvm.lrint.i64.f32(float %Val)
12529       declare i64 @llvm.lrint.i64.f64(double %Val)
12530       declare i64 @llvm.lrint.i64.f80(float %Val)
12531       declare i64 @llvm.lrint.i64.f128(double %Val)
12532       declare i64 @llvm.lrint.i64.ppcf128(double %Val)
12533
12534 Overview:
12535 """""""""
12536
12537 The '``llvm.lrint.*``' intrinsics returns the operand rounded to the
12538 nearest integer.
12539
12540 Arguments:
12541 """"""""""
12542
12543 The argument is a floating-point number and return is an integer type.
12544
12545 Semantics:
12546 """"""""""
12547
12548 This function returns the same values as the libm ``lrint``
12549 functions would, but without setting errno.
12550
12551 '``llvm.llrint.*``' Intrinsic
12552 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12553
12554 Syntax:
12555 """""""
12556
12557 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.llrint`` on any
12558 floating-point type. Not all targets support all types however.
12559
12560 ::
12561
12562       declare i64 @llvm.llrint.i64.f32(float %Val)
12563       declare i64 @llvm.llrint.i64.f64(double %Val)
12564       declare i64 @llvm.llrint.i64.f80(float %Val)
12565       declare i64 @llvm.llrint.i64.f128(double %Val)
12566       declare i64 @llvm.llrint.i64.ppcf128(double %Val)
12567
12568 Overview:
12569 """""""""
12570
12571 The '``llvm.llrint.*``' intrinsics returns the operand rounded to the
12572 nearest integer.
12573
12574 Arguments:
12575 """"""""""
12576
12577 The argument is a floating-point number and return is an integer type.
12578
12579 Semantics:
12580 """"""""""
12581
12582 This function returns the same values as the libm ``llrint``
12583 functions would, but without setting errno.
12584
12585 Bit Manipulation Intrinsics
12586 ---------------------------
12587
12588 LLVM provides intrinsics for a few important bit manipulation
12589 operations. These allow efficient code generation for some algorithms.
12590
12591 '``llvm.bitreverse.*``' Intrinsics
12592 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12593
12594 Syntax:
12595 """""""
12596
12597 This is an overloaded intrinsic function. You can use bitreverse on any
12598 integer type.
12599
12600 ::
12601
12602       declare i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 <id>)
12603       declare i32 @llvm.bitreverse.i32(i32 <id>)
12604       declare i64 @llvm.bitreverse.i64(i64 <id>)
12605       declare <4 x i32> @llvm.bitreverse.v4i32(<4 x i32> <id>)
12606
12607 Overview:
12608 """""""""
12609
12610 The '``llvm.bitreverse``' family of intrinsics is used to reverse the
12611 bitpattern of an integer value or vector of integer values; for example
12612 ``0b10110110`` becomes ``0b01101101``.
12613
12614 Semantics:
12615 """"""""""
12616
12617 The ``llvm.bitreverse.iN`` intrinsic returns an iN value that has bit
12618 ``M`` in the input moved to bit ``N-M`` in the output. The vector
12619 intrinsics, such as ``llvm.bitreverse.v4i32``, operate on a per-element
12620 basis and the element order is not affected.
12621
12622 '``llvm.bswap.*``' Intrinsics
12623 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12624
12625 Syntax:
12626 """""""
12627
12628 This is an overloaded intrinsic function. You can use bswap on any
12629 integer type that is an even number of bytes (i.e. BitWidth % 16 == 0).
12630
12631 ::
12632
12633       declare i16 @llvm.bswap.i16(i16 <id>)
12634       declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 <id>)
12635       declare i64 @llvm.bswap.i64(i64 <id>)
12636       declare <4 x i32> @llvm.bswap.v4i32(<4 x i32> <id>)
12637
12638 Overview:
12639 """""""""
12640
12641 The '``llvm.bswap``' family of intrinsics is used to byte swap an integer
12642 value or vector of integer values with an even number of bytes (positive
12643 multiple of 16 bits).
12644
12645 Semantics:
12646 """"""""""
12647
12648 The ``llvm.bswap.i16`` intrinsic returns an i16 value that has the high
12649 and low byte of the input i16 swapped. Similarly, the ``llvm.bswap.i32``
12650 intrinsic returns an i32 value that has the four bytes of the input i32
12651 swapped, so that if the input bytes are numbered 0, 1, 2, 3 then the
12652 returned i32 will have its bytes in 3, 2, 1, 0 order. The
12653 ``llvm.bswap.i48``, ``llvm.bswap.i64`` and other intrinsics extend this
12654 concept to additional even-byte lengths (6 bytes, 8 bytes and more,
12655 respectively). The vector intrinsics, such as ``llvm.bswap.v4i32``,
12656 operate on a per-element basis and the element order is not affected.
12657
12658 '``llvm.ctpop.*``' Intrinsic
12659 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12660
12661 Syntax:
12662 """""""
12663
12664 This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.ctpop on any integer
12665 bit width, or on any vector with integer elements. Not all targets
12666 support all bit widths or vector types, however.
12667
12668 ::
12669
12670       declare i8 @llvm.ctpop.i8(i8  <src>)
12671       declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16 <src>)
12672       declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32 <src>)
12673       declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64 <src>)
12674       declare i256 @llvm.ctpop.i256(i256 <src>)
12675       declare <2 x i32> @llvm.ctpop.v2i32(<2 x i32> <src>)
12676
12677 Overview:
12678 """""""""
12679
12680 The '``llvm.ctpop``' family of intrinsics counts the number of bits set
12681 in a value.
12682
12683 Arguments:
12684 """"""""""
12685
12686 The only argument is the value to be counted. The argument may be of any
12687 integer type, or a vector with integer elements. The return type must
12688 match the argument type.
12689
12690 Semantics:
12691 """"""""""
12692
12693 The '``llvm.ctpop``' intrinsic counts the 1's in a variable, or within
12694 each element of a vector.
12695
12696 '``llvm.ctlz.*``' Intrinsic
12697 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12698
12699 Syntax:
12700 """""""
12701
12702 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.ctlz`` on any
12703 integer bit width, or any vector whose elements are integers. Not all
12704 targets support all bit widths or vector types, however.
12705
12706 ::
12707
12708       declare i8   @llvm.ctlz.i8  (i8   <src>, i1 <is_zero_undef>)
12709       declare i16  @llvm.ctlz.i16 (i16  <src>, i1 <is_zero_undef>)
12710       declare i32  @llvm.ctlz.i32 (i32  <src>, i1 <is_zero_undef>)
12711       declare i64  @llvm.ctlz.i64 (i64  <src>, i1 <is_zero_undef>)
12712       declare i256 @llvm.ctlz.i256(i256 <src>, i1 <is_zero_undef>)
12713       declare <2 x i32> @llvm.ctlz.v2i32(<2 x i32> <src>, i1 <is_zero_undef>)
12714
12715 Overview:
12716 """""""""
12717
12718 The '``llvm.ctlz``' family of intrinsic functions counts the number of
12719 leading zeros in a variable.
12720
12721 Arguments:
12722 """"""""""
12723
12724 The first argument is the value to be counted. This argument may be of
12725 any integer type, or a vector with integer element type. The return
12726 type must match the first argument type.
12727
12728 The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether
12729 the intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a
12730 defined result. Historically some architectures did not provide a
12731 defined result for zero values as efficiently, and many algorithms are
12732 now predicated on avoiding zero-value inputs.
12733
12734 Semantics:
12735 """"""""""
12736
12737 The '``llvm.ctlz``' intrinsic counts the leading (most significant)
12738 zeros in a variable, or within each element of the vector. If
12739 ``src == 0`` then the result is the size in bits of the type of ``src``
12740 if ``is_zero_undef == 0`` and ``undef`` otherwise. For example,
12741 ``llvm.ctlz(i32 2) = 30``.
12742
12743 '``llvm.cttz.*``' Intrinsic
12744 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12745
12746 Syntax:
12747 """""""
12748
12749 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.cttz`` on any
12750 integer bit width, or any vector of integer elements. Not all targets
12751 support all bit widths or vector types, however.
12752
12753 ::
12754
12755       declare i8   @llvm.cttz.i8  (i8   <src>, i1 <is_zero_undef>)
12756       declare i16  @llvm.cttz.i16 (i16  <src>, i1 <is_zero_undef>)
12757       declare i32  @llvm.cttz.i32 (i32  <src>, i1 <is_zero_undef>)
12758       declare i64  @llvm.cttz.i64 (i64  <src>, i1 <is_zero_undef>)
12759       declare i256 @llvm.cttz.i256(i256 <src>, i1 <is_zero_undef>)
12760       declare <2 x i32> @llvm.cttz.v2i32(<2 x i32> <src>, i1 <is_zero_undef>)
12761
12762 Overview:
12763 """""""""
12764
12765 The '``llvm.cttz``' family of intrinsic functions counts the number of
12766 trailing zeros.
12767
12768 Arguments:
12769 """"""""""
12770
12771 The first argument is the value to be counted. This argument may be of
12772 any integer type, or a vector with integer element type. The return
12773 type must match the first argument type.
12774
12775 The second argument must be a constant and is a flag to indicate whether
12776 the intrinsic should ensure that a zero as the first argument produces a
12777 defined result. Historically some architectures did not provide a
12778 defined result for zero values as efficiently, and many algorithms are
12779 now predicated on avoiding zero-value inputs.
12780
12781 Semantics:
12782 """"""""""
12783
12784 The '``llvm.cttz``' intrinsic counts the trailing (least significant)
12785 zeros in a variable, or within each element of a vector. If ``src == 0``
12786 then the result is the size in bits of the type of ``src`` if
12787 ``is_zero_undef == 0`` and ``undef`` otherwise. For example,
12788 ``llvm.cttz(2) = 1``.
12789
12790 .. _int_overflow:
12791
12792 '``llvm.fshl.*``' Intrinsic
12793 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12794
12795 Syntax:
12796 """""""
12797
12798 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.fshl`` on any
12799 integer bit width or any vector of integer elements. Not all targets
12800 support all bit widths or vector types, however.
12801
12802 ::
12803
12804       declare i8  @llvm.fshl.i8 (i8 %a, i8 %b, i8 %c)
12805       declare i67 @llvm.fshl.i67(i67 %a, i67 %b, i67 %c)
12806       declare <2 x i32> @llvm.fshl.v2i32(<2 x i32> %a, <2 x i32> %b, <2 x i32> %c)
12807
12808 Overview:
12809 """""""""
12810
12811 The '``llvm.fshl``' family of intrinsic functions performs a funnel shift left:
12812 the first two values are concatenated as { %a : %b } (%a is the most significant
12813 bits of the wide value), the combined value is shifted left, and the most
12814 significant bits are extracted to produce a result that is the same size as the
12815 original arguments. If the first 2 arguments are identical, this is equivalent
12816 to a rotate left operation. For vector types, the operation occurs for each
12817 element of the vector. The shift argument is treated as an unsigned amount
12818 modulo the element size of the arguments.
12819
12820 Arguments:
12821 """"""""""
12822
12823 The first two arguments are the values to be concatenated. The third
12824 argument is the shift amount. The arguments may be any integer type or a
12825 vector with integer element type. All arguments and the return value must
12826 have the same type.
12827
12828 Example:
12829 """"""""
12830
12831 .. code-block:: text
12832
12833       %r = call i8 @llvm.fshl.i8(i8 %x, i8 %y, i8 %z)  ; %r = i8: msb_extract((concat(x, y) << (z % 8)), 8)
12834       %r = call i8 @llvm.fshl.i8(i8 255, i8 0, i8 15)  ; %r = i8: 128 (0b10000000)
12835       %r = call i8 @llvm.fshl.i8(i8 15, i8 15, i8 11)  ; %r = i8: 120 (0b01111000)
12836       %r = call i8 @llvm.fshl.i8(i8 0, i8 255, i8 8)   ; %r = i8: 0   (0b00000000)
12837
12838 '``llvm.fshr.*``' Intrinsic
12839 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12840
12841 Syntax:
12842 """""""
12843
12844 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.fshr`` on any
12845 integer bit width or any vector of integer elements. Not all targets
12846 support all bit widths or vector types, however.
12847
12848 ::
12849
12850       declare i8  @llvm.fshr.i8 (i8 %a, i8 %b, i8 %c)
12851       declare i67 @llvm.fshr.i67(i67 %a, i67 %b, i67 %c)
12852       declare <2 x i32> @llvm.fshr.v2i32(<2 x i32> %a, <2 x i32> %b, <2 x i32> %c)
12853
12854 Overview:
12855 """""""""
12856
12857 The '``llvm.fshr``' family of intrinsic functions performs a funnel shift right:
12858 the first two values are concatenated as { %a : %b } (%a is the most significant
12859 bits of the wide value), the combined value is shifted right, and the least
12860 significant bits are extracted to produce a result that is the same size as the
12861 original arguments. If the first 2 arguments are identical, this is equivalent
12862 to a rotate right operation. For vector types, the operation occurs for each
12863 element of the vector. The shift argument is treated as an unsigned amount
12864 modulo the element size of the arguments.
12865
12866 Arguments:
12867 """"""""""
12868
12869 The first two arguments are the values to be concatenated. The third
12870 argument is the shift amount. The arguments may be any integer type or a
12871 vector with integer element type. All arguments and the return value must
12872 have the same type.
12873
12874 Example:
12875 """"""""
12876
12877 .. code-block:: text
12878
12879       %r = call i8 @llvm.fshr.i8(i8 %x, i8 %y, i8 %z)  ; %r = i8: lsb_extract((concat(x, y) >> (z % 8)), 8)
12880       %r = call i8 @llvm.fshr.i8(i8 255, i8 0, i8 15)  ; %r = i8: 254 (0b11111110)
12881       %r = call i8 @llvm.fshr.i8(i8 15, i8 15, i8 11)  ; %r = i8: 225 (0b11100001)
12882       %r = call i8 @llvm.fshr.i8(i8 0, i8 255, i8 8)   ; %r = i8: 255 (0b11111111)
12883
12884 Arithmetic with Overflow Intrinsics
12885 -----------------------------------
12886
12887 LLVM provides intrinsics for fast arithmetic overflow checking.
12888
12889 Each of these intrinsics returns a two-element struct. The first
12890 element of this struct contains the result of the corresponding
12891 arithmetic operation modulo 2\ :sup:`n`\ , where n is the bit width of
12892 the result. Therefore, for example, the first element of the struct
12893 returned by ``llvm.sadd.with.overflow.i32`` is always the same as the
12894 result of a 32-bit ``add`` instruction with the same operands, where
12895 the ``add`` is *not* modified by an ``nsw`` or ``nuw`` flag.
12896
12897 The second element of the result is an ``i1`` that is 1 if the
12898 arithmetic operation overflowed and 0 otherwise. An operation
12899 overflows if, for any values of its operands ``A`` and ``B`` and for
12900 any ``N`` larger than the operands' width, ``ext(A op B) to iN`` is
12901 not equal to ``(ext(A) to iN) op (ext(B) to iN)`` where ``ext`` is
12902 ``sext`` for signed overflow and ``zext`` for unsigned overflow, and
12903 ``op`` is the underlying arithmetic operation.
12904
12905 The behavior of these intrinsics is well-defined for all argument
12906 values.
12907
12908 '``llvm.sadd.with.overflow.*``' Intrinsics
12909 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12910
12911 Syntax:
12912 """""""
12913
12914 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.sadd.with.overflow``
12915 on any integer bit width or vectors of integers.
12916
12917 ::
12918
12919       declare {i16, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
12920       declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
12921       declare {i64, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
12922       declare {<4 x i32>, <4 x i1>} @llvm.sadd.with.overflow.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
12923
12924 Overview:
12925 """""""""
12926
12927 The '``llvm.sadd.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
12928 a signed addition of the two arguments, and indicate whether an overflow
12929 occurred during the signed summation.
12930
12931 Arguments:
12932 """"""""""
12933
12934 The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure
12935 may be of integer types of any bit width, but they must have the same
12936 bit width. The second element of the result structure must be of type
12937 ``i1``. ``%a`` and ``%b`` are the two values that will undergo signed
12938 addition.
12939
12940 Semantics:
12941 """"""""""
12942
12943 The '``llvm.sadd.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
12944 a signed addition of the two variables. They return a structure --- the
12945 first element of which is the signed summation, and the second element
12946 of which is a bit specifying if the signed summation resulted in an
12947 overflow.
12948
12949 Examples:
12950 """""""""
12951
12952 .. code-block:: llvm
12953
12954       %res = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
12955       %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
12956       %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
12957       br i1 %obit, label %overflow, label %normal
12958
12959 '``llvm.uadd.with.overflow.*``' Intrinsics
12960 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
12961
12962 Syntax:
12963 """""""
12964
12965 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.uadd.with.overflow``
12966 on any integer bit width or vectors of integers.
12967
12968 ::
12969
12970       declare {i16, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
12971       declare {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
12972       declare {i64, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
12973       declare {<4 x i32>, <4 x i1>} @llvm.uadd.with.overflow.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
12974
12975 Overview:
12976 """""""""
12977
12978 The '``llvm.uadd.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
12979 an unsigned addition of the two arguments, and indicate whether a carry
12980 occurred during the unsigned summation.
12981
12982 Arguments:
12983 """"""""""
12984
12985 The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure
12986 may be of integer types of any bit width, but they must have the same
12987 bit width. The second element of the result structure must be of type
12988 ``i1``. ``%a`` and ``%b`` are the two values that will undergo unsigned
12989 addition.
12990
12991 Semantics:
12992 """"""""""
12993
12994 The '``llvm.uadd.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
12995 an unsigned addition of the two arguments. They return a structure --- the
12996 first element of which is the sum, and the second element of which is a
12997 bit specifying if the unsigned summation resulted in a carry.
12998
12999 Examples:
13000 """""""""
13001
13002 .. code-block:: llvm
13003
13004       %res = call {i32, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13005       %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
13006       %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
13007       br i1 %obit, label %carry, label %normal
13008
13009 '``llvm.ssub.with.overflow.*``' Intrinsics
13010 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13011
13012 Syntax:
13013 """""""
13014
13015 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.ssub.with.overflow``
13016 on any integer bit width or vectors of integers.
13017
13018 ::
13019
13020       declare {i16, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
13021       declare {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13022       declare {i64, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
13023       declare {<4 x i32>, <4 x i1>} @llvm.ssub.with.overflow.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
13024
13025 Overview:
13026 """""""""
13027
13028 The '``llvm.ssub.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
13029 a signed subtraction of the two arguments, and indicate whether an
13030 overflow occurred during the signed subtraction.
13031
13032 Arguments:
13033 """"""""""
13034
13035 The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure
13036 may be of integer types of any bit width, but they must have the same
13037 bit width. The second element of the result structure must be of type
13038 ``i1``. ``%a`` and ``%b`` are the two values that will undergo signed
13039 subtraction.
13040
13041 Semantics:
13042 """"""""""
13043
13044 The '``llvm.ssub.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
13045 a signed subtraction of the two arguments. They return a structure --- the
13046 first element of which is the subtraction, and the second element of
13047 which is a bit specifying if the signed subtraction resulted in an
13048 overflow.
13049
13050 Examples:
13051 """""""""
13052
13053 .. code-block:: llvm
13054
13055       %res = call {i32, i1} @llvm.ssub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13056       %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
13057       %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
13058       br i1 %obit, label %overflow, label %normal
13059
13060 '``llvm.usub.with.overflow.*``' Intrinsics
13061 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13062
13063 Syntax:
13064 """""""
13065
13066 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.usub.with.overflow``
13067 on any integer bit width or vectors of integers.
13068
13069 ::
13070
13071       declare {i16, i1} @llvm.usub.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
13072       declare {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13073       declare {i64, i1} @llvm.usub.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
13074       declare {<4 x i32>, <4 x i1>} @llvm.usub.with.overflow.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
13075
13076 Overview:
13077 """""""""
13078
13079 The '``llvm.usub.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
13080 an unsigned subtraction of the two arguments, and indicate whether an
13081 overflow occurred during the unsigned subtraction.
13082
13083 Arguments:
13084 """"""""""
13085
13086 The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure
13087 may be of integer types of any bit width, but they must have the same
13088 bit width. The second element of the result structure must be of type
13089 ``i1``. ``%a`` and ``%b`` are the two values that will undergo unsigned
13090 subtraction.
13091
13092 Semantics:
13093 """"""""""
13094
13095 The '``llvm.usub.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
13096 an unsigned subtraction of the two arguments. They return a structure ---
13097 the first element of which is the subtraction, and the second element of
13098 which is a bit specifying if the unsigned subtraction resulted in an
13099 overflow.
