源码路径

llvm\include\llvm\IR\Instruction.h

llvm\include\llvm\IR\Instruction.def

llvm\include\llvm\IR\Instructions.h

llvm\include\llvm\IR\InstrTypes.h

Other Operators

llvm中有部分指令不能简单地归类到某一类别下，这些指令被llvm归类到Other Operators。

ICmpInst（父类：CmpInst）

icmp返回比较两个操作数的结果。

语法

<result> = icmp <cond> <ty> <op1>, <op2>   ; yields i1 or <N x i1>:result

参数说明：

cond：比较的类型，包括：

eq: 相等
ne: 不相等
ugt: 无符号大于
uge: 无符号大于等于
ult: 无符号小于
ule: 无符号小于等于
sgt: 有符号大于
sge: 有符号大于等于
slt: 有符号小于
sle: 有符号小于等于

ty：必须是整数，整数矢量，指针，指针矢量。

语义

icmp返回指定条件下，比较整数，整数矢量，指针，指针矢量的结果。

示例

<result> = icmp eq i32 4, 5          ; yields: result=false
<result> = icmp ne float* %X, %X     ; yields: result=false
<result> = icmp ult i16  4, 5        ; yields: result=true
<result> = icmp sgt i16  4, 5        ; yields: result=false
<result> = icmp ule i16 -4, 5        ; yields: result=false
<result> = icmp sge i16  4, 5        ; yields: result=false

FCmpInst（父类：CmpInst）

fcmp指令返回比较两个操作数的结果。

语法

<result> = fcmp [fast-math flags]* <cond> <ty> <op1>, <op2>     ; yields i1 or <N x i1>:result

参数说明：

fast-math flags（可选）：使能不安全的浮点数优化。

ty：必须是浮点数或者浮点矢量。

cond：比较类型，包括：

false: 总是返回false
oeq: 有序且相等
ogt: 有序且大于
oge: 有序且大于等于
olt: 有序且小于
ole: 有序且小于等于
one: 有序且不相等
ord: 有序(no nans)
ueq: 无序或相等
ugt: 无序或大于
uge: 无序或大于等于
ult: 无序或小于
ule: 无序或小于等于
une: 无序或不等
uno: 无序
true: 总是返回true

语义

QNAN(Quiet No a Number)：浮点数指数全部为1，尾数非0，表示这个值不是一个真正的值，通常表示未定义的算术运算结果（比如除0运算的结果）。

fcmp指令指定条件下，比较浮点数，浮点矢量的结果：

false: 总是返回false
oeq: op1和op2均不是QNAN且op1等于op2，返回true
ogt: op1和op2均不是QNAN且op1大于op2，返回true
oge: op1和op2均不是QNAN且op1大于等于op2，返回true
olt: op1和op2均不是QNAN且op1小于op2，返回true
ole: op1和op2均不是QNAN且op1小于等于op2，返回true
one: op1和op2均不是QNAN且op1不等于op2，返回true
ord: op1和op2均不是QNAN，返回true
ueq: op1或op2为QNAN，或者op1等于op2，返回true
ugt: op1或op2为QNAN，或者op1大于op2，返回true
uge: op1或op2为QNAN，或者op1大于等于op2，返回true
ult: op1或op2为QNAN，或者op1小于op2，返回true
ule: op1或op2为QNAN，或者op1小于等于op2，返回true
une: op1或op2为QNAN，或者op1等于op2，返回true
uno: op1或op2为QNAN，返回true
true: 总是返回true

示例

<result> = fcmp oeq float 4.0, 5.0    ; yields: result=false
<result> = fcmp one float 4.0, 5.0    ; yields: result=true
<result> = fcmp olt float 4.0, 5.0    ; yields: result=true
<result> = fcmp ueq double 1.0, 2.0   ; yields: result=false

CallInst（父类：CallBase）

call指令表示简单的函数调用（和InvokeInst区分）。

语法

<result> = [tail | musttail | notail ] call [fast-math flags] [cconv] [ret attrs] [addrspace(<num>)]<ty>|<fnty> <fnptrval>(<function args>) [fn attrs] [ operand bundles ]

参数说明：

tail | musttail | nottail（可选）：tail指示优化器可以进行尾调用优化，也可以忽略。musttail指示优化器必须进行尾调用优化，否则程序可能功能不正确。nottail指示优化器不进行尾调用优化。

注：尾调用优化是当父函数直接返回子函数的返回值时，可以进行的一种避免为子函数分配新栈帧的优化。最常见的是尾递归优化，可以使用常数大小的栈空间进行递归函数调用。

fast-math flags（可选）：一组flag用于使能不安全的浮点优化。

cconv（可选）：calling convention，call指令使用的调用约定，必须和被调用函数的调用约定相同，否则会产生未定义行为。常用的调用约定有：

ccc：The C calling convention，是默认的调用约定。
fastcc：The fast calling convention
coldcc：The cold calling convention
cc 10：GHC convention
cc 11：The HiPE calling convention
webkit_jscc：WebKit’s JavaScript calling convention.
anyregcc：Dynamic calling convention for code patching
preserve_mostcc：The PreserveMost calling convention
preserve_allcc：The PreserveAll calling convention
cxx_fast_tlscc：The CXX_FAST_TLS calling convention for access functions
tailcc：Tail callable calling convention
swiftcc： This calling convention is used for Swift language.
swifttailcc：switfcc + tailcc
cfguard_checkcc：Windows Control Flow Guard (Check mechanism)
cc <n>：target-specific calling conventions

