Assembly syntax/comment fixes by Nate Begeman.
[oota-llvm.git] / docs / GettingStarted.html
1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
3 <html>
4 <head>
5   <title>Getting Started with LLVM System</title>
6   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
7 </head>
8 <body>
9
10 <div class="doc_title">
11   Getting Started with the LLVM System  
12 </div>
13
14 <ul>
15   <li><a href="#overview">Overview</a>
16   <li><a href="#quickstart">Getting Started Quickly (A Summary)</a>
17   <li><a href="#requirements">Requirements</a>
18     <ol>
19       <li><a href="#hardware">Hardware</a>
20       <li><a href="#software">Software</a>
21     </ol></li>
22
23   <li><a href="#starting">Getting Started with LLVM</a>
24     <ol>
25       <li><a href="#terminology">Terminology and Notation</a>
26       <li><a href="#environment">Setting Up Your Environment</a>
27       <li><a href="#unpack">Unpacking the LLVM Archives</a>
28       <li><a href="#checkout">Checkout LLVM from CVS</a>
29       <li><a href="#installcf">Install the GCC Front End</a>
30       <li><a href="#config">Local LLVM Configuration</a>
31       <li><a href="#compile">Compiling the LLVM Suite Source Code</a>
32       <li><a href="#objfiles">The Location of LLVM Object Files</a>
33       <li><a href="#optionalconfig">Optional Configuration Items</a>
34     </ol></li>
35
36   <li><a href="#layout">Program layout</a>
37     <ol>
38       <li><a href="#cvsdir"><tt>CVS</tt> directories</a>
39       <li><a href="#include"><tt>llvm/include</tt></a>
40       <li><a href="#lib"><tt>llvm/lib</tt></a>
41       <li><a href="#runtime"><tt>llvm/runtime</tt></a>  
42       <li><a href="#test"><tt>llvm/test</tt></a>
43       <li><a href="#tools"><tt>llvm/tools</tt></a>  
44       <li><a href="#utils"><tt>llvm/utils</tt></a>
45     </ol></li>
46
47   <li><a href="#tutorial">An Example Using the LLVM Tool Chain</a>
48   <li><a href="#problems">Common Problems</a>
49   <li><a href="#links">Links</a>
50 </ul>
51
52 <div class="doc_author">
53   <p>Written by: 
54     <a href="mailto:criswell@uiuc.edu">John Criswell</a>, 
55     <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a>,
56     <a href="http://misha.brukman.net">Misha Brukman</a>, 
57     <a href="http://www.cs.uiuc.edu/~vadve">Vikram Adve</a>, and
58     <a href="mailto:gshi1@uiuc.edu">Guochun Shi</a>.
59   </p>
60 </div>
61
62
63 <!-- *********************************************************************** -->
64 <div class="doc_section">
65   <a name="overview"><b>Overview</b></a>
66 </div>
67 <!-- *********************************************************************** -->
68
69 <div class="doc_text">
70
71 <p>Welcome to LLVM! In order to get started, you first need to know some
72 basic information.</p>
73
74 <p>First, LLVM comes in two pieces. The first piece is the LLVM suite. This
75 contains all of the tools, libraries, and header files needed to use the low
76 level virtual machine.  It contains an assembler, disassembler, bytecode
77 analyzer, and bytecode optimizer.  It also contains a test suite that can be
78 used to test the LLVM tools and the GCC front end.</p>
79
80 <p>The second piece is the GCC front end.  This component provides a version of
81 GCC that compiles C and C++ code into LLVM bytecode.  Currently, the GCC front
82 end is a modified version of GCC 3.4 (we track the GCC 3.4 development).  Once
83 compiled into LLVM bytecode, a program can be manipulated with the LLVM tools
84 from the LLVM suite.</p>
85
86 </div>
87
88 <!-- *********************************************************************** -->
89 <div class="doc_section">
90   <a name="quickstart"><b>Getting Started Quickly (A Summary)</b></a>
91 </div>
92 <!-- *********************************************************************** -->
93
94 <div class="doc_text">
95
96 <p>Here's the short story for getting up and running quickly with LLVM:</p>
97
98 <ol>
99   <li>Install the GCC front end:
100     <ol>
101       <li><tt>cd <i>where-you-want-the-C-front-end-to-live</i></tt>
102       <li><tt>gunzip --stdout cfrontend.<i>platform</i>.tar.gz | tar -xvf -</tt>
103       <li><b>Sparc and MacOS X Only:</b><br>
104       <tt>cd cfrontend/<i>platform</i><br>
105           ./fixheaders</tt>
106     </ol></li>
107
108   <li>Get the Source Code
109   <ul>
110     <li>With the distributed files:
111     <ol>
112       <li><tt>cd <i>where-you-want-llvm-to-live</i></tt>
113       <li><tt>gunzip --stdout llvm-<i>version</i>.tar.gz | tar -xvf -</tt>
114       <li><tt>cd llvm</tt>
115     </ol></li>
116
117     <li>With anonymous CVS access (or use a <a href="#mirror">mirror</a>):
118     <ol>
119       <li><tt>cd <i>where-you-want-llvm-to-live</i></tt></li>
120       <li><tt>cvs -d
121           :pserver:anon@llvm-cvs.cs.uiuc.edu:/var/cvs/llvm login</tt></li>
122       <li>Hit the return key when prompted for the password.
123       <li><tt>cvs -z3 -d :pserver:anon@llvm-cvs.cs.uiuc.edu:/var/cvs/llvm 
124           co llvm</tt></li>
125       <li><tt>cd llvm</tt></li>
126     </ol></li>
127   </ul></li>
128
129   <li>Configure the LLVM Build Environment
130   <ol>
131     <li>Change directory to where you want to store the LLVM object
132         files and run <tt>configure</tt> to configure the Makefiles and
133         header files for the default platform. Useful options include:
134       <ul>
135         <li><tt>--with-llvmgccdir=<i>directory</i></tt>
136             <p>Specify the full pathname of where the LLVM GCC frontend is
137             installed.</p></li>
138         <li><tt>--enable-spec2000=<i>directory</i></tt>
139             <p>Enable the SPEC2000 benchmarks for testing.  The SPEC2000
140             benchmarks should be available in
141             <tt><i>directory</i></tt>.</p></li>
142       </ul>
143   </ol></li>
144
145   <li>Build the LLVM Suite:
146   <ol>
147       <li>Set your LLVM_LIB_SEARCH_PATH environment variable.
