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[oota-llvm.git] / tools / llvmc / doc / LLVMC-Reference.rst
1 ===================================
2 Customizing LLVMC: Reference Manual
3 ===================================
4 ..
5    This file was automatically generated by rst2html.
6    Please do not edit directly!
7    The ReST source lives in the directory 'tools/llvmc/doc'.
8
9 .. contents::
10
11 .. raw:: html
12
13    <div class="doc_author">
14    <p>Written by <a href="mailto:foldr@codedgers.com">Mikhail Glushenkov</a></p>
15    </div>
16
17 Introduction
18 ============
19
20 LLVMC is a generic compiler driver, designed to be customizable and
21 extensible. It plays the same role for LLVM as the ``gcc`` program
22 does for GCC - LLVMC's job is essentially to transform a set of input
23 files into a set of targets depending on configuration rules and user
24 options. What makes LLVMC different is that these transformation rules
25 are completely customizable - in fact, LLVMC knows nothing about the
26 specifics of transformation (even the command-line options are mostly
27 not hard-coded) and regards the transformation structure as an
28 abstract graph. The structure of this graph is completely determined
29 by plugins, which can be either statically or dynamically linked. This
30 makes it possible to easily adapt LLVMC for other purposes - for
31 example, as a build tool for game resources.
32
33 Because LLVMC employs TableGen_ as its configuration language, you
34 need to be familiar with it to customize LLVMC.
35
36 .. _TableGen: http://llvm.org/docs/TableGenFundamentals.html
37
38
39 Compiling with LLVMC
40 ====================
41
42 LLVMC tries hard to be as compatible with ``gcc`` as possible,
43 although there are some small differences. Most of the time, however,
44 you shouldn't be able to notice them::
45
46      $ # This works as expected:
47      $ llvmc -O3 -Wall hello.cpp
48      $ ./a.out
49      hello
50
51 One nice feature of LLVMC is that one doesn't have to distinguish between
52 different compilers for different languages (think ``g++`` vs.  ``gcc``) - the
53 right toolchain is chosen automatically based on input language names (which
54 are, in turn, determined from file extensions). If you want to force files
55 ending with ".c" to compile as C++, use the ``-x`` option, just like you would
56 do it with ``gcc``::
57
58       $ # hello.c is really a C++ file
59       $ llvmc -x c++ hello.c
60       $ ./a.out
61       hello
62
63 On the other hand, when using LLVMC as a linker to combine several C++
64 object files you should provide the ``--linker`` option since it's
65 impossible for LLVMC to choose the right linker in that case::
66
67     $ llvmc -c hello.cpp
68     $ llvmc hello.o
69     [A lot of link-time errors skipped]
70     $ llvmc --linker=c++ hello.o
71     $ ./a.out
72     hello
73
74 By default, LLVMC uses ``llvm-gcc`` to compile the source code. It is also
75 possible to choose the ``clang`` compiler with the ``-clang`` option.
76
77
78 Predefined options
79 ==================
80
81 LLVMC has some built-in options that can't be overridden in the
82 configuration libraries:
83
84 * ``-o FILE`` - Output file name.
85
86 * ``-x LANGUAGE`` - Specify the language of the following input files
87   until the next -x option.
88
89 * ``-load PLUGIN_NAME`` - Load the specified plugin DLL. Example:
90   ``-load $LLVM_DIR/Release/lib/LLVMCSimple.so``.
91
92 * ``-v`` - Enable verbose mode, i.e. print out all executed commands.
93
94 * ``--save-temps`` - Write temporary files to the current directory and do not
95   delete them on exit. This option can also take an argument: the
96   ``--save-temps=obj`` switch will write files into the directory specified with
97   the ``-o`` option. The ``--save-temps=cwd`` and ``--save-temps`` switches are
98   both synonyms for the default behaviour.
99
100 * ``--temp-dir DIRECTORY`` - Store temporary files in the given directory. This
101   directory is deleted on exit unless ``--save-temps`` is specified. If
102   ``--save-temps=obj`` is also specified, ``--temp-dir`` is given the
103   precedence.
