docs/OpenProjects.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>Open LLVM Projects</title>
   6   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
   7 </head>
   8 <body>
   9
  10 <div class="doc_title">
  11   Open LLVM Projects
  12 </div>
  13
  14 <ul>
  15   <li><a href="#what">What is this?</a></li>
  16   <li><a href="#improving">Improving the current system</a>
  17   <ol>
  18     <li><a href="#glibc">Port glibc to LLVM</a></li>
  19     <li><a href="#NightlyTest">Improving the Nightly Tester</a></li>
  20     <li><a href="#programs">Compile programs with the LLVM Compiler</a></li>
  21     <li><a href="#llvm_ir">Extend the LLVM intermediate representation</a></li>
  22     <li><a href="#misc_imp">Miscellaneous Improvements</a></li>
  23   </ol></li>
  24
  25   <li><a href="#new">Adding new capabilities to LLVM</a>
  26   <ol>
  27     <li><a href="#pointeranalysis">Pointer and Alias Analysis</a></li>
  28     <li><a href="#profileguided">Profile Guided Optimization</a></li>
  29     <li><a href="#xforms">New Transformations and Analyses</a></li>
  30     <li><a href="#x86be">X86 Back-end Improvements</a></li>
  31     <li><a href="#misc_new">Miscellaneous Additions</a></li>
  32   </ol></li>
  33 </ul>
  34
  35 <!-- *********************************************************************** -->
  36 <div class="doc_section">
  37   <a name="what">What is this?</a>
  38 </div>
  39 <!-- *********************************************************************** -->
  40
  41 <div class="doc_text">
  42
  43 <p>This document is meant to be a sort of "big TODO list" for LLVM.  Each
  44 project in this document is something that would be useful for LLVM to have, and
  45 would also be a great way to get familiar with the system.  Some of these
  46 projects are small and self-contained, which may be implemented in a couple of
  47 days, others are larger.  Several of these projects may lead to interesting
  48 research projects in their own right.  In any case, we welcome all
  49 contributions.</p>
  50
  51 <p>If you are thinking about tackling one of these projects, please send a mail
  52 to the <a href="http://mail.cs.uiuc.edu/mailman/listinfo/llvmdev">LLVM
  53 Developer's</a> mailing list, so that we know the project is being worked on.
  54 Additionally this is a good way to get more information about a specific project
  55 or to suggest other projects to add to this page.
  56 </p>
  57
  58 <p>The projects in this page are open ended. More specific projects are
  59 filed as unassigned enhancements in our <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu/bugs/">
  60 LLVM bug tracker</a>. Here is the current list:
  61 </p>
  62
  63 <iframe src="http://llvm.cs.uiuc.edu/bugs/buglist.cgi?keywords_type=allwords&keywords=&bug_status=NEW&bug_status=ASSIGNED&bug_status=REOPENED&bug_severity=enhancement&emailassigned_to1=1&emailtype1=substring&email1=unassigned" frameborder="1" align="center" width="100%" height="400">
  64 </iframe>
  65
  66 </div>
  67
  68 <!-- *********************************************************************** -->
  69 <div class="doc_section">
  70   <a name="improving">Improving the current system</a>
  71 </div>
  72 <!-- *********************************************************************** -->
  73
  74 <div class="doc_text">
  75
  76 <p>Improvements to the current infrastructure are always very welcome and tend
  77 to be fairly straight-forward to implement.  Here are some of the key areas that
  78 can use improvement...</p>
  79
  80 </div>
  81
  82 <!-- ======================================================================= -->
  83 <div class="doc_subsection">
  84   <a name="glibc">Port glibc to LLVM</a>
  85 </div>
  86
  87 <div class="doc_text">
  88
  89 <p>It would be very useful to <a
  90 href="http://www.gnu.org/software/libc/porting.html">port</a> <a
  91 href="http://www.gnu.org/software/glibc/">glibc</a> to LLVM.  This would allow a
  92 variety of interprocedural algorithms to be much more effective in the face of
  93 library calls.  The most important pieces to port are things like the string
  94 library and the <tt>stdio</tt> related functions... low-level system calls like
  95 '<tt>read</tt>' should stay unimplemented in LLVM.</p>
  96
  97 </div>
  98
  99 <!-- ======================================================================= -->
 100 <div class="doc_subsection">
 101   <a name="NightlyTest">Improving the Nightly Tester</a>
 102 </div>
 103
 104 <div class="doc_text">
 105
 106 <p>The <a href="/testresults/">Nightly Tester</a> is a simple perl script
 107 (located in <tt>utils/NightlyTest.pl</tt>) which runs every night to generate a
 108 daily report.  It could use the following improvements:</p>
 109
 110 <ol>
 111 <li>Regression tests - We should run the regression tests in addition to the
 112     program tests...</li>
 113 </ol>
 114
 115 </div>
 116
 117 <!-- ======================================================================= -->
 118 <div class="doc_subsection">
 119   <a name="programs">Compile programs with the LLVM Compiler</a>
 120 </div>
 121
 122 <div class="doc_text">
 123
 124 <p>We are always looking for new testcases and benchmarks for use with LLVM.  In
 125 particular, it is useful to try compiling your favorite C source code with LLVM.
