aec55ae62a609467ab4faabdc69d329e3e78f5d6
[oota-llvm.git] / docs / CommandGuide / llvm-ar.rst
1 llvm-ar - LLVM archiver
2 =======================
3
4
5 SYNOPSIS
6 --------
7
8
9 **llvm-ar** [-]{dmpqrtx}[Rabfikouz] [relpos] [count] <archive> [files...]
10
11
12 DESCRIPTION
13 -----------
14
15
16 The **llvm-ar** command is similar to the common Unix utility, ``ar``. It
17 archives several files together into a single file. The intent for this is
18 to produce archive libraries by LLVM bitcode that can be linked into an
19 LLVM program. However, the archive can contain any kind of file. By default,
20 **llvm-ar** generates a symbol table that makes linking faster because
21 only the symbol table needs to be consulted, not each individual file member
22 of the archive.
23
24 The **llvm-ar** command can be used to *read* both SVR4 and BSD style archive
25 files. However, it cannot be used to write them.  While the **llvm-ar** command
26 produces files that are *almost* identical to the format used by other ``ar``
27 implementations, it has two significant departures in order to make the
28 archive appropriate for LLVM. The first departure is that **llvm-ar** only
29 uses BSD4.4 style long path names (stored immediately after the header) and
30 never contains a string table for long names. The second departure is that the
31 symbol table is formated for efficient construction of an in-memory data
32 structure that permits rapid (red-black tree) lookups. Consequently, archives
33 produced with **llvm-ar** usually won't be readable or editable with any
34 ``ar`` implementation or useful for linking.  Using the ``f`` modifier to flatten
35 file names will make the archive readable by other ``ar`` implementations
36 but not for linking because the symbol table format for LLVM is unique. If an
37 SVR4 or BSD style archive is used with the ``r`` (replace) or ``q`` (quick
38 update) operations, the archive will be reconstructed in LLVM format. This
39 means that the string table will be dropped (in deference to BSD 4.4 long names)
40 and an LLVM symbol table will be added (by default). The system symbol table
41 will be retained.
42
43 Here's where **llvm-ar** departs from previous ``ar`` implementations:
44
45
46 *Symbol Table*
47
48  Since **llvm-ar** is intended to archive bitcode files, the symbol table
49  won't make much sense to anything but LLVM. Consequently, the symbol table's
50  format has been simplified. It consists simply of a sequence of pairs
51  of a file member index number as an LSB 4byte integer and a null-terminated
52  string.
53
54
55
56 *Long Paths*
57
58  Some ``ar`` implementations (SVR4) use a separate file member to record long
59  path names (> 15 characters). **llvm-ar** takes the BSD 4.4 and Mac OS X
60  approach which is to simply store the full path name immediately preceding
61  the data for the file. The path name is null terminated and may contain the
62  slash (/) character.
63
64
65
66 *Compression*
67
68  **llvm-ar** can compress the members of an archive to save space. The
69  compression used depends on what's available on the platform and what choices
70  the LLVM Compressor utility makes. It generally favors bzip2 but will select
71  between "no compression" or bzip2 depending on what makes sense for the
72  file's content.
73
74
75
76 *Directory Recursion*
77
78  Most ``ar`` implementations do not recurse through directories but simply
79  ignore directories if they are presented to the program in the *files*
80  option. **llvm-ar**, however, can recurse through directory structures and
81  add all the files under a directory, if requested.
82
83
84
85 *TOC Verbose Output*
86
87  When **llvm-ar** prints out the verbose table of contents (``tv`` option), it
88  precedes the usual output with a character indicating the basic kind of
89  content in the file. A blank means the file is a regular file. A 'Z' means
90  the file is compressed. A 'B' means the file is an LLVM bitcode file. An
91  'S' means the file is the symbol table.
92
93
94
95
96 OPTIONS
97 -------
98
99
100 The options to **llvm-ar** are compatible with other ``ar`` implementations.
101 However, there are a few modifiers (*zR*) that are not found in other ``ar``
102 implementations. The options to **llvm-ar** specify a single basic operation to
103 perform on the archive, a variety of modifiers for that operation, the name of
104 the archive file, and an optional list of file names. These options are used to
105 determine how **llvm-ar** should process the archive file.