104
105 * ``--check-graph`` - Check the compilation for common errors like mismatched
106   output/input language names, multiple default edges and cycles. Because of
107   plugins, these checks can't be performed at compile-time. Exit with code zero
108   if no errors were found, and return the number of found errors
109   otherwise. Hidden option, useful for debugging LLVMC plugins.
110
111 * ``--view-graph`` - Show a graphical representation of the compilation graph
112   and exit. Requires that you have ``dot`` and ``gv`` programs installed. Hidden
113   option, useful for debugging LLVMC plugins.
114
115 * ``--write-graph`` - Write a ``compilation-graph.dot`` file in the current
116   directory with the compilation graph description in Graphviz format (identical
117   to the file used by the ``--view-graph`` option). The ``-o`` option can be
118   used to set the output file name. Hidden option, useful for debugging LLVMC
119   plugins.
120
121 * ``--help``, ``--help-hidden``, ``--version`` - These options have
122   their standard meaning.
123
124 Compiling LLVMC plugins
125 =======================
126
127 It's easiest to start working on your own LLVMC plugin by copying the
128 skeleton project which lives under ``$LLVMC_DIR/plugins/Simple``::
129
130    $ cd $LLVMC_DIR/plugins
131    $ cp -r Simple MyPlugin
132    $ cd MyPlugin
133    $ ls
134    Makefile PluginMain.cpp Simple.td
135
136 As you can see, our basic plugin consists of only two files (not
137 counting the build script). ``Simple.td`` contains TableGen
138 description of the compilation graph; its format is documented in the
139 following sections. ``PluginMain.cpp`` 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 `below`__).
142
143 __ hooks_
144
145 The first thing that you should do is to change the ``LLVMC_PLUGIN``
146 variable in the ``Makefile`` to avoid conflicts (since this variable
147 is used to name the resulting library)::
148
149    LLVMC_PLUGIN=MyPlugin
150
151 It is also a good idea to rename ``Simple.td`` to something less
152 generic::
153
154    $ mv Simple.td MyPlugin.td
155
156 To build your plugin as a dynamic library, just ``cd`` to its source
157 directory and run ``make``. The resulting file will be called
158 ``plugin_llvmc_$(LLVMC_PLUGIN).$(DLL_EXTENSION)`` (in our case,
159 ``plugin_llvmc_MyPlugin.so``). This library can be then loaded in with the
160 ``-load`` option. Example::
161
162     $ cd $LLVMC_DIR/plugins/Simple
163     $ make
164     $ llvmc -load $LLVM_DIR/Release/lib/plugin_llvmc_Simple.so
165
166 Compiling standalone LLVMC-based drivers
167 ========================================
168
169 By default, the ``llvmc`` executable consists of a driver core plus several
170 statically linked plugins (``Base`` and ``Clang`` at the moment). You can
171 produce a standalone LLVMC-based driver executable by linking the core with your
172 own plugins. The recommended way to do this is by starting with the provided
173 ``Skeleton`` example (``$LLVMC_DIR/example/Skeleton``)::
174
175     $ cd $LLVMC_DIR/example/
176     $ cp -r Skeleton mydriver
177     $ cd mydriver
178     $ vim Makefile
179     [...]
180     $ make
181
182 If you're compiling LLVM with different source and object directories, then you
183 must perform the following additional steps before running ``make``::
184
185     # LLVMC_SRC_DIR = $LLVM_SRC_DIR/tools/llvmc/
186     # LLVMC_OBJ_DIR = $LLVM_OBJ_DIR/tools/llvmc/
187     $ cp $LLVMC_SRC_DIR/example/mydriver/Makefile \
188       $LLVMC_OBJ_DIR/example/mydriver/
189     $ cd $LLVMC_OBJ_DIR/example/mydriver
190     $ make
191
192 Another way to do the same thing is by using the following command::
193
194     $ cd $LLVMC_DIR
195     $ make LLVMC_BUILTIN_PLUGINS=MyPlugin LLVMC_BASED_DRIVER_NAME=mydriver
196
197 This works with both srcdir == objdir and srcdir != objdir, but assumes that the
198 plugin source directory was placed under ``$LLVMC_DIR/plugins``.
