docs/CompilerDriver.html

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   7 <title>Customizing LLVMC: Reference Manual</title>
   8 <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css" />
   9 </head>
  10 <body>
  11 <div class="document" id="customizing-llvmc-reference-manual">
  12 <h1 class="title">Customizing LLVMC: Reference Manual</h1>
  13 <!-- This file was automatically generated by rst2html.
  14 Please do not edit directly!
  15 The ReST source lives in the directory 'tools/llvmc/doc'. -->
  16 <div class="contents topic">
  17 <p class="topic-title first"><a id="contents" name="contents">Contents</a></p>
  18 <ul class="simple">
  19 <li><a class="reference" href="#introduction" id="id4" name="id4">Introduction</a></li>
  20 <li><a class="reference" href="#compiling-with-llvmc" id="id5" name="id5">Compiling with LLVMC</a></li>
  21 <li><a class="reference" href="#predefined-options" id="id6" name="id6">Predefined options</a></li>
  22 <li><a class="reference" href="#compiling-llvmc-plugins" id="id7" name="id7">Compiling LLVMC plugins</a></li>
  23 <li><a class="reference" href="#customizing-llvmc-the-compilation-graph" id="id8" name="id8">Customizing LLVMC: the compilation graph</a></li>
  24 <li><a class="reference" href="#describing-options" id="id9" name="id9">Describing options</a><ul>
  25 <li><a class="reference" href="#external-options" id="id10" name="id10">External options</a></li>
  26 </ul>
  27 </li>
  28 <li><a class="reference" href="#conditional-evaluation" id="id11" name="id11">Conditional evaluation</a></li>
  29 <li><a class="reference" href="#writing-a-tool-description" id="id12" name="id12">Writing a tool description</a><ul>
  30 <li><a class="reference" href="#actions" id="id13" name="id13">Actions</a></li>
  31 </ul>
  32 </li>
  33 <li><a class="reference" href="#language-map" id="id14" name="id14">Language map</a></li>
  34 <li><a class="reference" href="#more-advanced-topics" id="id15" name="id15">More advanced topics</a><ul>
  35 <li><a class="reference" href="#hooks-and-environment-variables" id="id16" name="id16">Hooks and environment variables</a></li>
  36 <li><a class="reference" href="#how-plugins-are-loaded" id="id17" name="id17">How plugins are loaded</a></li>
  37 <li><a class="reference" href="#debugging" id="id18" name="id18">Debugging</a></li>
  38 </ul>
  39 </li>
  40 </ul>
  41 </div>
  42 <div class="doc_author">
  43 <p>Written by <a href="mailto:foldr@codedgers.com">Mikhail Glushenkov</a></p>
  44 </div><div class="section">
  45 <h1><a class="toc-backref" href="#id4" id="introduction" name="introduction">Introduction</a></h1>
  46 <p>LLVMC is a generic compiler driver, designed to be customizable and
  47 extensible. It plays the same role for LLVM as the <tt class="docutils literal"><span class="pre">gcc</span></tt> program
  48 does for GCC - LLVMC's job is essentially to transform a set of input
  49 files into a set of targets depending on configuration rules and user
  50 options. What makes LLVMC different is that these transformation rules
  51 are completely customizable - in fact, LLVMC knows nothing about the
  52 specifics of transformation (even the command-line options are mostly
  53 not hard-coded) and regards the transformation structure as an
  54 abstract graph. The structure of this graph is completely determined
  55 by plugins, which can be either statically or dynamically linked. This
  56 makes it possible to easily adapt LLVMC for other purposes - for
  57 example, as a build tool for game resources.</p>
  58 <p>Because LLVMC employs <a class="reference" href="http://llvm.cs.uiuc.edu/docs/TableGenFundamentals.html">TableGen</a> as its configuration language, you
  59 need to be familiar with it to customize LLVMC.</p>
  60 </div>
  61 <div class="section">
  62 <h1><a class="toc-backref" href="#id5" id="compiling-with-llvmc" name="compiling-with-llvmc">Compiling with LLVMC</a></h1>
  63 <p>LLVMC tries hard to be as compatible with <tt class="docutils literal"><span class="pre">gcc</span></tt> as possible,
  64 although there are some small differences. Most of the time, however,
  65 you shouldn't be able to notice them:</p>
  66 <pre class="literal-block">
  67 $ # This works as expected:
  68 $ llvmc -O3 -Wall hello.cpp
  69 $ ./a.out
  70 hello
  71 </pre>
  72 <p>One nice feature of LLVMC is that one doesn't have to distinguish
  73 between different compilers for different languages (think <tt class="docutils literal"><span class="pre">g++</span></tt> and
  74 <tt class="docutils literal"><span class="pre">gcc</span></tt>) - the right toolchain is chosen automatically based on input
  75 language names (which are, in turn, determined from file
  76 extensions). If you want to force files ending with &quot;.c&quot; to compile as
  77 C++, use the <tt class="docutils literal"><span class="pre">-x</span></tt> option, just like you would do it with <tt class="docutils literal"><span class="pre">gcc</span></tt>:</p>
  78 <pre class="literal-block">
  79 $ # hello.c is really a C++ file
  80 $ llvmc -x c++ hello.c
  81 $ ./a.out
  82 hello
  83 </pre>
  84 <p>On the other hand, when using LLVMC as a linker to combine several C++
  85 object files you should provide the <tt class="docutils literal"><span class="pre">--linker</span></tt> option since it's
  86 impossible for LLVMC to choose the right linker in that case:</p>
  87 <pre class="literal-block">
  88 $ llvmc -c hello.cpp
  89 $ llvmc hello.o
  90 [A lot of link-time errors skipped]
  91 $ llvmc --linker=c++ hello.o
  92 $ ./a.out
  93 hello