106
107 The Operations and Modifiers are explained in the sections below. The minimal
108 set of options is at least one operator and the name of the archive. Typically
109 archive files end with a ``.a`` suffix, but this is not required. Following
110 the *archive-name* comes a list of *files* that indicate the specific members
111 of the archive to operate on. If the *files* option is not specified, it
112 generally means either "none" or "all" members, depending on the operation.
113
114 Operations
115 ~~~~~~~~~~
116
117
118
119 d
120
121  Delete files from the archive. No modifiers are applicable to this operation.
122  The *files* options specify which members should be removed from the
123  archive. It is not an error if a specified file does not appear in the archive.
124  If no *files* are specified, the archive is not modified.
125
126
127
128 m[abi]
129
130  Move files from one location in the archive to another. The *a*, *b*, and
131  *i* modifiers apply to this operation. The *files* will all be moved
132  to the location given by the modifiers. If no modifiers are used, the files
133  will be moved to the end of the archive. If no *files* are specified, the
134  archive is not modified.
135
136
137
138 p[k]
139
140  Print files to the standard output. The *k* modifier applies to this
141  operation. This operation simply prints the *files* indicated to the
142  standard output. If no *files* are specified, the entire archive is printed.
143  Printing bitcode files is ill-advised as they might confuse your terminal
144  settings. The *p* operation never modifies the archive.
145
146
147
148 q[Rfz]
149
150  Quickly append files to the end of the archive. The *R*, *f*, and *z*
151  modifiers apply to this operation.  This operation quickly adds the
152  *files* to the archive without checking for duplicates that should be
153  removed first. If no *files* are specified, the archive is not modified.
154  Because of the way that **llvm-ar** constructs the archive file, its dubious
155  whether the *q* operation is any faster than the *r* operation.
156
157
158
159 r[Rabfuz]
160
161  Replace or insert file members. The *R*, *a*, *b*, *f*, *u*, and *z*
162  modifiers apply to this operation. This operation will replace existing
163  *files* or insert them at the end of the archive if they do not exist. If no
164  *files* are specified, the archive is not modified.
165
166
167
168 t[v]
169
170  Print the table of contents. Without any modifiers, this operation just prints
171  the names of the members to the standard output. With the *v* modifier,
172  **llvm-ar** also prints out the file type (B=bitcode, Z=compressed, S=symbol
173  table, blank=regular file), the permission mode, the owner and group, the
174  size, and the date. If any *files* are specified, the listing is only for
175  those files. If no *files* are specified, the table of contents for the
176  whole archive is printed.
177
178
179
180 x[oP]
181
182  Extract archive members back to files. The *o* modifier applies to this
183  operation. This operation retrieves the indicated *files* from the archive
184  and writes them back to the operating system's file system. If no
185  *files* are specified, the entire archive is extract.
186
187
188
189
190 Modifiers (operation specific)
191 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
192
193
194 The modifiers below are specific to certain operations. See the Operations
195 section (above) to determine which modifiers are applicable to which operations.
196
197
198 [a]
199
200  When inserting or moving member files, this option specifies the destination of
201  the new files as being after the *relpos* member. If *relpos* is not found,
202  the files are placed at the end of the archive.
203
204
205
206 [b]
207
208  When inserting or moving member files, this option specifies the destination of
209  the new files as being before the *relpos* member. If *relpos* is not
210  found, the files are placed at the end of the archive. This modifier is
211  identical to the the *i* modifier.
212
213
214
215 [f]
216
217  Normally, **llvm-ar** stores the full path name to a file as presented to it on
218  the command line. With this option, truncated (15 characters max) names are
219  used. This ensures name compatibility with older versions of ``ar`` but may also
220  thwart correct extraction of the files (duplicates may overwrite). If used with
221  the *R* option, the directory recursion will be performed but the file names
222  will all be flattened to simple file names.
223
224
225
226 [i]
227
228  A synonym for the *b* option.
229
230
231
232 [k]
233
234  Normally, **llvm-ar** will not print the contents of bitcode files when the
235  *p* operation is used. This modifier defeats the default and allows the
236  bitcode members to be printed.
237
238
239
240 [N]
241
242  This option is ignored by **llvm-ar** but provided for compatibility.
243
244
245
246 [o]
247
248  When extracting files, this option will cause **llvm-ar** to preserve the
249  original modification times of the files it writes.
