[docs] Actually spell out the new version requirements for the host C++
[oota-llvm.git] / docs / GettingStarted.rst
1 ====================================
2 Getting Started with the LLVM System  
3 ====================================
4
5 .. contents::
6    :local:
7
8 Overview
9 ========
10
11 Welcome to LLVM! In order to get started, you first need to know some basic
12 information.
13
14 First, LLVM comes in three pieces. The first piece is the LLVM suite. This
15 contains all of the tools, libraries, and header files needed to use LLVM.  It
16 contains an assembler, disassembler, bitcode analyzer and bitcode optimizer.  It
17 also contains basic regression tests that can be used to test the LLVM tools and
18 the Clang front end.
19
20 The second piece is the `Clang <http://clang.llvm.org/>`_ front end.  This
21 component compiles C, C++, Objective C, and Objective C++ code into LLVM
22 bitcode. Once compiled into LLVM bitcode, a program can be manipulated with the
23 LLVM tools from the LLVM suite.
24
25 There is a third, optional piece called Test Suite.  It is a suite of programs
26 with a testing harness that can be used to further test LLVM's functionality
27 and performance.
28
29 Getting Started Quickly (A Summary)
30 ===================================
31
32 The LLVM Getting Started documentation may be out of date.  So, the `Clang
33 Getting Started <http://clang.llvm.org/get_started.html>`_ page might also be a
34 good place to start.
35
36 Here's the short story for getting up and running quickly with LLVM:
37
38 #. Read the documentation.
39 #. Read the documentation.
40 #. Remember that you were warned twice about reading the documentation.
41 #. Checkout LLVM:
42
43    * ``cd where-you-want-llvm-to-live``
44    * ``svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk llvm``
45
46 #. Checkout Clang:
47
48    * ``cd where-you-want-llvm-to-live``
49    * ``cd llvm/tools``
50    * ``svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/cfe/trunk clang``
51
52 #. Checkout Compiler-RT:
53
54    * ``cd where-you-want-llvm-to-live``
55    * ``cd llvm/projects``
56    * ``svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/compiler-rt/trunk compiler-rt``
57
58 #. Get the Test Suite Source Code **[Optional]**
59
60    * ``cd where-you-want-llvm-to-live``
61    * ``cd llvm/projects``
62    * ``svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/test-suite/trunk test-suite``
63
64 #. Configure and build LLVM and Clang:
65
66    * ``cd where-you-want-to-build-llvm``
67    * ``mkdir build`` (for building without polluting the source dir)
68    * ``cd build``
69    * ``../llvm/configure [options]``
70      Some common options:
71
72      * ``--prefix=directory`` --- Specify for *directory* the full pathname of
73        where you want the LLVM tools and libraries to be installed (default
74        ``/usr/local``).
75
76      * ``--enable-optimized`` --- Compile with optimizations enabled (default
77        is NO).
78
79      * ``--enable-assertions`` --- Compile with assertion checks enabled
80        (default is YES).
81
82    * ``make [-j]`` --- The ``-j`` specifies the number of jobs (commands) to run
83      simultaneously.  This builds both LLVM and Clang for Debug+Asserts mode.
84      The ``--enable-optimized`` configure option is used to specify a Release
85      build.
86
87    * ``make check-all`` --- This run the regression tests to ensure everything
88      is in working order.
89
90    * ``make update`` --- This command is used to update all the svn repositories
91      at once, rather then having to ``cd`` into the individual repositories and
92      running ``svn update``.
93
94    * It is also possible to use CMake instead of the makefiles. With CMake it is
95      possible to generate project files for several IDEs: Xcode, Eclipse CDT4,
96      CodeBlocks, Qt-Creator (use the CodeBlocks generator), KDevelop3.
97
98    * If you get an "internal compiler error (ICE)" or test failures, see
99      `below`.
100
101 Consult the `Getting Started with LLVM`_ section for detailed information on
102 configuring and compiling LLVM.  See `Setting Up Your Environment`_ for tips
103 that simplify working with the Clang front end and LLVM tools.  Go to `Program
104 Layout`_ to learn about the layout of the source code tree.
105
106 Requirements
107 ============
108
109 Before you begin to use the LLVM system, review the requirements given below.
110 This may save you some trouble by knowing ahead of time what hardware and
111 software you will need.
112
113 Hardware
114 --------
115
116 LLVM is known to work on the following host platforms:
117
118 ================== ===================== =============
119 OS                 Arch                  Compilers               
120 ================== ===================== =============
121 AuroraUX           x86\ :sup:`1`         GCC                     
122 Linux              x86\ :sup:`1`         GCC, Clang              
123 Linux              amd64                 GCC, Clang              
124 Linux              ARM\ :sup:`4`         GCC, Clang              
125 Linux              PowerPC               GCC, Clang              
126 Solaris            V9 (Ultrasparc)       GCC                     
127 FreeBSD            x86\ :sup:`1`         GCC, Clang              
128 FreeBSD            amd64                 GCC, Clang              
129 MacOS X\ :sup:`2`  PowerPC               GCC                     
130 MacOS X            x86                   GCC, Clang              
131 Cygwin/Win32       x86\ :sup:`1, 3`      GCC                     
132 Windows            x86\ :sup:`1`         Visual Studio           
133 Windows x64        x86-64                Visual Studio           
134 ================== ===================== =============
135
136 .. note::
137
138   #. Code generation supported for Pentium processors and up
139   #. Code generation supported for 32-bit ABI only
140   #. To use LLVM modules on Win32-based system, you may configure LLVM
141      with ``--enable-shared``.
142   #. MCJIT not working well pre-v7, old JIT engine not supported any more.
143
144 Note that you will need about 1-3 GB of space for a full LLVM build in Debug
145 mode, depending on the system (it is so large because of all the debugging
146 information and the fact that the libraries are statically linked into multiple
147 tools).  If you do not need many of the tools and you are space-conscious, you
148 can pass ``ONLY_TOOLS="tools you need"`` to make.  The Release build requires
149 considerably less space.