148       <li><tt>gmake -k |& tee gnumake.out
149       &nbsp;&nbsp;&nbsp;# this is csh or tcsh syntax</tt>
150   </ol>
151
152 </ol>
153
154 <p>Consult the <a href="#starting">Getting Started with LLVM</a> section for
155 detailed information on configuring and compiling LLVM.  See <a
156 href="#environment">Setting Up Your Environment</a> for tips that simplify
157 working with the GCC front end and LLVM tools.  Go to <a href="#layout">Program
158 Layout</a> to learn about the layout of the source code tree.</p>
159
160 </div>
161
162 <!-- *********************************************************************** -->
163 <div class="doc_section">
164   <a name="requirements"><b>Requirements</b></a>
165 </div>
166 <!-- *********************************************************************** -->
167
168 <div class="doc_text">
169
170 <p>Before you begin to use the LLVM system, review the requirements given below.
171 This may save you some trouble by knowing ahead of time what hardware and
172 software you will need.</p>
173
174 </div>
175
176 <!-- ======================================================================= -->
177 <div class="doc_subsection">
178   <a name="hardware"><b>Hardware</b></a>
179 </div>
180
181 <div class="doc_text">
182
183 <p>LLVM is known to work on the following platforms:</p>
184
185 <ul>
186
187   <li>Linux on x86 (Pentium and above)
188   <ul>
189     <li>Approximately 1.02 GB of Free Disk Space
190     <ul>
191       <li>Source code: 45 MB</li>
192       <li>Object code: 956 MB</li>
193       <li>GCC front end: 40 MB</li>
194     </ul></li>
195   </ul>
196   </li>
197
198   <li>Solaris on SparcV9 (Ultrasparc)
199   <ul>
200     <li>Approximately 1.75 GB of Free Disk Space
201       <ul>
202         <li>Source code: 45 MB</li>
203         <li>Object code: 1705 MB</li>
204         <li>GCC front end: 50 MB</li>
205       </ul></li>
206   </ul>
207   </li>
208
209   <li>FreeBSD on x86 (Pentium and above)
210   <ul>
211     <li>Approximately 935 MB of Free Disk Space
212     <ul>
213       <li>Source code: 45 MB</li>
214       <li>Object code: 850 MB</li>
215       <li>GCC front end: 40 MB</li>
216     </ul></li>
217   </ul>
218   </li>
219
220   <li>MacOS X on PowerPC
221   <ul>
222     <li>No native code generation
223     <li>Approximately 1.25 GB of Free Disk Space
224       <ul>
225         <li>Source code: 45 MB</li>
226         <li>Object code: 1160 MB</li>
227         <li>GCC front end: 40 MB</li>
228       </ul></li>
229   </ul>
230
231   </li>
232 </ul>
233
234 <p>The LLVM suite <i>may</i> compile on other platforms, but it is not
235 guaranteed to do so.  If compilation is successful, the LLVM utilities should be
236 able to assemble, disassemble, analyze, and optimize LLVM bytecode.  Code
237 generation should work as well, although the generated native code may not work
238 on your platform.</p>
239
240 <p>The GCC front end is not very portable at the moment.  If you want to get it
241 to work on another platform, you can download a copy of the source and try to
242 compile it on your platform.</p>
243
244 </div>
245
246 <!-- ======================================================================= -->
247 <div class="doc_subsection">
248   <a name="software"><b>Software</b></a>
249 </div>
250
251 <div class="doc_text">
252
253 <p>Compiling LLVM requires that you have several software packages
254 installed:</p>
255
256 <ul>
257   <li><a href="http://gcc.gnu.org">GCC 3.x with C and C++ language
258   support</a></li>
259
260   <li><a href="http://savannah.gnu.org/projects/make">GNU Make</a></li>
261
262   <li><a href="http://www.gnu.org/software/flex">Flex</a></li>
263
264   <li><a href="http://www.gnu.org/software/bison/bison.html">Bison</a></li>
265 </ul>
266
267 <p>There are some additional tools that you may want to have when working with
268 LLVM:</p>
269
270 <ul>
271   <li><A href="http://www.gnu.org/software/automake">GNU Automake</A></li>
272   <li><A href="http://www.gnu.org/software/autoconf">GNU Autoconf</A></li>
273   <li><A href="http://savannah.gnu.org/projects/m4">GNU M4</A>
274
275       <p>If you want to make changes to the configure scripts, you will need GNU
276       autoconf (2.57 or higher), and consequently, GNU M4 (version 1.4 or
277       higher). You will also need automake. Any old version of
278       automake from 1.4p5 on should work; we only use aclocal from that
279       package.</p></li>
280
281   <li><A href="http://www.codesourcery.com/qm/qmtest">QMTest 2.0.3</A></li>
282   <li><A href="http://www.python.org">Python</A>
283
284       <p>
285       These are needed to use the LLVM test suite.  Please note that newer
286       versions of QMTest may not work with the LLVM test suite.  QMTest 2.0.3
287       can be retrieved from the QMTest CVS repository using the following
288       commands:</p>
289       <ul>
290         <li><tt>cvs -d :pserver:anoncvs@cvs.codesourcery.com:/home/qm/Repository login</tt>
291         </li>
292         <li>When prompted, use <tt>anoncvs</tt> as the password.
293         </li>
294         <li><tt>cvs -d :pserver:anoncvs@cvs.codesourcery.com:/home/qm/Repository co -r release-2-0-3 qm</tt>
295         </li>
296       </ul>
297       </li>
298
299 </ul>
300
301 <p>The remainder of this guide is meant to get you up and running with
302 LLVM and to give you some basic information about the LLVM environment.
303 A <a href="#starting">complete guide to installation</a> is provided in the
304 next section.</p>
305
306 <p>The later sections of this guide describe the <a
307 href="#layout">general layout</a> of the the LLVM source tree, a <a
308 href="#tutorial">simple example</a> using the LLVM tool chain, and <a
309 href="#links">links</a> to find more information about LLVM or to get
310 help via e-mail.</p>
311
312 </div>
313
314 <!-- *********************************************************************** -->
315 <div class="doc_section">
316   <a name="starting"><b>Getting Started with LLVM</b></a>
317 </div>
318 <!-- *********************************************************************** -->
319
320 <!-- ======================================================================= -->
321 <div class="doc_subsection">
322   <a name="terminology">Terminology and Notation</a>
323 </div>
324
325 <div class="doc_text">
326
327 <p>Throughout this manual, the following names are used to denote paths
328 specific to the local system and working environment.  <i>These are not
329 environment variables you need to set but just strings used in the rest
330 of this document below</i>.  In any of the examples below, simply replace
331 each of these names with the appropriate pathname on your local system.