13100
13101 Examples:
13102 """""""""
13103
13104 .. code-block:: llvm
13105
13106       %res = call {i32, i1} @llvm.usub.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13107       %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
13108       %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
13109       br i1 %obit, label %overflow, label %normal
13110
13111 '``llvm.smul.with.overflow.*``' Intrinsics
13112 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13113
13114 Syntax:
13115 """""""
13116
13117 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.smul.with.overflow``
13118 on any integer bit width or vectors of integers.
13119
13120 ::
13121
13122       declare {i16, i1} @llvm.smul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
13123       declare {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13124       declare {i64, i1} @llvm.smul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
13125       declare {<4 x i32>, <4 x i1>} @llvm.smul.with.overflow.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
13126
13127 Overview:
13128 """""""""
13129
13130 The '``llvm.smul.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
13131 a signed multiplication of the two arguments, and indicate whether an
13132 overflow occurred during the signed multiplication.
13133
13134 Arguments:
13135 """"""""""
13136
13137 The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure
13138 may be of integer types of any bit width, but they must have the same
13139 bit width. The second element of the result structure must be of type
13140 ``i1``. ``%a`` and ``%b`` are the two values that will undergo signed
13141 multiplication.
13142
13143 Semantics:
13144 """"""""""
13145
13146 The '``llvm.smul.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
13147 a signed multiplication of the two arguments. They return a structure ---
13148 the first element of which is the multiplication, and the second element
13149 of which is a bit specifying if the signed multiplication resulted in an
13150 overflow.
13151
13152 Examples:
13153 """""""""
13154
13155 .. code-block:: llvm
13156
13157       %res = call {i32, i1} @llvm.smul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13158       %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
13159       %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
13160       br i1 %obit, label %overflow, label %normal
13161
13162 '``llvm.umul.with.overflow.*``' Intrinsics
13163 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13164
13165 Syntax:
13166 """""""
13167
13168 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.umul.with.overflow``
13169 on any integer bit width or vectors of integers.
13170
13171 ::
13172
13173       declare {i16, i1} @llvm.umul.with.overflow.i16(i16 %a, i16 %b)
13174       declare {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13175       declare {i64, i1} @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %a, i64 %b)
13176       declare {<4 x i32>, <4 x i1>} @llvm.umul.with.overflow.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
13177
13178 Overview:
13179 """""""""
13180
13181 The '``llvm.umul.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
13182 a unsigned multiplication of the two arguments, and indicate whether an
13183 overflow occurred during the unsigned multiplication.
13184
13185 Arguments:
13186 """"""""""
13187
13188 The arguments (%a and %b) and the first element of the result structure
13189 may be of integer types of any bit width, but they must have the same
13190 bit width. The second element of the result structure must be of type
13191 ``i1``. ``%a`` and ``%b`` are the two values that will undergo unsigned
13192 multiplication.
13193
13194 Semantics:
13195 """"""""""
13196
13197 The '``llvm.umul.with.overflow``' family of intrinsic functions perform
13198 an unsigned multiplication of the two arguments. They return a structure ---
13199 the first element of which is the multiplication, and the second
13200 element of which is a bit specifying if the unsigned multiplication
13201 resulted in an overflow.
13202
13203 Examples:
13204 """""""""
13205
13206 .. code-block:: llvm
13207
13208       %res = call {i32, i1} @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
13209       %sum = extractvalue {i32, i1} %res, 0
13210       %obit = extractvalue {i32, i1} %res, 1
13211       br i1 %obit, label %overflow, label %normal
13212
13213 Saturation Arithmetic Intrinsics
13214 ---------------------------------
13215
13216 Saturation arithmetic is a version of arithmetic in which operations are
13217 limited to a fixed range between a minimum and maximum value. If the result of
13218 an operation is greater than the maximum value, the result is set (or
13219 "clamped") to this maximum. If it is below the minimum, it is clamped to this
13220 minimum.
13221
13222
13223 '``llvm.sadd.sat.*``' Intrinsics
13224 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13225
13226 Syntax
13227 """""""
13228
13229 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.sadd.sat``
13230 on any integer bit width or vectors of integers.
13231
13232 ::
13233
13234       declare i16 @llvm.sadd.sat.i16(i16 %a, i16 %b)
13235       declare i32 @llvm.sadd.sat.i32(i32 %a, i32 %b)
13236       declare i64 @llvm.sadd.sat.i64(i64 %a, i64 %b)
13237       declare <4 x i32> @llvm.sadd.sat.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
13238
13239 Overview
13240 """""""""
13241
13242 The '``llvm.sadd.sat``' family of intrinsic functions perform signed
13243 saturation addition on the 2 arguments.
13244
13245 Arguments
13246 """"""""""
13247
13248 The arguments (%a and %b) and the result may be of integer types of any bit
13249 width, but they must have the same bit width. ``%a`` and ``%b`` are the two
13250 values that will undergo signed addition.
13251
13252 Semantics:
13253 """"""""""
13254
13255 The maximum value this operation can clamp to is the largest signed value
13256 representable by the bit width of the arguments. The minimum value is the
13257 smallest signed value representable by this bit width.
13258
13259
13260 Examples
13261 """""""""
13262
13263 .. code-block:: llvm
13264
13265       %res = call i4 @llvm.sadd.sat.i4(i4 1, i4 2)  ; %res = 3
13266       %res = call i4 @llvm.sadd.sat.i4(i4 5, i4 6)  ; %res = 7
13267       %res = call i4 @llvm.sadd.sat.i4(i4 -4, i4 2)  ; %res = -2
13268       %res = call i4 @llvm.sadd.sat.i4(i4 -4, i4 -5)  ; %res = -8
13269
13270
13271 '``llvm.uadd.sat.*``' Intrinsics
13272 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13273
13274 Syntax
13275 """""""
13276
13277 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.uadd.sat``
13278 on any integer bit width or vectors of integers.
13279
13280 ::
13281
13282       declare i16 @llvm.uadd.sat.i16(i16 %a, i16 %b)
13283       declare i32 @llvm.uadd.sat.i32(i32 %a, i32 %b)
13284       declare i64 @llvm.uadd.sat.i64(i64 %a, i64 %b)
13285       declare <4 x i32> @llvm.uadd.sat.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
13286
13287 Overview
13288 """""""""
13289
13290 The '``llvm.uadd.sat``' family of intrinsic functions perform unsigned
13291 saturation addition on the 2 arguments.
13292
13293 Arguments
13294 """"""""""
13295
13296 The arguments (%a and %b) and the result may be of integer types of any bit
13297 width, but they must have the same bit width. ``%a`` and ``%b`` are the two
13298 values that will undergo unsigned addition.
13299
13300 Semantics:
13301 """"""""""
13302
13303 The maximum value this operation can clamp to is the largest unsigned value
13304 representable by the bit width of the arguments. Because this is an unsigned
13305 operation, the result will never saturate towards zero.
13306
13307
13308 Examples
13309 """""""""
13310
13311 .. code-block:: llvm
13312
13313       %res = call i4 @llvm.uadd.sat.i4(i4 1, i4 2)  ; %res = 3
13314       %res = call i4 @llvm.uadd.sat.i4(i4 5, i4 6)  ; %res = 11
13315       %res = call i4 @llvm.uadd.sat.i4(i4 8, i4 8)  ; %res = 15
13316
13317
13318 '``llvm.ssub.sat.*``' Intrinsics
13319 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13320
13321 Syntax
13322 """""""
13323
13324 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.ssub.sat``
13325 on any integer bit width or vectors of integers.
13326
13327 ::
13328
13329       declare i16 @llvm.ssub.sat.i16(i16 %a, i16 %b)
13330       declare i32 @llvm.ssub.sat.i32(i32 %a, i32 %b)
13331       declare i64 @llvm.ssub.sat.i64(i64 %a, i64 %b)
13332       declare <4 x i32> @llvm.ssub.sat.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
13333
13334 Overview
13335 """""""""
13336
13337 The '``llvm.ssub.sat``' family of intrinsic functions perform signed
13338 saturation subtraction on the 2 arguments.
13339
13340 Arguments
13341 """"""""""
13342
13343 The arguments (%a and %b) and the result may be of integer types of any bit
13344 width, but they must have the same bit width. ``%a`` and ``%b`` are the two
13345 values that will undergo signed subtraction.
13346
13347 Semantics:
13348 """"""""""
13349
13350 The maximum value this operation can clamp to is the largest signed value
13351 representable by the bit width of the arguments. The minimum value is the
13352 smallest signed value representable by this bit width.
13353
13354
13355 Examples
13356 """""""""
13357
13358 .. code-block:: llvm
13359
13360       %res = call i4 @llvm.ssub.sat.i4(i4 2, i4 1)  ; %res = 1
13361       %res = call i4 @llvm.ssub.sat.i4(i4 2, i4 6)  ; %res = -4
13362       %res = call i4 @llvm.ssub.sat.i4(i4 -4, i4 5)  ; %res = -8
13363       %res = call i4 @llvm.ssub.sat.i4(i4 4, i4 -5)  ; %res = 7
13364
13365
13366 '``llvm.usub.sat.*``' Intrinsics
13367 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13368
13369 Syntax
13370 """""""
13371
13372 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.usub.sat``
13373 on any integer bit width or vectors of integers.
13374
13375 ::
13376
13377       declare i16 @llvm.usub.sat.i16(i16 %a, i16 %b)
13378       declare i32 @llvm.usub.sat.i32(i32 %a, i32 %b)
13379       declare i64 @llvm.usub.sat.i64(i64 %a, i64 %b)
13380       declare <4 x i32> @llvm.usub.sat.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b)
13381
13382 Overview
13383 """""""""
13384
13385 The '``llvm.usub.sat``' family of intrinsic functions perform unsigned
13386 saturation subtraction on the 2 arguments.
13387
13388 Arguments
13389 """"""""""
13390
13391 The arguments (%a and %b) and the result may be of integer types of any bit
13392 width, but they must have the same bit width. ``%a`` and ``%b`` are the two
13393 values that will undergo unsigned subtraction.
13394
13395 Semantics:
13396 """"""""""
13397
13398 The minimum value this operation can clamp to is 0, which is the smallest
13399 unsigned value representable by the bit width of the unsigned arguments.
13400 Because this is an unsigned operation, the result will never saturate towards
13401 the largest possible value representable by this bit width.
13402
13403
13404 Examples
13405 """""""""
13406
13407 .. code-block:: llvm
13408
13409       %res = call i4 @llvm.usub.sat.i4(i4 2, i4 1)  ; %res = 1
13410       %res = call i4 @llvm.usub.sat.i4(i4 2, i4 6)  ; %res = 0
13411
13412
13413 Fixed Point Arithmetic Intrinsics
13414 ---------------------------------
13415
13416 A fixed point number represents a real data type for a number that has a fixed
13417 number of digits after a radix point (equivalent to the decimal point '.').
13418 The number of digits after the radix point is referred as the ``scale``. These
13419 are useful for representing fractional values to a specific precision. The
13420 following intrinsics perform fixed point arithmetic operations on 2 operands
13421 of the same scale, specified as the third argument.
13422
13423 The `llvm.*mul.fix` family of intrinsic functions represents a multiplication
13424 of fixed point numbers through scaled integers. Therefore, fixed point
13425 multplication can be represented as
13426
13427 ::
13428         %result = call i4 @llvm.smul.fix.i4(i4 %a, i4 %b, i32 %scale)
13429
13430         ; Expands to
13431         %a2 = sext i4 %a to i8
13432         %b2 = sext i4 %b to i8
13433         %mul = mul nsw nuw i8 %a, %b
13434         %scale2 = trunc i32 %scale to i8
13435         %r = ashr i8 %mul, i8 %scale2  ; this is for a target rounding down towards negative infinity
13436         %result = trunc i8 %r to i4
13437
13438 For each of these functions, if the result cannot be represented exactly with
13439 the provided scale, the result is rounded. Rounding is unspecified since
13440 preferred rounding may vary for different targets. Rounding is specified
13441 through a target hook. Different pipelines should legalize or optimize this
13442 using the rounding specified by this hook if it is provided. Operations like
13443 constant folding, instruction combining, KnownBits, and ValueTracking should
13444 also use this hook, if provided, and not assume the direction of rounding. A
13445 rounded result must always be within one unit of precision from the true
13446 result. That is, the error between the returned result and the true result must
13447 be less than 1/2^(scale).
13448
13449
13450 '``llvm.smul.fix.*``' Intrinsics
13451 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13452
13453 Syntax
13454 """""""
13455
13456 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.smul.fix``
13457 on any integer bit width or vectors of integers.
13458
13459 ::
13460
13461       declare i16 @llvm.smul.fix.i16(i16 %a, i16 %b, i32 %scale)
13462       declare i32 @llvm.smul.fix.i32(i32 %a, i32 %b, i32 %scale)
13463       declare i64 @llvm.smul.fix.i64(i64 %a, i64 %b, i32 %scale)
13464       declare <4 x i32> @llvm.smul.fix.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, i32 %scale)
13465
13466 Overview
13467 """""""""
13468
13469 The '``llvm.smul.fix``' family of intrinsic functions perform signed
13470 fixed point multiplication on 2 arguments of the same scale.
13471
13472 Arguments
13473 """"""""""
13474
13475 The arguments (%a and %b) and the result may be of integer types of any bit
13476 width, but they must have the same bit width. The arguments may also work with
13477 int vectors of the same length and int size. ``%a`` and ``%b`` are the two
13478 values that will undergo signed fixed point multiplication. The argument
13479 ``%scale`` represents the scale of both operands, and must be a constant
13480 integer.
13481
13482 Semantics:
13483 """"""""""
13484
13485 This operation performs fixed point multiplication on the 2 arguments of a
13486 specified scale. The result will also be returned in the same scale specified
13487 in the third argument.
13488
13489 If the result value cannot be precisely represented in the given scale, the
13490 value is rounded up or down to the closest representable value. The rounding
13491 direction is unspecified.
13492
13493 It is undefined behavior if the result value does not fit within the range of
13494 the fixed point type.
13495
13496
13497 Examples
13498 """""""""
13499
13500 .. code-block:: llvm
13501
13502       %res = call i4 @llvm.smul.fix.i4(i4 3, i4 2, i32 0)  ; %res = 6 (2 x 3 = 6)
13503       %res = call i4 @llvm.smul.fix.i4(i4 3, i4 2, i32 1)  ; %res = 3 (1.5 x 1 = 1.5)
13504       %res = call i4 @llvm.smul.fix.i4(i4 3, i4 -2, i32 1)  ; %res = -3 (1.5 x -1 = -1.5)
13505
13506       ; The result in the following could be rounded up to -2 or down to -2.5
13507       %res = call i4 @llvm.smul.fix.i4(i4 3, i4 -3, i32 1)  ; %res = -5 (or -4) (1.5 x -1.5 = -2.25)
13508
13509
13510 '``llvm.umul.fix.*``' Intrinsics
13511 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13512
13513 Syntax
13514 """""""
13515
13516 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.umul.fix``
13517 on any integer bit width or vectors of integers.
13518
13519 ::
13520
13521       declare i16 @llvm.umul.fix.i16(i16 %a, i16 %b, i32 %scale)
13522       declare i32 @llvm.umul.fix.i32(i32 %a, i32 %b, i32 %scale)
13523       declare i64 @llvm.umul.fix.i64(i64 %a, i64 %b, i32 %scale)
13524       declare <4 x i32> @llvm.umul.fix.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, i32 %scale)
13525
13526 Overview
13527 """""""""
13528
13529 The '``llvm.umul.fix``' family of intrinsic functions perform unsigned
13530 fixed point multiplication on 2 arguments of the same scale.
13531
13532 Arguments
13533 """"""""""
13534
13535 The arguments (%a and %b) and the result may be of integer types of any bit
13536 width, but they must have the same bit width. The arguments may also work with
13537 int vectors of the same length and int size. ``%a`` and ``%b`` are the two
13538 values that will undergo unsigned fixed point multiplication. The argument
13539 ``%scale`` represents the scale of both operands, and must be a constant
13540 integer.
13541
13542 Semantics:
13543 """"""""""
13544
13545 This operation performs unsigned fixed point multiplication on the 2 arguments of a
13546 specified scale. The result will also be returned in the same scale specified
13547 in the third argument.
13548
13549 If the result value cannot be precisely represented in the given scale, the
13550 value is rounded up or down to the closest representable value. The rounding
13551 direction is unspecified.
13552
13553 It is undefined behavior if the result value does not fit within the range of
13554 the fixed point type.
13555
13556
13557 Examples
13558 """""""""
13559
13560 .. code-block:: llvm
13561
13562       %res = call i4 @llvm.umul.fix.i4(i4 3, i4 2, i32 0)  ; %res = 6 (2 x 3 = 6)
13563       %res = call i4 @llvm.umul.fix.i4(i4 3, i4 2, i32 1)  ; %res = 3 (1.5 x 1 = 1.5)
13564
13565       ; The result in the following could be rounded down to 3.5 or up to 4
13566       %res = call i4 @llvm.umul.fix.i4(i4 15, i4 1, i32 1)  ; %res = 7 (or 8) (7.5 x 0.5 = 3.75)
13567
13568
13569 '``llvm.smul.fix.sat.*``' Intrinsics
13570 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13571
13572 Syntax
13573 """""""
13574
13575 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.smul.fix.sat``
13576 on any integer bit width or vectors of integers.
13577
13578 ::
13579
13580       declare i16 @llvm.smul.fix.sat.i16(i16 %a, i16 %b, i32 %scale)
13581       declare i32 @llvm.smul.fix.sat.i32(i32 %a, i32 %b, i32 %scale)
13582       declare i64 @llvm.smul.fix.sat.i64(i64 %a, i64 %b, i32 %scale)
13583       declare <4 x i32> @llvm.smul.fix.sat.v4i32(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, i32 %scale)
13584
13585 Overview
13586 """""""""
13587
13588 The '``llvm.smul.fix.sat``' family of intrinsic functions perform signed
13589 fixed point saturation multiplication on 2 arguments of the same scale.
13590
13591 Arguments
13592 """"""""""
13593
13594 The arguments (%a and %b) and the result may be of integer types of any bit
13595 width, but they must have the same bit width. ``%a`` and ``%b`` are the two
13596 values that will undergo signed fixed point multiplication. The argument
13597 ``%scale`` represents the scale of both operands, and must be a constant
13598 integer.
13599
13600 Semantics:
13601 """"""""""
13602
13603 This operation performs fixed point multiplication on the 2 arguments of a
13604 specified scale. The result will also be returned in the same scale specified
13605 in the third argument.
13606
13607 If the result value cannot be precisely represented in the given scale, the
13608 value is rounded up or down to the closest representable value. The rounding
13609 direction is unspecified.
13610
13611 The maximum value this operation can clamp to is the largest signed value
13612 representable by the bit width of the first 2 arguments. The minimum value is the
13613 smallest signed value representable by this bit width.
13614
13615
13616 Examples
13617 """""""""
13618
13619 .. code-block:: llvm
13620
13621       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 3, i4 2, i32 0)  ; %res = 6 (2 x 3 = 6)
13622       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 3, i4 2, i32 1)  ; %res = 3 (1.5 x 1 = 1.5)
13623       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 3, i4 -2, i32 1)  ; %res = -3 (1.5 x -1 = -1.5)
13624
13625       ; The result in the following could be rounded up to -2 or down to -2.5
13626       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 3, i4 -3, i32 1)  ; %res = -5 (or -4) (1.5 x -1.5 = -2.25)
13627
13628       ; Saturation
13629       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 7, i4 2, i32 0)  ; %res = 7
13630       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 7, i4 2, i32 2)  ; %res = 7
13631       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 -8, i4 2, i32 2)  ; %res = -8
13632       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 -8, i4 -2, i32 2)  ; %res = 7
13633
13634       ; Scale can affect the saturation result
13635       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 2, i4 4, i32 0)  ; %res = 7 (2 x 4 -> clamped to 7)
13636       %res = call i4 @llvm.smul.fix.sat.i4(i4 2, i4 4, i32 1)  ; %res = 4 (1 x 2 = 2)
13637
13638
13639 Specialised Arithmetic Intrinsics
13640 ---------------------------------
13641
13642 '``llvm.canonicalize.*``' Intrinsic
13643 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13644
13645 Syntax:
13646 """""""
13647
13648 ::
13649
13650       declare float @llvm.canonicalize.f32(float %a)
13651       declare double @llvm.canonicalize.f64(double %b)
13652
13653 Overview:
13654 """""""""
13655
13656 The '``llvm.canonicalize.*``' intrinsic returns the platform specific canonical
13657 encoding of a floating-point number. This canonicalization is useful for
13658 implementing certain numeric primitives such as frexp. The canonical encoding is
13659 defined by IEEE-754-2008 to be:
13660
13661 ::
13662
13663       2.1.8 canonical encoding: The preferred encoding of a floating-point
13664       representation in a format. Applied to declets, significands of finite
13665       numbers, infinities, and NaNs, especially in decimal formats.