150
151 The LLVM suite *may* compile on other platforms, but it is not guaranteed to do
152 so.  If compilation is successful, the LLVM utilities should be able to
153 assemble, disassemble, analyze, and optimize LLVM bitcode.  Code generation
154 should work as well, although the generated native code may not work on your
155 platform.
156
157 Software
158 --------
159
160 Compiling LLVM requires that you have several software packages installed. The
161 table below lists those required packages. The Package column is the usual name
162 for the software package that LLVM depends on. The Version column provides
163 "known to work" versions of the package. The Notes column describes how LLVM
164 uses the package and provides other details.
165
166 =========================================================== ============ ==========================================
167 Package                                                     Version      Notes
168 =========================================================== ============ ==========================================
169 `GNU Make <http://savannah.gnu.org/projects/make>`_         3.79, 3.79.1 Makefile/build processor
170 `GCC <http://gcc.gnu.org/>`_                                >=4.7.0      C/C++ compiler\ :sup:`1`
171 `python <http://www.python.org/>`_                          >=2.5        Automated test suite\ :sup:`2`
172 `GNU M4 <http://savannah.gnu.org/projects/m4>`_             1.4          Macro processor for configuration\ :sup:`3`
173 `GNU Autoconf <http://www.gnu.org/software/autoconf/>`_     2.60         Configuration script builder\ :sup:`3`
174 `GNU Automake <http://www.gnu.org/software/automake/>`_     1.9.6        aclocal macro generator\ :sup:`3`
175 `libtool <http://savannah.gnu.org/projects/libtool>`_       1.5.22       Shared library manager\ :sup:`3`
176 `zlib <http://zlib.net>`_                                   >=1.2.3.4    Compression library\ :sup:`4`
177 =========================================================== ============ ==========================================
178
179 .. note::
180
181    #. Only the C and C++ languages are needed so there's no need to build the
182       other languages for LLVM's purposes. See `below` for specific version
183       info.
184    #. Only needed if you want to run the automated test suite in the
185       ``llvm/test`` directory.
186    #. If you want to make changes to the configure scripts, you will need GNU
187       autoconf (2.60), and consequently, GNU M4 (version 1.4 or higher). You
188       will also need automake (1.9.6). We only use aclocal from that package.
189    #. Optional, adds compression/uncompression capabilities to selected LLVM
190       tools.
191
192 Additionally, your compilation host is expected to have the usual plethora of
193 Unix utilities. Specifically:
194
195 * **ar** --- archive library builder
196 * **bzip2** --- bzip2 command for distribution generation
197 * **bunzip2** --- bunzip2 command for distribution checking
198 * **chmod** --- change permissions on a file
199 * **cat** --- output concatenation utility
200 * **cp** --- copy files
201 * **date** --- print the current date/time 
202 * **echo** --- print to standard output
203 * **egrep** --- extended regular expression search utility
204 * **find** --- find files/dirs in a file system
205 * **grep** --- regular expression search utility
206 * **gzip** --- gzip command for distribution generation
207 * **gunzip** --- gunzip command for distribution checking
208 * **install** --- install directories/files 
209 * **mkdir** --- create a directory
210 * **mv** --- move (rename) files
211 * **ranlib** --- symbol table builder for archive libraries
212 * **rm** --- remove (delete) files and directories
213 * **sed** --- stream editor for transforming output
214 * **sh** --- Bourne shell for make build scripts
215 * **tar** --- tape archive for distribution generation
216 * **test** --- test things in file system
217 * **unzip** --- unzip command for distribution checking
218 * **zip** --- zip command for distribution generation
219
220 .. _below:
221 .. _check here:
222
223 Host C++ Toolchain, both Compiler and Standard Library
224 ------------------------------------------------------
225
226 LLVM is very demanding of the host C++ compiler, and as such tends to expose
227 bugs in the compiler. We are also planning to follow improvements and
228 developments in the C++ language and library reasonably closely. As such, we
229 require a modern host C++ toolchain, both compiler and standard library, in
230 order to build LLVM.
231
232 For the most popular host toolchains we check for specific minimum versions in
233 our build systems:
234
235 * Clang 3.1
236 * GCC 4.7
237 * Visual Studio 2012
238
239 Anything older than these toolchains *may* work, but will require forcing the
240 build system with a special option and is not really a supported host platform.
241 Also note that older versions of these compilers have often crashed or
242 miscompiled LLVM.
243
244 For less widely used host toolchains such as ICC or xlC, be aware that a very
245 recent version may be required to support all of the C++ features used in LLVM.
246
247 We track certain versions of software that are *known* to fail when used as
248 part of the host toolchain. These even include linkers at times.
249
250 **GCC 4.6.3 on ARM**: Miscompiles ``llvm-readobj`` at ``-O3``. A test failure
251 in ``test/Object/readobj-shared-object.test`` is one symptom of the problem.
252
253 **GNU ld 2.16.X**. Some 2.16.X versions of the ld linker will produce very long
254 warning messages complaining that some "``.gnu.linkonce.t.*``" symbol was
255 defined in a discarded section. You can safely ignore these messages as they are
256 erroneous and the linkage is correct.  These messages disappear using ld 2.17.
257
258 **GNU binutils 2.17**: Binutils 2.17 contains `a bug
259 <http://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=3111>`__ which causes huge link
260 times (minutes instead of seconds) when building LLVM.  We recommend upgrading
261 to a newer version (2.17.50.0.4 or later).
262
263 **GNU Binutils 2.19.1 Gold**: This version of Gold contained `a bug
264 <http://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=9836>`__ which causes
265 intermittent failures when building LLVM with position independent code.  The
266 symptom is an error about cyclic dependencies.  We recommend upgrading to a
267 newer version of Gold.
268
269 **Clang 3.0 with libstdc++ 4.7.x**: a few Linux distributions (Ubuntu 12.10,
270 Fedora 17) have both Clang 3.0 and libstdc++ 4.7 in their repositories.  Clang
271 3.0 does not implement a few builtins that are used in this library.  We
272 recommend using the system GCC to compile LLVM and Clang in this case.