332 All these paths are absolute:</p>
333
334 <dl>
335     <dt>SRC_ROOT
336     <dd>
337     This is the top level directory of the LLVM source tree.
338     <p>
339
340     <dt>OBJ_ROOT
341     <dd>
342     This is the top level directory of the LLVM object tree (i.e. the
343     tree where object files and compiled programs will be placed.  It
344     can be the same as SRC_ROOT).
345     <p>
346
347     <dt>LLVMGCCDIR
348     <dd>
349     This is the where the LLVM GCC Front End is installed.
350     <p>
351     For the pre-built GCC front end binaries, the LLVMGCCDIR is
352     <tt>cfrontend/<i>platform</i>/llvm-gcc</tt>.
353 </dl>
354
355 </div>
356
357 <!-- ======================================================================= -->
358 <div class="doc_subsection">
359   <a name="environment">Setting Up Your Environment</a>
360 </div>
361
362 <div class="doc_text">
363
364 <p>
365 In order to compile and use LLVM, you will need to set some environment
366 variables.  There are also some shell aliases which you may find useful.
367 You can set these on the command line, or better yet, set them in your
368 <tt>.cshrc</tt> or <tt>.profile</tt>.
369
370 <dl>
371     <dt><tt>LLVM_LIB_SEARCH_PATH</tt>=<tt><i>LLVMGCCDIR</i>/bytecode-libs</tt>
372     <dd>
373     This environment variable helps the LLVM GCC front end find bytecode
374     libraries that it will need for compilation.
375     <p>
376
377     <dt>alias llvmgcc <i>LLVMGCCDIR</i><tt>/bin/gcc</tt>
378     <dt>alias llvmg++ <i>LLVMGCCDIR</i><tt>/bin/g++</tt>
379     <dd>
380     This alias allows you to use the LLVM C and C++ front ends without putting
381     them in your <tt>PATH</tt> or typing in their complete pathnames.
382 </dl>
383
384 </div>
385
386 <!-- ======================================================================= -->
387 <div class="doc_subsection">
388   <a name="unpack">Unpacking the LLVM Archives</a>
389 </div>
390
391 <div class="doc_text">
392
393 <p>
394 If you have the LLVM distribution, you will need to unpack it before you
395 can begin to compile it.  LLVM is distributed as a set of two files: the LLVM
396 suite and the LLVM GCC front end compiled for your platform.  Each
397 file is a TAR archive that is compressed with the gzip program.
398 </p>
399
400 <p> The files are as follows:
401 <dl>
402     <dt>llvm-1.2.tar.gz
403     <dd>This is the source code to the LLVM suite.
404     <p>
405
406     <dt>cfrontend-1.2.sparc-sun-solaris2.8.tar.gz
407     <dd>This is the binary release of the GCC front end for Solaris/Sparc.
408     <p>
409
410     <dt>cfrontend-1.2.i686-redhat-linux-gnu.tar.gz
411     <dd>This is the binary release of the GCC front end for Linux/x86.
412     <p>
413
414     <dt>cfrontend-1.2.i386-unknown-freebsd5.1.tar.gz
415     <dd>This is the binary release of the GCC front end for FreeBSD/x86.
416     <p>
417
418     <dt>cfrontend-1.2.powerpc-apple-darwin7.0.0.tar.gz
419     <dd>This is the binary release of the GCC front end for MacOS X/PPC.
420 </dl>
421
422 </div>
423
424 <!-- ======================================================================= -->
425 <div class="doc_subsection">
426   <a name="checkout">Checkout LLVM from CVS</a>
427 </div>
428
429 <div class="doc_text">
430
431 <p>If you have access to our CVS repository, you can get a fresh copy of
432 the entire source code.  All you need to do is check it out from CVS as
433 follows:</p>
434
435 <ul>
436 <li><tt>cd <i>where-you-want-llvm-to-live</i></tt>
437   <li><tt>cvs -d :pserver:anon@llvm-cvs.cs.uiuc.edu:/var/cvs/llvm login</tt>
438   <li>Hit the return key when prompted for the password.