199
200 Sometimes, you will want a 'bare-bones' version of LLVMC that has no
201 built-in plugins. It can be compiled with the following command::
202
203     $ cd $LLVMC_DIR
204     $ make LLVMC_BUILTIN_PLUGINS=""
205
206
207 Customizing LLVMC: the compilation graph
208 ========================================
209
210 Each TableGen configuration file should include the common
211 definitions::
212
213    include "llvm/CompilerDriver/Common.td"
214
215 Internally, LLVMC stores information about possible source
216 transformations in form of a graph. Nodes in this graph represent
217 tools, and edges between two nodes represent a transformation path. A
218 special "root" node is used to mark entry points for the
219 transformations. LLVMC also assigns a weight to each edge (more on
220 this later) to choose between several alternative edges.
221
222 The definition of the compilation graph (see file
223 ``plugins/Base/Base.td`` for an example) is just a list of edges::
224
225     def CompilationGraph : CompilationGraph<[
226         Edge<"root", "llvm_gcc_c">,
227         Edge<"root", "llvm_gcc_assembler">,
228         ...
229
230         Edge<"llvm_gcc_c", "llc">,
231         Edge<"llvm_gcc_cpp", "llc">,
232         ...
233
234         OptionalEdge<"llvm_gcc_c", "opt", (case (switch_on "opt"),
235                                           (inc_weight))>,
236         OptionalEdge<"llvm_gcc_cpp", "opt", (case (switch_on "opt"),
237                                                   (inc_weight))>,
238         ...
239
240         OptionalEdge<"llvm_gcc_assembler", "llvm_gcc_cpp_linker",
241             (case (input_languages_contain "c++"), (inc_weight),
242                   (or (parameter_equals "linker", "g++"),
243                       (parameter_equals "linker", "c++")), (inc_weight))>,
244         ...
245
246         ]>;
247
248 As you can see, the edges can be either default or optional, where
249 optional edges are differentiated by an additional ``case`` expression
250 used to calculate the weight of this edge. Notice also that we refer
251 to tools via their names (as strings). This makes it possible to add
252 edges to an existing compilation graph in plugins without having to
253 know about all tool definitions used in the graph.
254
255 The default edges are assigned a weight of 1, and optional edges get a
256 weight of 0 + 2*N where N is the number of tests that evaluated to
257 true in the ``case`` expression. It is also possible to provide an
258 integer parameter to ``inc_weight`` and ``dec_weight`` - in this case,
259 the weight is increased (or decreased) by the provided value instead
260 of the default 2. It is also possible to change the default weight of
261 an optional edge by using the ``default`` clause of the ``case``
262 construct.
263
264 When passing an input file through the graph, LLVMC picks the edge
265 with the maximum weight. To avoid ambiguity, there should be only one
266 default edge between two nodes (with the exception of the root node,
267 which gets a special treatment - there you are allowed to specify one
268 default edge *per language*).
269
270 When multiple plugins are loaded, their compilation graphs are merged
271 together. Since multiple edges that have the same end nodes are not
272 allowed (i.e. the graph is not a multigraph), an edge defined in
273 several plugins will be replaced by the definition from the plugin
274 that was loaded last. Plugin load order can be controlled by using the
275 plugin priority feature described above.
276
277 To get a visual representation of the compilation graph (useful for
278 debugging), run ``llvmc --view-graph``. You will need ``dot`` and
279 ``gsview`` installed for this to work properly.
280
281 Describing options
282 ==================
283
284 Command-line options that the plugin supports are defined by using an
285 ``OptionList``::
286
287     def Options : OptionList<[
288     (switch_option "E", (help "Help string")),
289     (alias_option "quiet", "q")
290     ...
291     ]>;
292
293 As you can see, the option list is just a list of DAGs, where each DAG
294 is an option description consisting of the option name and some
295 properties. A plugin can define more than one option list (they are
296 all merged together in the end), which can be handy if one wants to
297 separate option groups syntactically.
298
299 * Possible option types:
300
301    - ``switch_option`` - a simple boolean switch without arguments, for example
302      ``-O2`` or ``-time``. At most one occurrence is allowed.
303
304    - ``parameter_option`` - option that takes one argument, for example
305      ``-std=c99``. It is also allowed to use spaces instead of the equality
306      sign: ``-std c99``. At most one occurrence is allowed.