273
274 **Clang 3.0 on Mageia 2**.  There's a packaging issue: Clang can not find at
275 least some (``cxxabi.h``) libstdc++ headers.
276
277 **Clang in C++11 mode and libstdc++ 4.7.2**.  This version of libstdc++
278 contained `a bug <http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=53841>`__ which
279 causes Clang to refuse to compile condition_variable header file.  At the time
280 of writing, this breaks LLD build.
281
282 .. _Getting Started with LLVM:
283
284 Getting Started with LLVM
285 =========================
286
287 The remainder of this guide is meant to get you up and running with LLVM and to
288 give you some basic information about the LLVM environment.
289
290 The later sections of this guide describe the `general layout`_ of the LLVM
291 source tree, a `simple example`_ using the LLVM tool chain, and `links`_ to find
292 more information about LLVM or to get help via e-mail.
293
294 Terminology and Notation
295 ------------------------
296
297 Throughout this manual, the following names are used to denote paths specific to
298 the local system and working environment.  *These are not environment variables
299 you need to set but just strings used in the rest of this document below*.  In
300 any of the examples below, simply replace each of these names with the
301 appropriate pathname on your local system.  All these paths are absolute:
302
303 ``SRC_ROOT``
304
305   This is the top level directory of the LLVM source tree.
306
307 ``OBJ_ROOT``
308
309   This is the top level directory of the LLVM object tree (i.e. the tree where
310   object files and compiled programs will be placed.  It can be the same as
311   SRC_ROOT).
312
313 .. _Setting Up Your Environment:
314
315 Setting Up Your Environment
316 ---------------------------
317
318 In order to compile and use LLVM, you may need to set some environment
319 variables.
320
321 ``LLVM_LIB_SEARCH_PATH=/path/to/your/bitcode/libs``
322
323   [Optional] This environment variable helps LLVM linking tools find the
324   locations of your bitcode libraries. It is provided only as a convenience
325   since you can specify the paths using the -L options of the tools and the
326   C/C++ front-end will automatically use the bitcode files installed in its
327   ``lib`` directory.
328
329 Unpacking the LLVM Archives
330 ---------------------------
331
332 If you have the LLVM distribution, you will need to unpack it before you can
333 begin to compile it.  LLVM is distributed as a set of two files: the LLVM suite
334 and the LLVM GCC front end compiled for your platform.  There is an additional
335 test suite that is optional.  Each file is a TAR archive that is compressed with
336 the gzip program.
337
338 The files are as follows, with *x.y* marking the version number:
339
340 ``llvm-x.y.tar.gz``
341
342   Source release for the LLVM libraries and tools.
343
344 ``llvm-test-x.y.tar.gz``
345
346   Source release for the LLVM test-suite.
347
348 .. _checkout:
349
350 Checkout LLVM from Subversion
351 -----------------------------
352
353 If you have access to our Subversion repository, you can get a fresh copy of the
354 entire source code.  All you need to do is check it out from Subversion as
355 follows:
356
357 * ``cd where-you-want-llvm-to-live``
358 * Read-Only: ``svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk llvm``
359 * Read-Write:``svn co https://user@llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk llvm``
360
361 This will create an '``llvm``' directory in the current directory and fully
362 populate it with the LLVM source code, Makefiles, test directories, and local
363 copies of documentation files.
364
365 If you want to get a specific release (as opposed to the most recent revision),
366 you can checkout it from the '``tags``' directory (instead of '``trunk``'). The
367 following releases are located in the following subdirectories of the '``tags``'
368 directory:
369
370 * Release 3.3: **RELEASE_33/final**
371 * Release 3.2: **RELEASE_32/final**
372 * Release 3.1: **RELEASE_31/final**
373 * Release 3.0: **RELEASE_30/final**
374 * Release 2.9: **RELEASE_29/final**
375 * Release 2.8: **RELEASE_28**
376 * Release 2.7: **RELEASE_27**
377 * Release 2.6: **RELEASE_26**
378 * Release 2.5: **RELEASE_25**
379 * Release 2.4: **RELEASE_24**
380 * Release 2.3: **RELEASE_23**
381 * Release 2.2: **RELEASE_22**
382 * Release 2.1: **RELEASE_21**
383 * Release 2.0: **RELEASE_20**
384 * Release 1.9: **RELEASE_19**
385 * Release 1.8: **RELEASE_18**
386 * Release 1.7: **RELEASE_17**
387 * Release 1.6: **RELEASE_16**
388 * Release 1.5: **RELEASE_15**
389 * Release 1.4: **RELEASE_14**
390 * Release 1.3: **RELEASE_13**
391 * Release 1.2: **RELEASE_12**
392 * Release 1.1: **RELEASE_11**
393 * Release 1.0: **RELEASE_1**
394
395 If you would like to get the LLVM test suite (a separate package as of 1.4), you
396 get it from the Subversion repository:
397
398 .. code-block:: console
399
400   % cd llvm/projects
401   % svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/test-suite/trunk test-suite
402
403 By placing it in the ``llvm/projects``, it will be automatically configured by
404 the LLVM configure script as well as automatically updated when you run ``svn
405 update``.