  94 </pre>
  95 <p>By default, LLVMC uses <tt class="docutils literal"><span class="pre">llvm-gcc</span></tt> to compile the source code. It is
  96 also possible to choose the work-in-progress <tt class="docutils literal"><span class="pre">clang</span></tt> compiler with
  97 the <tt class="docutils literal"><span class="pre">-clang</span></tt> option.</p>
  98 </div>
  99 <div class="section">
 100 <h1><a class="toc-backref" href="#id6" id="predefined-options" name="predefined-options">Predefined options</a></h1>
 101 <p>LLVMC has some built-in options that can't be overridden in the
 102 configuration libraries:</p>
 103 <ul class="simple">
 104 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">-o</span> <span class="pre">FILE</span></tt> - Output file name.</li>
 105 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">-x</span> <span class="pre">LANGUAGE</span></tt> - Specify the language of the following input files
 106 until the next -x option.</li>
 107 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">-load</span> <span class="pre">PLUGIN_NAME</span></tt> - Load the specified plugin DLL. Example:
 108 <tt class="docutils literal"><span class="pre">-load</span> <span class="pre">$LLVM_DIR/Release/lib/LLVMCSimple.so</span></tt>.</li>
 109 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">-v</span></tt> - Enable verbose mode, i.e. print out all executed commands.</li>
 110 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">--check-graph</span></tt> - Check the compilation for common errors like
 111 mismatched output/input language names, multiple default edges and
 112 cycles. Hidden option, useful for debugging.</li>
 113 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">--view-graph</span></tt> - Show a graphical representation of the compilation
 114 graph. Requires that you have <tt class="docutils literal"><span class="pre">dot</span></tt> and <tt class="docutils literal"><span class="pre">gv</span></tt> programs
 115 installed. Hidden option, useful for debugging.</li>
 116 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">--write-graph</span></tt> - Write a <tt class="docutils literal"><span class="pre">compilation-graph.dot</span></tt> file in the
 117 current directory with the compilation graph description in the
 118 Graphviz format. Hidden option, useful for debugging.</li>
 119 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">--save-temps</span></tt> - Write temporary files to the current directory
 120 and do not delete them on exit. Hidden option, useful for debugging.</li>
 121 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">--help</span></tt>, <tt class="docutils literal"><span class="pre">--help-hidden</span></tt>, <tt class="docutils literal"><span class="pre">--version</span></tt> - These options have
 122 their standard meaning.</li>
 123 </ul>
 124 </div>
 125 <div class="section">
 126 <h1><a class="toc-backref" href="#id7" id="compiling-llvmc-plugins" name="compiling-llvmc-plugins">Compiling LLVMC plugins</a></h1>
 127 <p>It's easiest to start working on your own LLVMC plugin by copying the
 128 skeleton project which lives under <tt class="docutils literal"><span class="pre">$LLVMC_DIR/plugins/Simple</span></tt>:</p>
 129 <pre class="literal-block">
 130 $ cd $LLVMC_DIR/plugins
 131 $ cp -r Simple MyPlugin
 132 $ cd MyPlugin
 133 $ ls
 134 Makefile PluginMain.cpp Simple.td
 135 </pre>
 136 <p>As you can see, our basic plugin consists of only two files (not
 137 counting the build script). <tt class="docutils literal"><span class="pre">Simple.td</span></tt> contains TableGen
 138 description of the compilation graph; its format is documented in the
 139 following sections. <tt class="docutils literal"><span class="pre">PluginMain.cpp</span></tt> is just a helper file used to
 140 compile the auto-generated C++ code produced from TableGen source. It
 141 can also contain hook definitions (see <a class="reference" href="#hooks">below</a>).</p>
 142 <p>The first thing that you should do is to change the <tt class="docutils literal"><span class="pre">LLVMC_PLUGIN</span></tt>
 143 variable in the <tt class="docutils literal"><span class="pre">Makefile</span></tt> to avoid conflicts (since this variable
 144 is used to name the resulting library):</p>
 145 <pre class="literal-block">
 146 LLVMC_PLUGIN=MyPlugin
 147 </pre>
 148 <p>It is also a good idea to rename <tt class="docutils literal"><span class="pre">Simple.td</span></tt> to something less
 149 generic:</p>
 150 <pre class="literal-block">
 151 $ mv Simple.td MyPlugin.td
 152 </pre>
 153 <p>Note that the plugin source directory must be placed under
 154 <tt class="docutils literal"><span class="pre">$LLVMC_DIR/plugins</span></tt> to make use of the existing build
 155 infrastructure. To build a version of the LLVMC executable called
 156 <tt class="docutils literal"><span class="pre">mydriver</span></tt> with your plugin compiled in, use the following command:</p>
 157 <pre class="literal-block">
 158 $ cd $LLVMC_DIR
 159 $ make BUILTIN_PLUGINS=MyPlugin DRIVER_NAME=mydriver
 160 </pre>
 161 <p>To build your plugin as a dynamic library, just <tt class="docutils literal"><span class="pre">cd</span></tt> to its source
 162 directory and run <tt class="docutils literal"><span class="pre">make</span></tt>. The resulting file will be called
 163 <tt class="docutils literal"><span class="pre">LLVMC$(LLVMC_PLUGIN).$(DLL_EXTENSION)</span></tt> (in our case,
 164 <tt class="docutils literal"><span class="pre">LLVMCMyPlugin.so</span></tt>). This library can be then loaded in with the