ret attrs（可选）：zeroext/signext/inreg。

addrspace(可选)：调用函数的地址空间，如果不制定，使用datalayout中的程序地址空间。

ty：调用函数的返回值及call指令的返回值。

fnty：调用函数的签名。

fnptrval：调用函数的指针。

function args：和函数签名匹配的参数列表

fn attrs（可选）：函数属性列表。

operand bundles（可选）：参数的标签集。

语义

call指令将控制流转移到指定的函数，并传递对应的参数。当指定函数通过ret指令返回后，控制流返回到call指令的下一条指令，并且返回函数的返回值。

示例

%retval = call i32 @test(i32 %argc)
call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* %msg, i32 12, i8 42)        ; yields i32
%X = tail call i32 @foo()                                    ; yields i32
%Y = tail call fastcc i32 @foo()  ; yields i32
call void %foo(i8 signext 97)%struct.A = type { i32, i8 }
%r = call %struct.A @foo()                        ; yields { i32, i8 }
%gr = extractvalue %struct.A %r, 0                ; yields i32
%gr1 = extractvalue %struct.A %r, 1               ; yields i8
%Z = call void @foo() noreturn                    ; indicates that %foo never returns normally
%ZZ = call zeroext i32 @bar()                     ; Return value is %zero extended

SelectInst（父类：Instruction）

select指令根据条件选择一个值，避免在IR中产生分支。

语法

<result> = select [fast-math flags] selty <cond>, <ty> <val1>, <ty> <val2>             ; yields tyselty is either i1 or {<N x i1>}

参数说明：

fast-math flags（可选）：一系列标志，使能不安全的浮点优化。

selty：条件值的类型，只能是i1或者i1的矢量。

ty：如果是矢量，必须和selty的size相同。

语义

如果cond为true，则返回val1，否则返回val2。

示例

%X = select i1 true, i8 17, i8 42          ; yields i8:17

VAArgInst（父类：UnaryInstruction）

va_arg指令用于访问函数的变长参数。

语法

<resultval> = va_arg <va_list*> <arglist>, <argty>

va_list*：变长参数的类型，具体的类型是目标相关的。

arg_list：变长参数的值。

argty：要获取的下一个参数的类型。

语义

va_arg从va_list中获取一个指定类型的参数，并将va_list指向下一个参数。

示例

; This struct is different for every platform. For most platforms,
; it is merely an i8*.
%struct.va_list = type { i8* }; For Unix x86_64 platforms, va_list is the following struct:
; %struct.va_list = type { i32, i32, i8*, i8* }define i32 @test(i32 %X, ...) {; Initialize variable argument processing%ap = alloca %struct.va_list%ap2 = bitcast %struct.va_list* %ap to i8*call void @llvm.va_start(i8* %ap2); Read a single integer argument%tmp = va_arg i8* %ap2, i32; Demonstrate usage of llvm.va_copy and llvm.va_end%aq = alloca i8*%aq2 = bitcast i8** %aq to i8*call void @llvm.va_copy(i8* %aq2, i8* %ap2)call void @llvm.va_end(i8* %aq2); Stop processing of arguments.call void @llvm.va_end(i8* %ap2)ret i32 %tmp
}declare void @llvm.va_start(i8*)
declare void @llvm.va_copy(i8*, i8*)
declare void @llvm.va_end(i8*)

FreezeInst（父类：UnaryInstruction）

freeze指令用于停止Undef和Poison Value的传播

语法

<result> = freeze ty <val>    ; yields ty:result

语义

如果val是Undef或者Poison的，那么freeze指令会返回ty类型的任意固定值；否则什么都不做，直接返回val本身。

同一个freeze指令对所有Use返回相同的值，不同的freeze指令则可能返回不同的值。

指针freeze之后的值是一个不可解引用的指针。

聚合类型和矢量逐成员freeze，不包含Padding。

示例

%w = i32 undef
%x = freeze i32 %w
%y = add i32 %w, %w         ; undef
%z = add i32 %x, %x         ; even number because all uses of %x observe; the same value
%x2 = freeze i32 %w
%cmp = icmp eq i32 %x, %x2  ; can be true or false; example with vectors
%v = <2 x i32> <i32 undef, i32 poison>
%a = extractelement <2 x i32> %v, i32 0    ; undef
%b = extractelement <2 x i32> %v, i32 1    ; poison
%add = add i32 %a, %a                      ; undef%v.fr = freeze <2 x i32> %v                ; element-wise freeze
%d = extractelement <2 x i32> %v.fr, i32 0 ; not undef
%add.f = add i32 %d, %d                    ; even number; branching on frozen value
%poison = add nsw i1 %k, undef   ; poison
%c = freeze i1 %poison
br i1 %c, label %foo, label %bar ; non-deterministic branch to %foo or %bar

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llvm libLLVMCore源码分析 13 - Other Operators

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Other Operators

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FreezeInst（父类：UnaryInstruction）

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