406
407 Git Mirror
408 ----------
409
410 Git mirrors are available for a number of LLVM subprojects. These mirrors sync
411 automatically with each Subversion commit and contain all necessary git-svn
412 marks (so, you can recreate git-svn metadata locally). Note that right now
413 mirrors reflect only ``trunk`` for each project. You can do the read-only Git
414 clone of LLVM via:
415
416 .. code-block:: console
417
418   % git clone http://llvm.org/git/llvm.git
419
420 If you want to check out clang too, run:
421
422 .. code-block:: console
423
424   % cd llvm/tools
425   % git clone http://llvm.org/git/clang.git
426
427 If you want to check out compiler-rt too, run:
428
429 .. code-block:: console
430
431   % cd llvm/projects
432   % git clone http://llvm.org/git/compiler-rt.git
433
434 If you want to check out the Test Suite Source Code (optional), run:
435
436 .. code-block:: console
437
438   % cd llvm/projects
439   % git clone http://llvm.org/git/test-suite.git
440
441 Since the upstream repository is in Subversion, you should use ``git
442 pull --rebase`` instead of ``git pull`` to avoid generating a non-linear history
443 in your clone.  To configure ``git pull`` to pass ``--rebase`` by default on the
444 master branch, run the following command:
445
446 .. code-block:: console
447
448   % git config branch.master.rebase true
449
450 Sending patches with Git
451 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
452
453 Please read `Developer Policy <DeveloperPolicy.html#one-off-patches>`_, too.
454
455 Assume ``master`` points the upstream and ``mybranch`` points your working
456 branch, and ``mybranch`` is rebased onto ``master``.  At first you may check
457 sanity of whitespaces:
458
459 .. code-block:: console
460
461   % git diff --check master..mybranch
462
463 The easiest way to generate a patch is as below:
464
465 .. code-block:: console
466
467   % git diff master..mybranch > /path/to/mybranch.diff
468
469 It is a little different from svn-generated diff. git-diff-generated diff has
470 prefixes like ``a/`` and ``b/``. Don't worry, most developers might know it
471 could be accepted with ``patch -p1 -N``.
472
473 But you may generate patchset with git-format-patch. It generates by-each-commit
474 patchset. To generate patch files to attach to your article:
475
476 .. code-block:: console
477
478   % git format-patch --no-attach master..mybranch -o /path/to/your/patchset
479
480 If you would like to send patches directly, you may use git-send-email or
481 git-imap-send. Here is an example to generate the patchset in Gmail's [Drafts].
482
483 .. code-block:: console
484
485   % git format-patch --attach master..mybranch --stdout | git imap-send
486
487 Then, your .git/config should have [imap] sections.
488
489 .. code-block:: ini
490
491   [imap]
492         host = imaps://imap.gmail.com
493         user = your.gmail.account@gmail.com
494         pass = himitsu!
495         port = 993
496         sslverify = false
497   ; in English
498         folder = "[Gmail]/Drafts"
499   ; example for Japanese, "Modified UTF-7" encoded.
500         folder = "[Gmail]/&Tgtm+DBN-"
501   ; example for Traditional Chinese
502         folder = "[Gmail]/&g0l6Pw-"
503
504 For developers to work with git-svn
505 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
506
507 To set up clone from which you can submit code using ``git-svn``, run:
508
509 .. code-block:: console
510
511   % git clone http://llvm.org/git/llvm.git
512   % cd llvm
513   % git svn init https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk --username=<username>
514   % git config svn-remote.svn.fetch :refs/remotes/origin/master
515   % git svn rebase -l  # -l avoids fetching ahead of the git mirror.
516
517   # If you have clang too:
518   % cd tools
519   % git clone http://llvm.org/git/clang.git
520   % cd clang
521   % git svn init https://llvm.org/svn/llvm-project/cfe/trunk --username=<username>
522   % git config svn-remote.svn.fetch :refs/remotes/origin/master
523   % git svn rebase -l
524
525 Likewise for compiler-rt and test-suite.
526
527 To update this clone without generating git-svn tags that conflict with the
528 upstream Git repo, run:
529
530 .. code-block:: console
531
532   % git fetch && (cd tools/clang && git fetch)  # Get matching revisions of both trees.
533   % git checkout master
534   % git svn rebase -l
535   % (cd tools/clang &&
536      git checkout master &&
537      git svn rebase -l)
538
539 Likewise for compiler-rt and test-suite.
540
541 This leaves your working directories on their master branches, so you'll need to
542 ``checkout`` each working branch individually and ``rebase`` it on top of its
543 parent branch.
544
545 For those who wish to be able to update an llvm repo/revert patches easily using
546 git-svn, please look in the directory for the scripts ``git-svnup`` and
547 ``git-svnrevert``.
548
549 To perform the aforementioned update steps go into your source directory and
550 just type ``git-svnup`` or ``git svnup`` and everything will just work.
551
552 If one wishes to revert a commit with git-svn, but do not want the git hash to
553 escape into the commit message, one can use the script ``git-svnrevert`` or
554 ``git svnrevert`` which will take in the git hash for the commit you want to
555 revert, look up the appropriate svn revision, and output a message where all
556 references to the git hash have been replaced with the svn revision.
557
558 To commit back changes via git-svn, use ``git svn dcommit``:
559
560 .. code-block:: console
561
562   % git svn dcommit
563
564 Note that git-svn will create one SVN commit for each Git commit you have pending,
565 so squash and edit each commit before executing ``dcommit`` to make sure they all
566 conform to the coding standards and the developers' policy.
567
568 On success, ``dcommit`` will rebase against the HEAD of SVN, so to avoid conflict,
569 please make sure your current branch is up-to-date (via fetch/rebase) before
570 proceeding.
571
572 The git-svn metadata can get out of sync after you mess around with branches and
573 ``dcommit``. When that happens, ``git svn dcommit`` stops working, complaining
574 about files with uncommitted changes. The fix is to rebuild the metadata:
575
576 .. code-block:: console
577
578   % rm -rf .git/svn
579   % git svn rebase -l
580
581 Please, refer to the Git-SVN manual (``man git-svn``) for more information.
582
583 Local LLVM Configuration
584 ------------------------
585
586 Once checked out from the Subversion repository, the LLVM suite source code must
587 be configured via the ``configure`` script.  This script sets variables in the
588 various ``*.in`` files, most notably ``llvm/Makefile.config`` and
589 ``llvm/include/Config/config.h``.  It also populates *OBJ_ROOT* with the
590 Makefiles needed to begin building LLVM.
591
592 The following environment variables are used by the ``configure`` script to
593 configure the build system:
594
595 +------------+-----------------------------------------------------------+
596 | Variable   | Purpose                                                   |
597 +============+===========================================================+
598 | CC         | Tells ``configure`` which C compiler to use.  By default, |
599 |            | ``configure`` will check ``PATH`` for ``clang`` and GCC C |
600 |            | compilers (in this order).  Use this variable to override |
601 |            | ``configure``\'s  default behavior.                       |
602 +------------+-----------------------------------------------------------+
603 | CXX        | Tells ``configure`` which C++ compiler to use.  By        |
604 |            | default, ``configure`` will check ``PATH`` for            |
605 |            | ``clang++`` and GCC C++ compilers (in this order).  Use   |
606 |            | this variable to override  ``configure``'s default        |
607 |            | behavior.                                                 |
608 +------------+-----------------------------------------------------------+
609
610 The following options can be used to set or enable LLVM specific options:
611
612 ``--enable-optimized``
613
614   Enables optimized compilation (debugging symbols are removed and GCC
615   optimization flags are enabled). Note that this is the default setting if you
616   are using the LLVM distribution. The default behavior of an Subversion
617   checkout is to use an unoptimized build (also known as a debug build).
