LLVM Language Reference Manual

LLVM 语言参考手册

  • 摘要
  • 简介
    • 良好的形式
  • 标识符
  • 高层结构
    • 模块结构
    • 连接类型
    • 调用转换(Calling Convertions)
    • Visibility Styles
    • DLL Storage Classes
    • 线程本地存储模型(Thread Local Storage Models)
    • 结构类型
    • 全局变量
    • 函数
    • 别名
    • Comdats
    • Named Metadata
    • 参数属性
    • 垃圾回收器名
    • Prefix Data
    • Prologue Data
    • 属性组
    • 函数属性
    • 模块级别内联汇编
    • 数据布局(Data Layout)
    • Target Triple
    • Pointer Aliasing Rules
    • Volatile Memory Access
    • 并行操作的内存模型
    • Atomic Memory Ordering Constraints
    • Fast-Math Flags
    • Use-list Order Directives
  • 类型系统
    • Void 类型
    • Function 类型
    • First Class Type
      • 单值类型(Single Value Types)
        • 整数类型
        • 浮点数类型
        • X86_mmx 类型
        • 指针类型
        • 向量(Vector)类型
      • 标签(Label)类型
      • Metadata 类型
      • 集合(Aggregate)类型
        • 数组类型
        • 结构(Structure)类型
        • Opaque Structure Types
  • 常量(Constants)
    • 简单常量
    • Complex 常量
    • 全局变量和函数地址
    • Undefined Values
    • Poison Values
    • 基本块地址(Address of Basic Blocks)
    • 常量表达式(Constant Expressions)
  • 其他值(Other Values)
    • 内联汇编表达式
      • Inline Asm Metadata
    • Metadata Nodes and Metadata Strings
      • tbaa
      • tbaa.struct
      • noalias and alias.scope
      • fpmath
      • range
      • llvm.loop
      • llvm.loop.vectorize and llvm.loop.interleave
      • llvm.loop.interleave.count
      • llvm.loop.vectorize.enable
      • llvm.loop.vectorize.width
      • llvm.loop.unroll
      • llvm.loop.unroll.count
      • llvm.loop.unroll.disable
      • llvm.loop.unroll.full
      • llvm.mem
      • llvm.mem.parallel_loop_access
  • Module Flags Metadata
    • Objective-C Garbage Collection Module Flags Metadata
    • Automatic Linker Flags Module Flags Metadata
    • C type width Module Flags Metadata
  • Intrinsic Global Variables
    • llvm.used
    • llvm.compiler.used
    • llvm.global_ctors
    • llvm.global_dtors
  • 指令参考(Instruction Reference)
    • 终结符指令
    • 二元操作
      • add
      • fadd
      • sub
      • fsub
      • mul
      • fmul
      • udiv
      • sdiv
      • fdiv
      • urem
      • srem
      • frem
    • 位二元操作
      • shl
      • lshr
      • ashr
      • and
      • or
      • xor
    • 向量操作
      • extractelement
      • insertelement
      • shufflevector
    • 集合操作(Aggregate Operations)
      • extractvalue
      • insertvalue
    • 内存操作和地址操作
      • alloca
      • load
      • store
      • fence
      • cmpxchg
      • atomicrmw
      • getelementptr
    • 转换操作(Convertion Operations)
      • trunc … to
      • zext … to
      • sext … to
      • fptrunc … to
      • fpext … to
      • fptosi … to
      • uitofp … to
      • sitofp … to
      • ptrtoint … to
      • inttoptr … to
      • bitcase … to
      • addrspacecast … to
    • 其他操作
      • icmp
      • fcmp
      • phi
      • select
      • call
      • va_arg
      • landingpad
  • Intrinsic Functions
    • Variable Argument Handling Intrinsics
      • llvm.va_start
      • llvm.va_end
      • llvm.va_copy
    • Accurate Garbage Collection Intrinsics
      • llvm.gcroot
      • llvm.gcread
      • llvm.gcwrite
    • Code Generator Intrinsics
      • llvm.returnaddress
      • llvm.frameaddress
      • llvm.read_register and llvm.write_register
      • llvm.stackrestore
      • llvm.prefetch
      • llvm.pcmarker
      • llvm.readcyclecounter
      • llvm.clear_cache
    • Standard C Library Intrinsics
      • llvm.memcpy
      • llvm.memmove
      • llvm.memset
      • llvm.sqrt.*
      • llvm.powi.*
      • llvm.sin.*
      • llvm.cos.*
      • llvm.pow.*
      • llvm.exp.*
      • llvm.exp2.*
      • llvm.log.*
      • llvm.log10.*
      • llvm.log2.*
      • llvm.fma.*
      • llvm.fabs.*
      • llvm.minnum.*
      • llvm.maxnum.*
      • llvm.copysign.*
      • llvm.floor.*
      • llvm.ceil.*
      • llvm.trunc.*
      • llvm.rint.*
      • llvm.nearbyint.*
      • llvm.round.*
    • Bit Manipulation Intrinsics
      • llvm.bswap.*
      • llvm.ctpop.*
      • llvm.ctlz.*
      • llvm.cttz.*
    • Arithmetic with Overflow Intrinsics
      • llvm.sadd.with.overflow.*
      • llvm.uadd.with.overflow.*
      • llvm.ssub.with.overflow.*
      • llvm.usub.with.overflow.*
      • llvm.smul.with.overflow.*
      • llvm.umul.with.overflow.*
    • Specialised Arithmetic Intrinsics
      • llvm.fmuladd
    • Half Precision Floating Point Intrinsics
      • llvm.convert.to.fp16
      • llvm.convert.from.fp16
    • Debugger Intrinsics
    • Exception Handling Intrinsics
    • Trampoline Intrinsics
      • llvm.init.trampoline
      • llvm.adjust.trampoline
    • 内存使用标识(Memory Use Marker)
      • llvm.lifetime.start
      • llvm.lifetime.end
      • llvm.invariant.start
      • llvm.invariant.end
    • General Intrinsics
      • llvm.var.annotation
      • llvm.ptr.annotation.*
      • llvm.annotation.*
      • llvm.trap
      • llvm.debugtrap
      • llvm.stackprotector
      • llvm.stackprotectorcheck
      • llvm.objectsize
      • llvm.expect
      • llvm.assume
      • llvm.donothing
    • Stack Map Intrinsics