307
308    - ``parameter_list_option`` - same as the above, but more than one option
309      occurence is allowed.
310
311    - ``prefix_option`` - same as the parameter_option, but the option name and
312      argument do not have to be separated. Example: ``-ofile``. This can be also
313      specified as ``-o file``; however, ``-o=file`` will be parsed incorrectly
314      (``=file`` will be interpreted as option value). At most one occurrence is
315      allowed.
316
317    - ``prefix_list_option`` - same as the above, but more than one occurence of
318      the option is allowed; example: ``-lm -lpthread``.
319
320    - ``alias_option`` - a special option type for creating aliases. Unlike other
321      option types, aliases are not allowed to have any properties besides the
322      aliased option name. Usage example: ``(alias_option "preprocess", "E")``
323
324
325 * Possible option properties:
326
327    - ``help`` - help string associated with this option. Used for ``--help``
328      output.
329
330    - ``required`` - this option must be specified exactly once (or, in case of
331      the list options without the ``multi_val`` property, at least
332      once). Incompatible with ``zero_or_one`` and ``one_or_more``.
333
334    - ``one_or_more`` - the option must be specified at least one time. Useful
335      only for list options in conjunction with ``multi_val``; for ordinary lists
336      it is synonymous with ``required``. Incompatible with ``required`` and
337      ``zero_or_one``.
338
339    - ``optional`` - the option can be specified zero or one times. Useful only
340      for list options in conjunction with ``multi_val``. Incompatible with
341      ``required`` and ``one_or_more``.
342
343    - ``hidden`` - the description of this option will not appear in
344      the ``--help`` output (but will appear in the ``--help-hidden``
345      output).
346
347    - ``really_hidden`` - the option will not be mentioned in any help
348      output.
349
350    - ``comma_separated`` - Indicates that any commas specified for an option's
351      value should be used to split the value up into multiple values for the
352      option. This property is valid only for list options. In conjunction with
353      ``forward_value`` can be used to implement option forwarding in style of
354      gcc's ``-Wa,``.
355
356    - ``multi_val n`` - this option takes *n* arguments (can be useful in some
357      special cases). Usage example: ``(parameter_list_option "foo", (multi_val
358      3))``; the command-line syntax is '-foo a b c'. Only list options can have
359      this attribute; you can, however, use the ``one_or_more``, ``optional``
360      and ``required`` properties.
361
362    - ``init`` - this option has a default value, either a string (if it is a
363      parameter), or a boolean (if it is a switch; as in C++, boolean constants
364      are called ``true`` and ``false``). List options can't have ``init``
365      attribute.
366      Usage examples: ``(switch_option "foo", (init true))``; ``(prefix_option
367      "bar", (init "baz"))``.
368
369    - ``extern`` - this option is defined in some other plugin, see `below`__.
370
371    __ extern_
372
373 .. _extern:
374
375 External options
376 ----------------
377
378 Sometimes, when linking several plugins together, one plugin needs to
379 access options defined in some other plugin. Because of the way
380 options are implemented, such options must be marked as
381 ``extern``. This is what the ``extern`` option property is
382 for. Example::
383
384      ...
385      (switch_option "E", (extern))
386      ...
387
388 If an external option has additional attributes besides 'extern', they are
389 ignored. See also the section on plugin `priorities`__.
390
391 __ priorities_
392
393 .. _case:
394
395 Conditional evaluation
396 ======================
397
398 The 'case' construct is the main means by which programmability is
399 achieved in LLVMC. It can be used to calculate edge weights, program
400 actions and modify the shell commands to be executed. The 'case'
401 expression is designed after the similarly-named construct in
402 functional languages and takes the form ``(case (test_1), statement_1,
403 (test_2), statement_2, ... (test_N), statement_N)``. The statements
404 are evaluated only if the corresponding tests evaluate to true.
405
406 Examples::
407
408     // Edge weight calculation
409
410     // Increases edge weight by 5 if "-A" is provided on the
411     // command-line, and by 5 more if "-B" is also provided.