 165 <tt class="docutils literal"><span class="pre">-load</span></tt> option. Example:</p>
 166 <pre class="literal-block">
 167 $ cd $LLVMC_DIR/plugins/Simple
 168 $ make
 169 $ llvmc -load $LLVM_DIR/Release/lib/LLVMCSimple.so
 170 </pre>
 171 <p>Sometimes, you will want a 'bare-bones' version of LLVMC that has no
 172 built-in plugins. It can be compiled with the following command:</p>
 173 <pre class="literal-block">
 174 $ cd $LLVMC_DIR
 175 $ make BUILTIN_PLUGINS=&quot;&quot;
 176 </pre>
 177 </div>
 178 <div class="section">
 179 <h1><a class="toc-backref" href="#id8" id="customizing-llvmc-the-compilation-graph" name="customizing-llvmc-the-compilation-graph">Customizing LLVMC: the compilation graph</a></h1>
 180 <p>Each TableGen configuration file should include the common
 181 definitions:</p>
 182 <pre class="literal-block">
 183 include &quot;llvm/CompilerDriver/Common.td&quot;
 184 </pre>
 185 <p>Internally, LLVMC stores information about possible source
 186 transformations in form of a graph. Nodes in this graph represent
 187 tools, and edges between two nodes represent a transformation path. A
 188 special &quot;root&quot; node is used to mark entry points for the
 189 transformations. LLVMC also assigns a weight to each edge (more on
 190 this later) to choose between several alternative edges.</p>
 191 <p>The definition of the compilation graph (see file
 192 <tt class="docutils literal"><span class="pre">plugins/Base/Base.td</span></tt> for an example) is just a list of edges:</p>
 193 <pre class="literal-block">
 194 def CompilationGraph : CompilationGraph&lt;[
 195     Edge&lt;&quot;root&quot;, &quot;llvm_gcc_c&quot;&gt;,
 196     Edge&lt;&quot;root&quot;, &quot;llvm_gcc_assembler&quot;&gt;,
 197     ...
 198
 199     Edge&lt;&quot;llvm_gcc_c&quot;, &quot;llc&quot;&gt;,
 200     Edge&lt;&quot;llvm_gcc_cpp&quot;, &quot;llc&quot;&gt;,
 201     ...
 202
 203     OptionalEdge&lt;&quot;llvm_gcc_c&quot;, &quot;opt&quot;, (case (switch_on &quot;opt&quot;),
 204                                       (inc_weight))&gt;,
 205     OptionalEdge&lt;&quot;llvm_gcc_cpp&quot;, &quot;opt&quot;, (case (switch_on &quot;opt&quot;),
 206                                               (inc_weight))&gt;,
 207     ...
 208
 209     OptionalEdge&lt;&quot;llvm_gcc_assembler&quot;, &quot;llvm_gcc_cpp_linker&quot;,
 210         (case (input_languages_contain &quot;c++&quot;), (inc_weight),
 211               (or (parameter_equals &quot;linker&quot;, &quot;g++&quot;),
 212                   (parameter_equals &quot;linker&quot;, &quot;c++&quot;)), (inc_weight))&gt;,
 213     ...
 214
 215     ]&gt;;
 216 </pre>
 217 <p>As you can see, the edges can be either default or optional, where
 218 optional edges are differentiated by an additional <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt> expression
 219 used to calculate the weight of this edge. Notice also that we refer
 220 to tools via their names (as strings). This makes it possible to add
 221 edges to an existing compilation graph in plugins without having to
 222 know about all tool definitions used in the graph.</p>
 223 <p>The default edges are assigned a weight of 1, and optional edges get a
 224 weight of 0 + 2*N where N is the number of tests that evaluated to
 225 true in the <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt> expression. It is also possible to provide an
 226 integer parameter to <tt class="docutils literal"><span class="pre">inc_weight</span></tt> and <tt class="docutils literal"><span class="pre">dec_weight</span></tt> - in this case,
 227 the weight is increased (or decreased) by the provided value instead
 228 of the default 2. It is also possible to change the default weight of
 229 an optional edge by using the <tt class="docutils literal"><span class="pre">default</span></tt> clause of the <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt>
 230 construct.</p>
 231 <p>When passing an input file through the graph, LLVMC picks the edge
 232 with the maximum weight. To avoid ambiguity, there should be only one
 233 default edge between two nodes (with the exception of the root node,
 234 which gets a special treatment - there you are allowed to specify one
 235 default edge <em>per language</em>).</p>
 236 <p>When multiple plugins are loaded, their compilation graphs are merged
 237 together. Since multiple edges that have the same end nodes are not
 238 allowed (i.e. the graph is not a multigraph), an edge defined in
 239 several plugins will be replaced by the definition from the plugin
 240 that was loaded last. Plugin load order can be controlled by using the
 241 plugin priority feature described above.</p>
 242 <p>To get a visual representation of the compilation graph (useful for
 243 debugging), run <tt class="docutils literal"><span class="pre">llvmc</span> <span class="pre">--view-graph</span></tt>. You will need <tt class="docutils literal"><span class="pre">dot</span></tt> and
 244 <tt class="docutils literal"><span class="pre">gsview</span></tt> installed for this to work properly.</p>
 245 </div>
 246 <div class="section">
 247 <h1><a class="toc-backref" href="#id9" id="describing-options" name="describing-options">Describing options</a></h1>
 248 <p>Command-line options that the plugin supports are defined by using an
 249 <tt class="docutils literal"><span class="pre">OptionList</span></tt>:</p>
 250 <pre class="literal-block">
 251 def Options : OptionList&lt;[
 252 (switch_option &quot;E&quot;, (help &quot;Help string&quot;)),
 253 (alias_option &quot;quiet&quot;, &quot;q&quot;)
 254 ...