13666
13667 This operation can also be considered equivalent to the IEEE-754-2008
13668 conversion of a floating-point value to the same format. NaNs are handled
13669 according to section 6.2.
13670
13671 Examples of non-canonical encodings:
13672
13673 - x87 pseudo denormals, pseudo NaNs, pseudo Infinity, Unnormals. These are
13674   converted to a canonical representation per hardware-specific protocol.
13675 - Many normal decimal floating-point numbers have non-canonical alternative
13676   encodings.
13677 - Some machines, like GPUs or ARMv7 NEON, do not support subnormal values.
13678   These are treated as non-canonical encodings of zero and will be flushed to
13679   a zero of the same sign by this operation.
13680
13681 Note that per IEEE-754-2008 6.2, systems that support signaling NaNs with
13682 default exception handling must signal an invalid exception, and produce a
13683 quiet NaN result.
13684
13685 This function should always be implementable as multiplication by 1.0, provided
13686 that the compiler does not constant fold the operation. Likewise, division by
13687 1.0 and ``llvm.minnum(x, x)`` are possible implementations. Addition with
13688 -0.0 is also sufficient provided that the rounding mode is not -Infinity.
13689
13690 ``@llvm.canonicalize`` must preserve the equality relation. That is:
13691
13692 - ``(@llvm.canonicalize(x) == x)`` is equivalent to ``(x == x)``
13693 - ``(@llvm.canonicalize(x) == @llvm.canonicalize(y))`` is equivalent to
13694   to ``(x == y)``
13695
13696 Additionally, the sign of zero must be conserved:
13697 ``@llvm.canonicalize(-0.0) = -0.0`` and ``@llvm.canonicalize(+0.0) = +0.0``
13698
13699 The payload bits of a NaN must be conserved, with two exceptions.
13700 First, environments which use only a single canonical representation of NaN
13701 must perform said canonicalization. Second, SNaNs must be quieted per the
13702 usual methods.
13703
13704 The canonicalization operation may be optimized away if:
13705
13706 - The input is known to be canonical. For example, it was produced by a
13707   floating-point operation that is required by the standard to be canonical.
13708 - The result is consumed only by (or fused with) other floating-point
13709   operations. That is, the bits of the floating-point value are not examined.
13710
13711 '``llvm.fmuladd.*``' Intrinsic
13712 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13713
13714 Syntax:
13715 """""""
13716
13717 ::
13718
13719       declare float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c)
13720       declare double @llvm.fmuladd.f64(double %a, double %b, double %c)
13721
13722 Overview:
13723 """""""""
13724
13725 The '``llvm.fmuladd.*``' intrinsic functions represent multiply-add
13726 expressions that can be fused if the code generator determines that (a) the
13727 target instruction set has support for a fused operation, and (b) that the
13728 fused operation is more efficient than the equivalent, separate pair of mul
13729 and add instructions.
13730
13731 Arguments:
13732 """"""""""
13733
13734 The '``llvm.fmuladd.*``' intrinsics each take three arguments: two
13735 multiplicands, a and b, and an addend c.
13736
13737 Semantics:
13738 """"""""""
13739
13740 The expression:
13741
13742 ::
13743
13744       %0 = call float @llvm.fmuladd.f32(%a, %b, %c)
13745
13746 is equivalent to the expression a \* b + c, except that rounding will
13747 not be performed between the multiplication and addition steps if the
13748 code generator fuses the operations. Fusion is not guaranteed, even if
13749 the target platform supports it. If a fused multiply-add is required the
13750 corresponding llvm.fma.\* intrinsic function should be used
13751 instead. This never sets errno, just as '``llvm.fma.*``'.
13752
13753 Examples:
13754 """""""""
13755
13756 .. code-block:: llvm
13757
13758       %r2 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %a, float %b, float %c) ; yields float:r2 = (a * b) + c
13759
13760
13761 Experimental Vector Reduction Intrinsics
13762 ----------------------------------------
13763
13764 Horizontal reductions of vectors can be expressed using the following
13765 intrinsics. Each one takes a vector operand as an input and applies its
13766 respective operation across all elements of the vector, returning a single
13767 scalar result of the same element type.
13768
13769
13770 '``llvm.experimental.vector.reduce.add.*``' Intrinsic
13771 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13772
13773 Syntax:
13774 """""""
13775
13776 ::
13777
13778       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %a)
13779       declare i64 @llvm.experimental.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %a)
13780
13781 Overview:
13782 """""""""
13783
13784 The '``llvm.experimental.vector.reduce.add.*``' intrinsics do an integer ``ADD``
13785 reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type matches
13786 the element-type of the vector input.
13787
13788 Arguments:
13789 """"""""""
13790 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
13791
13792 '``llvm.experimental.vector.reduce.v2.fadd.*``' Intrinsic
13793 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13794
13795 Syntax:
13796 """""""
13797
13798 ::
13799
13800       declare float @llvm.experimental.vector.reduce.v2.fadd.f32.v4f32(float %start_value, <4 x float> %a)
13801       declare double @llvm.experimental.vector.reduce.v2.fadd.f64.v2f64(double %start_value, <2 x double> %a)
13802
13803 Overview:
13804 """""""""
13805
13806 The '``llvm.experimental.vector.reduce.v2.fadd.*``' intrinsics do a floating-point
13807 ``ADD`` reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type
13808 matches the element-type of the vector input.
13809
13810 If the intrinsic call has the 'reassoc' or 'fast' flags set, then the
13811 reduction will not preserve the associativity of an equivalent scalarized
13812 counterpart. Otherwise the reduction will be *ordered*, thus implying that
13813 the operation respects the associativity of a scalarized reduction.
13814
13815
13816 Arguments:
13817 """"""""""
13818 The first argument to this intrinsic is a scalar start value for the reduction.
13819 The type of the start value matches the element-type of the vector input.
13820 The second argument must be a vector of floating-point values.
13821
13822 Examples:
13823 """""""""
13824
13825 ::
13826
13827       %unord = call reassoc float @llvm.experimental.vector.reduce.v2.fadd.f32.v4f32(float 0.0, <4 x float> %input) ; unordered reduction
13828       %ord = call float @llvm.experimental.vector.reduce.v2.fadd.f32.v4f32(float %start_value, <4 x float> %input) ; ordered reduction
13829
13830
13831 '``llvm.experimental.vector.reduce.mul.*``' Intrinsic
13832 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13833
13834 Syntax:
13835 """""""
13836
13837 ::
13838
13839       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %a)
13840       declare i64 @llvm.experimental.vector.reduce.mul.v2i64(<2 x i64> %a)
13841
13842 Overview:
13843 """""""""
13844
13845 The '``llvm.experimental.vector.reduce.mul.*``' intrinsics do an integer ``MUL``
13846 reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type matches
13847 the element-type of the vector input.
13848
13849 Arguments:
13850 """"""""""
13851 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
13852
13853 '``llvm.experimental.vector.reduce.v2.fmul.*``' Intrinsic
13854 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13855
13856 Syntax:
13857 """""""
13858
13859 ::
13860
13861       declare float @llvm.experimental.vector.reduce.v2.fmul.f32.v4f32(float %start_value, <4 x float> %a)
13862       declare double @llvm.experimental.vector.reduce.v2.fmul.f64.v2f64(double %start_value, <2 x double> %a)
13863
13864 Overview:
13865 """""""""
13866
13867 The '``llvm.experimental.vector.reduce.v2.fmul.*``' intrinsics do a floating-point
13868 ``MUL`` reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type
13869 matches the element-type of the vector input.
13870
13871 If the intrinsic call has the 'reassoc' or 'fast' flags set, then the
13872 reduction will not preserve the associativity of an equivalent scalarized
13873 counterpart. Otherwise the reduction will be *ordered*, thus implying that
13874 the operation respects the associativity of a scalarized reduction.
13875
13876
13877 Arguments:
13878 """"""""""
13879 The first argument to this intrinsic is a scalar start value for the reduction.
13880 The type of the start value matches the element-type of the vector input.
13881 The second argument must be a vector of floating-point values.
13882
13883 Examples:
13884 """""""""
13885
13886 ::
13887
13888       %unord = call reassoc float @llvm.experimental.vector.reduce.v2.fmul.f32.v4f32(float 1.0, <4 x float> %input) ; unordered reduction
13889       %ord = call float @llvm.experimental.vector.reduce.v2.fmul.f32.v4f32(float %start_value, <4 x float> %input) ; ordered reduction
13890
13891 '``llvm.experimental.vector.reduce.and.*``' Intrinsic
13892 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13893
13894 Syntax:
13895 """""""
13896
13897 ::
13898
13899       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.and.v4i32(<4 x i32> %a)
13900
13901 Overview:
13902 """""""""
13903
13904 The '``llvm.experimental.vector.reduce.and.*``' intrinsics do a bitwise ``AND``
13905 reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type matches
13906 the element-type of the vector input.
13907
13908 Arguments:
13909 """"""""""
13910 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
13911
13912 '``llvm.experimental.vector.reduce.or.*``' Intrinsic
13913 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13914
13915 Syntax:
13916 """""""
13917
13918 ::
13919
13920       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.or.v4i32(<4 x i32> %a)
13921
13922 Overview:
13923 """""""""
13924
13925 The '``llvm.experimental.vector.reduce.or.*``' intrinsics do a bitwise ``OR`` reduction
13926 of a vector, returning the result as a scalar. The return type matches the
13927 element-type of the vector input.
13928
13929 Arguments:
13930 """"""""""
13931 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
13932
13933 '``llvm.experimental.vector.reduce.xor.*``' Intrinsic
13934 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13935
13936 Syntax:
13937 """""""
13938
13939 ::
13940
13941       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.xor.v4i32(<4 x i32> %a)
13942
13943 Overview:
13944 """""""""
13945
13946 The '``llvm.experimental.vector.reduce.xor.*``' intrinsics do a bitwise ``XOR``
13947 reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type matches
13948 the element-type of the vector input.
13949
13950 Arguments:
13951 """"""""""
13952 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
13953
13954 '``llvm.experimental.vector.reduce.smax.*``' Intrinsic
13955 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13956
13957 Syntax:
13958 """""""
13959
13960 ::
13961
13962       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.smax.v4i32(<4 x i32> %a)
13963
13964 Overview:
13965 """""""""
13966
13967 The '``llvm.experimental.vector.reduce.smax.*``' intrinsics do a signed integer
13968 ``MAX`` reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type
13969 matches the element-type of the vector input.
13970
13971 Arguments:
13972 """"""""""
13973 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
13974
13975 '``llvm.experimental.vector.reduce.smin.*``' Intrinsic
13976 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13977
13978 Syntax:
13979 """""""
13980
13981 ::
13982
13983       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.smin.v4i32(<4 x i32> %a)
13984
13985 Overview:
13986 """""""""
13987
13988 The '``llvm.experimental.vector.reduce.smin.*``' intrinsics do a signed integer
13989 ``MIN`` reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type
13990 matches the element-type of the vector input.
13991
13992 Arguments:
13993 """"""""""
13994 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
13995
13996 '``llvm.experimental.vector.reduce.umax.*``' Intrinsic
13997 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
13998
13999 Syntax:
14000 """""""
14001
14002 ::
14003
14004       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.umax.v4i32(<4 x i32> %a)
14005
14006 Overview:
14007 """""""""
14008
14009 The '``llvm.experimental.vector.reduce.umax.*``' intrinsics do an unsigned
14010 integer ``MAX`` reduction of a vector, returning the result as a scalar. The
14011 return type matches the element-type of the vector input.
14012
14013 Arguments:
14014 """"""""""
14015 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
14016
14017 '``llvm.experimental.vector.reduce.umin.*``' Intrinsic
14018 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14019
14020 Syntax:
14021 """""""
14022
14023 ::
14024
14025       declare i32 @llvm.experimental.vector.reduce.umin.v4i32(<4 x i32> %a)
14026
14027 Overview:
14028 """""""""
14029
14030 The '``llvm.experimental.vector.reduce.umin.*``' intrinsics do an unsigned
14031 integer ``MIN`` reduction of a vector, returning the result as a scalar. The
14032 return type matches the element-type of the vector input.
14033
14034 Arguments:
14035 """"""""""
14036 The argument to this intrinsic must be a vector of integer values.
14037
14038 '``llvm.experimental.vector.reduce.fmax.*``' Intrinsic
14039 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14040
14041 Syntax:
14042 """""""
14043
14044 ::
14045
14046       declare float @llvm.experimental.vector.reduce.fmax.v4f32(<4 x float> %a)
14047       declare double @llvm.experimental.vector.reduce.fmax.v2f64(<2 x double> %a)
14048
14049 Overview:
14050 """""""""
14051
14052 The '``llvm.experimental.vector.reduce.fmax.*``' intrinsics do a floating-point
14053 ``MAX`` reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type
14054 matches the element-type of the vector input.
14055
14056 If the intrinsic call has the ``nnan`` fast-math flag then the operation can
14057 assume that NaNs are not present in the input vector.
14058
14059 Arguments:
14060 """"""""""
14061 The argument to this intrinsic must be a vector of floating-point values.
14062
14063 '``llvm.experimental.vector.reduce.fmin.*``' Intrinsic
14064 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14065
14066 Syntax:
14067 """""""
14068
14069 ::
14070
14071       declare float @llvm.experimental.vector.reduce.fmin.v4f32(<4 x float> %a)
14072       declare double @llvm.experimental.vector.reduce.fmin.v2f64(<2 x double> %a)
14073
14074 Overview:
14075 """""""""
14076
14077 The '``llvm.experimental.vector.reduce.fmin.*``' intrinsics do a floating-point
14078 ``MIN`` reduction of a vector, returning the result as a scalar. The return type
14079 matches the element-type of the vector input.
14080
14081 If the intrinsic call has the ``nnan`` fast-math flag then the operation can
14082 assume that NaNs are not present in the input vector.
14083
14084 Arguments:
14085 """"""""""
14086 The argument to this intrinsic must be a vector of floating-point values.
14087
14088 Half Precision Floating-Point Intrinsics
14089 ----------------------------------------
14090
14091 For most target platforms, half precision floating-point is a
14092 storage-only format. This means that it is a dense encoding (in memory)
14093 but does not support computation in the format.
14094
14095 This means that code must first load the half-precision floating-point
14096 value as an i16, then convert it to float with
14097 :ref:`llvm.convert.from.fp16 <int_convert_from_fp16>`. Computation can
14098 then be performed on the float value (including extending to double
14099 etc). To store the value back to memory, it is first converted to float
14100 if needed, then converted to i16 with
14101 :ref:`llvm.convert.to.fp16 <int_convert_to_fp16>`, then storing as an
14102 i16 value.
14103
14104 .. _int_convert_to_fp16:
14105
14106 '``llvm.convert.to.fp16``' Intrinsic
14107 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14108
14109 Syntax:
14110 """""""
14111
14112 ::
14113
14114       declare i16 @llvm.convert.to.fp16.f32(float %a)
14115       declare i16 @llvm.convert.to.fp16.f64(double %a)
14116
14117 Overview:
14118 """""""""
14119
14120 The '``llvm.convert.to.fp16``' intrinsic function performs a conversion from a
14121 conventional floating-point type to half precision floating-point format.
14122
14123 Arguments:
14124 """"""""""
14125
14126 The intrinsic function contains single argument - the value to be
14127 converted.
14128
14129 Semantics:
14130 """"""""""
14131
14132 The '``llvm.convert.to.fp16``' intrinsic function performs a conversion from a
14133 conventional floating-point format to half precision floating-point format. The
14134 return value is an ``i16`` which contains the converted number.
14135
14136 Examples:
14137 """""""""
14138
14139 .. code-block:: llvm
14140
14141       %res = call i16 @llvm.convert.to.fp16.f32(float %a)
14142       store i16 %res, i16* @x, align 2
14143
14144 .. _int_convert_from_fp16:
14145
14146 '``llvm.convert.from.fp16``' Intrinsic
14147 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14148
14149 Syntax:
14150 """""""
14151
14152 ::
14153
14154       declare float @llvm.convert.from.fp16.f32(i16 %a)
14155       declare double @llvm.convert.from.fp16.f64(i16 %a)
14156
14157 Overview:
14158 """""""""
14159
14160 The '``llvm.convert.from.fp16``' intrinsic function performs a
14161 conversion from half precision floating-point format to single precision
14162 floating-point format.
14163
14164 Arguments:
14165 """"""""""
14166
14167 The intrinsic function contains single argument - the value to be
14168 converted.
14169
14170 Semantics:
14171 """"""""""
14172
14173 The '``llvm.convert.from.fp16``' intrinsic function performs a
14174 conversion from half single precision floating-point format to single
14175 precision floating-point format. The input half-float value is
14176 represented by an ``i16`` value.
14177
14178 Examples:
14179 """""""""
14180
14181 .. code-block:: llvm
14182
14183       %a = load i16, i16* @x, align 2
14184       %res = call float @llvm.convert.from.fp16(i16 %a)
14185
14186 .. _dbg_intrinsics:
14187
14188 Debugger Intrinsics
14189 -------------------
14190
14191 The LLVM debugger intrinsics (which all start with ``llvm.dbg.``
14192 prefix), are described in the `LLVM Source Level
14193 Debugging <SourceLevelDebugging.html#format-common-intrinsics>`_
14194 document.
14195
14196 Exception Handling Intrinsics
14197 -----------------------------
14198
14199 The LLVM exception handling intrinsics (which all start with
14200 ``llvm.eh.`` prefix), are described in the `LLVM Exception
14201 Handling <ExceptionHandling.html#format-common-intrinsics>`_ document.
14202
14203 .. _int_trampoline:
14204
14205 Trampoline Intrinsics
14206 ---------------------
14207
14208 These intrinsics make it possible to excise one parameter, marked with
14209 the :ref:`nest <nest>` attribute, from a function. The result is a
14210 callable function pointer lacking the nest parameter - the caller does
14211 not need to provide a value for it. Instead, the value to use is stored
14212 in advance in a "trampoline", a block of memory usually allocated on the
14213 stack, which also contains code to splice the nest value into the
14214 argument list. This is used to implement the GCC nested function address
14215 extension.
14216
14217 For example, if the function is ``i32 f(i8* nest %c, i32 %x, i32 %y)``
14218 then the resulting function pointer has signature ``i32 (i32, i32)*``.
14219 It can be created as follows:
14220
14221 .. code-block:: llvm
14222
14223       %tramp = alloca [10 x i8], align 4 ; size and alignment only correct for X86
14224       %tramp1 = getelementptr [10 x i8], [10 x i8]* %tramp, i32 0, i32 0
14225       call i8* @llvm.init.trampoline(i8* %tramp1, i8* bitcast (i32 (i8*, i32, i32)* @f to i8*), i8* %nval)
14226       %p = call i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* %tramp1)
14227       %fp = bitcast i8* %p to i32 (i32, i32)*
14228
14229 The call ``%val = call i32 %fp(i32 %x, i32 %y)`` is then equivalent to
14230 ``%val = call i32 %f(i8* %nval, i32 %x, i32 %y)``.
14231
14232 .. _int_it:
14233
14234 '``llvm.init.trampoline``' Intrinsic
14235 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14236
14237 Syntax:
14238 """""""
14239
14240 ::
14241
14242       declare void @llvm.init.trampoline(i8* <tramp>, i8* <func>, i8* <nval>)
14243
14244 Overview:
14245 """""""""
14246
14247 This fills the memory pointed to by ``tramp`` with executable code,
14248 turning it into a trampoline.
14249
14250 Arguments:
14251 """"""""""
14252
14253 The ``llvm.init.trampoline`` intrinsic takes three arguments, all
14254 pointers. The ``tramp`` argument must point to a sufficiently large and
14255 sufficiently aligned block of memory; this memory is written to by the
14256 intrinsic. Note that the size and the alignment are target-specific -
14257 LLVM currently provides no portable way of determining them, so a
14258 front-end that generates this intrinsic needs to have some
14259 target-specific knowledge. The ``func`` argument must hold a function
14260 bitcast to an ``i8*``.
14261
14262 Semantics:
14263 """"""""""
14264
14265 The block of memory pointed to by ``tramp`` is filled with target
14266 dependent code, turning it into a function. Then ``tramp`` needs to be
14267 passed to :ref:`llvm.adjust.trampoline <int_at>` to get a pointer which can
14268 be :ref:`bitcast (to a new function) and called <int_trampoline>`. The new
14269 function's signature is the same as that of ``func`` with any arguments
14270 marked with the ``nest`` attribute removed. At most one such ``nest``
14271 argument is allowed, and it must be of pointer type. Calling the new
14272 function is equivalent to calling ``func`` with the same argument list,
14273 but with ``nval`` used for the missing ``nest`` argument. If, after
14274 calling ``llvm.init.trampoline``, the memory pointed to by ``tramp`` is
14275 modified, then the effect of any later call to the returned function
14276 pointer is undefined.