412     (case
413         (switch_on "A"), (inc_weight 5),
414         (switch_on "B"), (inc_weight 5))
415
416
417     // Tool command line specification
418
419     // Evaluates to "cmdline1" if the option "-A" is provided on the
420     // command line; to "cmdline2" if "-B" is provided;
421     // otherwise to "cmdline3".
422
423     (case
424         (switch_on "A"), "cmdline1",
425         (switch_on "B"), "cmdline2",
426         (default), "cmdline3")
427
428 Note the slight difference in 'case' expression handling in contexts
429 of edge weights and command line specification - in the second example
430 the value of the ``"B"`` switch is never checked when switch ``"A"`` is
431 enabled, and the whole expression always evaluates to ``"cmdline1"`` in
432 that case.
433
434 Case expressions can also be nested, i.e. the following is legal::
435
436     (case (switch_on "E"), (case (switch_on "o"), ..., (default), ...)
437           (default), ...)
438
439 You should, however, try to avoid doing that because it hurts
440 readability. It is usually better to split tool descriptions and/or
441 use TableGen inheritance instead.
442
443 * Possible tests are:
444
445   - ``switch_on`` - Returns true if a given command-line switch is provided by
446     the user. Can be given a list as argument, in that case ``(switch_on ["foo",
447     "bar", "baz"])`` is equivalent to ``(and (switch_on "foo"), (switch_on
448     "bar"), (switch_on "baz"))``.
449     Example: ``(switch_on "opt")``.
450
451   - ``any_switch_on`` - Given a list of switch options, returns true if any of
452     the switches is turned on.
453     Example: ``(any_switch_on ["foo", "bar", "baz"])`` is equivalent to ``(or
454     (switch_on "foo"), (switch_on "bar"), (switch_on "baz"))``.
455
456   - ``parameter_equals`` - Returns true if a command-line parameter equals
457     a given value.
458     Example: ``(parameter_equals "W", "all")``.
459
460   - ``element_in_list`` - Returns true if a command-line parameter
461     list contains a given value.
462     Example: ``(element_in_list "l", "pthread")``.
463
464   - ``input_languages_contain`` - Returns true if a given language
465     belongs to the current input language set.
466     Example: ``(input_languages_contain "c++")``.
467
468   - ``in_language`` - Evaluates to true if the input file language is equal to
469     the argument. At the moment works only with ``cmd_line`` and ``actions`` (on
470     non-join nodes).
471     Example: ``(in_language "c++")``.
472
473   - ``not_empty`` - Returns true if a given option (which should be either a
474     parameter or a parameter list) is set by the user. Like ``switch_on``, can
475     be also given a list as argument.
476     Example: ``(not_empty "o")``.
477
478   - ``any_not_empty`` - Returns true if ``not_empty`` returns true for any of
479     the options in the list.
480     Example: ``(any_not_empty ["foo", "bar", "baz"])`` is equivalent to ``(or
481     (not_empty "foo"), (not_empty "bar"), (not_empty "baz"))``.
482
483   - ``empty`` - The opposite of ``not_empty``. Equivalent to ``(not (not_empty
484     X))``. Provided for convenience. Can be given a list as argument.
485
486   - ``any_not_empty`` - Returns true if ``not_empty`` returns true for any of
487     the options in the list.
488     Example: ``(any_empty ["foo", "bar", "baz"])`` is equivalent to ``(not (and
489     (not_empty "foo"), (not_empty "bar"), (not_empty "baz")))``.
490
491   - ``single_input_file`` - Returns true if there was only one input file
492     provided on the command-line. Used without arguments:
493     ``(single_input_file)``.
494
495   - ``multiple_input_files`` - Equivalent to ``(not (single_input_file))`` (the
496     case of zero input files is considered an error).
497
498   - ``default`` - Always evaluates to true. Should always be the last
499     test in the ``case`` expression.
500
501   - ``and`` - A standard binary logical combinator that returns true iff all of
502     its arguments return true. Used like this: ``(and (test1), (test2),
503     ... (testN))``. Nesting of ``and`` and ``or`` is allowed, but not
504     encouraged.
505
506   - ``or`` - A binary logical combinator that returns true iff any of its
507     arguments returns true. Example: ``(or (test1), (test2), ... (testN))``.