 255 ]&gt;;
 256 </pre>
 257 <p>As you can see, the option list is just a list of DAGs, where each DAG
 258 is an option description consisting of the option name and some
 259 properties. A plugin can define more than one option list (they are
 260 all merged together in the end), which can be handy if one wants to
 261 separate option groups syntactically.</p>
 262 <ul>
 263 <li><p class="first">Possible option types:</p>
 264 <blockquote>
 265 <ul class="simple">
 266 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">switch_option</span></tt> - a simple boolean switch without arguments, for example
 267 <tt class="docutils literal"><span class="pre">-O2</span></tt> or <tt class="docutils literal"><span class="pre">-time</span></tt>. At most one occurrence is allowed.</li>
 268 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">parameter_option</span></tt> - option that takes one argument, for example
 269 <tt class="docutils literal"><span class="pre">-std=c99</span></tt>. It is also allowed to use spaces instead of the equality
 270 sign: <tt class="docutils literal"><span class="pre">-std</span> <span class="pre">c99</span></tt>. At most one occurrence is allowed.</li>
 271 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">parameter_list_option</span></tt> - same as the above, but more than one option
 272 occurence is allowed.</li>
 273 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">prefix_option</span></tt> - same as the parameter_option, but the option name and
 274 argument do not have to be separated. Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">-ofile</span></tt>. This can be also
 275 specified as <tt class="docutils literal"><span class="pre">-o</span> <span class="pre">file</span></tt>; however, <tt class="docutils literal"><span class="pre">-o=file</span></tt> will be parsed incorrectly
 276 (<tt class="docutils literal"><span class="pre">=file</span></tt> will be interpreted as option value). At most one occurrence is
 277 allowed.</li>
 278 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">prefix_list_option</span></tt> - same as the above, but more than one occurence of
 279 the option is allowed; example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">-lm</span> <span class="pre">-lpthread</span></tt>.</li>
 280 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">alias_option</span></tt> - a special option type for creating aliases. Unlike other
 281 option types, aliases are not allowed to have any properties besides the
 282 aliased option name. Usage example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(alias_option</span> <span class="pre">&quot;preprocess&quot;,</span> <span class="pre">&quot;E&quot;)</span></tt></li>
 283 </ul>
 284 </blockquote>
 285 </li>
 286 <li><p class="first">Possible option properties:</p>
 287 <blockquote>
 288 <ul class="simple">
 289 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">help</span></tt> - help string associated with this option. Used for <tt class="docutils literal"><span class="pre">--help</span></tt>
 290 output.</li>
 291 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">required</span></tt> - this option must be specified exactly once (or, in case of
 292 the list options without the <tt class="docutils literal"><span class="pre">multi_val</span></tt> property, at least
 293 once). Incompatible with <tt class="docutils literal"><span class="pre">zero_or_one</span></tt> and <tt class="docutils literal"><span class="pre">one_or_more</span></tt>.</li>
 294 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">one_or_more</span></tt> - the option must be specified at least one time. Useful
 295 only for list options in conjunction with <tt class="docutils literal"><span class="pre">multi_val</span></tt>; for ordinary lists
 296 it is synonymous with <tt class="docutils literal"><span class="pre">required</span></tt>. Incompatible with <tt class="docutils literal"><span class="pre">required</span></tt> and
 297 <tt class="docutils literal"><span class="pre">zero_or_one</span></tt>.</li>
 298 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">zero_or_one</span></tt> - the option can be specified zero or one times. Useful
 299 only for list options in conjunction with <tt class="docutils literal"><span class="pre">multi_val</span></tt>. Incompatible with
 300 <tt class="docutils literal"><span class="pre">required</span></tt> and <tt class="docutils literal"><span class="pre">one_or_more</span></tt>.</li>
 301 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">hidden</span></tt> - the description of this option will not appear in
 302 the <tt class="docutils literal"><span class="pre">--help</span></tt> output (but will appear in the <tt class="docutils literal"><span class="pre">--help-hidden</span></tt>
 303 output).</li>
 304 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">really_hidden</span></tt> - the option will not be mentioned in any help
 305 output.</li>
 306 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">multi_val</span> <span class="pre">n</span></tt> - this option takes <em>n</em> arguments (can be useful in some
 307 special cases). Usage example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(parameter_list_option</span> <span class="pre">&quot;foo&quot;,</span> <span class="pre">(multi_val</span>
 308 <span class="pre">3))</span></tt>. Only list options can have this attribute; you can, however, use
 309 the <tt class="docutils literal"><span class="pre">one_or_more</span></tt> and <tt class="docutils literal"><span class="pre">zero_or_one</span></tt> properties.</li>
 310 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">extern</span></tt> - this option is defined in some other plugin, see below.</li>
 311 </ul>
 312 </blockquote>
 313 </li>
 314 </ul>
 315 <div class="section">
 316 <h2><a class="toc-backref" href="#id10" id="external-options" name="external-options">External options</a></h2>
 317 <p>Sometimes, when linking several plugins together, one plugin needs to
 318 access options defined in some other plugin. Because of the way
 319 options are implemented, such options must be marked as
 320 <tt class="docutils literal"><span class="pre">extern</span></tt>. This is what the <tt class="docutils literal"><span class="pre">extern</span></tt> option property is
 321 for. Example:</p>
 322 <pre class="literal-block">
 323 ...