618
619 ``--enable-debug-runtime``
620
621   Enables debug symbols in the runtime libraries. The default is to strip debug
622   symbols from the runtime libraries.
623
624 ``--enable-jit``
625
626   Compile the Just In Time (JIT) compiler functionality.  This is not available
627   on all platforms.  The default is dependent on platform, so it is best to
628   explicitly enable it if you want it.
629
630 ``--enable-targets=target-option``
631
632   Controls which targets will be built and linked into llc. The default value
633   for ``target_options`` is "all" which builds and links all available targets.
634   The value "host-only" can be specified to build only a native compiler (no
635   cross-compiler targets available). The "native" target is selected as the
636   target of the build host. You can also specify a comma separated list of
637   target names that you want available in llc. The target names use all lower
638   case. The current set of targets is:
639
640     ``arm, cpp, hexagon, mips, mipsel, msp430, powerpc, ptx, sparc, spu,
641     systemz, x86, x86_64, xcore``.
642
643 ``--enable-doxygen``
644
645   Look for the doxygen program and enable construction of doxygen based
646   documentation from the source code. This is disabled by default because
647   generating the documentation can take a long time and producess 100s of
648   megabytes of output.
649
650 ``--with-udis86``
651
652   LLVM can use external disassembler library for various purposes (now it's used
653   only for examining code produced by JIT). This option will enable usage of
654   `udis86 <http://udis86.sourceforge.net/>`_ x86 (both 32 and 64 bits)
655   disassembler library.
656
657 To configure LLVM, follow these steps:
658
659 #. Change directory into the object root directory:
660
661    .. code-block:: console
662
663      % cd OBJ_ROOT
664
665 #. Run the ``configure`` script located in the LLVM source tree:
666
667    .. code-block:: console
668
669      % SRC_ROOT/configure --prefix=/install/path [other options]
670
671 Compiling the LLVM Suite Source Code
672 ------------------------------------
673
674 Once you have configured LLVM, you can build it.  There are three types of
675 builds:
676
677 Debug Builds
678
679   These builds are the default when one is using an Subversion checkout and
680   types ``gmake`` (unless the ``--enable-optimized`` option was used during
681   configuration).  The build system will compile the tools and libraries with
682   debugging information.  To get a Debug Build using the LLVM distribution the
683   ``--disable-optimized`` option must be passed to ``configure``.
684
685 Release (Optimized) Builds
686
687   These builds are enabled with the ``--enable-optimized`` option to
688   ``configure`` or by specifying ``ENABLE_OPTIMIZED=1`` on the ``gmake`` command
689   line.  For these builds, the build system will compile the tools and libraries
690   with GCC optimizations enabled and strip debugging information from the
691   libraries and executables it generates.  Note that Release Builds are default
692   when using an LLVM distribution.
693
694 Profile Builds
695
696   These builds are for use with profiling.  They compile profiling information
697   into the code for use with programs like ``gprof``.  Profile builds must be
698   started by specifying ``ENABLE_PROFILING=1`` on the ``gmake`` command line.
699
700 Once you have LLVM configured, you can build it by entering the *OBJ_ROOT*
701 directory and issuing the following command:
702
703 .. code-block:: console
704
705   % gmake
706
707 If the build fails, please `check here`_ to see if you are using a version of
708 GCC that is known not to compile LLVM.
709
710 If you have multiple processors in your machine, you may wish to use some of the
711 parallel build options provided by GNU Make.  For example, you could use the
712 command:
713
714 .. code-block:: console
715
716   % gmake -j2
717
718 There are several special targets which are useful when working with the LLVM
719 source code:
720
721 ``gmake clean``
722
723   Removes all files generated by the build.  This includes object files,
724   generated C/C++ files, libraries, and executables.
725
726 ``gmake dist-clean``
727
728   Removes everything that ``gmake clean`` does, but also removes files generated
729   by ``configure``.  It attempts to return the source tree to the original state
730   in which it was shipped.
731
732 ``gmake install``
733
734   Installs LLVM header files, libraries, tools, and documentation in a hierarchy
735   under ``$PREFIX``, specified with ``./configure --prefix=[dir]``, which
736   defaults to ``/usr/local``.
737
738 ``gmake -C runtime install-bytecode``
739
740   Assuming you built LLVM into $OBJDIR, when this command is run, it will
741   install bitcode libraries into the GCC front end's bitcode library directory.
742   If you need to update your bitcode libraries, this is the target to use once
743   you've built them.
744
745 Please see the `Makefile Guide <MakefileGuide.html>`_ for further details on
746 these ``make`` targets and descriptions of other targets available.
747
748 It is also possible to override default values from ``configure`` by declaring
749 variables on the command line.  The following are some examples:
750
751 ``gmake ENABLE_OPTIMIZED=1``
752
753   Perform a Release (Optimized) build.
754
755 ``gmake ENABLE_OPTIMIZED=1 DISABLE_ASSERTIONS=1``
756
757   Perform a Release (Optimized) build without assertions enabled.
758  
759 ``gmake ENABLE_OPTIMIZED=0``
760
761   Perform a Debug build.
762
763 ``gmake ENABLE_PROFILING=1``
764
765   Perform a Profiling build.
766
767 ``gmake VERBOSE=1``
768
769   Print what ``gmake`` is doing on standard output.
770
771 ``gmake TOOL_VERBOSE=1``
772
773   Ask each tool invoked by the makefiles to print out what it is doing on 
774   the standard output. This also implies ``VERBOSE=1``.