508
509   - ``not`` - Standard unary logical combinator that negates its
510     argument. Example: ``(not (or (test1), (test2), ... (testN)))``.
511
512
513
514 Writing a tool description
515 ==========================
516
517 As was said earlier, nodes in the compilation graph represent tools,
518 which are described separately. A tool definition looks like this
519 (taken from the ``include/llvm/CompilerDriver/Tools.td`` file)::
520
521   def llvm_gcc_cpp : Tool<[
522       (in_language "c++"),
523       (out_language "llvm-assembler"),
524       (output_suffix "bc"),
525       (cmd_line "llvm-g++ -c $INFILE -o $OUTFILE -emit-llvm"),
526       (sink)
527       ]>;
528
529 This defines a new tool called ``llvm_gcc_cpp``, which is an alias for
530 ``llvm-g++``. As you can see, a tool definition is just a list of
531 properties; most of them should be self-explanatory. The ``sink``
532 property means that this tool should be passed all command-line
533 options that aren't mentioned in the option list.
534
535 The complete list of all currently implemented tool properties follows.
536
537 * Possible tool properties:
538
539   - ``in_language`` - input language name. Can be either a string or a
540     list, in case the tool supports multiple input languages.
541
542   - ``out_language`` - output language name. Multiple output languages are not
543     allowed.
544
545   - ``output_suffix`` - output file suffix. Can also be changed
546     dynamically, see documentation on actions.
547
548   - ``cmd_line`` - the actual command used to run the tool. You can
549     use ``$INFILE`` and ``$OUTFILE`` variables, output redirection
550     with ``>``, hook invocations (``$CALL``), environment variables
551     (via ``$ENV``) and the ``case`` construct.
552
553   - ``join`` - this tool is a "join node" in the graph, i.e. it gets a
554     list of input files and joins them together. Used for linkers.
555
556   - ``sink`` - all command-line options that are not handled by other
557     tools are passed to this tool.
558
559   - ``actions`` - A single big ``case`` expression that specifies how
560     this tool reacts on command-line options (described in more detail
561     `below`__).
562
563 __ actions_
564
565 .. _actions:
566
567 Actions
568 -------
569
570 A tool often needs to react to command-line options, and this is
571 precisely what the ``actions`` property is for. The next example
572 illustrates this feature::
573
574   def llvm_gcc_linker : Tool<[
575       (in_language "object-code"),
576       (out_language "executable"),
577       (output_suffix "out"),
578       (cmd_line "llvm-gcc $INFILE -o $OUTFILE"),
579       (join),
580       (actions (case (not_empty "L"), (forward "L"),
581                      (not_empty "l"), (forward "l"),
582                      (not_empty "dummy"),
583                                [(append_cmd "-dummy1"), (append_cmd "-dummy2")])
584       ]>;
585
586 The ``actions`` tool property is implemented on top of the omnipresent
587 ``case`` expression. It associates one or more different *actions*
588 with given conditions - in the example, the actions are ``forward``,
589 which forwards a given option unchanged, and ``append_cmd``, which
590 appends a given string to the tool execution command. Multiple actions
591 can be associated with a single condition by using a list of actions
592 (used in the example to append some dummy options). The same ``case``
593 construct can also be used in the ``cmd_line`` property to modify the
594 tool command line.
595
596 The "join" property used in the example means that this tool behaves
597 like a linker.
598
599 The list of all possible actions follows.
600
601 * Possible actions:
602
603    - ``append_cmd`` - Append a string to the tool invocation command.
604      Example: ``(case (switch_on "pthread"), (append_cmd "-lpthread"))``.
605
606    - ``error`` - Exit with error.
607      Example: ``(error "Mixing -c and -S is not allowed!")``.
608
609    - ``warning`` - Print a warning.
610      Example: ``(warning "Specifying both -O1 and -O2 is meaningless!")``.
611
612    - ``forward`` - Forward the option unchanged.
613      Example: ``(forward "Wall")``.
614
615    - ``forward_as`` - Change the option's name, but forward the argument
616      unchanged.
617      Example: ``(forward_as "O0", "--disable-optimization")``.
618
619    - ``forward_value`` - Forward only option's value. Cannot be used with switch
620      options (since they don't have values), but works fine with lists.