 324 (switch_option &quot;E&quot;, (extern))
 325 ...
 326 </pre>
 327 <p>See also the section on plugin <a class="reference" href="#priorities">priorities</a>.</p>
 328 </div>
 329 </div>
 330 <div class="section">
 331 <h1><a class="toc-backref" href="#id11" id="conditional-evaluation" name="conditional-evaluation"><span id="case"></span>Conditional evaluation</a></h1>
 332 <p>The 'case' construct is the main means by which programmability is
 333 achieved in LLVMC. It can be used to calculate edge weights, program
 334 actions and modify the shell commands to be executed. The 'case'
 335 expression is designed after the similarly-named construct in
 336 functional languages and takes the form <tt class="docutils literal"><span class="pre">(case</span> <span class="pre">(test_1),</span> <span class="pre">statement_1,</span>
 337 <span class="pre">(test_2),</span> <span class="pre">statement_2,</span> <span class="pre">...</span> <span class="pre">(test_N),</span> <span class="pre">statement_N)</span></tt>. The statements
 338 are evaluated only if the corresponding tests evaluate to true.</p>
 339 <p>Examples:</p>
 340 <pre class="literal-block">
 341 // Edge weight calculation
 342
 343 // Increases edge weight by 5 if &quot;-A&quot; is provided on the
 344 // command-line, and by 5 more if &quot;-B&quot; is also provided.
 345 (case
 346     (switch_on &quot;A&quot;), (inc_weight 5),
 347     (switch_on &quot;B&quot;), (inc_weight 5))
 348
 349
 350 // Tool command line specification
 351
 352 // Evaluates to &quot;cmdline1&quot; if the option &quot;-A&quot; is provided on the
 353 // command line; to &quot;cmdline2&quot; if &quot;-B&quot; is provided;
 354 // otherwise to &quot;cmdline3&quot;.
 355
 356 (case
 357     (switch_on &quot;A&quot;), &quot;cmdline1&quot;,
 358     (switch_on &quot;B&quot;), &quot;cmdline2&quot;,
 359     (default), &quot;cmdline3&quot;)
 360 </pre>
 361 <p>Note the slight difference in 'case' expression handling in contexts
 362 of edge weights and command line specification - in the second example
 363 the value of the <tt class="docutils literal"><span class="pre">&quot;B&quot;</span></tt> switch is never checked when switch <tt class="docutils literal"><span class="pre">&quot;A&quot;</span></tt> is
 364 enabled, and the whole expression always evaluates to <tt class="docutils literal"><span class="pre">&quot;cmdline1&quot;</span></tt> in
 365 that case.</p>
 366 <p>Case expressions can also be nested, i.e. the following is legal:</p>
 367 <pre class="literal-block">
 368 (case (switch_on &quot;E&quot;), (case (switch_on &quot;o&quot;), ..., (default), ...)
 369       (default), ...)
 370 </pre>
 371 <p>You should, however, try to avoid doing that because it hurts
 372 readability. It is usually better to split tool descriptions and/or
 373 use TableGen inheritance instead.</p>
 374 <ul class="simple">
 375 <li>Possible tests are:<ul>
 376 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">switch_on</span></tt> - Returns true if a given command-line switch is
 377 provided by the user. Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(switch_on</span> <span class="pre">&quot;opt&quot;)</span></tt>.</li>
 378 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">parameter_equals</span></tt> - Returns true if a command-line parameter equals
 379 a given value.
 380 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(parameter_equals</span> <span class="pre">&quot;W&quot;,</span> <span class="pre">&quot;all&quot;)</span></tt>.</li>
 381 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">element_in_list</span></tt> - Returns true if a command-line parameter
 382 list contains a given value.
 383 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(parameter_in_list</span> <span class="pre">&quot;l&quot;,</span> <span class="pre">&quot;pthread&quot;)</span></tt>.</li>
 384 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">input_languages_contain</span></tt> - Returns true if a given language
 385 belongs to the current input language set.
 386 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(input_languages_contain</span> <span class="pre">&quot;c++&quot;)</span></tt>.</li>
 387 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">in_language</span></tt> - Evaluates to true if the input file language
 388 equals to the argument. At the moment works only with <tt class="docutils literal"><span class="pre">cmd_line</span></tt>
 389 and <tt class="docutils literal"><span class="pre">actions</span></tt> (on non-join nodes).
 390 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(in_language</span> <span class="pre">&quot;c++&quot;)</span></tt>.</li>
 391 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">not_empty</span></tt> - Returns true if a given option (which should be
 392 either a parameter or a parameter list) is set by the
 393 user.