14277
14278 .. _int_at:
14279
14280 '``llvm.adjust.trampoline``' Intrinsic
14281 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14282
14283 Syntax:
14284 """""""
14285
14286 ::
14287
14288       declare i8* @llvm.adjust.trampoline(i8* <tramp>)
14289
14290 Overview:
14291 """""""""
14292
14293 This performs any required machine-specific adjustment to the address of
14294 a trampoline (passed as ``tramp``).
14295
14296 Arguments:
14297 """"""""""
14298
14299 ``tramp`` must point to a block of memory which already has trampoline
14300 code filled in by a previous call to
14301 :ref:`llvm.init.trampoline <int_it>`.
14302
14303 Semantics:
14304 """"""""""
14305
14306 On some architectures the address of the code to be executed needs to be
14307 different than the address where the trampoline is actually stored. This
14308 intrinsic returns the executable address corresponding to ``tramp``
14309 after performing the required machine specific adjustments. The pointer
14310 returned can then be :ref:`bitcast and executed <int_trampoline>`.
14311
14312 .. _int_mload_mstore:
14313
14314 Masked Vector Load and Store Intrinsics
14315 ---------------------------------------
14316
14317 LLVM provides intrinsics for predicated vector load and store operations. The predicate is specified by a mask operand, which holds one bit per vector element, switching the associated vector lane on or off. The memory addresses corresponding to the "off" lanes are not accessed. When all bits of the mask are on, the intrinsic is identical to a regular vector load or store. When all bits are off, no memory is accessed.
14318
14319 .. _int_mload:
14320
14321 '``llvm.masked.load.*``' Intrinsics
14322 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14323
14324 Syntax:
14325 """""""
14326 This is an overloaded intrinsic. The loaded data is a vector of any integer, floating-point or pointer data type.
14327
14328 ::
14329
14330       declare <16 x float>  @llvm.masked.load.v16f32.p0v16f32 (<16 x float>* <ptr>, i32 <alignment>, <16 x i1> <mask>, <16 x float> <passthru>)
14331       declare <2 x double>  @llvm.masked.load.v2f64.p0v2f64  (<2 x double>* <ptr>, i32 <alignment>, <2 x i1>  <mask>, <2 x double> <passthru>)
14332       ;; The data is a vector of pointers to double
14333       declare <8 x double*> @llvm.masked.load.v8p0f64.p0v8p0f64    (<8 x double*>* <ptr>, i32 <alignment>, <8 x i1> <mask>, <8 x double*> <passthru>)
14334       ;; The data is a vector of function pointers
14335       declare <8 x i32 ()*> @llvm.masked.load.v8p0f_i32f.p0v8p0f_i32f (<8 x i32 ()*>* <ptr>, i32 <alignment>, <8 x i1> <mask>, <8 x i32 ()*> <passthru>)
14336
14337 Overview:
14338 """""""""
14339
14340 Reads a vector from memory according to the provided mask. The mask holds a bit for each vector lane, and is used to prevent memory accesses to the masked-off lanes. The masked-off lanes in the result vector are taken from the corresponding lanes of the '``passthru``' operand.
14341
14342
14343 Arguments:
14344 """"""""""
14345
14346 The first operand is the base pointer for the load. The second operand is the alignment of the source location. It must be a constant integer value. The third operand, mask, is a vector of boolean values with the same number of elements as the return type. The fourth is a pass-through value that is used to fill the masked-off lanes of the result. The return type, underlying type of the base pointer and the type of the '``passthru``' operand are the same vector types.
14347
14348
14349 Semantics:
14350 """"""""""
14351
14352 The '``llvm.masked.load``' intrinsic is designed for conditional reading of selected vector elements in a single IR operation. It is useful for targets that support vector masked loads and allows vectorizing predicated basic blocks on these targets. Other targets may support this intrinsic differently, for example by lowering it into a sequence of branches that guard scalar load operations.
14353 The result of this operation is equivalent to a regular vector load instruction followed by a 'select' between the loaded and the passthru values, predicated on the same mask. However, using this intrinsic prevents exceptions on memory access to masked-off lanes.
14354
14355
14356 ::
14357
14358        %res = call <16 x float> @llvm.masked.load.v16f32.p0v16f32 (<16 x float>* %ptr, i32 4, <16 x i1>%mask, <16 x float> %passthru)
14359
14360        ;; The result of the two following instructions is identical aside from potential memory access exception
14361        %loadlal = load <16 x float>, <16 x float>* %ptr, align 4
14362        %res = select <16 x i1> %mask, <16 x float> %loadlal, <16 x float> %passthru
14363
14364 .. _int_mstore:
14365
14366 '``llvm.masked.store.*``' Intrinsics
14367 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14368
14369 Syntax:
14370 """""""
14371 This is an overloaded intrinsic. The data stored in memory is a vector of any integer, floating-point or pointer data type.
14372
14373 ::
14374
14375        declare void @llvm.masked.store.v8i32.p0v8i32  (<8  x i32>   <value>, <8  x i32>*   <ptr>, i32 <alignment>,  <8  x i1> <mask>)
14376        declare void @llvm.masked.store.v16f32.p0v16f32 (<16 x float> <value>, <16 x float>* <ptr>, i32 <alignment>,  <16 x i1> <mask>)
14377        ;; The data is a vector of pointers to double
14378        declare void @llvm.masked.store.v8p0f64.p0v8p0f64    (<8 x double*> <value>, <8 x double*>* <ptr>, i32 <alignment>, <8 x i1> <mask>)
14379        ;; The data is a vector of function pointers
14380        declare void @llvm.masked.store.v4p0f_i32f.p0v4p0f_i32f (<4 x i32 ()*> <value>, <4 x i32 ()*>* <ptr>, i32 <alignment>, <4 x i1> <mask>)
14381
14382 Overview:
14383 """""""""
14384
14385 Writes a vector to memory according to the provided mask. The mask holds a bit for each vector lane, and is used to prevent memory accesses to the masked-off lanes.
14386
14387 Arguments:
14388 """"""""""
14389
14390 The first operand is the vector value to be written to memory. The second operand is the base pointer for the store, it has the same underlying type as the value operand. The third operand is the alignment of the destination location. The fourth operand, mask, is a vector of boolean values. The types of the mask and the value operand must have the same number of vector elements.
14391
14392
14393 Semantics:
14394 """"""""""
14395
14396 The '``llvm.masked.store``' intrinsics is designed for conditional writing of selected vector elements in a single IR operation. It is useful for targets that support vector masked store and allows vectorizing predicated basic blocks on these targets. Other targets may support this intrinsic differently, for example by lowering it into a sequence of branches that guard scalar store operations.
14397 The result of this operation is equivalent to a load-modify-store sequence. However, using this intrinsic prevents exceptions and data races on memory access to masked-off lanes.
14398
14399 ::
14400
14401        call void @llvm.masked.store.v16f32.p0v16f32(<16 x float> %value, <16 x float>* %ptr, i32 4,  <16 x i1> %mask)
14402
14403        ;; The result of the following instructions is identical aside from potential data races and memory access exceptions
14404        %oldval = load <16 x float>, <16 x float>* %ptr, align 4
14405        %res = select <16 x i1> %mask, <16 x float> %value, <16 x float> %oldval
14406        store <16 x float> %res, <16 x float>* %ptr, align 4
14407
14408
14409 Masked Vector Gather and Scatter Intrinsics
14410 -------------------------------------------
14411
14412 LLVM provides intrinsics for vector gather and scatter operations. They are similar to :ref:`Masked Vector Load and Store <int_mload_mstore>`, except they are designed for arbitrary memory accesses, rather than sequential memory accesses. Gather and scatter also employ a mask operand, which holds one bit per vector element, switching the associated vector lane on or off. The memory addresses corresponding to the "off" lanes are not accessed. When all bits are off, no memory is accessed.
14413
14414 .. _int_mgather:
14415
14416 '``llvm.masked.gather.*``' Intrinsics
14417 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14418
14419 Syntax:
14420 """""""
14421 This is an overloaded intrinsic. The loaded data are multiple scalar values of any integer, floating-point or pointer data type gathered together into one vector.
14422
14423 ::
14424
14425       declare <16 x float> @llvm.masked.gather.v16f32.v16p0f32   (<16 x float*> <ptrs>, i32 <alignment>, <16 x i1> <mask>, <16 x float> <passthru>)
14426       declare <2 x double> @llvm.masked.gather.v2f64.v2p1f64     (<2 x double addrspace(1)*> <ptrs>, i32 <alignment>, <2 x i1>  <mask>, <2 x double> <passthru>)
14427       declare <8 x float*> @llvm.masked.gather.v8p0f32.v8p0p0f32 (<8 x float**> <ptrs>, i32 <alignment>, <8 x i1>  <mask>, <8 x float*> <passthru>)
14428
14429 Overview:
14430 """""""""
14431
14432 Reads scalar values from arbitrary memory locations and gathers them into one vector. The memory locations are provided in the vector of pointers '``ptrs``'. The memory is accessed according to the provided mask. The mask holds a bit for each vector lane, and is used to prevent memory accesses to the masked-off lanes. The masked-off lanes in the result vector are taken from the corresponding lanes of the '``passthru``' operand.
14433
14434
14435 Arguments:
14436 """"""""""
14437
14438 The first operand is a vector of pointers which holds all memory addresses to read. The second operand is an alignment of the source addresses. It must be a constant integer value. The third operand, mask, is a vector of boolean values with the same number of elements as the return type. The fourth is a pass-through value that is used to fill the masked-off lanes of the result. The return type, underlying type of the vector of pointers and the type of the '``passthru``' operand are the same vector types.
14439
14440
14441 Semantics:
14442 """"""""""
14443
14444 The '``llvm.masked.gather``' intrinsic is designed for conditional reading of multiple scalar values from arbitrary memory locations in a single IR operation. It is useful for targets that support vector masked gathers and allows vectorizing basic blocks with data and control divergence. Other targets may support this intrinsic differently, for example by lowering it into a sequence of scalar load operations.
14445 The semantics of this operation are equivalent to a sequence of conditional scalar loads with subsequent gathering all loaded values into a single vector. The mask restricts memory access to certain lanes and facilitates vectorization of predicated basic blocks.
14446
14447
14448 ::
14449
14450        %res = call <4 x double> @llvm.masked.gather.v4f64.v4p0f64 (<4 x double*> %ptrs, i32 8, <4 x i1> <i1 true, i1 true, i1 true, i1 true>, <4 x double> undef)
14451
14452        ;; The gather with all-true mask is equivalent to the following instruction sequence
14453        %ptr0 = extractelement <4 x double*> %ptrs, i32 0
14454        %ptr1 = extractelement <4 x double*> %ptrs, i32 1
14455        %ptr2 = extractelement <4 x double*> %ptrs, i32 2
14456        %ptr3 = extractelement <4 x double*> %ptrs, i32 3
14457
14458        %val0 = load double, double* %ptr0, align 8
14459        %val1 = load double, double* %ptr1, align 8
14460        %val2 = load double, double* %ptr2, align 8
14461        %val3 = load double, double* %ptr3, align 8
14462
14463        %vec0    = insertelement <4 x double>undef, %val0, 0
14464        %vec01   = insertelement <4 x double>%vec0, %val1, 1
14465        %vec012  = insertelement <4 x double>%vec01, %val2, 2
14466        %vec0123 = insertelement <4 x double>%vec012, %val3, 3
14467
14468 .. _int_mscatter:
14469
14470 '``llvm.masked.scatter.*``' Intrinsics
14471 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14472
14473 Syntax:
14474 """""""
14475 This is an overloaded intrinsic. The data stored in memory is a vector of any integer, floating-point or pointer data type. Each vector element is stored in an arbitrary memory address. Scatter with overlapping addresses is guaranteed to be ordered from least-significant to most-significant element.
14476
14477 ::
14478
14479        declare void @llvm.masked.scatter.v8i32.v8p0i32     (<8 x i32>     <value>, <8 x i32*>     <ptrs>, i32 <alignment>, <8 x i1>  <mask>)
14480        declare void @llvm.masked.scatter.v16f32.v16p1f32   (<16 x float>  <value>, <16 x float addrspace(1)*>  <ptrs>, i32 <alignment>, <16 x i1> <mask>)
14481        declare void @llvm.masked.scatter.v4p0f64.v4p0p0f64 (<4 x double*> <value>, <4 x double**> <ptrs>, i32 <alignment>, <4 x i1>  <mask>)
14482
14483 Overview:
14484 """""""""
14485
14486 Writes each element from the value vector to the corresponding memory address. The memory addresses are represented as a vector of pointers. Writing is done according to the provided mask. The mask holds a bit for each vector lane, and is used to prevent memory accesses to the masked-off lanes.
14487
14488 Arguments:
14489 """"""""""
14490
14491 The first operand is a vector value to be written to memory. The second operand is a vector of pointers, pointing to where the value elements should be stored. It has the same underlying type as the value operand. The third operand is an alignment of the destination addresses. The fourth operand, mask, is a vector of boolean values. The types of the mask and the value operand must have the same number of vector elements.
14492
14493
14494 Semantics:
14495 """"""""""
14496
14497 The '``llvm.masked.scatter``' intrinsics is designed for writing selected vector elements to arbitrary memory addresses in a single IR operation. The operation may be conditional, when not all bits in the mask are switched on. It is useful for targets that support vector masked scatter and allows vectorizing basic blocks with data and control divergence. Other targets may support this intrinsic differently, for example by lowering it into a sequence of branches that guard scalar store operations.
14498
14499 ::
14500
14501        ;; This instruction unconditionally stores data vector in multiple addresses
14502        call @llvm.masked.scatter.v8i32.v8p0i32 (<8 x i32> %value, <8 x i32*> %ptrs, i32 4,  <8 x i1>  <true, true, .. true>)
14503
14504        ;; It is equivalent to a list of scalar stores
14505        %val0 = extractelement <8 x i32> %value, i32 0
14506        %val1 = extractelement <8 x i32> %value, i32 1
14507        ..
14508        %val7 = extractelement <8 x i32> %value, i32 7
14509        %ptr0 = extractelement <8 x i32*> %ptrs, i32 0
14510        %ptr1 = extractelement <8 x i32*> %ptrs, i32 1
14511        ..
14512        %ptr7 = extractelement <8 x i32*> %ptrs, i32 7
14513        ;; Note: the order of the following stores is important when they overlap:
14514        store i32 %val0, i32* %ptr0, align 4
14515        store i32 %val1, i32* %ptr1, align 4
14516        ..
14517        store i32 %val7, i32* %ptr7, align 4
14518
14519
14520 Masked Vector Expanding Load and Compressing Store Intrinsics
14521 -------------------------------------------------------------
14522
14523 LLVM provides intrinsics for expanding load and compressing store operations. Data selected from a vector according to a mask is stored in consecutive memory addresses (compressed store), and vice-versa (expanding load). These operations effective map to "if (cond.i) a[j++] = v.i" and "if (cond.i) v.i = a[j++]" patterns, respectively. Note that when the mask starts with '1' bits followed by '0' bits, these operations are identical to :ref:`llvm.masked.store <int_mstore>` and :ref:`llvm.masked.load <int_mload>`.
14524
14525 .. _int_expandload:
14526
14527 '``llvm.masked.expandload.*``' Intrinsics
14528 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14529
14530 Syntax:
14531 """""""
14532 This is an overloaded intrinsic. Several values of integer, floating point or pointer data type are loaded from consecutive memory addresses and stored into the elements of a vector according to the mask.
14533
14534 ::
14535
14536       declare <16 x float>  @llvm.masked.expandload.v16f32 (float* <ptr>, <16 x i1> <mask>, <16 x float> <passthru>)
14537       declare <2 x i64>     @llvm.masked.expandload.v2i64 (i64* <ptr>, <2 x i1>  <mask>, <2 x i64> <passthru>)
14538
14539 Overview:
14540 """""""""
14541
14542 Reads a number of scalar values sequentially from memory location provided in '``ptr``' and spreads them in a vector. The '``mask``' holds a bit for each vector lane. The number of elements read from memory is equal to the number of '1' bits in the mask. The loaded elements are positioned in the destination vector according to the sequence of '1' and '0' bits in the mask. E.g., if the mask vector is '10010001', "explandload" reads 3 values from memory addresses ptr, ptr+1, ptr+2 and places them in lanes 0, 3 and 7 accordingly. The masked-off lanes are filled by elements from the corresponding lanes of the '``passthru``' operand.
14543
14544
14545 Arguments:
14546 """"""""""
14547
14548 The first operand is the base pointer for the load. It has the same underlying type as the element of the returned vector. The second operand, mask, is a vector of boolean values with the same number of elements as the return type. The third is a pass-through value that is used to fill the masked-off lanes of the result. The return type and the type of the '``passthru``' operand have the same vector type.
14549
14550 Semantics:
14551 """"""""""
14552
14553 The '``llvm.masked.expandload``' intrinsic is designed for reading multiple scalar values from adjacent memory addresses into possibly non-adjacent vector lanes. It is useful for targets that support vector expanding loads and allows vectorizing loop with cross-iteration dependency like in the following example:
14554
14555 .. code-block:: c
14556
14557     // In this loop we load from B and spread the elements into array A.
14558     double *A, B; int *C;
14559     for (int i = 0; i < size; ++i) {
14560       if (C[i] != 0)
14561         A[i] = B[j++];
14562     }
14563
14564
14565 .. code-block:: llvm
14566
14567     ; Load several elements from array B and expand them in a vector.
14568     ; The number of loaded elements is equal to the number of '1' elements in the Mask.
14569     %Tmp = call <8 x double> @llvm.masked.expandload.v8f64(double* %Bptr, <8 x i1> %Mask, <8 x double> undef)
14570     ; Store the result in A
14571     call void @llvm.masked.store.v8f64.p0v8f64(<8 x double> %Tmp, <8 x double>* %Aptr, i32 8, <8 x i1> %Mask)
14572
14573     ; %Bptr should be increased on each iteration according to the number of '1' elements in the Mask.
14574     %MaskI = bitcast <8 x i1> %Mask to i8
14575     %MaskIPopcnt = call i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %MaskI)
14576     %MaskI64 = zext i8 %MaskIPopcnt to i64
14577     %BNextInd = add i64 %BInd, %MaskI64
14578
14579
14580 Other targets may support this intrinsic differently, for example, by lowering it into a sequence of conditional scalar load operations and shuffles.
14581 If all mask elements are '1', the intrinsic behavior is equivalent to the regular unmasked vector load.
14582
14583 .. _int_compressstore:
14584
14585 '``llvm.masked.compressstore.*``' Intrinsics
14586 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14587
14588 Syntax:
14589 """""""
14590 This is an overloaded intrinsic. A number of scalar values of integer, floating point or pointer data type are collected from an input vector and stored into adjacent memory addresses. A mask defines which elements to collect from the vector.
14591
14592 ::
14593
14594       declare void @llvm.masked.compressstore.v8i32  (<8  x i32>   <value>, i32*   <ptr>, <8  x i1> <mask>)
14595       declare void @llvm.masked.compressstore.v16f32 (<16 x float> <value>, float* <ptr>, <16 x i1> <mask>)
14596
14597 Overview:
14598 """""""""
14599
14600 Selects elements from input vector '``value``' according to the '``mask``'. All selected elements are written into adjacent memory addresses starting at address '`ptr`', from lower to higher. The mask holds a bit for each vector lane, and is used to select elements to be stored. The number of elements to be stored is equal to the number of active bits in the mask.
14601
14602 Arguments:
14603 """"""""""
14604
14605 The first operand is the input vector, from which elements are collected and written to memory. The second operand is the base pointer for the store, it has the same underlying type as the element of the input vector operand. The third operand is the mask, a vector of boolean values. The mask and the input vector must have the same number of vector elements.
14606
14607
14608 Semantics:
14609 """"""""""
14610
14611 The '``llvm.masked.compressstore``' intrinsic is designed for compressing data in memory. It allows to collect elements from possibly non-adjacent lanes of a vector and store them contiguously in memory in one IR operation. It is useful for targets that support compressing store operations and allows vectorizing loops with cross-iteration dependences like in the following example:
14612
14613 .. code-block:: c
14614
14615     // In this loop we load elements from A and store them consecutively in B
14616     double *A, B; int *C;
14617     for (int i = 0; i < size; ++i) {
14618       if (C[i] != 0)
14619         B[j++] = A[i]
14620     }
14621
14622
14623 .. code-block:: llvm
14624
14625     ; Load elements from A.