775
776 Every directory in the LLVM object tree includes a ``Makefile`` to build it and
777 any subdirectories that it contains.  Entering any directory inside the LLVM
778 object tree and typing ``gmake`` should rebuild anything in or below that
779 directory that is out of date.
780
781 This does not apply to building the documentation.
782 LLVM's (non-Doxygen) documentation is produced with the
783 `Sphinx <http://sphinx-doc.org/>`_ documentation generation system.
784 There are some HTML documents that have not yet been converted to the new
785 system (which uses the easy-to-read and easy-to-write
786 `reStructuredText <http://sphinx-doc.org/rest.html>`_ plaintext markup
787 language).
788 The generated documentation is built in the ``SRC_ROOT/docs`` directory using
789 a special makefile.
790 For instructions on how to install Sphinx, see
791 `Sphinx Introduction for LLVM Developers
792 <http://lld.llvm.org/sphinx_intro.html>`_.
793 After following the instructions there for installing Sphinx, build the LLVM
794 HTML documentation by doing the following:
795
796 .. code-block:: console
797
798   $ cd SRC_ROOT/docs
799   $ make -f Makefile.sphinx
800
801 This creates a ``_build/html`` sub-directory with all of the HTML files, not
802 just the generated ones.
803 This directory corresponds to ``llvm.org/docs``.
804 For example, ``_build/html/SphinxQuickstartTemplate.html`` corresponds to
805 ``llvm.org/docs/SphinxQuickstartTemplate.html``.
806 The :doc:`SphinxQuickstartTemplate` is useful when creating a new document.
807
808 Cross-Compiling LLVM
809 --------------------
810
811 It is possible to cross-compile LLVM itself. That is, you can create LLVM
812 executables and libraries to be hosted on a platform different from the platform
813 where they are built (a Canadian Cross build). To configure a cross-compile,
814 supply the configure script with ``--build`` and ``--host`` options that are
815 different. The values of these options must be legal target triples that your
816 GCC compiler supports.
817
818 The result of such a build is executables that are not runnable on on the build
819 host (--build option) but can be executed on the compile host (--host option).
820
821 Check :doc:`HowToCrossCompileLLVM` and `Clang docs on how to cross-compile in general
822 <http://clang.llvm.org/docs/CrossCompilation.html>`_ for more information
823 about cross-compiling.
824
825 The Location of LLVM Object Files
826 ---------------------------------
827
828 The LLVM build system is capable of sharing a single LLVM source tree among
829 several LLVM builds.  Hence, it is possible to build LLVM for several different
830 platforms or configurations using the same source tree.
831
832 This is accomplished in the typical autoconf manner:
833
834 * Change directory to where the LLVM object files should live:
835
836   .. code-block:: console
837
838     % cd OBJ_ROOT
839
840 * Run the ``configure`` script found in the LLVM source directory:
841
842   .. code-block:: console
843
844     % SRC_ROOT/configure
845
846 The LLVM build will place files underneath *OBJ_ROOT* in directories named after
847 the build type:
848
849 Debug Builds with assertions enabled (the default)
850
851   Tools
852
853     ``OBJ_ROOT/Debug+Asserts/bin``
854
855   Libraries
856
857     ``OBJ_ROOT/Debug+Asserts/lib``
858
859 Release Builds
860
861   Tools
862
863     ``OBJ_ROOT/Release/bin``
864
865   Libraries
866
867     ``OBJ_ROOT/Release/lib``
868
869 Profile Builds
870
871   Tools
872
873     ``OBJ_ROOT/Profile/bin``
874
875   Libraries
876
877     ``OBJ_ROOT/Profile/lib``
878
879 Optional Configuration Items
880 ----------------------------
881
882 If you're running on a Linux system that supports the `binfmt_misc
883 <http://en.wikipedia.org/wiki/binfmt_misc>`_
884 module, and you have root access on the system, you can set your system up to
885 execute LLVM bitcode files directly. To do this, use commands like this (the
886 first command may not be required if you are already using the module):
887
888 .. code-block:: console
889
890   % mount -t binfmt_misc none /proc/sys/fs/binfmt_misc
891   % echo ':llvm:M::BC::/path/to/lli:' > /proc/sys/fs/binfmt_misc/register
892   % chmod u+x hello.bc   (if needed)
893   % ./hello.bc
894
895 This allows you to execute LLVM bitcode files directly.  On Debian, you can also
896 use this command instead of the 'echo' command above:
897
898 .. code-block:: console
899
900   % sudo update-binfmts --install llvm /path/to/lli --magic 'BC'
901
902 .. _Program Layout:
903 .. _general layout:
904
905 Program Layout
906 ==============
907
908 One useful source of information about the LLVM source base is the LLVM `doxygen
909 <http://www.doxygen.org/>`_ documentation available at
910 `<http://llvm.org/doxygen/>`_.  The following is a brief introduction to code
911 layout:
912
913 ``llvm/examples``
914 -----------------
915
916 This directory contains some simple examples of how to use the LLVM IR and JIT.
917
918 ``llvm/include``
919 ----------------
920
921 This directory contains public header files exported from the LLVM library. The
922 three main subdirectories of this directory are:
923
924 ``llvm/include/llvm``
925
926   This directory contains all of the LLVM specific header files.  This directory
927   also has subdirectories for different portions of LLVM: ``Analysis``,
928   ``CodeGen``, ``Target``, ``Transforms``, etc...
929
930 ``llvm/include/llvm/Support``
931
932   This directory contains generic support libraries that are provided with LLVM
933   but not necessarily specific to LLVM. For example, some C++ STL utilities and
934   a Command Line option processing library store their header files here.