 394 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(not_empty</span> <span class="pre">&quot;o&quot;)</span></tt>.</li>
 395 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">empty</span></tt> - The opposite of <tt class="docutils literal"><span class="pre">not_empty</span></tt>. Equivalent to <tt class="docutils literal"><span class="pre">(not</span> <span class="pre">(not_empty</span>
 396 <span class="pre">X))</span></tt>. Provided for convenience.</li>
 397 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">default</span></tt> - Always evaluates to true. Should always be the last
 398 test in the <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt> expression.</li>
 399 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">and</span></tt> - A standard logical combinator that returns true iff all
 400 of its arguments return true. Used like this: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(and</span> <span class="pre">(test1),</span>
 401 <span class="pre">(test2),</span> <span class="pre">...</span> <span class="pre">(testN))</span></tt>. Nesting of <tt class="docutils literal"><span class="pre">and</span></tt> and <tt class="docutils literal"><span class="pre">or</span></tt> is allowed,
 402 but not encouraged.</li>
 403 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">or</span></tt> - Another logical combinator that returns true only if any
 404 one of its arguments returns true. Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(or</span> <span class="pre">(test1),</span>
 405 <span class="pre">(test2),</span> <span class="pre">...</span> <span class="pre">(testN))</span></tt>.</li>
 406 </ul>
 407 </li>
 408 </ul>
 409 </div>
 410 <div class="section">
 411 <h1><a class="toc-backref" href="#id12" id="writing-a-tool-description" name="writing-a-tool-description">Writing a tool description</a></h1>
 412 <p>As was said earlier, nodes in the compilation graph represent tools,
 413 which are described separately. A tool definition looks like this
 414 (taken from the <tt class="docutils literal"><span class="pre">include/llvm/CompilerDriver/Tools.td</span></tt> file):</p>
 415 <pre class="literal-block">
 416 def llvm_gcc_cpp : Tool&lt;[
 417     (in_language &quot;c++&quot;),
 418     (out_language &quot;llvm-assembler&quot;),
 419     (output_suffix &quot;bc&quot;),
 420     (cmd_line &quot;llvm-g++ -c $INFILE -o $OUTFILE -emit-llvm&quot;),
 421     (sink)
 422     ]&gt;;
 423 </pre>
 424 <p>This defines a new tool called <tt class="docutils literal"><span class="pre">llvm_gcc_cpp</span></tt>, which is an alias for
 425 <tt class="docutils literal"><span class="pre">llvm-g++</span></tt>. As you can see, a tool definition is just a list of
 426 properties; most of them should be self-explanatory. The <tt class="docutils literal"><span class="pre">sink</span></tt>
 427 property means that this tool should be passed all command-line
 428 options that aren't mentioned in the option list.</p>
 429 <p>The complete list of all currently implemented tool properties follows.</p>
 430 <ul class="simple">
 431 <li>Possible tool properties:<ul>
 432 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">in_language</span></tt> - input language name. Can be either a string or a
 433 list, in case the tool supports multiple input languages.</li>
 434 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">out_language</span></tt> - output language name. Tools are not allowed to
 435 have multiple output languages.</li>
 436 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">output_suffix</span></tt> - output file suffix. Can also be changed
 437 dynamically, see documentation on actions.</li>
 438 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">cmd_line</span></tt> - the actual command used to run the tool. You can
 439 use <tt class="docutils literal"><span class="pre">$INFILE</span></tt> and <tt class="docutils literal"><span class="pre">$OUTFILE</span></tt> variables, output redirection
 440 with <tt class="docutils literal"><span class="pre">&gt;</span></tt>, hook invocations (<tt class="docutils literal"><span class="pre">$CALL</span></tt>), environment variables
 441 (via <tt class="docutils literal"><span class="pre">$ENV</span></tt>) and the <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt> construct.</li>
 442 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">join</span></tt> - this tool is a &quot;join node&quot; in the graph, i.e. it gets a
 443 list of input files and joins them together. Used for linkers.</li>
 444 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">sink</span></tt> - all command-line options that are not handled by other
 445 tools are passed to this tool.</li>
 446 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">actions</span></tt> - A single big <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt> expression that specifies how
 447 this tool reacts on command-line options (described in more detail
 448 below).</li>
 449 </ul>
 450 </li>
 451 </ul>
 452 <div class="section">
 453 <h2><a class="toc-backref" href="#id13" id="actions" name="actions">Actions</a></h2>
 454 <p>A tool often needs to react to command-line options, and this is
 455 precisely what the <tt class="docutils literal"><span class="pre">actions</span></tt> property is for. The next example
 456 illustrates this feature:</p>
 457 <pre class="literal-block">
 458 def llvm_gcc_linker : Tool&lt;[
 459     (in_language &quot;object-code&quot;),
 460     (out_language &quot;executable&quot;),
 461     (output_suffix &quot;out&quot;),
 462     (cmd_line &quot;llvm-gcc $INFILE -o $OUTFILE&quot;),
 463     (join),
 464     (actions (case (not_empty &quot;L&quot;), (forward &quot;L&quot;),
 465                    (not_empty &quot;l&quot;), (forward &quot;l&quot;),
 466                    (not_empty &quot;dummy&quot;),
 467                              [(append_cmd &quot;-dummy1&quot;), (append_cmd &quot;-dummy2&quot;)])
 468     ]&gt;;
 469 </pre>
 470 <p>The <tt class="docutils literal"><span class="pre">actions</span></tt> tool property is implemented on top of the omnipresent
 471 <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt> expression. It associates one or more different <em>actions</em>
 472 with given conditions - in the example, the actions are <tt class="docutils literal"><span class="pre">forward</span></tt>,
 473 which forwards a given option unchanged, and <tt class="docutils literal"><span class="pre">append_cmd</span></tt>, which
 474 appends a given string to the tool execution command. Multiple actions
 475 can be associated with a single condition by using a list of actions
 476 (used in the example to append some dummy options). The same <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt>
 477 construct can also be used in the <tt class="docutils literal"><span class="pre">cmd_line</span></tt> property to modify the
 478 tool command line.</p>
 479 <p>The &quot;join&quot; property used in the example means that this tool behaves
 480 like a linker.</p>
 481 <p>The list of all possible actions follows.</p>
 482 <ul>
 483 <li><p class="first">Possible actions:</p>
 484 <blockquote>
 485 <ul class="simple">
 486 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">append_cmd</span></tt> - append a string to the tool invocation
 487 command.