621      Example: ``(forward_value "Wa,")``.
622
623    - ``forward_transformed_value`` - As above, but applies a hook to the
624      option's value before forwarding (see `below`__). When
625      ``forward_transformed_value`` is applied to a list
626      option, the hook must have signature
627      ``std::string hooks::HookName (const std::vector<std::string>&)``.
628      Example: ``(forward_transformed_value "m", "ConvertToMAttr")``.
629
630      __ hooks_
631
632    - ``output_suffix`` - Modify the output suffix of this tool.
633      Example: ``(output_suffix "i")``.
634
635    - ``stop_compilation`` - Stop compilation after this tool processes its
636      input. Used without arguments.
637      Example: ``(stop_compilation)``.
638
639
640 Language map
641 ============
642
643 If you are adding support for a new language to LLVMC, you'll need to
644 modify the language map, which defines mappings from file extensions
645 to language names. It is used to choose the proper toolchain(s) for a
646 given input file set. Language map definition looks like this::
647
648     def LanguageMap : LanguageMap<
649         [LangToSuffixes<"c++", ["cc", "cp", "cxx", "cpp", "CPP", "c++", "C"]>,
650          LangToSuffixes<"c", ["c"]>,
651          ...
652         ]>;
653
654 For example, without those definitions the following command wouldn't work::
655
656     $ llvmc hello.cpp
657     llvmc: Unknown suffix: cpp
658
659 The language map entries are needed only for the tools that are linked from the
660 root node. Since a tool can't have multiple output languages, for inner nodes of
661 the graph the input and output languages should match. This is enforced at
662 compile-time.
663
664 Option preprocessor
665 ===================
666
667 It is sometimes useful to run error-checking code before processing the
668 compilation graph. For example, if optimization options "-O1" and "-O2" are
669 implemented as switches, we might want to output a warning if the user invokes
670 the driver with both of these options enabled.
671
672 The ``OptionPreprocessor`` feature is reserved specially for these
673 occasions. Example (adapted from the built-in Base plugin)::
674
675
676     def Preprocess : OptionPreprocessor<
677     (case (not (any_switch_on ["O0", "O1", "O2", "O3"])),
678                (set_option "O2"),
679           (and (switch_on "O3"), (any_switch_on ["O0", "O1", "O2"])),
680                (unset_option ["O0", "O1", "O2"]),
681           (and (switch_on "O2"), (any_switch_on ["O0", "O1"])),
682                (unset_option ["O0", "O1"]),
683           (and (switch_on "O1"), (switch_on "O0")),
684                (unset_option "O0"))
685     >;
686
687 Here, ``OptionPreprocessor`` is used to unset all spurious ``-O`` options so
688 that they are not forwarded to the compiler. If no optimization options are
689 specified, ``-O2`` is enabled.
690
691 ``OptionPreprocessor`` is basically a single big ``case`` expression, which is
692 evaluated only once right after the plugin is loaded. The only allowed actions
693 in ``OptionPreprocessor`` are ``error``, ``warning``, and two special actions:
694 ``unset_option`` and ``set_option``. As their names suggest, they can be used to
695 set or unset a given option. To set an option with ``set_option``, use the
696 two-argument form: ``(set_option "parameter", VALUE)``. Here, ``VALUE`` can be
697 either a string, a string list, or a boolean constant.
698
699 For convenience, ``set_option`` and ``unset_option`` also work on lists. That
700 is, instead of ``[(unset_option "A"), (unset_option "B")]`` you can use
701 ``(unset_option ["A", "B"])``. Obviously, ``(set_option ["A", "B"])`` is valid
702 only if both ``A`` and ``B`` are switches.