 126 If it doesn't compile, try to figure out why or report it to the <a
 127 href="http://mail.cs.uiuc.edu/pipermail/llvmbugs/">llvm-bugs</a> list.  If you
 128 get the program to compile, it would be extremely useful to convert the build
 129 system to be compatible with the LLVM Programs testsuite so that we can check it
 130 into CVS and the automated tester can use it to track progress of the
 131 compiler.</p>
 132
 133 <p>When testing a code, try running it with a variety of optimizations, and with
 134 all the back-ends: CBE, llc, and lli.</p>
 135
 136 </div>
 137
 138 <!-- ======================================================================= -->
 139 <div class="doc_subsection">
 140   <a name="llvm_ir">Extend the LLVM intermediate representation</a>
 141 </div>
 142
 143 <div class="doc_text">
 144
 145 <ol>
 146
 147 <li>Add a new conditional move instruction: <tt>X = select bool Cond, Y,
 148     Z</tt></li>
 149
 150 <li>Add support for platform-independent prefetch support.  The GCC <a
 151     href="http://gcc.gnu.org/projects/prefetch.html">prefetch project</a> page
 152     has a good survey of the prefetching capabilities of a variety of modern
 153     processors.</li>
 154
 155 </ol>
 156
 157 </div>
 158
 159 <!-- ======================================================================= -->
 160 <div class="doc_subsection">
 161   <a name="misc_imp">Miscellaneous Improvements</a>
 162 </div>
 163
 164 <div class="doc_text">
 165
 166 <ol>
 167 <li>Someone needs to look into getting the <tt>ranlib</tt> tool to index LLVM
 168     bytecode files, so that linking in .a files is not hideously slow.  They
 169     would also then have to implement the reader for this index in
 170     <tt>gccld</tt>.</li>
 171
 172 <li>Rework the PassManager to be more flexible</li>
 173
 174 <li>Some transformations and analyses only work on reducible flow graphs.  It
 175 would be nice to have a transformation which could be "required" by these passes
 176 which makes irreducible graphs reducible.  This can easily be accomplished
 177 through code duplication.  See <a
 178 href="http://citeseer.nj.nec.com/janssen97making.html">Making Graphs Reducible
 179 with Controlled Node Splitting</a> and perhaps <a
 180 href="http://doi.acm.org/10.1145/262004.262005">Nesting of Reducible and
 181 Irreducible Loops</a>.</li>
 182
 183 </ol>
 184
 185 </div>
 186
 187 <!-- *********************************************************************** -->
 188 <div class="doc_section">
 189   <a name="new">Adding new capabilities to LLVM</a>
 190 </div>
 191 <!-- *********************************************************************** -->
 192
 193 <div class="doc_text">
 194
 195 <p>Sometimes creating new things is more fun that improving existing things.