 488 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(case</span> <span class="pre">(switch_on</span> <span class="pre">&quot;pthread&quot;),</span> <span class="pre">(append_cmd</span>
 489 <span class="pre">&quot;-lpthread&quot;))</span></tt></li>
 490 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">error`</span> <span class="pre">-</span> <span class="pre">exit</span> <span class="pre">with</span> <span class="pre">error.</span>
 491 <span class="pre">Example:</span> <span class="pre">``(error</span> <span class="pre">&quot;Mixing</span> <span class="pre">-c</span> <span class="pre">and</span> <span class="pre">-S</span> <span class="pre">is</span> <span class="pre">not</span> <span class="pre">allowed!&quot;)</span></tt>.</li>
 492 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">forward</span></tt> - forward an option unchanged.
 493 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(forward</span> <span class="pre">&quot;Wall&quot;)</span></tt>.</li>
 494 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">forward_as</span></tt> - Change the name of an option, but forward the
 495 argument unchanged.
 496 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(forward_as</span> <span class="pre">&quot;O0&quot;</span> <span class="pre">&quot;--disable-optimization&quot;)</span></tt>.</li>
 497 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">output_suffix</span></tt> - modify the output suffix of this
 498 tool.
 499 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(output_suffix</span> <span class="pre">&quot;i&quot;)</span></tt>.</li>
 500 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">stop_compilation</span></tt> - stop compilation after this tool processes
 501 its input. Used without arguments.</li>
 502 <li><tt class="docutils literal"><span class="pre">unpack_values</span></tt> - used for for splitting and forwarding
 503 comma-separated lists of options, e.g. <tt class="docutils literal"><span class="pre">-Wa,-foo=bar,-baz</span></tt> is
 504 converted to <tt class="docutils literal"><span class="pre">-foo=bar</span> <span class="pre">-baz</span></tt> and appended to the tool invocation
 505 command.
 506 Example: <tt class="docutils literal"><span class="pre">(unpack_values</span> <span class="pre">&quot;Wa,&quot;)</span></tt>.</li>
 507 </ul>
 508 </blockquote>
 509 </li>
 510 </ul>
 511 </div>
 512 </div>
 513 <div class="section">
 514 <h1><a class="toc-backref" href="#id14" id="language-map" name="language-map">Language map</a></h1>
 515 <p>If you are adding support for a new language to LLVMC, you'll need to
 516 modify the language map, which defines mappings from file extensions
 517 to language names. It is used to choose the proper toolchain(s) for a
 518 given input file set. Language map definition looks like this:</p>
 519 <pre class="literal-block">
 520 def LanguageMap : LanguageMap&lt;
 521     [LangToSuffixes&lt;&quot;c++&quot;, [&quot;cc&quot;, &quot;cp&quot;, &quot;cxx&quot;, &quot;cpp&quot;, &quot;CPP&quot;, &quot;c++&quot;, &quot;C&quot;]&gt;,
 522      LangToSuffixes&lt;&quot;c&quot;, [&quot;c&quot;]&gt;,
 523      ...