14626     %Tmp = call <8 x double> @llvm.masked.load.v8f64.p0v8f64(<8 x double>* %Aptr, i32 8, <8 x i1> %Mask, <8 x double> undef)
14627     ; Store all selected elements consecutively in array B
14628     call <void> @llvm.masked.compressstore.v8f64(<8 x double> %Tmp, double* %Bptr, <8 x i1> %Mask)
14629
14630     ; %Bptr should be increased on each iteration according to the number of '1' elements in the Mask.
14631     %MaskI = bitcast <8 x i1> %Mask to i8
14632     %MaskIPopcnt = call i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %MaskI)
14633     %MaskI64 = zext i8 %MaskIPopcnt to i64
14634     %BNextInd = add i64 %BInd, %MaskI64
14635
14636
14637 Other targets may support this intrinsic differently, for example, by lowering it into a sequence of branches that guard scalar store operations.
14638
14639
14640 Memory Use Markers
14641 ------------------
14642
14643 This class of intrinsics provides information about the lifetime of
14644 memory objects and ranges where variables are immutable.
14645
14646 .. _int_lifestart:
14647
14648 '``llvm.lifetime.start``' Intrinsic
14649 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14650
14651 Syntax:
14652 """""""
14653
14654 ::
14655
14656       declare void @llvm.lifetime.start(i64 <size>, i8* nocapture <ptr>)
14657
14658 Overview:
14659 """""""""
14660
14661 The '``llvm.lifetime.start``' intrinsic specifies the start of a memory
14662 object's lifetime.
14663
14664 Arguments:
14665 """"""""""
14666
14667 The first argument is a constant integer representing the size of the
14668 object, or -1 if it is variable sized. The second argument is a pointer
14669 to the object.
14670
14671 Semantics:
14672 """"""""""
14673
14674 This intrinsic indicates that before this point in the code, the value
14675 of the memory pointed to by ``ptr`` is dead. This means that it is known
14676 to never be used and has an undefined value. A load from the pointer
14677 that precedes this intrinsic can be replaced with ``'undef'``.
14678
14679 .. _int_lifeend:
14680
14681 '``llvm.lifetime.end``' Intrinsic
14682 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14683
14684 Syntax:
14685 """""""
14686
14687 ::
14688
14689       declare void @llvm.lifetime.end(i64 <size>, i8* nocapture <ptr>)
14690
14691 Overview:
14692 """""""""
14693
14694 The '``llvm.lifetime.end``' intrinsic specifies the end of a memory
14695 object's lifetime.
14696
14697 Arguments:
14698 """"""""""
14699
14700 The first argument is a constant integer representing the size of the
14701 object, or -1 if it is variable sized. The second argument is a pointer
14702 to the object.
14703
14704 Semantics:
14705 """"""""""
14706
14707 This intrinsic indicates that after this point in the code, the value of
14708 the memory pointed to by ``ptr`` is dead. This means that it is known to
14709 never be used and has an undefined value. Any stores into the memory
14710 object following this intrinsic may be removed as dead.
14711
14712 '``llvm.invariant.start``' Intrinsic
14713 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14714
14715 Syntax:
14716 """""""
14717 This is an overloaded intrinsic. The memory object can belong to any address space.
14718
14719 ::
14720
14721       declare {}* @llvm.invariant.start.p0i8(i64 <size>, i8* nocapture <ptr>)
14722
14723 Overview:
14724 """""""""
14725
14726 The '``llvm.invariant.start``' intrinsic specifies that the contents of
14727 a memory object will not change.
14728
14729 Arguments:
14730 """"""""""
14731
14732 The first argument is a constant integer representing the size of the
14733 object, or -1 if it is variable sized. The second argument is a pointer
14734 to the object.
14735
14736 Semantics:
14737 """"""""""
14738
14739 This intrinsic indicates that until an ``llvm.invariant.end`` that uses
14740 the return value, the referenced memory location is constant and
14741 unchanging.
14742
14743 '``llvm.invariant.end``' Intrinsic
14744 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14745
14746 Syntax:
14747 """""""
14748 This is an overloaded intrinsic. The memory object can belong to any address space.
14749
14750 ::
14751
14752       declare void @llvm.invariant.end.p0i8({}* <start>, i64 <size>, i8* nocapture <ptr>)
14753
14754 Overview:
14755 """""""""
14756
14757 The '``llvm.invariant.end``' intrinsic specifies that the contents of a
14758 memory object are mutable.
14759
14760 Arguments:
14761 """"""""""
14762
14763 The first argument is the matching ``llvm.invariant.start`` intrinsic.
14764 The second argument is a constant integer representing the size of the
14765 object, or -1 if it is variable sized and the third argument is a
14766 pointer to the object.
14767
14768 Semantics:
14769 """"""""""
14770
14771 This intrinsic indicates that the memory is mutable again.
14772
14773 '``llvm.launder.invariant.group``' Intrinsic
14774 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14775
14776 Syntax:
14777 """""""
14778 This is an overloaded intrinsic. The memory object can belong to any address
14779 space. The returned pointer must belong to the same address space as the
14780 argument.
14781
14782 ::
14783
14784       declare i8* @llvm.launder.invariant.group.p0i8(i8* <ptr>)
14785
14786 Overview:
14787 """""""""
14788
14789 The '``llvm.launder.invariant.group``' intrinsic can be used when an invariant
14790 established by ``invariant.group`` metadata no longer holds, to obtain a new
14791 pointer value that carries fresh invariant group information. It is an
14792 experimental intrinsic, which means that its semantics might change in the
14793 future.
14794
14795
14796 Arguments:
14797 """"""""""
14798
14799 The ``llvm.launder.invariant.group`` takes only one argument, which is a pointer
14800 to the memory.
14801
14802 Semantics:
14803 """"""""""
14804
14805 Returns another pointer that aliases its argument but which is considered different
14806 for the purposes of ``load``/``store`` ``invariant.group`` metadata.
14807 It does not read any accessible memory and the execution can be speculated.
14808
14809 '``llvm.strip.invariant.group``' Intrinsic
14810 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14811
14812 Syntax:
14813 """""""
14814 This is an overloaded intrinsic. The memory object can belong to any address
14815 space. The returned pointer must belong to the same address space as the
14816 argument.
14817
14818 ::
14819
14820       declare i8* @llvm.strip.invariant.group.p0i8(i8* <ptr>)
14821
14822 Overview:
14823 """""""""
14824
14825 The '``llvm.strip.invariant.group``' intrinsic can be used when an invariant
14826 established by ``invariant.group`` metadata no longer holds, to obtain a new pointer
14827 value that does not carry the invariant information. It is an experimental
14828 intrinsic, which means that its semantics might change in the future.
14829
14830
14831 Arguments:
14832 """"""""""
14833
14834 The ``llvm.strip.invariant.group`` takes only one argument, which is a pointer
14835 to the memory.
14836
14837 Semantics:
14838 """"""""""
14839
14840 Returns another pointer that aliases its argument but which has no associated
14841 ``invariant.group`` metadata.
14842 It does not read any memory and can be speculated.
14843
14844
14845
14846 .. _constrainedfp:
14847
14848 Constrained Floating-Point Intrinsics
14849 -------------------------------------
14850
14851 These intrinsics are used to provide special handling of floating-point
14852 operations when specific rounding mode or floating-point exception behavior is
14853 required.  By default, LLVM optimization passes assume that the rounding mode is
14854 round-to-nearest and that floating-point exceptions will not be monitored.
14855 Constrained FP intrinsics are used to support non-default rounding modes and
14856 accurately preserve exception behavior without compromising LLVM's ability to
14857 optimize FP code when the default behavior is used.
14858
14859 Each of these intrinsics corresponds to a normal floating-point operation.  The
14860 first two arguments and the return value are the same as the corresponding FP
14861 operation.
14862
14863 The third argument is a metadata argument specifying the rounding mode to be
14864 assumed. This argument must be one of the following strings:
14865
14866 ::
14867
14868       "round.dynamic"
14869       "round.tonearest"
14870       "round.downward"
14871       "round.upward"
14872       "round.towardzero"
14873
14874 If this argument is "round.dynamic" optimization passes must assume that the
14875 rounding mode is unknown and may change at runtime.  No transformations that
14876 depend on rounding mode may be performed in this case.
14877
14878 The other possible values for the rounding mode argument correspond to the
14879 similarly named IEEE rounding modes.  If the argument is any of these values
14880 optimization passes may perform transformations as long as they are consistent
14881 with the specified rounding mode.
14882
14883 For example, 'x-0'->'x' is not a valid transformation if the rounding mode is
14884 "round.downward" or "round.dynamic" because if the value of 'x' is +0 then
14885 'x-0' should evaluate to '-0' when rounding downward.  However, this
14886 transformation is legal for all other rounding modes.
14887
14888 For values other than "round.dynamic" optimization passes may assume that the
14889 actual runtime rounding mode (as defined in a target-specific manner) matches
14890 the specified rounding mode, but this is not guaranteed.  Using a specific
14891 non-dynamic rounding mode which does not match the actual rounding mode at
14892 runtime results in undefined behavior.
14893
14894 The fourth argument to the constrained floating-point intrinsics specifies the
14895 required exception behavior.  This argument must be one of the following
14896 strings:
14897
14898 ::
14899
14900       "fpexcept.ignore"
14901       "fpexcept.maytrap"
14902       "fpexcept.strict"
14903
14904 If this argument is "fpexcept.ignore" optimization passes may assume that the
14905 exception status flags will not be read and that floating-point exceptions will
14906 be masked.  This allows transformations to be performed that may change the
14907 exception semantics of the original code.  For example, FP operations may be
14908 speculatively executed in this case whereas they must not be for either of the
14909 other possible values of this argument.
14910
14911 If the exception behavior argument is "fpexcept.maytrap" optimization passes
14912 must avoid transformations that may raise exceptions that would not have been
14913 raised by the original code (such as speculatively executing FP operations), but
14914 passes are not required to preserve all exceptions that are implied by the
14915 original code.  For example, exceptions may be potentially hidden by constant
14916 folding.
14917
14918 If the exception behavior argument is "fpexcept.strict" all transformations must
14919 strictly preserve the floating-point exception semantics of the original code.
14920 Any FP exception that would have been raised by the original code must be raised
14921 by the transformed code, and the transformed code must not raise any FP
14922 exceptions that would not have been raised by the original code.  This is the
14923 exception behavior argument that will be used if the code being compiled reads
14924 the FP exception status flags, but this mode can also be used with code that
14925 unmasks FP exceptions.
14926
14927 The number and order of floating-point exceptions is NOT guaranteed.  For
14928 example, a series of FP operations that each may raise exceptions may be
14929 vectorized into a single instruction that raises each unique exception a single
14930 time.
14931
14932
14933 '``llvm.experimental.constrained.fadd``' Intrinsic
14934 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14935
14936 Syntax:
14937 """""""
14938
14939 ::
14940
14941       declare <type>
14942       @llvm.experimental.constrained.fadd(<type> <op1>, <type> <op2>,
14943                                           metadata <rounding mode>,
14944                                           metadata <exception behavior>)
14945
14946 Overview:
14947 """""""""
14948
14949 The '``llvm.experimental.constrained.fadd``' intrinsic returns the sum of its
14950 two operands.
14951
14952
14953 Arguments:
14954 """"""""""
14955
14956 The first two arguments to the '``llvm.experimental.constrained.fadd``'
14957 intrinsic must be :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>`
14958 of floating-point values. Both arguments must have identical types.
14959
14960 The third and fourth arguments specify the rounding mode and exception
14961 behavior as described above.
14962
14963 Semantics:
14964 """"""""""
14965
14966 The value produced is the floating-point sum of the two value operands and has
14967 the same type as the operands.
14968
14969
14970 '``llvm.experimental.constrained.fsub``' Intrinsic
14971 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
14972
14973 Syntax:
14974 """""""
14975
14976 ::
14977
14978       declare <type>
14979       @llvm.experimental.constrained.fsub(<type> <op1>, <type> <op2>,
14980                                           metadata <rounding mode>,
14981                                           metadata <exception behavior>)
14982
14983 Overview:
14984 """""""""
14985
14986 The '``llvm.experimental.constrained.fsub``' intrinsic returns the difference
14987 of its two operands.
14988
14989
14990 Arguments:
14991 """"""""""
14992
14993 The first two arguments to the '``llvm.experimental.constrained.fsub``'
14994 intrinsic must be :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>`
14995 of floating-point values. Both arguments must have identical types.
14996
14997 The third and fourth arguments specify the rounding mode and exception
14998 behavior as described above.
14999
15000 Semantics:
15001 """"""""""
15002
15003 The value produced is the floating-point difference of the two value operands
15004 and has the same type as the operands.
15005
15006
15007 '``llvm.experimental.constrained.fmul``' Intrinsic
15008 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15009
15010 Syntax:
15011 """""""
15012
15013 ::
15014
15015       declare <type>
15016       @llvm.experimental.constrained.fmul(<type> <op1>, <type> <op2>,
15017                                           metadata <rounding mode>,
15018                                           metadata <exception behavior>)
15019
15020 Overview:
15021 """""""""
15022
15023 The '``llvm.experimental.constrained.fmul``' intrinsic returns the product of
15024 its two operands.
15025
15026
15027 Arguments:
15028 """"""""""
15029
15030 The first two arguments to the '``llvm.experimental.constrained.fmul``'
15031 intrinsic must be :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>`
15032 of floating-point values. Both arguments must have identical types.
15033
15034 The third and fourth arguments specify the rounding mode and exception
15035 behavior as described above.
15036
15037 Semantics:
15038 """"""""""
15039
15040 The value produced is the floating-point product of the two value operands and
15041 has the same type as the operands.
15042
15043
15044 '``llvm.experimental.constrained.fdiv``' Intrinsic
15045 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15046
15047 Syntax:
15048 """""""
15049
15050 ::
15051
15052       declare <type>
15053       @llvm.experimental.constrained.fdiv(<type> <op1>, <type> <op2>,
15054                                           metadata <rounding mode>,
15055                                           metadata <exception behavior>)
15056
15057 Overview:
15058 """""""""
15059
15060 The '``llvm.experimental.constrained.fdiv``' intrinsic returns the quotient of
15061 its two operands.
15062
15063
15064 Arguments:
15065 """"""""""
15066
15067 The first two arguments to the '``llvm.experimental.constrained.fdiv``'
15068 intrinsic must be :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>`
15069 of floating-point values. Both arguments must have identical types.
15070
15071 The third and fourth arguments specify the rounding mode and exception
15072 behavior as described above.
15073
15074 Semantics:
15075 """"""""""
15076
15077 The value produced is the floating-point quotient of the two value operands and
15078 has the same type as the operands.
15079
15080
15081 '``llvm.experimental.constrained.frem``' Intrinsic
15082 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15083
15084 Syntax:
15085 """""""
15086
15087 ::
15088
15089       declare <type>
15090       @llvm.experimental.constrained.frem(<type> <op1>, <type> <op2>,
15091                                           metadata <rounding mode>,
15092                                           metadata <exception behavior>)
15093
15094 Overview:
15095 """""""""
15096
15097 The '``llvm.experimental.constrained.frem``' intrinsic returns the remainder
15098 from the division of its two operands.
15099
15100
15101 Arguments:
15102 """"""""""
15103
15104 The first two arguments to the '``llvm.experimental.constrained.frem``'
15105 intrinsic must be :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector <t_vector>`
15106 of floating-point values. Both arguments must have identical types.
15107
15108 The third and fourth arguments specify the rounding mode and exception
15109 behavior as described above.  The rounding mode argument has no effect, since
15110 the result of frem is never rounded, but the argument is included for
15111 consistency with the other constrained floating-point intrinsics.
15112
15113 Semantics:
15114 """"""""""
15115
15116 The value produced is the floating-point remainder from the division of the two
15117 value operands and has the same type as the operands.  The remainder has the
15118 same sign as the dividend.
15119
15120 '``llvm.experimental.constrained.fma``' Intrinsic
15121 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15122
15123 Syntax:
15124 """""""
15125
15126 ::
15127
15128       declare <type>
15129       @llvm.experimental.constrained.fma(<type> <op1>, <type> <op2>, <type> <op3>,
15130                                           metadata <rounding mode>,
15131                                           metadata <exception behavior>)
15132
15133 Overview:
15134 """""""""
15135
15136 The '``llvm.experimental.constrained.fma``' intrinsic returns the result of a
15137 fused-multiply-add operation on its operands.
15138
15139 Arguments:
15140 """"""""""
15141
15142 The first three arguments to the '``llvm.experimental.constrained.fma``'
15143 intrinsic must be :ref:`floating-point <t_floating>` or :ref:`vector
15144 <t_vector>` of floating-point values. All arguments must have identical types.
15145
15146 The fourth and fifth arguments specify the rounding mode and exception behavior
15147 as described above.
15148
15149 Semantics:
15150 """"""""""
15151
15152 The result produced is the product of the first two operands added to the third
15153 operand computed with infinite precision, and then rounded to the target
15154 precision.
15155
15156 '``llvm.experimental.constrained.fptrunc``' Intrinsic
15157 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15158
15159 Syntax:
15160 """""""
15161
15162 ::
15163
15164       declare <ty2>
15165       @llvm.experimental.constrained.fptrunc(<type> <value>,
15166                                           metadata <rounding mode>,
15167                                           metadata <exception behavior>)
15168
15169 Overview:
15170 """""""""
15171
15172 The '``llvm.experimental.constrained.fptrunc``' intrinsic truncates ``value``
15173 to type ``ty2``.
15174
15175 Arguments:
15176 """"""""""
15177
15178 The first argument to the '``llvm.experimental.constrained.fptrunc``'
15179 intrinsic must be :ref:`floating point <t_floating>` or :ref:`vector
15180 <t_vector>` of floating point values. This argument must be larger in size
15181 than the result.
15182
15183 The second and third arguments specify the rounding mode and exception 
15184 behavior as described above.
15185
15186 Semantics:
15187 """"""""""
15188
15189 The result produced is a floating point value truncated to be smaller in size
15190 than the operand.
15191
15192 '``llvm.experimental.constrained.fpext``' Intrinsic
15193 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15194
15195 Syntax:
15196 """""""
15197
15198 ::
15199
15200       declare <ty2>
15201       @llvm.experimental.constrained.fpext(<type> <value>,
15202                                           metadata <exception behavior>)
15203
15204 Overview:
15205 """""""""
15206
15207 The '``llvm.experimental.constrained.fpext``' intrinsic extends a 
15208 floating-point ``value`` to a larger floating-point value.
15209
15210 Arguments:
15211 """"""""""
15212
15213 The first argument to the '``llvm.experimental.constrained.fpext``'
15214 intrinsic must be :ref:`floating point <t_floating>` or :ref:`vector
15215 <t_vector>` of floating point values. This argument must be smaller in size
15216 than the result.
15217
15218 The second argument specifies the exception behavior as described above.
15219
15220 Semantics:
15221 """"""""""
15222
15223 The result produced is a floating point value extended to be larger in size
15224 than the operand. All restrictions that apply to the fpext instruction also
15225 apply to this intrinsic.
15226
15227 Constrained libm-equivalent Intrinsics
15228 --------------------------------------
15229
15230 In addition to the basic floating-point operations for which constrained
15231 intrinsics are described above, there are constrained versions of various
15232 operations which provide equivalent behavior to a corresponding libm function.
15233 These intrinsics allow the precise behavior of these operations with respect to
15234 rounding mode and exception behavior to be controlled.
15235
15236 As with the basic constrained floating-point intrinsics, the rounding mode
15237 and exception behavior arguments only control the behavior of the optimizer.
15238 They do not change the runtime floating-point environment.
15239
15240
15241 '``llvm.experimental.constrained.sqrt``' Intrinsic
15242 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15243
15244 Syntax:
15245 """""""
15246
15247 ::
15248
15249       declare <type>
15250       @llvm.experimental.constrained.sqrt(<type> <op1>,
15251                                           metadata <rounding mode>,
15252                                           metadata <exception behavior>)
15253
15254 Overview:
15255 """""""""
15256
15257 The '``llvm.experimental.constrained.sqrt``' intrinsic returns the square root
15258 of the specified value, returning the same value as the libm '``sqrt``'
15259 functions would, but without setting ``errno``.
15260
15261 Arguments:
15262 """"""""""
15263
15264 The first argument and the return type are floating-point numbers of the same
15265 type.
15266
15267 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15268 behavior as described above.
15269
15270 Semantics:
15271 """"""""""
15272
15273 This function returns the nonnegative square root of the specified value.
15274 If the value is less than negative zero, a floating-point exception occurs
15275 and the return value is architecture specific.