摘要(Abstract)

这份文档是LLVM汇编语言的一个参考手册。LLVM是一个基于静态单赋值(Static Single Assignment SSA)表示提供了类型安全、低级别操作、弹性和简洁的表示所有高级语言的能力。是在LLVM编译策略中一直使用的通用代码表示。

介绍（Introduction)

LLVM代码表示被设计用作三种形式：内存中的编译器IR、磁盘上的字节码表示(适合Just－in－time编译器快速加载)、人类可读的汇编语言表示。这就允许LLVM提供一个强力的中间表示给高效编译器转换和分析，同时提供一种自然的方式来调试和可视化转化。这三种不同的表示是等价的。这份文档描述了人类可读的表示和符号。

LLVM表示旨在表达，输入和扩展同时做到轻量级和低级别。既旨在作为一个通用IR，又足够低级使得高级主意可以很简洁的映射到它(类似微处理器是通用IR，允许很多源语言映射到它们)。通过提供类型信息，LLVM可以被用作优化的目标，举例来说，可以通过指针分析，可以证明一个C自动变量永远不会在当前函数之外被访问，允许它作为一个简单的SSA值而不是一个内存位置。

良好的形式

主意到本文档描述了良好格式化的LLVM汇编语言是很重要的。编译器接受的和所认为的好格式之间存在差异。举例如下，下面的指令是语法合格的，但不是两好格式的：

  1. %x = add i32 1, %x

因为%x的定义并没有覆盖它所有的使用。