 524     ]&gt;;
 525 </pre>
 526 <p>For example, without those definitions the following command wouldn't work:</p>
 527 <pre class="literal-block">
 528 $ llvmc hello.cpp
 529 llvmc: Unknown suffix: cpp
 530 </pre>
 531 <p>The language map entries should be added only for tools that are
 532 linked with the root node. Since tools are not allowed to have
 533 multiple output languages, for nodes &quot;inside&quot; the graph the input and
 534 output languages should match. This is enforced at compile-time.</p>
 535 </div>
 536 <div class="section">
 537 <h1><a class="toc-backref" href="#id15" id="more-advanced-topics" name="more-advanced-topics">More advanced topics</a></h1>
 538 <div class="section">
 539 <h2><a class="toc-backref" href="#id16" id="hooks-and-environment-variables" name="hooks-and-environment-variables"><span id="hooks"></span>Hooks and environment variables</a></h2>
 540 <p>Normally, LLVMC executes programs from the system <tt class="docutils literal"><span class="pre">PATH</span></tt>. Sometimes,
 541 this is not sufficient: for example, we may want to specify tool paths
 542 or names in the configuration file. This can be easily achieved via
 543 the hooks mechanism. To write your own hooks, just add their
 544 definitions to the <tt class="docutils literal"><span class="pre">PluginMain.cpp</span></tt> or drop a <tt class="docutils literal"><span class="pre">.cpp</span></tt> file into the
 545 your plugin directory. Hooks should live in the <tt class="docutils literal"><span class="pre">hooks</span></tt> namespace
 546 and have the signature <tt class="docutils literal"><span class="pre">std::string</span> <span class="pre">hooks::MyHookName</span> <span class="pre">([const</span> <span class="pre">char*</span>
 547 <span class="pre">Arg0</span> <span class="pre">[</span> <span class="pre">const</span> <span class="pre">char*</span> <span class="pre">Arg2</span> <span class="pre">[,</span> <span class="pre">...]]])</span></tt>. They can be used from the
 548 <tt class="docutils literal"><span class="pre">cmd_line</span></tt> tool property:</p>
 549 <pre class="literal-block">
 550 (cmd_line &quot;$CALL(MyHook)/path/to/file -o $CALL(AnotherHook)&quot;)
 551 </pre>
 552 <p>To pass arguments to hooks, use the following syntax:</p>
 553 <pre class="literal-block">
 554 (cmd_line &quot;$CALL(MyHook, 'Arg1', 'Arg2', 'Arg # 3')/path/to/file -o1 -o2&quot;)
 555 </pre>
 556 <p>It is also possible to use environment variables in the same manner:</p>
 557 <pre class="literal-block">
 558 (cmd_line &quot;$ENV(VAR1)/path/to/file -o $ENV(VAR2)&quot;)
 559 </pre>
 560 <p>To change the command line string based on user-provided options use
 561 the <tt class="docutils literal"><span class="pre">case</span></tt> expression (documented <a class="reference" href="#case">above</a>):</p>
 562 <pre class="literal-block">
 563 (cmd_line
 564   (case
 565     (switch_on &quot;E&quot;),
 566        &quot;llvm-g++ -E -x c $INFILE -o $OUTFILE&quot;,
 567     (default),
 568        &quot;llvm-g++ -c -x c $INFILE -o $OUTFILE -emit-llvm&quot;))
 569 </pre>
 570 </div>
 571 <div class="section">
 572 <h2><a class="toc-backref" href="#id17" id="how-plugins-are-loaded" name="how-plugins-are-loaded"><span id="priorities"></span>How plugins are loaded</a></h2>
 573 <p>It is possible for LLVMC plugins to depend on each other. For example,
 574 one can create edges between nodes defined in some other plugin. To
 575 make this work, however, that plugin should be loaded first. To
 576 achieve this, the concept of plugin priority was introduced. By
 577 default, every plugin has priority zero; to specify the priority
 578 explicitly, put the following line in your plugin's TableGen file:</p>
 579 <pre class="literal-block">
 580 def Priority : PluginPriority&lt;$PRIORITY_VALUE&gt;;
 581 # Where PRIORITY_VALUE is some integer &gt; 0
 582 </pre>
 583 <p>Plugins are loaded in order of their (increasing) priority, starting
 584 with 0. Therefore, the plugin with the highest priority value will be
 585 loaded last.</p>
 586 </div>
 587 <div class="section">
 588 <h2><a class="toc-backref" href="#id18" id="debugging" name="debugging">Debugging</a></h2>
 589 <p>When writing LLVMC plugins, it can be useful to get a visual view of
 590 the resulting compilation graph. This can be achieved via the command
 591 line option <tt class="docutils literal"><span class="pre">--view-graph</span></tt>. This command assumes that <a class="reference" href="http://www.graphviz.org/">Graphviz</a> and
 592 <a class="reference" href="http://pages.cs.wisc.edu/~ghost/">Ghostview</a> are installed. There is also a <tt class="docutils literal"><span class="pre">--dump-graph</span></tt> option that
 593 creates a Graphviz source file (<tt class="docutils literal"><span class="pre">compilation-graph.dot</span></tt>) in the
 594 current directory.</p>
 595 <p>Another useful <tt class="docutils literal"><span class="pre">llvmc</span></tt> option is <tt class="docutils literal"><span class="pre">--check-graph</span></tt>. It checks the
 596 compilation graph for common errors like mismatched output/input
 597 language names, multiple default edges and cycles. These checks can't
 598 be performed at compile-time because the plugins can load code
 599 dynamically. When invoked with <tt class="docutils literal"><span class="pre">--check-graph</span></tt>, <tt class="docutils literal"><span class="pre">llvmc</span></tt> doesn't
 600 perform any compilation tasks and returns the number of encountered
 601 errors as its status code.</p>
 602 <hr />
 603 <address>
 604 <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer">
 605 <img src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue"
 606    alt="Valid CSS" /></a>
 607 <a href="http://validator.w3.org/check?uri=referer">
 608 <img src="http://www.w3.org/Icons/valid-xhtml10-blue"
 609    alt="Valid XHTML 1.0 Transitional"/></a>
 610
 611 <a href="mailto:foldr@codedgers.com">Mikhail Glushenkov</a><br />
 612 <a href="http://llvm.org">LLVM Compiler Infrastructure</a><br />
 613
 614 Last modified: $Date$
 615 </address></div>
 616 </div>
 617 </div>
 618 </body>
 619 </html>