439   <li><tt>cvs -z3 -d :pserver:anon@llvm-cvs.cs.uiuc.edu:/var/cvs/llvm co
440       llvm</tt>
441 </ul>
442
443 <p>This will create an '<tt>llvm</tt>' directory in the current
444 directory and fully populate it with the LLVM source code, Makefiles,
445 test directories, and local copies of documentation files.</p>
446
447 <p>If you want to get a specific release (as opposed to the most recent
448 revision), you can specify a label.  The following releases have the following
449 label:</p>
450
451 <ul>
452 <li>Release 1.2: <b>RELEASE_12</b></li>
453 <li>Release 1.1: <b>RELEASE_11</b></li>
454 <li>Release 1.0: <b>RELEASE_1</b></li>
455 </ul>
456
457 <p>If you would like to get the GCC front end source code, you can also get it
458 from the CVS repository:</p>
459
460 <pre>
461   cvs -z3 -d :pserver:anon@llvm-cvs.cs.uiuc.edu:/var/cvs/llvm co llvm-gcc
462 </pre>
463
464 <p>Please note that you must follow <a href="CFEBuildInstrs.html">these 
465 instructions</a> to successfully build the LLVM C front-end.</p>
466
467 </div>
468
469 <!-- ======================================================================= -->
470 <div class="doc_subsubsection">
471   <a name="mirrors">LLVM CVS Mirrors</a>
472 </div>
473
474 <div class="doc_text">
475
476 <p>If the main CVS server is overloaded or inaccessible, you can try one of
477 these user-hosted mirrors:</p>
478
479 <ul>
480 <li><a href="http://llvm.x10sys.com/">Mirror hosted by eXtensible Systems
481 Inc.</a></li>
482 </ul>
483 </div>
484
485 <!-- ======================================================================= -->
486 <div class="doc_subsection">
487   <a name="installcf">Install the GCC Front End</a>
488 </div>
489
490 <div class="doc_text">
491
492 <p>Before configuring and compiling the LLVM suite, you need to extract the LLVM
493 GCC front end from the binary distribution.  It is used for building the
494 bytecode libraries later used by the GCC front end for linking programs, and its
495 location must be specified when the LLVM suite is configured.</p>
496
497 <p>To install the GCC front end, do the following:</p>
498
499 <ol>
500   <li><tt>cd <i>where-you-want-the-front-end-to-live</i></tt></li>
501   <li><tt>gunzip --stdout cfrontend-<i>version</i>.<i>platform</i>.tar.gz | tar -xvf
502       -</tt></li>
503 </ol>
504
505 <p>If you are using Solaris/Sparc or MacOS X/PPC, you will need to fix the
506 header files:</p>
507
508 <p><tt>cd cfrontend/<i>platform</i><br>
509    ./fixheaders</tt></p>
510
511 <p>The binary versions of the GCC front end may not suit all of your needs.  For
512 example, the binary distribution may include an old version of a system header
513 file, not "fix" a header file that needs to be fixed for GCC, or it may be
514 linked with libraries not available on your system.</p>
515
516 <p>In cases like these, you may want to try <a
517 href="CFEBuildInstrs.html">building the GCC front end from source.</a> This is
518 not for the faint of heart, so be forewarned.</p>
519
520 </div>
521
522 <!-- ======================================================================= -->
523 <div class="doc_subsection">
524   <a name="config">Local LLVM Configuration</a>
525 </div>
526
527 <div class="doc_text">
528
529 <p>Once checked out from the CVS repository, the LLVM suite source code must be
530 configured via the <tt>configure</tt> script.  This script sets variables in
531 <tt>llvm/Makefile.config</tt> and <tt>llvm/include/Config/config.h</tt>.  It
532 also populates <i>OBJ_ROOT</i> with the Makefiles needed to begin building
533 LLVM.</p>
534
535 <p>The following environment variables are used by the <tt>configure</tt>
536 script to configure the build system:</p>
537
538 <table border=1>
539   <tr>
540    <th>Variable</th>
541    <th>Purpose</th>
542   </tr>
543
544   <tr>
545     <td>CC</td>
546     <td>Tells <tt>configure</tt> which C compiler to use.  By default,
547         <tt>configure</tt> will look for the first GCC C compiler in
548         <tt>PATH</tt>.  Use this variable to override
549         <tt>configure</tt>'s default behavior.</td>
550   </tr>
551
552   <tr>
553     <td>CXX</td>
554     <td>Tells <tt>configure</tt> which C++ compiler to use.  By default,
555        <tt>configure</tt> will look for the first GCC C++ compiler in
556        <tt>PATH</tt>.  Use this variable to override
557        <tt>configure</tt>'s default behavior.</td>
558   </tr>
559 </table>
560
561 <p>The following options can be used to set or enable LLVM specific options:</p>
562
563 <dl>
564   <dt><i>--with-llvmgccdir=LLVMGCCDIR</i>
565   <dd>
566     Path to the location where the LLVM GCC front end binaries and
567     associated libraries were installed.  This must be specified as an
568     absolute pathname.
569     <p>
570   <dt><i>--enable-optimized</i>
571   <dd>
572     Enables optimized compilation by default (debugging symbols are removed
573     and GCC optimization flags are enabled).  The default is to use an
574     unoptimized build (also known as a debug build).
575     <p>
576   <dt><i>--enable-jit</i>
577   <dd>
578     Compile the Just In Time (JIT) compiler functionality.  This is not
579     available
580     on all platforms.  The default is dependent on platform, so it is best
581     to explicitly enable it if you want it.
582     <p>
583   <dt><i>--enable-spec2000</i>
584   <dt><i>--enable-spec2000=&lt;<tt>directory</tt>&gt;</i>
585   <dd>
586     Enable the use of SPEC2000 when testing LLVM.  This is disabled by default
587     (unless <tt>configure</tt> finds SPEC2000 installed).  By specifying
588     <tt>directory</tt>, you can tell configure where to find the SPEC2000
589     benchmarks.  If <tt>directory</tt> is left unspecified, <tt>configure</tt>
590     uses the default value
591     <tt>/home/vadve/shared/benchmarks/speccpu2000/benchspec</tt>.
592     <p>
593   <dt><i>--enable-spec95</i>
594   <dt><i>--enable-spec95=&lt;<tt>directory</tt>&gt;</i>
595   <dd>
596     Enable the use of SPEC95 when testing LLVM.  It is similar to the
597     <i>--enable-spec2000</i> option.
598     <p>
599   <dt><i>--enable-povray</i>
600   <dt><i>--enable-povray=&lt;<tt>directory</tt>&gt;</i>
601   <dd>
602     Enable the use of Povray as an external test.  Versions of Povray written
603     in C should work.  This option is similar to the <i>--enable-spec2000</i>
604     option.
605 </dl>
606
607 <p>To configure LLVM, follow these steps:</p>
608
609 <ol>
610     <li>Change directory into the object root directory:
611     <br>
612     <tt>cd <i>OBJ_ROOT</i></tt>
613     <p>
614
615     <li>Run the <tt>configure</tt> script located in the LLVM source tree:
616     <br>
617     <tt><i>SRC_ROOT</i>/configure</tt>
618     <p>
619 </ol>
620
621 <p>In addition to running <tt>configure</tt>, you must set the
622 <tt>LLVM_LIB_SEARCH_PATH</tt> environment variable in your startup scripts.
623 This environment variable is used to locate "system" libraries like
624 "<tt>-lc</tt>" and "<tt>-lm</tt>" when linking.  This variable should be set to
625 the absolute path of the <tt>bytecode-libs</tt> subdirectory of the GCC front
626 end, or <i>LLVMGCCDIR</i>/<tt>bytecode-libs</tt>.  For example, one might set
627 <tt>LLVM_LIB_SEARCH_PATH</tt> to
628 <tt>/home/vadve/lattner/local/x86/llvm-gcc/bytecode-libs</tt> for the x86
629 version of the GCC front end on our research machines.</p>
630
631 </div>
632
633 <!-- ======================================================================= -->
634 <div class="doc_subsection">
635   <a name="compile">Compiling the LLVM Suite Source Code</a>
636 </div>
637
638 <div class="doc_text">
639
640 <p>Once you have configured LLVM, you can build it.  There are three types of
641 builds:</p>
642
643 <dl>
644     <dt>Debug Builds
645     <dd>
646     These builds are the default when one types <tt>gmake</tt> (unless the
647     <tt>--enable-optimized</tt> option was used during configuration).  The
648     build system will compile the tools and libraries with debugging
649     information.