935
936 ``llvm/include/llvm/Config``
937
938   This directory contains header files configured by the ``configure`` script.
939   They wrap "standard" UNIX and C header files.  Source code can include these
940   header files which automatically take care of the conditional #includes that
941   the ``configure`` script generates.
942
943 ``llvm/lib``
944 ------------
945
946 This directory contains most of the source files of the LLVM system. In LLVM,
947 almost all code exists in libraries, making it very easy to share code among the
948 different `tools`_.
949
950 ``llvm/lib/VMCore/``
951
952   This directory holds the core LLVM source files that implement core classes
953   like Instruction and BasicBlock.
954
955 ``llvm/lib/AsmParser/``
956
957   This directory holds the source code for the LLVM assembly language parser
958   library.
959
960 ``llvm/lib/Bitcode/``
961
962   This directory holds code for reading and write LLVM bitcode.
963
964 ``llvm/lib/Analysis/``
965
966   This directory contains a variety of different program analyses, such as
967   Dominator Information, Call Graphs, Induction Variables, Interval
968   Identification, Natural Loop Identification, etc.
969
970 ``llvm/lib/Transforms/``
971
972   This directory contains the source code for the LLVM to LLVM program
973   transformations, such as Aggressive Dead Code Elimination, Sparse Conditional
974   Constant Propagation, Inlining, Loop Invariant Code Motion, Dead Global
975   Elimination, and many others.
976
977 ``llvm/lib/Target/``
978
979   This directory contains files that describe various target architectures for
980   code generation.  For example, the ``llvm/lib/Target/X86`` directory holds the
981   X86 machine description while ``llvm/lib/Target/ARM`` implements the ARM
982   backend.
983     
984 ``llvm/lib/CodeGen/``
985
986   This directory contains the major parts of the code generator: Instruction
987   Selector, Instruction Scheduling, and Register Allocation.
988
989 ``llvm/lib/MC/``
990
991   (FIXME: T.B.D.)
992
993 ``llvm/lib/Debugger/``
994
995   This directory contains the source level debugger library that makes it
996   possible to instrument LLVM programs so that a debugger could identify source
997   code locations at which the program is executing.
998
999 ``llvm/lib/ExecutionEngine/``
1000
1001   This directory contains libraries for executing LLVM bitcode directly at
1002   runtime in both interpreted and JIT compiled fashions.
1003
1004 ``llvm/lib/Support/``
1005
1006   This directory contains the source code that corresponds to the header files
1007   located in ``llvm/include/ADT/`` and ``llvm/include/Support/``.
1008
1009 ``llvm/projects``
1010 -----------------
1011
1012 This directory contains projects that are not strictly part of LLVM but are
1013 shipped with LLVM. This is also the directory where you should create your own
1014 LLVM-based projects. See ``llvm/projects/sample`` for an example of how to set
1015 up your own project.
1016
1017 ``llvm/runtime``
1018 ----------------
1019
1020 This directory contains libraries which are compiled into LLVM bitcode and used
1021 when linking programs with the Clang front end.  Most of these libraries are
1022 skeleton versions of real libraries; for example, libc is a stripped down
1023 version of glibc.
1024
1025 Unlike the rest of the LLVM suite, this directory needs the LLVM GCC front end
1026 to compile.
1027
1028 ``llvm/test``
1029 -------------
1030
1031 This directory contains feature and regression tests and other basic sanity
1032 checks on the LLVM infrastructure. These are intended to run quickly and cover a
1033 lot of territory without being exhaustive.
1034
1035 ``test-suite``
1036 --------------
1037
1038 This is not a directory in the normal llvm module; it is a separate Subversion
1039 module that must be checked out (usually to ``projects/test-suite``).  This
1040 module contains a comprehensive correctness, performance, and benchmarking test
1041 suite for LLVM. It is a separate Subversion module because not every LLVM user
1042 is interested in downloading or building such a comprehensive test suite. For
1043 further details on this test suite, please see the :doc:`Testing Guide
1044 <TestingGuide>` document.
1045
1046 .. _tools:
1047
1048 ``llvm/tools``
1049 --------------
1050
1051 The **tools** directory contains the executables built out of the libraries
1052 above, which form the main part of the user interface.  You can always get help
1053 for a tool by typing ``tool_name -help``.  The following is a brief introduction
1054 to the most important tools.  More detailed information is in
1055 the `Command Guide <CommandGuide/index.html>`_.
1056
1057 ``bugpoint``
1058
1059   ``bugpoint`` is used to debug optimization passes or code generation backends
1060   by narrowing down the given test case to the minimum number of passes and/or
1061   instructions that still cause a problem, whether it is a crash or
1062   miscompilation. See `<HowToSubmitABug.html>`_ for more information on using
1063   ``bugpoint``.
1064
1065 ``llvm-ar``
1066
1067   The archiver produces an archive containing the given LLVM bitcode files,
1068   optionally with an index for faster lookup.
1069   
1070 ``llvm-as``
1071
1072   The assembler transforms the human readable LLVM assembly to LLVM bitcode.
1073
1074 ``llvm-dis``
1075
1076   The disassembler transforms the LLVM bitcode to human readable LLVM assembly.
1077
1078 ``llvm-link``
1079
1080   ``llvm-link``, not surprisingly, links multiple LLVM modules into a single
1081   program.
1082   
1083 ``lli``
1084
1085   ``lli`` is the LLVM interpreter, which can directly execute LLVM bitcode
1086   (although very slowly...). For architectures that support it (currently x86,
1087   Sparc, and PowerPC), by default, ``lli`` will function as a Just-In-Time
1088   compiler (if the functionality was compiled in), and will execute the code
1089   *much* faster than the interpreter.
1090
1091 ``llc``
1092
1093   ``llc`` is the LLVM backend compiler, which translates LLVM bitcode to a
1094   native code assembly file or to C code (with the ``-march=c`` option).
1095
1096 ``opt``
1097
1098   ``opt`` reads LLVM bitcode, applies a series of LLVM to LLVM transformations
1099   (which are specified on the command line), and then outputs the resultant
1100   bitcode.  The '``opt -help``' command is a good way to get a list of the
1101   program transformations available in LLVM.