 196 These projects tend to be more involved and perhaps require more work, but can
 197 also be very rewarding.</p>
 198
 199 </div>
 200
 201 <!-- ======================================================================= -->
 202 <div class="doc_subsection">
 203   <a name="pointeranalysis">Pointer and Alias Analysis</a>
 204 </div>
 205
 206 <div class="doc_text">
 207
 208 <p>We have a <a href="AliasAnalysis.html">strong base for development</a> of
 209 both pointer analysis based optimizations as well as pointer analyses
 210 themselves.  It seems natural to want to take advantage of this...</p>
 211
 212 <ol>
 213 <li>Implement a flow-sensitive context-sensitive alias analysis algorithm<br>
 214   - Pick one of the somewhat efficient algorithms, but strive for maximum
 215     precision</li>
 216
 217 <li>Implement a flow-sensitive context-insensitive alias analysis algorithm<br>
 218   - Just an efficient local algorithm perhaps?</li>
 219
 220 <li>Implement an interface to update analyses in response to common code motion
 221     transformations</li>
 222
 223 <li>Implement alias-analysis-based optimizations:
 224   <ul>
 225   <li>Dead store elimination</li>
 226   <li>...</li>
 227   </ul></li>
 228 </ol>
 229
 230 </div>
 231
 232 <!-- ======================================================================= -->
 233 <div class="doc_subsection">
 234   <a name="profileguided">Profile Guided Optimization</a>
 235 </div>
 236
 237 <div class="doc_text">
 238
 239 <p>We now have a unified infrastructure for writing profile-guided
 240 transformations, which will work either at offline-compile-time or in the JIT,
 241 but we don't have many transformations.  We would welcome new profile-guided
 242 transformations as well as improvements to the current profiling system.
 243 </p>
 244
 245 <p>Ideas for profile guided transformations:</p>
 246
 247 <ol>
 248 <li>Superblock formation (with many optimizations)</li>
 249 <li>Loop unrolling/peeling</li>
 250 <li>Profile directed inlining</li>
 251 <li>Code layout</li>
 252 <li>...</li>
 253 </ol>
 254
 255 <p>Improvements to the existing support:</p>
 256
 257 <ol>
 258 <li>The current block and edge profiling code that gets inserted is very simple
 259 and inefficient.  Through the use of control-dependence information, many fewer
 260 counters could be inserted into the code.  Also, if the execution count of a
 261 loop is known to be a compile-time or runtime constant, all of the counters in
 262 the loop could be avoided.</li>
 263
 264 <li>You could implement one of the "static profiling" algorithms which analyze a
 265 piece of code an make educated guesses about the relative execution frequencies
 266 of various parts of the code.</li>
 267
 268 <li>You could add path profiling support, or adapt the existing LLVM path
 269 profiling code to work with the generic profiling interfaces.</li>
 270 </ol>
 271
 272 </div>
 273
 274 <!-- ======================================================================= -->
 275 <div class="doc_subsection">
 276   <a name="xforms">New Transformations and Analyses</a>
 277 </div>
 278
 279 <div class="doc_text">
 280
 281 <ol>
 282 <li>Implement a Dependence Analysis Infrastructure<br>
 283      - Design some way to represent and query dep analysis</li>
 284 <li>Implement a strength reduction pass</li>
 285 <li>Value range propagation pass</li>
 286 <li>Implement an unswitching pass</li>
 287 <li>Write a loop unroller, with a simple heuristic for when to unroll</li>
 288 </ol>
 289
 290 </div>
 291
 292 <!-- ======================================================================= -->
 293 <div class="doc_section">
 294   <a name="x86be">X86 Back-end Improvements</a>
 295 </div>
 296
 297 <div class="doc_text">
 298
 299 <ol>
 300 <li>Implement a global register allocator</li>
 301 <li>Implement a better instruction selector</li>
 302 <li>Implement support for the "switch" instruction without requiring the
 303     lower-switches pass.</li>
 304 </ol>
 305
 306 </div>
 307
 308 <!-- ======================================================================= -->
 309 <div class="doc_section">
 310   <a name="misc_new">Miscellaneous Additions</a>
 311 </div>
 312
 313 <div class="doc_text">
 314
 315 <ol>
 316 <li>Write a new frontend for some language (Java? OCaml? Forth?)</li>
 317 <li>Write a new backend for a target (IA64? MIPS? MMIX?)</li>
 318 <li>Random test vector generator: Use a C grammar to generate random C code;
 319 run it through llvm-gcc, then run a random set of passes on it using opt.
 320 Try to crash opt. When opt crashes, use bugpoint to reduce the test case and
 321 mail the result to yourself.  Repeat ad infinitum.</li>
 322 <li>Design a simple, recognizable logo.</li>
 323 </ol>
 324
 325 </div>
 326
 327 <!-- *********************************************************************** -->
 328
 329 <hr>
 330 <div class="doc_footer">
 331   <address><a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a></address>
 332   <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu">The LLVM Compiler Infrastructure</a>
 333   <br>
 334   Last modified: $Date$
 335 </div>
 336
 337 </body>
 338 </html>