650     <p>
651
652     <dt>Release (Optimized) Builds
653     <dd>
654     These builds are enabled with the <tt>--enable-optimized</tt> option to
655     <tt>configure</tt> or by specifying <tt>ENABLE_OPTIMIZED=1</tt> on the
656     <tt>gmake</tt> command line.  For these builds, the build system will
657     compile the tools and libraries with GCC optimizations enabled and strip
658     debugging information from the libraries and executables it generates. 
659     <p>
660
661     <dt>Profile Builds
662     <dd>
663     These builds are for use with profiling.  They compile profiling
664     information into the code for use with programs like <tt>gprof</tt>.
665     Profile builds must be started by specifying <tt>ENABLE_PROFILING=1</tt>
666     on the <tt>gmake</tt> command line.
667 </dl>
668
669 <p>Once you have LLVM configured, you can build it by entering the
670 <i>OBJ_ROOT</i> directory and issuing the following command:</p>
671
672 <p><tt>gmake</tt></p>
673
674 <p>If you have multiple processors in your machine, you may wish to use some of
675 the parallel build options provided by GNU Make.  For example, you could use the
676 command:</p>
677
678 <p><tt>gmake -j2</tt></p>
679
680 <p>There are several special targets which are useful when working with the LLVM
681 source code:</p>
682
683 <dl>
684   <dt><tt>gmake clean</tt>
685   <dd>
686   Removes all files generated by the build.  This includes object files,
687   generated C/C++ files, libraries, and executables.
688   <p>
689
690   <dt><tt>gmake distclean</tt>
691   <dd>
692   Removes everything that <tt>gmake clean</tt> does, but also removes
693   files generated by <tt>configure</tt>.  It attempts to return the
694   source tree to the original state in which it was shipped.
695   <p>
696
697   <dt><tt>gmake install</tt>
698   <dd>
699   Installs LLVM files into the proper location.  For the most part,
700   this does nothing, but it does install bytecode libraries into the
701   GCC front end's bytecode library directory.  If you need to update
702   your bytecode libraries, this is the target to use once you've built
703   them.
704   <p>
705 </dl>
706
707 <p>It is also possible to override default values from <tt>configure</tt> by
708 declaring variables on the command line.  The following are some examples:</p>
709
710 <dl>
711   <dt><tt>gmake ENABLE_OPTIMIZED=1</tt>
712   <dd>
713   Perform a Release (Optimized) build.
714   <p>
715
716   <dt><tt>gmake ENABLE_PROFILING=1</tt>
717   <dd>
718   Perform a Profiling build.
719   <p>
720
721   <dt><tt>gmake VERBOSE=1</tt>
722   <dd>
723   Print what <tt>gmake</tt> is doing on standard output.
724   <p>
725 </dl>
726
727 <p>Every directory in the LLVM object tree includes a <tt>Makefile</tt> to build
728 it and any subdirectories that it contains.  Entering any directory inside the
729 LLVM object tree and typing <tt>gmake</tt> should rebuild anything in or below
730 that directory that is out of date.</p>
731
732 </div>
733
734 <!-- ======================================================================= -->
735 <div class="doc_subsection">
736   <a name="objfiles">The Location of LLVM Object Files</a>
737 </div>
738
739 <div class="doc_text">
740
741 <p>The LLVM build system is capable of sharing a single LLVM source tree among
742 several LLVM builds.  Hence, it is possible to build LLVM for several different
743 platforms or configurations using the same source tree.</p>
744
745 <p>This is accomplished in the typical autoconf manner:</p>
746
747 <ul>
748   <li><p>Change directory to where the LLVM object files should live:</p>
749
750       <p><tt>cd <i>OBJ_ROOT</i></tt></p></li>
751
752   <li><p>Run the <tt>configure</tt> script found in the LLVM source
753       directory:</p>
754
755       <p><tt><i>SRC_ROOT</i>/configure</tt></p></li>
756 </ul>
757
758 <p>The LLVM build will place files underneath <i>OBJ_ROOT</i> in directories
759 named after the build type:</p>
760
761 <dl>
762   <dt>Debug Builds
763   <dd>
764   <dl>
765     <dt>Tools
766     <dd><tt><i>OBJ_ROOT</i>/tools/Debug</tt>
767     <dt>Libraries
768     <dd><tt><i>OBJ_ROOT</i>/lib/Debug</tt>
769   </dl>
770   <p>
771
772   <dt>Release Builds
773   <dd>
774   <dl>
775     <dt>Tools
776     <dd><tt><i>OBJ_ROOT</i>/tools/Release</tt>
777     <dt>Libraries
778     <dd><tt><i>OBJ_ROOT</i>/lib/Release</tt>
779   </dl>
780   <p>
781
782   <dt>Profile Builds
783   <dd>
784   <dl>
785     <dt>Tools
786     <dd><tt><i>OBJ_ROOT</i>/tools/Profile</tt>
787     <dt>Libraries
788     <dd><tt><i>OBJ_ROOT</i>/lib/Profile</tt>
789   </dl>
790 </dl>
791
792 </div>
793
794 <!-- ======================================================================= -->
795 <div class="doc_subsection">
796   <a name="optionalconfig">Optional Configuration Items</a>
797 </div>
798
799 <div class="doc_text">
800
801 <p>
802 If you're running on a linux system that supports the "<a
803 href="http://www.tat.physik.uni-tuebingen.de/~rguenth/linux/binfmt_misc.html">binfmt_misc</a>"
804 module, and you have root access on the system, you can set your system up to
805 execute LLVM bytecode files directly.  To do this, use commands like this (the
806 first command may not be required if you are already using the module):</p>
807
808 <pre>
809    $ mount -t binfmt_misc none /proc/sys/fs/binfmt_misc
810    $ echo ':llvm:M::llvm::/path/to/lli:' > /proc/sys/fs/binfmt_misc/register
811    $ chmod u+x hello.bc                (if needed)
812    $ ./hello.bc
813 </pre>
814
815 <p>
816 This allows you to execute LLVM bytecode files directly.  Thanks to Jack
817 Cummings for pointing this out!
818 </p>
819
820 </div>
821
822
823 <!-- *********************************************************************** -->
824 <div class="doc_section">
825   <a name="layout"><b>Program Layout</b></a>
826 </div>
827 <!-- *********************************************************************** -->
828
829 <div class="doc_text">
830
831 <p>One useful source of information about the LLVM source base is the LLVM <a
832 href="http://www.doxygen.org">doxygen</a> documentation available at <tt><a
833 href="http://llvm.cs.uiuc.edu/doxygen/">http://llvm.cs.uiuc.edu/doxygen/</a></tt>.