1102
1103   ``opt`` can also be used to run a specific analysis on an input LLVM bitcode
1104   file and print out the results.  It is primarily useful for debugging
1105   analyses, or familiarizing yourself with what an analysis does.
1106
1107 ``llvm/utils``
1108 --------------
1109
1110 This directory contains utilities for working with LLVM source code, and some of
1111 the utilities are actually required as part of the build process because they
1112 are code generators for parts of LLVM infrastructure.
1113
1114
1115 ``codegen-diff``
1116
1117   ``codegen-diff`` is a script that finds differences between code that LLC
1118   generates and code that LLI generates. This is a useful tool if you are
1119   debugging one of them, assuming that the other generates correct output. For
1120   the full user manual, run ```perldoc codegen-diff'``.
1121
1122 ``emacs/``
1123
1124   The ``emacs`` directory contains syntax-highlighting files which will work
1125   with Emacs and XEmacs editors, providing syntax highlighting support for LLVM
1126   assembly files and TableGen description files. For information on how to use
1127   the syntax files, consult the ``README`` file in that directory.
1128
1129 ``getsrcs.sh``
1130
1131   The ``getsrcs.sh`` script finds and outputs all non-generated source files,
1132   which is useful if one wishes to do a lot of development across directories
1133   and does not want to individually find each file. One way to use it is to run,
1134   for example: ``xemacs `utils/getsources.sh``` from the top of your LLVM source
1135   tree.
1136
1137 ``llvmgrep``
1138
1139   This little tool performs an ``egrep -H -n`` on each source file in LLVM and
1140   passes to it a regular expression provided on ``llvmgrep``'s command
1141   line. This is a very efficient way of searching the source base for a
1142   particular regular expression.
1143
1144 ``makellvm``
1145
1146   The ``makellvm`` script compiles all files in the current directory and then
1147   compiles and links the tool that is the first argument. For example, assuming
1148   you are in the directory ``llvm/lib/Target/Sparc``, if ``makellvm`` is in your
1149   path, simply running ``makellvm llc`` will make a build of the current
1150   directory, switch to directory ``llvm/tools/llc`` and build it, causing a
1151   re-linking of LLC.
1152
1153 ``TableGen/``
1154
1155   The ``TableGen`` directory contains the tool used to generate register
1156   descriptions, instruction set descriptions, and even assemblers from common
1157   TableGen description files.
1158
1159 ``vim/``
1160
1161   The ``vim`` directory contains syntax-highlighting files which will work with
1162   the VIM editor, providing syntax highlighting support for LLVM assembly files
1163   and TableGen description files. For information on how to use the syntax
1164   files, consult the ``README`` file in that directory.
1165
1166 .. _simple example:
1167
1168 An Example Using the LLVM Tool Chain
1169 ====================================
1170
1171 This section gives an example of using LLVM with the Clang front end.
1172
1173 Example with clang
1174 ------------------
1175
1176 #. First, create a simple C file, name it 'hello.c':
1177
1178    .. code-block:: c
1179
1180      #include <stdio.h>
1181
1182      int main() {
1183        printf("hello world\n");
1184        return 0;
1185      }
1186
1187 #. Next, compile the C file into a native executable:
1188
1189    .. code-block:: console
1190
1191      % clang hello.c -o hello
1192
1193    .. note::
1194
1195      Clang works just like GCC by default.  The standard -S and -c arguments
1196      work as usual (producing a native .s or .o file, respectively).
1197
1198 #. Next, compile the C file into an LLVM bitcode file:
1199
1200    .. code-block:: console
1201
1202      % clang -O3 -emit-llvm hello.c -c -o hello.bc
1203
1204    The -emit-llvm option can be used with the -S or -c options to emit an LLVM
1205    ``.ll`` or ``.bc`` file (respectively) for the code.  This allows you to use
1206    the `standard LLVM tools <CommandGuide/index.html>`_ on the bitcode file.
1207
1208 #. Run the program in both forms. To run the program, use:
1209
1210    .. code-block:: console
1211
1212       % ./hello
1213  
1214    and
1215
1216    .. code-block:: console
1217
1218      % lli hello.bc
1219
1220    The second examples shows how to invoke the LLVM JIT, :doc:`lli
1221    <CommandGuide/lli>`.
1222
1223 #. Use the ``llvm-dis`` utility to take a look at the LLVM assembly code:
1224
1225    .. code-block:: console
1226
1227      % llvm-dis < hello.bc | less
1228
1229 #. Compile the program to native assembly using the LLC code generator:
1230
1231    .. code-block:: console
1232
1233      % llc hello.bc -o hello.s
1234
1235 #. Assemble the native assembly language file into a program:
1236
1237    .. code-block:: console
1238
1239      % /opt/SUNWspro/bin/cc -xarch=v9 hello.s -o hello.native   # On Solaris
1240
1241      % gcc hello.s -o hello.native                              # On others
1242
1243 #. Execute the native code program:
1244
1245    .. code-block:: console
1246
1247      % ./hello.native
1248
1249    Note that using clang to compile directly to native code (i.e. when the
1250    ``-emit-llvm`` option is not present) does steps 6/7/8 for you.
1251
1252 Common Problems
1253 ===============
1254
1255 If you are having problems building or using LLVM, or if you have any other
1256 general questions about LLVM, please consult the `Frequently Asked
1257 Questions <FAQ.html>`_ page.
1258
1259 .. _links:
1260
1261 Links
1262 =====
1263
1264 This document is just an **introduction** on how to use LLVM to do some simple
1265 things... there are many more interesting and complicated things that you can do
1266 that aren't documented here (but we'll gladly accept a patch if you want to
1267 write something up!).  For more information about LLVM, check out:
1268
1269 * `LLVM Homepage <http://llvm.org/>`_
1270 * `LLVM Doxygen Tree <http://llvm.org/doxygen/>`_
1271 * `Starting a Project that Uses LLVM <http://llvm.org/docs/Projects.html>`_