15276
15277
15278 '``llvm.experimental.constrained.pow``' Intrinsic
15279 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15280
15281 Syntax:
15282 """""""
15283
15284 ::
15285
15286       declare <type>
15287       @llvm.experimental.constrained.pow(<type> <op1>, <type> <op2>,
15288                                          metadata <rounding mode>,
15289                                          metadata <exception behavior>)
15290
15291 Overview:
15292 """""""""
15293
15294 The '``llvm.experimental.constrained.pow``' intrinsic returns the first operand
15295 raised to the (positive or negative) power specified by the second operand.
15296
15297 Arguments:
15298 """"""""""
15299
15300 The first two arguments and the return value are floating-point numbers of the
15301 same type.  The second argument specifies the power to which the first argument
15302 should be raised.
15303
15304 The third and fourth arguments specify the rounding mode and exception
15305 behavior as described above.
15306
15307 Semantics:
15308 """"""""""
15309
15310 This function returns the first value raised to the second power,
15311 returning the same values as the libm ``pow`` functions would, and
15312 handles error conditions in the same way.
15313
15314
15315 '``llvm.experimental.constrained.powi``' Intrinsic
15316 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15317
15318 Syntax:
15319 """""""
15320
15321 ::
15322
15323       declare <type>
15324       @llvm.experimental.constrained.powi(<type> <op1>, i32 <op2>,
15325                                           metadata <rounding mode>,
15326                                           metadata <exception behavior>)
15327
15328 Overview:
15329 """""""""
15330
15331 The '``llvm.experimental.constrained.powi``' intrinsic returns the first operand
15332 raised to the (positive or negative) power specified by the second operand. The
15333 order of evaluation of multiplications is not defined. When a vector of
15334 floating-point type is used, the second argument remains a scalar integer value.
15335
15336
15337 Arguments:
15338 """"""""""
15339
15340 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15341 type.  The second argument is a 32-bit signed integer specifying the power to
15342 which the first argument should be raised.
15343
15344 The third and fourth arguments specify the rounding mode and exception
15345 behavior as described above.
15346
15347 Semantics:
15348 """"""""""
15349
15350 This function returns the first value raised to the second power with an
15351 unspecified sequence of rounding operations.
15352
15353
15354 '``llvm.experimental.constrained.sin``' Intrinsic
15355 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15356
15357 Syntax:
15358 """""""
15359
15360 ::
15361
15362       declare <type>
15363       @llvm.experimental.constrained.sin(<type> <op1>,
15364                                          metadata <rounding mode>,
15365                                          metadata <exception behavior>)
15366
15367 Overview:
15368 """""""""
15369
15370 The '``llvm.experimental.constrained.sin``' intrinsic returns the sine of the
15371 first operand.
15372
15373 Arguments:
15374 """"""""""
15375
15376 The first argument and the return type are floating-point numbers of the same
15377 type.
15378
15379 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15380 behavior as described above.
15381
15382 Semantics:
15383 """"""""""
15384
15385 This function returns the sine of the specified operand, returning the
15386 same values as the libm ``sin`` functions would, and handles error
15387 conditions in the same way.
15388
15389
15390 '``llvm.experimental.constrained.cos``' Intrinsic
15391 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15392
15393 Syntax:
15394 """""""
15395
15396 ::
15397
15398       declare <type>
15399       @llvm.experimental.constrained.cos(<type> <op1>,
15400                                          metadata <rounding mode>,
15401                                          metadata <exception behavior>)
15402
15403 Overview:
15404 """""""""
15405
15406 The '``llvm.experimental.constrained.cos``' intrinsic returns the cosine of the
15407 first operand.
15408
15409 Arguments:
15410 """"""""""
15411
15412 The first argument and the return type are floating-point numbers of the same
15413 type.
15414
15415 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15416 behavior as described above.
15417
15418 Semantics:
15419 """"""""""
15420
15421 This function returns the cosine of the specified operand, returning the
15422 same values as the libm ``cos`` functions would, and handles error
15423 conditions in the same way.
15424
15425
15426 '``llvm.experimental.constrained.exp``' Intrinsic
15427 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15428
15429 Syntax:
15430 """""""
15431
15432 ::
15433
15434       declare <type>
15435       @llvm.experimental.constrained.exp(<type> <op1>,
15436                                          metadata <rounding mode>,
15437                                          metadata <exception behavior>)
15438
15439 Overview:
15440 """""""""
15441
15442 The '``llvm.experimental.constrained.exp``' intrinsic computes the base-e
15443 exponential of the specified value.
15444
15445 Arguments:
15446 """"""""""
15447
15448 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15449 type.
15450
15451 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15452 behavior as described above.
15453
15454 Semantics:
15455 """"""""""
15456
15457 This function returns the same values as the libm ``exp`` functions
15458 would, and handles error conditions in the same way.
15459
15460
15461 '``llvm.experimental.constrained.exp2``' Intrinsic
15462 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15463
15464 Syntax:
15465 """""""
15466
15467 ::
15468
15469       declare <type>
15470       @llvm.experimental.constrained.exp2(<type> <op1>,
15471                                           metadata <rounding mode>,
15472                                           metadata <exception behavior>)
15473
15474 Overview:
15475 """""""""
15476
15477 The '``llvm.experimental.constrained.exp2``' intrinsic computes the base-2
15478 exponential of the specified value.
15479
15480
15481 Arguments:
15482 """"""""""
15483
15484 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15485 type.
15486
15487 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15488 behavior as described above.
15489
15490 Semantics:
15491 """"""""""
15492
15493 This function returns the same values as the libm ``exp2`` functions
15494 would, and handles error conditions in the same way.
15495
15496
15497 '``llvm.experimental.constrained.log``' Intrinsic
15498 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15499
15500 Syntax:
15501 """""""
15502
15503 ::
15504
15505       declare <type>
15506       @llvm.experimental.constrained.log(<type> <op1>,
15507                                          metadata <rounding mode>,
15508                                          metadata <exception behavior>)
15509
15510 Overview:
15511 """""""""
15512
15513 The '``llvm.experimental.constrained.log``' intrinsic computes the base-e
15514 logarithm of the specified value.
15515
15516 Arguments:
15517 """"""""""
15518
15519 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15520 type.
15521
15522 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15523 behavior as described above.
15524
15525
15526 Semantics:
15527 """"""""""
15528
15529 This function returns the same values as the libm ``log`` functions
15530 would, and handles error conditions in the same way.
15531
15532
15533 '``llvm.experimental.constrained.log10``' Intrinsic
15534 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15535
15536 Syntax:
15537 """""""
15538
15539 ::
15540
15541       declare <type>
15542       @llvm.experimental.constrained.log10(<type> <op1>,
15543                                            metadata <rounding mode>,
15544                                            metadata <exception behavior>)
15545
15546 Overview:
15547 """""""""
15548
15549 The '``llvm.experimental.constrained.log10``' intrinsic computes the base-10
15550 logarithm of the specified value.
15551
15552 Arguments:
15553 """"""""""
15554
15555 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15556 type.
15557
15558 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15559 behavior as described above.
15560
15561 Semantics:
15562 """"""""""
15563
15564 This function returns the same values as the libm ``log10`` functions
15565 would, and handles error conditions in the same way.
15566
15567
15568 '``llvm.experimental.constrained.log2``' Intrinsic
15569 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15570
15571 Syntax:
15572 """""""
15573
15574 ::
15575
15576       declare <type>
15577       @llvm.experimental.constrained.log2(<type> <op1>,
15578                                           metadata <rounding mode>,
15579                                           metadata <exception behavior>)
15580
15581 Overview:
15582 """""""""
15583
15584 The '``llvm.experimental.constrained.log2``' intrinsic computes the base-2
15585 logarithm of the specified value.
15586
15587 Arguments:
15588 """"""""""
15589
15590 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15591 type.
15592
15593 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15594 behavior as described above.
15595
15596 Semantics:
15597 """"""""""
15598
15599 This function returns the same values as the libm ``log2`` functions
15600 would, and handles error conditions in the same way.
15601
15602
15603 '``llvm.experimental.constrained.rint``' Intrinsic
15604 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15605
15606 Syntax:
15607 """""""
15608
15609 ::
15610
15611       declare <type>
15612       @llvm.experimental.constrained.rint(<type> <op1>,
15613                                           metadata <rounding mode>,
15614                                           metadata <exception behavior>)
15615
15616 Overview:
15617 """""""""
15618
15619 The '``llvm.experimental.constrained.rint``' intrinsic returns the first
15620 operand rounded to the nearest integer. It may raise an inexact floating-point
15621 exception if the operand is not an integer.
15622
15623 Arguments:
15624 """"""""""
15625
15626 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15627 type.
15628
15629 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15630 behavior as described above.
15631
15632 Semantics:
15633 """"""""""
15634
15635 This function returns the same values as the libm ``rint`` functions
15636 would, and handles error conditions in the same way.  The rounding mode is
15637 described, not determined, by the rounding mode argument.  The actual rounding
15638 mode is determined by the runtime floating-point environment.  The rounding
15639 mode argument is only intended as information to the compiler.
15640
15641
15642 '``llvm.experimental.constrained.nearbyint``' Intrinsic
15643 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15644
15645 Syntax:
15646 """""""
15647
15648 ::
15649
15650       declare <type>
15651       @llvm.experimental.constrained.nearbyint(<type> <op1>,
15652                                                metadata <rounding mode>,
15653                                                metadata <exception behavior>)
15654
15655 Overview:
15656 """""""""
15657
15658 The '``llvm.experimental.constrained.nearbyint``' intrinsic returns the first
15659 operand rounded to the nearest integer. It will not raise an inexact
15660 floating-point exception if the operand is not an integer.
15661
15662
15663 Arguments:
15664 """"""""""
15665
15666 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15667 type.
15668
15669 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15670 behavior as described above.
15671
15672 Semantics:
15673 """"""""""
15674
15675 This function returns the same values as the libm ``nearbyint`` functions
15676 would, and handles error conditions in the same way.  The rounding mode is
15677 described, not determined, by the rounding mode argument.  The actual rounding
15678 mode is determined by the runtime floating-point environment.  The rounding
15679 mode argument is only intended as information to the compiler.
15680
15681
15682 '``llvm.experimental.constrained.maxnum``' Intrinsic
15683 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15684
15685 Syntax:
15686 """""""
15687
15688 ::
15689
15690       declare <type>
15691       @llvm.experimental.constrained.maxnum(<type> <op1>, <type> <op2>
15692                                             metadata <rounding mode>,
15693                                             metadata <exception behavior>)
15694
15695 Overview:
15696 """""""""
15697
15698 The '``llvm.experimental.constrained.maxnum``' intrinsic returns the maximum
15699 of the two arguments.
15700
15701 Arguments:
15702 """"""""""
15703
15704 The first two arguments and the return value are floating-point numbers
15705 of the same type.
15706
15707 The third and forth arguments specify the rounding mode and exception
15708 behavior as described above.
15709
15710 Semantics:
15711 """"""""""
15712
15713 This function follows the IEEE-754 semantics for maxNum. The rounding mode is
15714 described, not determined, by the rounding mode argument. The actual rounding
15715 mode is determined by the runtime floating-point environment. The rounding
15716 mode argument is only intended as information to the compiler.
15717
15718
15719 '``llvm.experimental.constrained.minnum``' Intrinsic
15720 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15721
15722 Syntax:
15723 """""""
15724
15725 ::
15726
15727       declare <type>
15728       @llvm.experimental.constrained.minnum(<type> <op1>, <type> <op2>
15729                                             metadata <rounding mode>,
15730                                             metadata <exception behavior>)
15731
15732 Overview:
15733 """""""""
15734
15735 The '``llvm.experimental.constrained.minnum``' intrinsic returns the minimum
15736 of the two arguments.
15737
15738 Arguments:
15739 """"""""""
15740
15741 The first two arguments and the return value are floating-point numbers
15742 of the same type.
15743
15744 The third and forth arguments specify the rounding mode and exception
15745 behavior as described above.
15746
15747 Semantics:
15748 """"""""""
15749
15750 This function follows the IEEE-754 semantics for minNum. The rounding mode is
15751 described, not determined, by the rounding mode argument. The actual rounding
15752 mode is determined by the runtime floating-point environment. The rounding
15753 mode argument is only intended as information to the compiler.
15754
15755
15756 '``llvm.experimental.constrained.ceil``' Intrinsic
15757 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15758
15759 Syntax:
15760 """""""
15761
15762 ::
15763
15764       declare <type>
15765       @llvm.experimental.constrained.ceil(<type> <op1>,
15766                                           metadata <rounding mode>,
15767                                           metadata <exception behavior>)
15768
15769 Overview:
15770 """""""""
15771
15772 The '``llvm.experimental.constrained.ceil``' intrinsic returns the ceiling of the
15773 first operand.
15774
15775 Arguments:
15776 """"""""""
15777
15778 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15779 type.
15780
15781 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15782 behavior as described above. The rounding mode is currently unused for this
15783 intrinsic.
15784
15785 Semantics:
15786 """"""""""
15787
15788 This function returns the same values as the libm ``ceil`` functions
15789 would and handles error conditions in the same way.
15790
15791
15792 '``llvm.experimental.constrained.floor``' Intrinsic
15793 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15794
15795 Syntax:
15796 """""""
15797
15798 ::
15799
15800       declare <type>
15801       @llvm.experimental.constrained.floor(<type> <op1>,
15802                                            metadata <rounding mode>,
15803                                            metadata <exception behavior>)
15804
15805 Overview:
15806 """""""""
15807
15808 The '``llvm.experimental.constrained.floor``' intrinsic returns the floor of the
15809 first operand.
15810
15811 Arguments:
15812 """"""""""
15813
15814 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15815 type.
15816
15817 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15818 behavior as described above. The rounding mode is currently unused for this
15819 intrinsic.
15820
15821 Semantics:
15822 """"""""""
15823
15824 This function returns the same values as the libm ``floor`` functions
15825 would and handles error conditions in the same way.
15826
15827
15828 '``llvm.experimental.constrained.round``' Intrinsic
15829 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15830
15831 Syntax:
15832 """""""
15833
15834 ::
15835
15836       declare <type>
15837       @llvm.experimental.constrained.round(<type> <op1>,
15838                                            metadata <rounding mode>,
15839                                            metadata <exception behavior>)
15840
15841 Overview:
15842 """""""""
15843
15844 The '``llvm.experimental.constrained.round``' intrinsic returns the first
15845 operand rounded to the nearest integer.
15846
15847 Arguments:
15848 """"""""""
15849
15850 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15851 type.
15852
15853 The second and third arguments specify the rounding mode and exception
15854 behavior as described above. The rounding mode is currently unused for this
15855 intrinsic.
15856
15857 Semantics:
15858 """"""""""
15859
15860 This function returns the same values as the libm ``round`` functions
15861 would and handles error conditions in the same way.
15862
15863
15864 '``llvm.experimental.constrained.trunc``' Intrinsic
15865 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15866
15867 Syntax:
15868 """""""
15869
15870 ::
15871
15872       declare <type>
15873       @llvm.experimental.constrained.trunc(<type> <op1>,
15874                                            metadata <truncing mode>,
15875                                            metadata <exception behavior>)
15876
15877 Overview:
15878 """""""""
15879
15880 The '``llvm.experimental.constrained.trunc``' intrinsic returns the first
15881 operand rounded to the nearest integer not larger in magnitude than the
15882 operand.
15883
15884 Arguments:
15885 """"""""""
15886
15887 The first argument and the return value are floating-point numbers of the same
15888 type.
15889
15890 The second and third arguments specify the truncing mode and exception
15891 behavior as described above. The truncing mode is currently unused for this
15892 intrinsic.
15893
15894 Semantics:
15895 """"""""""
15896
15897 This function returns the same values as the libm ``trunc`` functions
15898 would and handles error conditions in the same way.
15899
15900
15901 General Intrinsics
15902 ------------------
15903
15904 This class of intrinsics is designed to be generic and has no specific
15905 purpose.
15906
15907 '``llvm.var.annotation``' Intrinsic
15908 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15909
15910 Syntax:
15911 """""""
15912
15913 ::
15914
15915       declare void @llvm.var.annotation(i8* <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15916
15917 Overview:
15918 """""""""
15919
15920 The '``llvm.var.annotation``' intrinsic.
15921
15922 Arguments:
15923 """"""""""
15924
15925 The first argument is a pointer to a value, the second is a pointer to a
15926 global string, the third is a pointer to a global string which is the
15927 source file name, and the last argument is the line number.
15928
15929 Semantics:
15930 """"""""""
15931
15932 This intrinsic allows annotation of local variables with arbitrary
15933 strings. This can be useful for special purpose optimizations that want
15934 to look for these annotations. These have no other defined use; they are
15935 ignored by code generation and optimization.
15936
15937 '``llvm.ptr.annotation.*``' Intrinsic
15938 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15939
15940 Syntax:
15941 """""""
15942
15943 This is an overloaded intrinsic. You can use '``llvm.ptr.annotation``' on a
15944 pointer to an integer of any width. *NOTE* you must specify an address space for
15945 the pointer. The identifier for the default address space is the integer
15946 '``0``'.
15947
15948 ::
15949
15950       declare i8*   @llvm.ptr.annotation.p<address space>i8(i8* <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15951       declare i16*  @llvm.ptr.annotation.p<address space>i16(i16* <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15952       declare i32*  @llvm.ptr.annotation.p<address space>i32(i32* <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15953       declare i64*  @llvm.ptr.annotation.p<address space>i64(i64* <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15954       declare i256* @llvm.ptr.annotation.p<address space>i256(i256* <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15955
15956 Overview:
15957 """""""""
15958
15959 The '``llvm.ptr.annotation``' intrinsic.
15960
15961 Arguments:
15962 """"""""""
15963
15964 The first argument is a pointer to an integer value of arbitrary bitwidth
15965 (result of some expression), the second is a pointer to a global string, the
15966 third is a pointer to a global string which is the source file name, and the
15967 last argument is the line number. It returns the value of the first argument.
15968
15969 Semantics:
15970 """"""""""
15971
15972 This intrinsic allows annotation of a pointer to an integer with arbitrary
15973 strings. This can be useful for special purpose optimizations that want to look
15974 for these annotations. These have no other defined use; they are ignored by code
15975 generation and optimization.
15976
15977 '``llvm.annotation.*``' Intrinsic
15978 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15979
15980 Syntax:
15981 """""""
15982
15983 This is an overloaded intrinsic. You can use '``llvm.annotation``' on
15984 any integer bit width.
15985
15986 ::
15987
15988       declare i8 @llvm.annotation.i8(i8 <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15989       declare i16 @llvm.annotation.i16(i16 <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15990       declare i32 @llvm.annotation.i32(i32 <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15991       declare i64 @llvm.annotation.i64(i64 <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15992       declare i256 @llvm.annotation.i256(i256 <val>, i8* <str>, i8* <str>, i32  <int>)
15993
15994 Overview:
15995 """""""""
15996
15997 The '``llvm.annotation``' intrinsic.
15998
15999 Arguments:
16000 """"""""""
16001
16002 The first argument is an integer value (result of some expression), the
16003 second is a pointer to a global string, the third is a pointer to a
16004 global string which is the source file name, and the last argument is
16005 the line number. It returns the value of the first argument.
16006
16007 Semantics:
16008 """"""""""
16009
16010 This intrinsic allows annotations to be put on arbitrary expressions
16011 with arbitrary strings. This can be useful for special purpose
16012 optimizations that want to look for these annotations. These have no
16013 other defined use; they are ignored by code generation and optimization.
16014
16015 '``llvm.codeview.annotation``' Intrinsic
16016 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16017
16018 Syntax:
16019 """""""
16020
16021 This annotation emits a label at its program point and an associated
16022 ``S_ANNOTATION`` codeview record with some additional string metadata. This is
16023 used to implement MSVC's ``__annotation`` intrinsic. It is marked
16024 ``noduplicate``, so calls to this intrinsic prevent inlining and should be
16025 considered expensive.
16026
16027 ::
16028
16029       declare void @llvm.codeview.annotation(metadata)
16030
16031 Arguments:
16032 """"""""""
16033
16034 The argument should be an MDTuple containing any number of MDStrings.
16035
16036 '``llvm.trap``' Intrinsic
16037 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16038
16039 Syntax:
16040 """""""
16041
16042 ::
16043
16044       declare void @llvm.trap() cold noreturn nounwind
16045
16046 Overview:
16047 """""""""
16048
16049 The '``llvm.trap``' intrinsic.
16050
16051 Arguments:
16052 """"""""""
16053
16054 None.
16055
16056 Semantics:
16057 """"""""""
16058
16059 This intrinsic is lowered to the target dependent trap instruction. If
16060 the target does not have a trap instruction, this intrinsic will be
16061 lowered to a call of the ``abort()`` function.