834 The following is a brief introduction to code layout:</p>
835
836 </div>
837
838 <!-- ======================================================================= -->
839 <div class="doc_subsection">
840   <a name="cvsdir"><tt>CVS</tt> directories</a>
841 </div>
842
843 <div class="doc_text">
844
845 <p>Every directory checked out of CVS will contain a <tt>CVS</tt> directory; for
846 the most part these can just be ignored.</p>
847
848 </div>
849
850 <!-- ======================================================================= -->
851 <div class="doc_subsection">
852   <a name="include"><tt>llvm/include</tt></a>
853 </div>
854
855 <div class="doc_text">
856
857 <p>This directory contains public header files exported from the LLVM
858 library. The three main subdirectories of this directory are:</p>
859
860 <ol>
861   <li><tt>llvm/include/llvm</tt> - This directory contains all of the LLVM
862       specific header files.  This directory also has subdirectories for
863       different portions of LLVM: <tt>Analysis</tt>, <tt>CodeGen</tt>,
864       <tt>Target</tt>, <tt>Transforms</tt>, etc...</li>
865
866   <li><tt>llvm/include/Support</tt> - This directory contains generic
867       support libraries that are independent of LLVM, but are used by LLVM.
868       For example, some C++ STL utilities and a Command Line option processing
869       library store their header files here.</li>
870
871   <li><tt>llvm/include/Config</tt> - This directory contains header files
872       configured by the <tt>configure</tt> script.  They wrap "standard" UNIX
873       and C header files.  Source code can include these header files which
874       automatically take care of the conditional #includes that the
875       <tt>configure</tt> script generates.</li>
876 </ol>
877
878 </div>
879
880 <!-- ======================================================================= -->
881 <div class="doc_subsection">
882   <a name="lib"><tt>llvm/lib</tt></a>
883 </div>
884
885 <div class="doc_text">
886
887 <p>This directory contains most of the source files of the LLVM system. In LLVM,
888 almost all code exists in libraries, making it very easy to share code among the
889 different <a href="#tools">tools</a>.</p>
890
891 <dl>
892   <dt><tt>llvm/lib/VMCore/</tt><dd> This directory holds the core LLVM
893   source files that implement core classes like Instruction and BasicBlock.
894
895   <dt><tt>llvm/lib/AsmParser/</tt><dd> This directory holds the source code
896   for the LLVM assembly language parser library.
897
898   <dt><tt>llvm/lib/ByteCode/</tt><dd> This directory holds code for reading
899   and write LLVM bytecode.
900
901   <dt><tt>llvm/lib/CWriter/</tt><dd> This directory implements the LLVM to C
902   converter.
903
904   <dt><tt>llvm/lib/Analysis/</tt><dd> This directory contains a variety of
905   different program analyses, such as Dominator Information, Call Graphs,
906   Induction Variables, Interval Identification, Natural Loop Identification,
907   etc...
908
909   <dt><tt>llvm/lib/Transforms/</tt><dd> This directory contains the source
910   code for the LLVM to LLVM program transformations, such as Aggressive Dead
911   Code Elimination, Sparse Conditional Constant Propagation, Inlining, Loop
912   Invariant Code Motion, Dead Global Elimination, and many others...
913
914   <dt><tt>llvm/lib/Target/</tt><dd> This directory contains files that
915   describe various target architectures for code generation.  For example,
916   the llvm/lib/Target/SparcV9 directory holds the Sparc machine
917   description.<br>
918     
919   <dt><tt>llvm/lib/CodeGen/</tt><dd> This directory contains the major parts
920   of the code generator: Instruction Selector, Instruction Scheduling, and
921   Register Allocation.
922
923   <dt><tt>llvm/lib/Support/</tt><dd> This directory contains the source code
924   that corresponds to the header files located in
925   <tt>llvm/include/Support/</tt>.