703
704
705 More advanced topics
706 ====================
707
708 .. _hooks:
709
710 Hooks and environment variables
711 -------------------------------
712
713 Normally, LLVMC executes programs from the system ``PATH``. Sometimes,
714 this is not sufficient: for example, we may want to specify tool paths
715 or names in the configuration file. This can be easily achieved via
716 the hooks mechanism. To write your own hooks, just add their
717 definitions to the ``PluginMain.cpp`` or drop a ``.cpp`` file into the
718 your plugin directory. Hooks should live in the ``hooks`` namespace
719 and have the signature ``std::string hooks::MyHookName ([const char*
720 Arg0 [ const char* Arg2 [, ...]]])``. They can be used from the
721 ``cmd_line`` tool property::
722
723     (cmd_line "$CALL(MyHook)/path/to/file -o $CALL(AnotherHook)")
724
725 To pass arguments to hooks, use the following syntax::
726
727     (cmd_line "$CALL(MyHook, 'Arg1', 'Arg2', 'Arg # 3')/path/to/file -o1 -o2")
728
729 It is also possible to use environment variables in the same manner::
730
731    (cmd_line "$ENV(VAR1)/path/to/file -o $ENV(VAR2)")
732
733 To change the command line string based on user-provided options use
734 the ``case`` expression (documented `above`__)::
735
736     (cmd_line
737       (case
738         (switch_on "E"),
739            "llvm-g++ -E -x c $INFILE -o $OUTFILE",
740         (default),
741            "llvm-g++ -c -x c $INFILE -o $OUTFILE -emit-llvm"))
742
743 __ case_
744
745 .. _priorities:
746
747 How plugins are loaded
748 ----------------------
749
750 It is possible for LLVMC plugins to depend on each other. For example,
751 one can create edges between nodes defined in some other plugin. To
752 make this work, however, that plugin should be loaded first. To
753 achieve this, the concept of plugin priority was introduced. By
754 default, every plugin has priority zero; to specify the priority
755 explicitly, put the following line in your plugin's TableGen file::
756
757     def Priority : PluginPriority<$PRIORITY_VALUE>;
758     # Where PRIORITY_VALUE is some integer > 0
759
760 Plugins are loaded in order of their (increasing) priority, starting
761 with 0. Therefore, the plugin with the highest priority value will be
762 loaded last.
763
764 Debugging
765 ---------
766
767 When writing LLVMC plugins, it can be useful to get a visual view of
768 the resulting compilation graph. This can be achieved via the command
769 line option ``--view-graph``. This command assumes that Graphviz_ and
770 Ghostview_ are installed. There is also a ``--write-graph`` option that
771 creates a Graphviz source file (``compilation-graph.dot``) in the
772 current directory.
773
774 Another useful ``llvmc`` option is ``--check-graph``. It checks the
775 compilation graph for common errors like mismatched output/input
776 language names, multiple default edges and cycles. These checks can't
777 be performed at compile-time because the plugins can load code
778 dynamically. When invoked with ``--check-graph``, ``llvmc`` doesn't
779 perform any compilation tasks and returns the number of encountered
780 errors as its status code.
781
782 .. _Graphviz: http://www.graphviz.org/
783 .. _Ghostview: http://pages.cs.wisc.edu/~ghost/
784
785 Conditioning on the executable name
786 -----------------------------------
787
788 For now, the executable name (the value passed to the driver in ``argv[0]``) is
789 accessible only in the C++ code (i.e. hooks). Use the following code::
790
791     namespace llvmc {
792     extern const char* ProgramName;
793     }
794
795     namespace hooks {
796
797     std::string MyHook() {
798     //...
799     if (strcmp(ProgramName, "mydriver") == 0) {
800        //...
801
802     }
803
804     } // end namespace hooks
805
806 In general, you're encouraged not to make the behaviour dependent on the
807 executable file name, and use command-line switches instead. See for example how
808 the ``Base`` plugin behaves when it needs to choose the correct linker options
809 (think ``g++`` vs. ``gcc``).
810
811 .. raw:: html
812
813    <hr />
814    <address>
815    <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer">
816    <img src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue"
817       alt="Valid CSS" /></a>
818    <a href="http://validator.w3.org/check?uri=referer">
819    <img src="http://www.w3.org/Icons/valid-xhtml10-blue"
820       alt="Valid XHTML 1.0 Transitional"/></a>
821
822    <a href="mailto:foldr@codedgers.com">Mikhail Glushenkov</a><br />
823    <a href="http://llvm.org">LLVM Compiler Infrastructure</a><br />
824
825    Last modified: $Date: 2008-12-11 11:34:48 -0600 (Thu, 11 Dec 2008) $
826    </address>