16062
16063 '``llvm.debugtrap``' Intrinsic
16064 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16065
16066 Syntax:
16067 """""""
16068
16069 ::
16070
16071       declare void @llvm.debugtrap() nounwind
16072
16073 Overview:
16074 """""""""
16075
16076 The '``llvm.debugtrap``' intrinsic.
16077
16078 Arguments:
16079 """"""""""
16080
16081 None.
16082
16083 Semantics:
16084 """"""""""
16085
16086 This intrinsic is lowered to code which is intended to cause an
16087 execution trap with the intention of requesting the attention of a
16088 debugger.
16089
16090 '``llvm.stackprotector``' Intrinsic
16091 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16092
16093 Syntax:
16094 """""""
16095
16096 ::
16097
16098       declare void @llvm.stackprotector(i8* <guard>, i8** <slot>)
16099
16100 Overview:
16101 """""""""
16102
16103 The ``llvm.stackprotector`` intrinsic takes the ``guard`` and stores it
16104 onto the stack at ``slot``. The stack slot is adjusted to ensure that it
16105 is placed on the stack before local variables.
16106
16107 Arguments:
16108 """"""""""
16109
16110 The ``llvm.stackprotector`` intrinsic requires two pointer arguments.
16111 The first argument is the value loaded from the stack guard
16112 ``@__stack_chk_guard``. The second variable is an ``alloca`` that has
16113 enough space to hold the value of the guard.
16114
16115 Semantics:
16116 """"""""""
16117
16118 This intrinsic causes the prologue/epilogue inserter to force the position of
16119 the ``AllocaInst`` stack slot to be before local variables on the stack. This is
16120 to ensure that if a local variable on the stack is overwritten, it will destroy
16121 the value of the guard. When the function exits, the guard on the stack is
16122 checked against the original guard by ``llvm.stackprotectorcheck``. If they are
16123 different, then ``llvm.stackprotectorcheck`` causes the program to abort by
16124 calling the ``__stack_chk_fail()`` function.
16125
16126 '``llvm.stackguard``' Intrinsic
16127 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16128
16129 Syntax:
16130 """""""
16131
16132 ::
16133
16134       declare i8* @llvm.stackguard()
16135
16136 Overview:
16137 """""""""
16138
16139 The ``llvm.stackguard`` intrinsic returns the system stack guard value.
16140
16141 It should not be generated by frontends, since it is only for internal usage.
16142 The reason why we create this intrinsic is that we still support IR form Stack
16143 Protector in FastISel.
16144
16145 Arguments:
16146 """"""""""
16147
16148 None.
16149
16150 Semantics:
16151 """"""""""
16152
16153 On some platforms, the value returned by this intrinsic remains unchanged
16154 between loads in the same thread. On other platforms, it returns the same
16155 global variable value, if any, e.g. ``@__stack_chk_guard``.
16156
16157 Currently some platforms have IR-level customized stack guard loading (e.g.
16158 X86 Linux) that is not handled by ``llvm.stackguard()``, while they should be
16159 in the future.
16160
16161 '``llvm.objectsize``' Intrinsic
16162 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16163
16164 Syntax:
16165 """""""
16166
16167 ::
16168
16169       declare i32 @llvm.objectsize.i32(i8* <object>, i1 <min>, i1 <nullunknown>, i1 <dynamic>)
16170       declare i64 @llvm.objectsize.i64(i8* <object>, i1 <min>, i1 <nullunknown>, i1 <dynamic>)
16171
16172 Overview:
16173 """""""""
16174
16175 The ``llvm.objectsize`` intrinsic is designed to provide information to the
16176 optimizer to determine whether a) an operation (like memcpy) will overflow a
16177 buffer that corresponds to an object, or b) that a runtime check for overflow
16178 isn't necessary. An object in this context means an allocation of a specific
16179 class, structure, array, or other object.
16180
16181 Arguments:
16182 """"""""""
16183
16184 The ``llvm.objectsize`` intrinsic takes four arguments. The first argument is a
16185 pointer to or into the ``object``. The second argument determines whether
16186 ``llvm.objectsize`` returns 0 (if true) or -1 (if false) when the object size is
16187 unknown. The third argument controls how ``llvm.objectsize`` acts when ``null``
16188 in address space 0 is used as its pointer argument. If it's ``false``,
16189 ``llvm.objectsize`` reports 0 bytes available when given ``null``. Otherwise, if
16190 the ``null`` is in a non-zero address space or if ``true`` is given for the
16191 third argument of ``llvm.objectsize``, we assume its size is unknown. The fourth
16192 argument to ``llvm.objectsize`` determines if the value should be evaluated at
16193 runtime.
16194
16195 The second, third, and fourth arguments only accept constants.
16196
16197 Semantics:
16198 """"""""""
16199
16200 The ``llvm.objectsize`` intrinsic is lowered to a value representing the size of
16201 the object concerned. If the size cannot be determined, ``llvm.objectsize``
16202 returns ``i32/i64 -1 or 0`` (depending on the ``min`` argument).
16203
16204 '``llvm.expect``' Intrinsic
16205 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16206
16207 Syntax:
16208 """""""
16209
16210 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.expect`` on any
16211 integer bit width.
16212
16213 ::
16214
16215       declare i1 @llvm.expect.i1(i1 <val>, i1 <expected_val>)
16216       declare i32 @llvm.expect.i32(i32 <val>, i32 <expected_val>)
16217       declare i64 @llvm.expect.i64(i64 <val>, i64 <expected_val>)
16218
16219 Overview:
16220 """""""""
16221
16222 The ``llvm.expect`` intrinsic provides information about expected (the
16223 most probable) value of ``val``, which can be used by optimizers.
16224
16225 Arguments:
16226 """"""""""
16227
16228 The ``llvm.expect`` intrinsic takes two arguments. The first argument is
16229 a value. The second argument is an expected value.
16230
16231 Semantics:
16232 """"""""""
16233
16234 This intrinsic is lowered to the ``val``.
16235
16236 .. _int_assume:
16237
16238 '``llvm.assume``' Intrinsic
16239 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16240
16241 Syntax:
16242 """""""
16243
16244 ::
16245
16246       declare void @llvm.assume(i1 %cond)
16247
16248 Overview:
16249 """""""""
16250
16251 The ``llvm.assume`` allows the optimizer to assume that the provided
16252 condition is true. This information can then be used in simplifying other parts
16253 of the code.
16254
16255 Arguments:
16256 """"""""""
16257
16258 The condition which the optimizer may assume is always true.
16259
16260 Semantics:
16261 """"""""""
16262
16263 The intrinsic allows the optimizer to assume that the provided condition is
16264 always true whenever the control flow reaches the intrinsic call. No code is
16265 generated for this intrinsic, and instructions that contribute only to the
16266 provided condition are not used for code generation. If the condition is
16267 violated during execution, the behavior is undefined.
16268
16269 Note that the optimizer might limit the transformations performed on values
16270 used by the ``llvm.assume`` intrinsic in order to preserve the instructions
16271 only used to form the intrinsic's input argument. This might prove undesirable
16272 if the extra information provided by the ``llvm.assume`` intrinsic does not cause
16273 sufficient overall improvement in code quality. For this reason,
16274 ``llvm.assume`` should not be used to document basic mathematical invariants
16275 that the optimizer can otherwise deduce or facts that are of little use to the
16276 optimizer.
16277
16278 .. _int_ssa_copy:
16279
16280 '``llvm.ssa_copy``' Intrinsic
16281 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16282
16283 Syntax:
16284 """""""
16285
16286 ::
16287
16288       declare type @llvm.ssa_copy(type %operand) returned(1) readnone
16289
16290 Arguments:
16291 """"""""""
16292
16293 The first argument is an operand which is used as the returned value.
16294
16295 Overview:
16296 """"""""""
16297
16298 The ``llvm.ssa_copy`` intrinsic can be used to attach information to
16299 operations by copying them and giving them new names.  For example,
16300 the PredicateInfo utility uses it to build Extended SSA form, and
16301 attach various forms of information to operands that dominate specific
16302 uses.  It is not meant for general use, only for building temporary
16303 renaming forms that require value splits at certain points.
16304
16305 .. _type.test:
16306
16307 '``llvm.type.test``' Intrinsic
16308 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16309
16310 Syntax:
16311 """""""
16312
16313 ::
16314
16315       declare i1 @llvm.type.test(i8* %ptr, metadata %type) nounwind readnone
16316
16317
16318 Arguments:
16319 """"""""""
16320
16321 The first argument is a pointer to be tested. The second argument is a
16322 metadata object representing a :doc:`type identifier <TypeMetadata>`.
16323
16324 Overview:
16325 """""""""
16326
16327 The ``llvm.type.test`` intrinsic tests whether the given pointer is associated
16328 with the given type identifier.
16329
16330 '``llvm.type.checked.load``' Intrinsic
16331 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16332
16333 Syntax:
16334 """""""
16335
16336 ::
16337
16338       declare {i8*, i1} @llvm.type.checked.load(i8* %ptr, i32 %offset, metadata %type) argmemonly nounwind readonly
16339
16340
16341 Arguments:
16342 """"""""""
16343
16344 The first argument is a pointer from which to load a function pointer. The
16345 second argument is the byte offset from which to load the function pointer. The
16346 third argument is a metadata object representing a :doc:`type identifier
16347 <TypeMetadata>`.
16348
16349 Overview:
16350 """""""""
16351
16352 The ``llvm.type.checked.load`` intrinsic safely loads a function pointer from a
16353 virtual table pointer using type metadata. This intrinsic is used to implement
16354 control flow integrity in conjunction with virtual call optimization. The
16355 virtual call optimization pass will optimize away ``llvm.type.checked.load``
16356 intrinsics associated with devirtualized calls, thereby removing the type
16357 check in cases where it is not needed to enforce the control flow integrity
16358 constraint.
16359
16360 If the given pointer is associated with a type metadata identifier, this
16361 function returns true as the second element of its return value. (Note that
16362 the function may also return true if the given pointer is not associated
16363 with a type metadata identifier.) If the function's return value's second
16364 element is true, the following rules apply to the first element:
16365
16366 - If the given pointer is associated with the given type metadata identifier,
16367   it is the function pointer loaded from the given byte offset from the given
16368   pointer.
16369
16370 - If the given pointer is not associated with the given type metadata
16371   identifier, it is one of the following (the choice of which is unspecified):
16372
16373   1. The function pointer that would have been loaded from an arbitrarily chosen
16374      (through an unspecified mechanism) pointer associated with the type
16375      metadata.
16376
16377   2. If the function has a non-void return type, a pointer to a function that
16378      returns an unspecified value without causing side effects.
16379
16380 If the function's return value's second element is false, the value of the
16381 first element is undefined.
16382
16383
16384 '``llvm.donothing``' Intrinsic
16385 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16386
16387 Syntax:
16388 """""""
16389
16390 ::
16391
16392       declare void @llvm.donothing() nounwind readnone
16393
16394 Overview:
16395 """""""""
16396
16397 The ``llvm.donothing`` intrinsic doesn't perform any operation. It's one of only
16398 three intrinsics (besides ``llvm.experimental.patchpoint`` and
16399 ``llvm.experimental.gc.statepoint``) that can be called with an invoke
16400 instruction.
16401
16402 Arguments:
16403 """"""""""
16404
16405 None.
16406
16407 Semantics:
16408 """"""""""
16409
16410 This intrinsic does nothing, and it's removed by optimizers and ignored
16411 by codegen.
16412
16413 '``llvm.experimental.deoptimize``' Intrinsic
16414 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16415
16416 Syntax:
16417 """""""
16418
16419 ::
16420
16421       declare type @llvm.experimental.deoptimize(...) [ "deopt"(...) ]
16422
16423 Overview:
16424 """""""""
16425
16426 This intrinsic, together with :ref:`deoptimization operand bundles
16427 <deopt_opbundles>`, allow frontends to express transfer of control and
16428 frame-local state from the currently executing (typically more specialized,
16429 hence faster) version of a function into another (typically more generic, hence
16430 slower) version.
16431
16432 In languages with a fully integrated managed runtime like Java and JavaScript
16433 this intrinsic can be used to implement "uncommon trap" or "side exit" like
16434 functionality.  In unmanaged languages like C and C++, this intrinsic can be
16435 used to represent the slow paths of specialized functions.
16436
16437
16438 Arguments:
16439 """"""""""
16440
16441 The intrinsic takes an arbitrary number of arguments, whose meaning is
16442 decided by the :ref:`lowering strategy<deoptimize_lowering>`.
16443
16444 Semantics:
16445 """"""""""
16446
16447 The ``@llvm.experimental.deoptimize`` intrinsic executes an attached
16448 deoptimization continuation (denoted using a :ref:`deoptimization
16449 operand bundle <deopt_opbundles>`) and returns the value returned by
16450 the deoptimization continuation.  Defining the semantic properties of
16451 the continuation itself is out of scope of the language reference --
16452 as far as LLVM is concerned, the deoptimization continuation can
16453 invoke arbitrary side effects, including reading from and writing to
16454 the entire heap.
16455
16456 Deoptimization continuations expressed using ``"deopt"`` operand bundles always
16457 continue execution to the end of the physical frame containing them, so all
16458 calls to ``@llvm.experimental.deoptimize`` must be in "tail position":
16459
16460    - ``@llvm.experimental.deoptimize`` cannot be invoked.
16461    - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction.
16462    - The ``ret`` instruction must return the value produced by the
16463      ``@llvm.experimental.deoptimize`` call if there is one, or void.
16464
16465 Note that the above restrictions imply that the return type for a call to
16466 ``@llvm.experimental.deoptimize`` will match the return type of its immediate
16467 caller.
16468
16469 The inliner composes the ``"deopt"`` continuations of the caller into the
16470 ``"deopt"`` continuations present in the inlinee, and also updates calls to this
16471 intrinsic to return directly from the frame of the function it inlined into.
16472
16473 All declarations of ``@llvm.experimental.deoptimize`` must share the
16474 same calling convention.
16475
16476 .. _deoptimize_lowering:
16477
16478 Lowering:
16479 """""""""
16480
16481 Calls to ``@llvm.experimental.deoptimize`` are lowered to calls to the
16482 symbol ``__llvm_deoptimize`` (it is the frontend's responsibility to
16483 ensure that this symbol is defined).  The call arguments to
16484 ``@llvm.experimental.deoptimize`` are lowered as if they were formal
16485 arguments of the specified types, and not as varargs.
16486
16487
16488 '``llvm.experimental.guard``' Intrinsic
16489 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16490
16491 Syntax:
16492 """""""
16493
16494 ::
16495
16496       declare void @llvm.experimental.guard(i1, ...) [ "deopt"(...) ]
16497
16498 Overview:
16499 """""""""
16500
16501 This intrinsic, together with :ref:`deoptimization operand bundles
16502 <deopt_opbundles>`, allows frontends to express guards or checks on
16503 optimistic assumptions made during compilation.  The semantics of
16504 ``@llvm.experimental.guard`` is defined in terms of
16505 ``@llvm.experimental.deoptimize`` -- its body is defined to be
16506 equivalent to:
16507
16508 .. code-block:: text
16509
16510   define void @llvm.experimental.guard(i1 %pred, <args...>) {
16511     %realPred = and i1 %pred, undef
16512     br i1 %realPred, label %continue, label %leave [, !make.implicit !{}]
16513
16514   leave:
16515     call void @llvm.experimental.deoptimize(<args...>) [ "deopt"() ]
16516     ret void
16517
16518   continue:
16519     ret void
16520   }
16521
16522
16523 with the optional ``[, !make.implicit !{}]`` present if and only if it
16524 is present on the call site.  For more details on ``!make.implicit``,
16525 see :doc:`FaultMaps`.
16526
16527 In words, ``@llvm.experimental.guard`` executes the attached
16528 ``"deopt"`` continuation if (but **not** only if) its first argument
16529 is ``false``.  Since the optimizer is allowed to replace the ``undef``
16530 with an arbitrary value, it can optimize guard to fail "spuriously",
16531 i.e. without the original condition being false (hence the "not only
16532 if"); and this allows for "check widening" type optimizations.
16533
16534 ``@llvm.experimental.guard`` cannot be invoked.
16535
16536
16537 '``llvm.experimental.widenable.condition``' Intrinsic
16538 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16539
16540 Syntax:
16541 """""""
16542
16543 ::
16544
16545       declare i1 @llvm.experimental.widenable.condition()
16546
16547 Overview:
16548 """""""""
16549
16550 This intrinsic represents a "widenable condition" which is
16551 boolean expressions with the following property: whether this
16552 expression is `true` or `false`, the program is correct and
16553 well-defined.
16554
16555 Together with :ref:`deoptimization operand bundles <deopt_opbundles>`,
16556 ``@llvm.experimental.widenable.condition`` allows frontends to
16557 express guards or checks on optimistic assumptions made during
16558 compilation and represent them as branch instructions on special
16559 conditions.
16560
16561 While this may appear similar in semantics to `undef`, it is very
16562 different in that an invocation produces a particular, singular
16563 value. It is also intended to be lowered late, and remain available
16564 for specific optimizations and transforms that can benefit from its
16565 special properties.
16566
16567 Arguments:
16568 """"""""""
16569
16570 None.
16571
16572 Semantics:
16573 """"""""""
16574
16575 The intrinsic ``@llvm.experimental.widenable.condition()``
16576 returns either `true` or `false`. For each evaluation of a call
16577 to this intrinsic, the program must be valid and correct both if
16578 it returns `true` and if it returns `false`. This allows
16579 transformation passes to replace evaluations of this intrinsic
16580 with either value whenever one is beneficial.
16581
16582 When used in a branch condition, it allows us to choose between
16583 two alternative correct solutions for the same problem, like
16584 in example below:
16585
16586 .. code-block:: text
16587
16588     %cond = call i1 @llvm.experimental.widenable.condition()
16589     br i1 %cond, label %solution_1, label %solution_2
16590
16591   label %fast_path:
16592     ; Apply memory-consuming but fast solution for a task.
16593
16594   label %slow_path:
16595     ; Cheap in memory but slow solution.
16596
16597 Whether the result of intrinsic's call is `true` or `false`,
16598 it should be correct to pick either solution. We can switch
16599 between them by replacing the result of
16600 ``@llvm.experimental.widenable.condition`` with different
16601 `i1` expressions.
16602
16603 This is how it can be used to represent guards as widenable branches:
16604
16605 .. code-block:: text
16606
16607   block:
16608     ; Unguarded instructions
16609     call void @llvm.experimental.guard(i1 %cond, <args...>) ["deopt"(<deopt_args...>)]
16610     ; Guarded instructions
16611
16612 Can be expressed in an alternative equivalent form of explicit branch using
16613 ``@llvm.experimental.widenable.condition``:
16614
16615 .. code-block:: text
16616
16617   block:
16618     ; Unguarded instructions
16619     %widenable_condition = call i1 @llvm.experimental.widenable.condition()
16620     %guard_condition = and i1 %cond, %widenable_condition
16621     br i1 %guard_condition, label %guarded, label %deopt
16622
16623   guarded:
16624     ; Guarded instructions
16625
16626   deopt:
16627     call type @llvm.experimental.deoptimize(<args...>) [ "deopt"(<deopt_args...>) ]
16628
16629 So the block `guarded` is only reachable when `%cond` is `true`,
16630 and it should be valid to go to the block `deopt` whenever `%cond`
16631 is `true` or `false`.
16632
16633 ``@llvm.experimental.widenable.condition`` will never throw, thus
16634 it cannot be invoked.
16635
16636 Guard widening:
16637 """""""""""""""
16638
16639 When ``@llvm.experimental.widenable.condition()`` is used in
16640 condition of a guard represented as explicit branch, it is
16641 legal to widen the guard's condition with any additional
16642 conditions.
16643
16644 Guard widening looks like replacement of
16645
16646 .. code-block:: text
16647
16648   %widenable_cond = call i1 @llvm.experimental.widenable.condition()
16649   %guard_cond = and i1 %cond, %widenable_cond
16650   br i1 %guard_cond, label %guarded, label %deopt
16651
16652 with
16653
16654 .. code-block:: text
16655
16656   %widenable_cond = call i1 @llvm.experimental.widenable.condition()
16657   %new_cond = and i1 %any_other_cond, %widenable_cond
16658   %new_guard_cond = and i1 %cond, %new_cond
16659   br i1 %new_guard_cond, label %guarded, label %deopt
16660
16661 for this branch. Here `%any_other_cond` is an arbitrarily chosen
16662 well-defined `i1` value. By making guard widening, we may
16663 impose stricter conditions on `guarded` block and bail to the
16664 deopt when the new condition is not met.
16665
16666 Lowering:
16667 """""""""
16668
16669 Default lowering strategy is replacing the result of
16670 call of ``@llvm.experimental.widenable.condition``  with
16671 constant `true`. However it is always correct to replace
16672 it with any other `i1` value. Any pass can
16673 freely do it if it can benefit from non-default lowering.