926 </dl>
927
928 </div>
929
930 <!-- ======================================================================= -->
931 <div class="doc_subsection">
932   <a name="runtime"><tt>llvm/runtime</tt></a>
933 </div>
934
935 <div class="doc_text">
936
937 <p>This directory contains libraries which are compiled into LLVM bytecode and
938 used when linking programs with the GCC front end.  Most of these libraries are
939 skeleton versions of real libraries; for example, libc is a stripped down
940 version of glibc.</p>
941
942 <p>Unlike the rest of the LLVM suite, this directory needs the LLVM GCC front
943 end to compile.</p>
944
945 </div>
946
947 <!-- ======================================================================= -->
948 <div class="doc_subsection">
949   <a name="test"><tt>llvm/test</tt></a>
950 </div>
951
952 <div class="doc_text">
953
954 <p>This directory contains regression tests and source code that is used to test
955 the LLVM infrastructure.</p>
956
957 </div>
958
959 <!-- ======================================================================= -->
960 <div class="doc_subsection">
961   <a name="tools"><tt>llvm/tools</tt></a>
962 </div>
963
964 <div class="doc_text">
965
966 <p>The <b>tools</b> directory contains the executables built out of the
967 libraries above, which form the main part of the user interface.  You can
968 always get help for a tool by typing <tt>tool_name --help</tt>.  The
969 following is a brief introduction to the most important tools:</p>
970
971 <dl>
972   <dt><tt><b>analyze</b></tt> <dd><tt>analyze</tt> is used to run a specific
973   analysis on an input LLVM bytecode file and print out the results.  It is
974   primarily useful for debugging analyses, or familiarizing yourself with
975   what an analysis does.<p>
976
977   <dt><tt><b>bugpoint</b></tt> <dd><tt>bugpoint</tt> is used to debug
978   optimization passes or code generation backends by narrowing down the
979   given test case to the minimum number of passes and/or instructions that
980   still cause a problem, whether it is a crash or miscompilation. See <a
981   href="HowToSubmitABug.html">HowToSubmitABug.html</a> for more information
982   on using <tt>bugpoint</tt>.<p>
983
984   <dt><tt><b>llvm-ar</b></tt> <dd>The archiver produces an archive containing
985   the given LLVM bytecode files, optionally with an index for faster
986   lookup.<p>
987   
988   <dt><tt><b>llvm-as</b></tt> <dd>The assembler transforms the human readable
989   LLVM assembly to LLVM bytecode.<p>
990
991   <dt><tt><b>llvm-dis</b></tt><dd>The disassembler transforms the LLVM
992   bytecode to human readable LLVM assembly.<p>
993
994   <dt><tt><b>llvm-link</b></tt><dd> <tt>llvm-link</tt>, not surprisingly,
995   links multiple LLVM modules into a single program.<p>
996   
997   <dt><tt><b>lli</b></tt><dd> <tt>lli</tt> is the LLVM interpreter, which
998   can directly execute LLVM bytecode (although very slowly...). In addition
999   to a simple interpreter, <tt>lli</tt> also has a tracing mode (entered by
1000   specifying <tt>-trace</tt> on the command line). Finally, for
1001   architectures that support it (currently only x86 and Sparc), by default,
1002   <tt>lli</tt> will function as a Just-In-Time compiler (if the
1003   functionality was compiled in), and will execute the code <i>much</i>
1004   faster than the interpreter.<p>
1005
1006   <dt><tt><b>llc</b></tt><dd> <tt>llc</tt> is the LLVM backend compiler, which
1007   translates LLVM bytecode to a SPARC or x86 assembly file, or to C code (with
1008   the -march=c option).<p>
1009
1010   <dt><tt><b>llvmgcc</b></tt><dd> <tt>llvmgcc</tt> is a GCC-based C frontend
1011   that has been retargeted to emit LLVM code as the machine code output.  It
1012   works just like any other GCC compiler, taking the typical <tt>-c, -S, -E,
1013   -o</tt> options that are typically used.  The source code for the
1014   <tt>llvmgcc</tt> tool is currently not included in the LLVM CVS tree
1015   because it is quite large and not very interesting.<p>
1016
1017   <blockquote>
1018     <dl>
1019     <dt><tt><b>gccas</b></tt> <dd>This tool is invoked by the
1020     <tt>llvmgcc</tt> frontend as the "assembler" part of the compiler.  This
1021     tool actually assembles LLVM assembly to LLVM bytecode,
1022     performs a variety of optimizations, and outputs LLVM bytecode.  Thus
1023     when you invoke <tt>llvmgcc -c x.c -o x.o</tt>, you are causing
1024     <tt>gccas</tt> to be run, which writes the <tt>x.o</tt> file (which is
1025     an LLVM bytecode file that can be disassembled or manipulated just like
1026     any other bytecode file).  The command line interface to <tt>gccas</tt>
1027     is designed to be as close as possible to the <b>system</b>
1028     `<tt>as</tt>' utility so that the gcc frontend itself did not have to be
1029     modified to interface to a "weird" assembler.<p>
1030
1031     <dt><tt><b>gccld</b></tt> <dd><tt>gccld</tt> links together several LLVM
1032     bytecode files into one bytecode file and does some optimization.  It is
1033     the linker invoked by the GCC frontend when multiple .o files need to be
1034     linked together.  Like <tt>gccas</tt>, the command line interface of
1035     <tt>gccld</tt> is designed to match the system linker, to aid
1036     interfacing with the GCC frontend.</dl><p>
1037   </blockquote>
1038
1039   <dt><tt><b>opt</b></tt><dd> <tt>opt</tt> reads LLVM bytecode, applies a
1040   series of LLVM to LLVM transformations (which are specified on the command
1041   line), and then outputs the resultant bytecode.  The '<tt>opt --help</tt>'
1042   command is a good way to get a list of the program transformations
1043   available in LLVM.
1044
1045 </dl>
1046
1047 </div>
1048
1049 <!-- ======================================================================= -->
1050 <div class="doc_subsection">
1051   <a name="utils"><tt>llvm/utils</tt></a>
1052 </div>
1053
1054 <div class="doc_text">
1055
1056 <p>This directory contains utilities for working with LLVM source code, and some
1057 of the utilities are actually required as part of the build process because they
1058 are code generators for parts of LLVM infrastructure.</p>
1059
1060 <dl>
1061   <dt><tt><b>Burg/</b></tt> <dd><tt>Burg</tt> is an instruction selector
1062   generator -- it builds trees on which it then performs pattern-matching to
1063   select instructions according to the patterns the user has specified. Burg
1064   is currently used in the Sparc V9 backend.<p>
1065
1066   <dt><tt><b>codegen-diff</b></tt> <dd><tt>codegen-diff</tt> is a script
1067   that finds differences between code that LLC generates and code that LLI
1068   generates. This is a useful tool if you are debugging one of them,
1069   assuming that the other generates correct output. For the full user
1070   manual, run <tt>`perldoc codegen-diff'</tt>.<p>
1071
1072   <dt><tt><b>cvsupdate</b></tt> <dd><tt>cvsupdate</tt> is a script that will
1073   update your CVS tree, but produce a much cleaner and more organized output
1074   than simply running <tt>`cvs -z3 up -dP'</tt> will. For example, it will group
1075   together all the new and updated files and modified files in separate
1076   sections, so you can see at a glance what has changed. If you are at the
1077   top of your LLVM CVS tree, running <tt>utils/cvsupdate</tt> is the
1078   preferred way of updating the tree.<p>
1079
1080   <dt><tt><b>emacs/</b></tt> <dd>The <tt>emacs</tt> directory contains
1081   syntax-highlighting files which will work with Emacs and XEmacs editors,
1082   providing syntax highlighting support for LLVM assembly files and TableGen
1083   description files. For information on how to use the syntax files, consult
1084   the <tt>README</tt> file in that directory.<p>
1085
1086   <dt><tt><b>getsrcs.sh</b></tt> <dd>The <tt>getsrcs.sh</tt> script finds
1087   and outputs all non-generated source files, which is useful if one wishes
1088   to do a lot of development across directories and does not want to
1089   individually find each file. One way to use it is to run, for example:
1090   <tt>xemacs `utils/getsources.sh`</tt> from the top of your LLVM source
1091   tree.<p>
1092   
1093   <dt><tt><b>makellvm</b></tt> <dd>The <tt>makellvm</tt> script compiles all
1094   files in the current directory and then compiles and links the tool that
1095   is the first argument. For example, assuming you are in the directory
1096   <tt>llvm/lib/Target/Sparc</tt>, if <tt>makellvm</tt> is in your path,
1097   simply running <tt>makellvm llc</tt> will make a build of the current
1098   directory, switch to directory <tt>llvm/tools/llc</tt> and build it,
1099   causing a re-linking of LLC.<p>
1100
1101   <dt><tt><b>NightlyTest.pl</b></tt> and
1102   <tt><b>NightlyTestTemplate.html</b></tt> <dd>These files are used in a
1103   cron script to generate nightly status reports of the functionality of
1104   tools, and the results can be seen by following the appropriate link on
1105   the <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu/">LLVM homepage</a>.<p>
1106
1107   <dt><tt><b>TableGen/</b></tt> <dd>The <tt>TableGen</tt> directory contains
1108   the tool used to generate register descriptions, instruction set
1109   descriptions, and even assemblers from common TableGen description
1110   files.<p>
1111
1112   <dt><tt><b>vim/</b></tt> <dd>The <tt>vim</tt> directory contains
1113   syntax-highlighting files which will work with the VIM editor, providing
1114   syntax highlighting support for LLVM assembly files and TableGen
1115   description files. For information on how to use the syntax files, consult
1116   the <tt>README</tt> file in that directory.<p>
1117
1118 </dl>
1119
1120 </div>
1121
1122 <!-- *********************************************************************** -->
1123 <div class="doc_section">
1124   <a name="tutorial">An Example Using the LLVM Tool Chain</a>
1125 </div>
1126 <!-- *********************************************************************** -->
1127
1128 <div class="doc_text">
1129
1130 <ol>
1131   <li>First, create a simple C file, name it 'hello.c':
1132        <pre>
1133    #include &lt;stdio.h&gt;
1134    int main() {
1135      printf("hello world\n");
1136      return 0;
1137    }
1138        </pre></li>
1139
1140   <li><p>Next, compile the C file into a LLVM bytecode file:</p>
1141       <p><tt>% llvmgcc hello.c -o hello</tt></p>
1142
1143       <p>Note that you should have already built the tools and they have to be
1144       in your path, at least <tt>gccas</tt> and <tt>gccld</tt>.</p>
1145
1146       <p>This will create two result files: <tt>hello</tt> and
1147       <tt>hello.bc</tt>. The <tt>hello.bc</tt> is the LLVM bytecode that
1148       corresponds the the compiled program and the library facilities that it
1149       required.  <tt>hello</tt> is a simple shell script that runs the bytecode
1150       file with <tt>lli</tt>, making the result directly executable.  Note that
1151       all LLVM optimizations are enabled by default, so there is no need for a 
1152       "-O3" switch.</p></li>
1153
1154   <li><p>Run the program. To make sure the program ran, execute one of the
1155       following commands:</p>
1156       
1157       <p><tt>% ./hello</tt></p>
1158  
1159       <p>or</p>
1160
1161       <p><tt>% lli hello.bc</tt></p></li>
1162
1163   <li><p>Use the <tt>llvm-dis</tt> utility to take a look at the LLVM assembly
1164       code:</p>
1165
1166       <p><tt>% llvm-dis &lt; hello.bc | less</tt><p></li>
1167
1168   <li><p>Compile the program to native assembly using the LLC code
1169       generator:</p>
1170
1171       <p><tt>% llc hello.bc -o hello.s</tt></p>
1172
1173   <li><p>Assemble the native assembly language file into a program:</p>
1174
1175       <p><b>Solaris:</b><tt>% /opt/SUNWspro/bin/cc -xarch=v9 hello.s -o hello.native</tt></p>
1176       <p><b>Others:</b><tt>% gcc hello.s -o hello.native</tt></p>
1177
1178   <li><p>Execute the native code program:</p>
1179
1180       <p><tt>% ./hello.native</tt></p></li>
1181
1182 </ol>
1183
1184 </div>
1185
1186 <!-- *********************************************************************** -->
1187 <div class="doc_section">
1188   <a name="problems">Common Problems</a>
1189 </div>
1190 <!-- *********************************************************************** -->
1191
1192 <div class="doc_text">
1193
1194 <p>If you are having problems building or using LLVM, or if you have any other
1195 general questions about LLVM, please consult the <a href="FAQ.html">Frequently
1196 Asked Questions</a> page.</p>
1197
1198 </div>
1199
1200 <!-- *********************************************************************** -->
1201 <div class="doc_section">
1202   <a name="links">Links</a>
1203 </div>
1204 <!-- *********************************************************************** -->
1205
1206 <div class="doc_text">
1207
1208 <p>This document is just an <b>introduction</b> to how to use LLVM to do
1209 some simple things... there are many more interesting and complicated things
1210 that you can do that aren't documented here (but we'll gladly accept a patch
1211 if you want to write something up!).  For more information about LLVM, check
1212 out:</p>
1213
1214 <ul>
1215   <li><a href="http://llvm.cs.uiuc.edu/">LLVM homepage</a></li>
1216   <li><a href="http://llvm.cs.uiuc.edu/doxygen/">LLVM doxygen tree</a></li>
1217   <li><a href="http://llvm.cs.uiuc.edu/docs/Projects.html">Starting a Project
1218   that Uses LLVM</a></li>
1219 </ul>
1220
1221 </div>
1222
1223 <!-- *********************************************************************** -->
1224
1225 <hr>
1226 <address>
1227   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
1228   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss" alt="Valid CSS!"></a>
1229   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
1230   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401" alt="Valid HTML 4.01!" /></a>
1231
1232   <a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a><br>
1233   <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br>
1234   Last modified: $Date$
1235 </address>
1236
1237 </body>
1238 </html>