16674
16675
16676 '``llvm.load.relative``' Intrinsic
16677 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16678
16679 Syntax:
16680 """""""
16681
16682 ::
16683
16684       declare i8* @llvm.load.relative.iN(i8* %ptr, iN %offset) argmemonly nounwind readonly
16685
16686 Overview:
16687 """""""""
16688
16689 This intrinsic loads a 32-bit value from the address ``%ptr + %offset``,
16690 adds ``%ptr`` to that value and returns it. The constant folder specifically
16691 recognizes the form of this intrinsic and the constant initializers it may
16692 load from; if a loaded constant initializer is known to have the form
16693 ``i32 trunc(x - %ptr)``, the intrinsic call is folded to ``x``.
16694
16695 LLVM provides that the calculation of such a constant initializer will
16696 not overflow at link time under the medium code model if ``x`` is an
16697 ``unnamed_addr`` function. However, it does not provide this guarantee for
16698 a constant initializer folded into a function body. This intrinsic can be
16699 used to avoid the possibility of overflows when loading from such a constant.
16700
16701 '``llvm.sideeffect``' Intrinsic
16702 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16703
16704 Syntax:
16705 """""""
16706
16707 ::
16708
16709       declare void @llvm.sideeffect() inaccessiblememonly nounwind
16710
16711 Overview:
16712 """""""""
16713
16714 The ``llvm.sideeffect`` intrinsic doesn't perform any operation. Optimizers
16715 treat it as having side effects, so it can be inserted into a loop to
16716 indicate that the loop shouldn't be assumed to terminate (which could
16717 potentially lead to the loop being optimized away entirely), even if it's
16718 an infinite loop with no other side effects.
16719
16720 Arguments:
16721 """"""""""
16722
16723 None.
16724
16725 Semantics:
16726 """"""""""
16727
16728 This intrinsic actually does nothing, but optimizers must assume that it
16729 has externally observable side effects.
16730
16731 '``llvm.is.constant.*``' Intrinsic
16732 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16733
16734 Syntax:
16735 """""""
16736
16737 This is an overloaded intrinsic. You can use llvm.is.constant with any argument type.
16738
16739 ::
16740
16741       declare i1 @llvm.is.constant.i32(i32 %operand) nounwind readnone
16742       declare i1 @llvm.is.constant.f32(float %operand) nounwind readnone
16743       declare i1 @llvm.is.constant.TYPENAME(TYPE %operand) nounwind readnone
16744
16745 Overview:
16746 """""""""
16747
16748 The '``llvm.is.constant``' intrinsic will return true if the argument
16749 is known to be a manifest compile-time constant. It is guaranteed to
16750 fold to either true or false before generating machine code.
16751
16752 Semantics:
16753 """"""""""
16754
16755 This intrinsic generates no code. If its argument is known to be a
16756 manifest compile-time constant value, then the intrinsic will be
16757 converted to a constant true value. Otherwise, it will be converted to
16758 a constant false value.
16759
16760 In particular, note that if the argument is a constant expression
16761 which refers to a global (the address of which _is_ a constant, but
16762 not manifest during the compile), then the intrinsic evaluates to
16763 false.
16764
16765 The result also intentionally depends on the result of optimization
16766 passes -- e.g., the result can change depending on whether a
16767 function gets inlined or not. A function's parameters are
16768 obviously not constant. However, a call like
16769 ``llvm.is.constant.i32(i32 %param)`` *can* return true after the
16770 function is inlined, if the value passed to the function parameter was
16771 a constant.
16772
16773 On the other hand, if constant folding is not run, it will never
16774 evaluate to true, even in simple cases.
16775
16776 Stack Map Intrinsics
16777 --------------------
16778
16779 LLVM provides experimental intrinsics to support runtime patching
16780 mechanisms commonly desired in dynamic language JITs. These intrinsics
16781 are described in :doc:`StackMaps`.
16782
16783 Element Wise Atomic Memory Intrinsics
16784 -------------------------------------
16785
16786 These intrinsics are similar to the standard library memory intrinsics except
16787 that they perform memory transfer as a sequence of atomic memory accesses.
16788
16789 .. _int_memcpy_element_unordered_atomic:
16790
16791 '``llvm.memcpy.element.unordered.atomic``' Intrinsic
16792 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16793
16794 Syntax:
16795 """""""
16796
16797 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.memcpy.element.unordered.atomic`` on
16798 any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
16799 support all bit widths however.
16800
16801 ::
16802
16803       declare void @llvm.memcpy.element.unordered.atomic.p0i8.p0i8.i32(i8* <dest>,
16804                                                                        i8* <src>,
16805                                                                        i32 <len>,
16806                                                                        i32 <element_size>)
16807       declare void @llvm.memcpy.element.unordered.atomic.p0i8.p0i8.i64(i8* <dest>,
16808                                                                        i8* <src>,
16809                                                                        i64 <len>,
16810                                                                        i32 <element_size>)
16811
16812 Overview:
16813 """""""""
16814
16815 The '``llvm.memcpy.element.unordered.atomic.*``' intrinsic is a specialization of the
16816 '``llvm.memcpy.*``' intrinsic. It differs in that the ``dest`` and ``src`` are treated
16817 as arrays with elements that are exactly ``element_size`` bytes, and the copy between
16818 buffers uses a sequence of :ref:`unordered atomic <ordering>` load/store operations
16819 that are a positive integer multiple of the ``element_size`` in size.
16820
16821 Arguments:
16822 """"""""""
16823
16824 The first three arguments are the same as they are in the :ref:`@llvm.memcpy <int_memcpy>`
16825 intrinsic, with the added constraint that ``len`` is required to be a positive integer
16826 multiple of the ``element_size``. If ``len`` is not a positive integer multiple of
16827 ``element_size``, then the behaviour of the intrinsic is undefined.
16828
16829 ``element_size`` must be a compile-time constant positive power of two no greater than
16830 target-specific atomic access size limit.
16831
16832 For each of the input pointers ``align`` parameter attribute must be specified. It
16833 must be a power of two no less than the ``element_size``. Caller guarantees that
16834 both the source and destination pointers are aligned to that boundary.
16835
16836 Semantics:
16837 """"""""""
16838
16839 The '``llvm.memcpy.element.unordered.atomic.*``' intrinsic copies ``len`` bytes of
16840 memory from the source location to the destination location. These locations are not
16841 allowed to overlap. The memory copy is performed as a sequence of load/store operations
16842 where each access is guaranteed to be a multiple of ``element_size`` bytes wide and
16843 aligned at an ``element_size`` boundary.
16844
16845 The order of the copy is unspecified. The same value may be read from the source
16846 buffer many times, but only one write is issued to the destination buffer per
16847 element. It is well defined to have concurrent reads and writes to both source and
16848 destination provided those reads and writes are unordered atomic when specified.
16849
16850 This intrinsic does not provide any additional ordering guarantees over those
16851 provided by a set of unordered loads from the source location and stores to the
16852 destination.
16853
16854 Lowering:
16855 """""""""
16856
16857 In the most general case call to the '``llvm.memcpy.element.unordered.atomic.*``' is
16858 lowered to a call to the symbol ``__llvm_memcpy_element_unordered_atomic_*``. Where '*'
16859 is replaced with an actual element size.
16860
16861 Optimizer is allowed to inline memory copy when it's profitable to do so.
16862
16863 '``llvm.memmove.element.unordered.atomic``' Intrinsic
16864 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16865
16866 Syntax:
16867 """""""
16868
16869 This is an overloaded intrinsic. You can use
16870 ``llvm.memmove.element.unordered.atomic`` on any integer bit width and for
16871 different address spaces. Not all targets support all bit widths however.
16872
16873 ::
16874
16875       declare void @llvm.memmove.element.unordered.atomic.p0i8.p0i8.i32(i8* <dest>,
16876                                                                         i8* <src>,
16877                                                                         i32 <len>,
16878                                                                         i32 <element_size>)
16879       declare void @llvm.memmove.element.unordered.atomic.p0i8.p0i8.i64(i8* <dest>,
16880                                                                         i8* <src>,
16881                                                                         i64 <len>,
16882                                                                         i32 <element_size>)
16883
16884 Overview:
16885 """""""""
16886
16887 The '``llvm.memmove.element.unordered.atomic.*``' intrinsic is a specialization
16888 of the '``llvm.memmove.*``' intrinsic. It differs in that the ``dest`` and
16889 ``src`` are treated as arrays with elements that are exactly ``element_size``
16890 bytes, and the copy between buffers uses a sequence of
16891 :ref:`unordered atomic <ordering>` load/store operations that are a positive
16892 integer multiple of the ``element_size`` in size.
16893
16894 Arguments:
16895 """"""""""
16896
16897 The first three arguments are the same as they are in the
16898 :ref:`@llvm.memmove <int_memmove>` intrinsic, with the added constraint that
16899 ``len`` is required to be a positive integer multiple of the ``element_size``.
16900 If ``len`` is not a positive integer multiple of ``element_size``, then the
16901 behaviour of the intrinsic is undefined.
16902
16903 ``element_size`` must be a compile-time constant positive power of two no
16904 greater than a target-specific atomic access size limit.
16905
16906 For each of the input pointers the ``align`` parameter attribute must be
16907 specified. It must be a power of two no less than the ``element_size``. Caller
16908 guarantees that both the source and destination pointers are aligned to that
16909 boundary.
16910
16911 Semantics:
16912 """"""""""
16913
16914 The '``llvm.memmove.element.unordered.atomic.*``' intrinsic copies ``len`` bytes
16915 of memory from the source location to the destination location. These locations
16916 are allowed to overlap. The memory copy is performed as a sequence of load/store
16917 operations where each access is guaranteed to be a multiple of ``element_size``
16918 bytes wide and aligned at an ``element_size`` boundary.
16919
16920 The order of the copy is unspecified. The same value may be read from the source
16921 buffer many times, but only one write is issued to the destination buffer per
16922 element. It is well defined to have concurrent reads and writes to both source
16923 and destination provided those reads and writes are unordered atomic when
16924 specified.
16925
16926 This intrinsic does not provide any additional ordering guarantees over those
16927 provided by a set of unordered loads from the source location and stores to the
16928 destination.
16929
16930 Lowering:
16931 """""""""
16932
16933 In the most general case call to the
16934 '``llvm.memmove.element.unordered.atomic.*``' is lowered to a call to the symbol
16935 ``__llvm_memmove_element_unordered_atomic_*``. Where '*' is replaced with an
16936 actual element size.
16937
16938 The optimizer is allowed to inline the memory copy when it's profitable to do so.
16939
16940 .. _int_memset_element_unordered_atomic:
16941
16942 '``llvm.memset.element.unordered.atomic``' Intrinsic
16943 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
16944
16945 Syntax:
16946 """""""
16947
16948 This is an overloaded intrinsic. You can use ``llvm.memset.element.unordered.atomic`` on
16949 any integer bit width and for different address spaces. Not all targets
16950 support all bit widths however.
16951
16952 ::
16953
16954       declare void @llvm.memset.element.unordered.atomic.p0i8.i32(i8* <dest>,
16955                                                                   i8 <value>,
16956                                                                   i32 <len>,
16957                                                                   i32 <element_size>)
16958       declare void @llvm.memset.element.unordered.atomic.p0i8.i64(i8* <dest>,
16959                                                                   i8 <value>,
16960                                                                   i64 <len>,
16961                                                                   i32 <element_size>)
16962
16963 Overview:
16964 """""""""
16965
16966 The '``llvm.memset.element.unordered.atomic.*``' intrinsic is a specialization of the
16967 '``llvm.memset.*``' intrinsic. It differs in that the ``dest`` is treated as an array
16968 with elements that are exactly ``element_size`` bytes, and the assignment to that array
16969 uses uses a sequence of :ref:`unordered atomic <ordering>` store operations
16970 that are a positive integer multiple of the ``element_size`` in size.
16971
16972 Arguments:
16973 """"""""""
16974
16975 The first three arguments are the same as they are in the :ref:`@llvm.memset <int_memset>`
16976 intrinsic, with the added constraint that ``len`` is required to be a positive integer
16977 multiple of the ``element_size``. If ``len`` is not a positive integer multiple of
16978 ``element_size``, then the behaviour of the intrinsic is undefined.
16979
16980 ``element_size`` must be a compile-time constant positive power of two no greater than
16981 target-specific atomic access size limit.
16982
16983 The ``dest`` input pointer must have the ``align`` parameter attribute specified. It
16984 must be a power of two no less than the ``element_size``. Caller guarantees that
16985 the destination pointer is aligned to that boundary.
16986
16987 Semantics:
16988 """"""""""
16989
16990 The '``llvm.memset.element.unordered.atomic.*``' intrinsic sets the ``len`` bytes of
16991 memory starting at the destination location to the given ``value``. The memory is
16992 set with a sequence of store operations where each access is guaranteed to be a
16993 multiple of ``element_size`` bytes wide and aligned at an ``element_size`` boundary.
16994
16995 The order of the assignment is unspecified. Only one write is issued to the
16996 destination buffer per element. It is well defined to have concurrent reads and
16997 writes to the destination provided those reads and writes are unordered atomic
16998 when specified.
16999
17000 This intrinsic does not provide any additional ordering guarantees over those
17001 provided by a set of unordered stores to the destination.
17002
17003 Lowering:
17004 """""""""
17005
17006 In the most general case call to the '``llvm.memset.element.unordered.atomic.*``' is
17007 lowered to a call to the symbol ``__llvm_memset_element_unordered_atomic_*``. Where '*'
17008 is replaced with an actual element size.
17009
17010 The optimizer is allowed to inline the memory assignment when it's profitable to do so.
17011
17012 Objective-C ARC Runtime Intrinsics
17013 ----------------------------------
17014
17015 LLVM provides intrinsics that lower to Objective-C ARC runtime entry points.
17016 LLVM is aware of the semantics of these functions, and optimizes based on that
17017 knowledge. You can read more about the details of Objective-C ARC `here
17018 <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html>`_.
17019
17020 '``llvm.objc.autorelease``' Intrinsic
17021 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17022
17023 Syntax:
17024 """""""
17025 ::
17026
17027       declare i8* @llvm.objc.autorelease(i8*)
17028
17029 Lowering:
17030 """""""""
17031
17032 Lowers to a call to `objc_autorelease <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-autorelease>`_.
17033
17034 '``llvm.objc.autoreleasePoolPop``' Intrinsic
17035 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17036
17037 Syntax:
17038 """""""
17039 ::
17040
17041       declare void @llvm.objc.autoreleasePoolPop(i8*)
17042
17043 Lowering:
17044 """""""""
17045
17046 Lowers to a call to `objc_autoreleasePoolPop <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#void-objc-autoreleasepoolpop-void-pool>`_.
17047
17048 '``llvm.objc.autoreleasePoolPush``' Intrinsic
17049 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17050
17051 Syntax:
17052 """""""
17053 ::
17054
17055       declare i8* @llvm.objc.autoreleasePoolPush()
17056
17057 Lowering:
17058 """""""""
17059
17060 Lowers to a call to `objc_autoreleasePoolPush <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#void-objc-autoreleasepoolpush-void>`_.
17061
17062 '``llvm.objc.autoreleaseReturnValue``' Intrinsic
17063 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17064
17065 Syntax:
17066 """""""
17067 ::
17068
17069       declare i8* @llvm.objc.autoreleaseReturnValue(i8*)
17070
17071 Lowering:
17072 """""""""
17073
17074 Lowers to a call to `objc_autoreleaseReturnValue <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-autoreleasereturnvalue>`_.
17075
17076 '``llvm.objc.copyWeak``' Intrinsic
17077 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17078
17079 Syntax:
17080 """""""
17081 ::
17082
17083       declare void @llvm.objc.copyWeak(i8**, i8**)
17084
17085 Lowering:
17086 """""""""
17087
17088 Lowers to a call to `objc_copyWeak <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#void-objc-copyweak-id-dest-id-src>`_.
17089
17090 '``llvm.objc.destroyWeak``' Intrinsic
17091 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17092
17093 Syntax:
17094 """""""
17095 ::
17096
17097       declare void @llvm.objc.destroyWeak(i8**)
17098
17099 Lowering:
17100 """""""""
17101
17102 Lowers to a call to `objc_destroyWeak <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#void-objc-destroyweak-id-object>`_.
17103
17104 '``llvm.objc.initWeak``' Intrinsic
17105 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17106
17107 Syntax:
17108 """""""
17109 ::
17110
17111       declare i8* @llvm.objc.initWeak(i8**, i8*)
17112
17113 Lowering:
17114 """""""""
17115
17116 Lowers to a call to `objc_initWeak <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-initweak>`_.
17117
17118 '``llvm.objc.loadWeak``' Intrinsic
17119 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17120
17121 Syntax:
17122 """""""
17123 ::
17124
17125       declare i8* @llvm.objc.loadWeak(i8**)
17126
17127 Lowering:
17128 """""""""
17129
17130 Lowers to a call to `objc_loadWeak <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-loadweak>`_.
17131
17132 '``llvm.objc.loadWeakRetained``' Intrinsic
17133 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17134
17135 Syntax:
17136 """""""
17137 ::
17138
17139       declare i8* @llvm.objc.loadWeakRetained(i8**)
17140
17141 Lowering:
17142 """""""""
17143
17144 Lowers to a call to `objc_loadWeakRetained <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-loadweakretained>`_.
17145
17146 '``llvm.objc.moveWeak``' Intrinsic
17147 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17148
17149 Syntax:
17150 """""""
17151 ::
17152
17153       declare void @llvm.objc.moveWeak(i8**, i8**)
17154
17155 Lowering:
17156 """""""""
17157
17158 Lowers to a call to `objc_moveWeak <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#void-objc-moveweak-id-dest-id-src>`_.
17159
17160 '``llvm.objc.release``' Intrinsic
17161 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17162
17163 Syntax:
17164 """""""
17165 ::
17166
17167       declare void @llvm.objc.release(i8*)
17168
17169 Lowering:
17170 """""""""
17171
17172 Lowers to a call to `objc_release <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#void-objc-release-id-value>`_.
17173
17174 '``llvm.objc.retain``' Intrinsic
17175 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17176
17177 Syntax:
17178 """""""
17179 ::
17180
17181       declare i8* @llvm.objc.retain(i8*)
17182
17183 Lowering:
17184 """""""""
17185
17186 Lowers to a call to `objc_retain <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-retain>`_.
17187
17188 '``llvm.objc.retainAutorelease``' Intrinsic
17189 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17190
17191 Syntax:
17192 """""""
17193 ::
17194
17195       declare i8* @llvm.objc.retainAutorelease(i8*)
17196
17197 Lowering:
17198 """""""""
17199
17200 Lowers to a call to `objc_retainAutorelease <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-retainautorelease>`_.
17201
17202 '``llvm.objc.retainAutoreleaseReturnValue``' Intrinsic
17203 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17204
17205 Syntax:
17206 """""""
17207 ::
17208
17209       declare i8* @llvm.objc.retainAutoreleaseReturnValue(i8*)
17210
17211 Lowering:
17212 """""""""
17213
17214 Lowers to a call to `objc_retainAutoreleaseReturnValue <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-retainautoreleasereturnvalue>`_.
17215
17216 '``llvm.objc.retainAutoreleasedReturnValue``' Intrinsic
17217 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17218
17219 Syntax:
17220 """""""
17221 ::
17222
17223       declare i8* @llvm.objc.retainAutoreleasedReturnValue(i8*)
17224
17225 Lowering:
17226 """""""""
17227
17228 Lowers to a call to `objc_retainAutoreleasedReturnValue <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-retainautoreleasedreturnvalue>`_.
17229
17230 '``llvm.objc.retainBlock``' Intrinsic
17231 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17232
17233 Syntax:
17234 """""""
17235 ::
17236
17237       declare i8* @llvm.objc.retainBlock(i8*)
17238
17239 Lowering:
17240 """""""""
17241
17242 Lowers to a call to `objc_retainBlock <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-retainblock>`_.
17243
17244 '``llvm.objc.storeStrong``' Intrinsic
17245 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17246
17247 Syntax:
17248 """""""
17249 ::
17250
17251       declare void @llvm.objc.storeStrong(i8**, i8*)
17252
17253 Lowering:
17254 """""""""
17255
17256 Lowers to a call to `objc_storeStrong <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#void-objc-storestrong-id-object-id-value>`_.
17257
17258 '``llvm.objc.storeWeak``' Intrinsic
17259 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
17260
17261 Syntax:
17262 """""""
17263 ::
17264
17265       declare i8* @llvm.objc.storeWeak(i8**, i8*)
17266
17267 Lowering:
17268 """""""""
17269
17270 Lowers to a call to `objc_storeWeak <https://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html#arc-runtime-objc-storeweak>`_.