250
251
252
253 [P]
254
255  use full path names when matching
256
257
258
259 [R]
260
261  This modifier instructions the *r* option to recursively process directories.
262  Without *R*, directories are ignored and only those *files* that refer to
263  files will be added to the archive. When *R* is used, any directories specified
264  with *files* will be scanned (recursively) to find files to be added to the
265  archive. Any file whose name begins with a dot will not be added.
266
267
268
269 [u]
270
271  When replacing existing files in the archive, only replace those files that have
272  a time stamp than the time stamp of the member in the archive.
273
274
275
276 [z]
277
278  When inserting or replacing any file in the archive, compress the file first.
279  This
280  modifier is safe to use when (previously) compressed bitcode files are added to
281  the archive; the compressed bitcode files will not be doubly compressed.
282
283
284
285
286 Modifiers (generic)
287 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
288
289
290 The modifiers below may be applied to any operation.
291
292
293 [c]
294
295  For all operations, **llvm-ar** will always create the archive if it doesn't
296  exist. Normally, **llvm-ar** will print a warning message indicating that the
297  archive is being created. Using this modifier turns off that warning.
298
299
300
301 [s]
302
303  This modifier requests that an archive index (or symbol table) be added to the
304  archive. This is the default mode of operation. The symbol table will contain
305  all the externally visible functions and global variables defined by all the
306  bitcode files in the archive. Using this modifier is more efficient that using
307  llvm-ranlib|llvm-ranlib which also creates the symbol table.
308
309
310
311 [S]
312
313  This modifier is the opposite of the *s* modifier. It instructs **llvm-ar** to
314  not build the symbol table. If both *s* and *S* are used, the last modifier to
315  occur in the options will prevail.
316
317
318
319 [v]
320
321  This modifier instructs **llvm-ar** to be verbose about what it is doing. Each
322  editing operation taken against the archive will produce a line of output saying
323  what is being done.
324
325
326
327
328
329 STANDARDS
330 ---------
331
332
333 The **llvm-ar** utility is intended to provide a superset of the IEEE Std 1003.2
334 (POSIX.2) functionality for ``ar``. **llvm-ar** can read both SVR4 and BSD4.4 (or
335 Mac OS X) archives. If the ``f`` modifier is given to the ``x`` or ``r`` operations
336 then **llvm-ar** will write SVR4 compatible archives. Without this modifier,
337 **llvm-ar** will write BSD4.4 compatible archives that have long names
338 immediately after the header and indicated using the "#1/ddd" notation for the
339 name in the header.
340
341
342 FILE FORMAT
343 -----------
344
345
346 The file format for LLVM Archive files is similar to that of BSD 4.4 or Mac OSX
347 archive files. In fact, except for the symbol table, the ``ar`` commands on those
348 operating systems should be able to read LLVM archive files. The details of the
349 file format follow.
350
351 Each archive begins with the archive magic number which is the eight printable
352 characters "!<arch>\n" where \n represents the newline character (0x0A).
353 Following the magic number, the file is composed of even length members that
354 begin with an archive header and end with a \n padding character if necessary
355 (to make the length even). Each file member is composed of a header (defined
356 below), an optional newline-terminated "long file name" and the contents of
357 the file.
358
359 The fields of the header are described in the items below. All fields of the
360 header contain only ASCII characters, are left justified and are right padded
361 with space characters.
362
363
364 name - char[16]
365
366  This field of the header provides the name of the archive member. If the name is
367  longer than 15 characters or contains a slash (/) character, then this field
368  contains ``#1/nnn`` where ``nnn`` provides the length of the name and the ``#1/``
369  is literal.  In this case, the actual name of the file is provided in the ``nnn``
370  bytes immediately following the header. If the name is 15 characters or less, it
371  is contained directly in this field and terminated with a slash (/) character.
372
373
374
375 date - char[12]
376
377  This field provides the date of modification of the file in the form of a
378  decimal encoded number that provides the number of seconds since the epoch
379  (since 00:00:00 Jan 1, 1970) per Posix specifications.
380
381
382
383 uid - char[6]
384
385  This field provides the user id of the file encoded as a decimal ASCII string.
386  This field might not make much sense on non-Unix systems. On Unix, it is the
387  same value as the st_uid field of the stat structure returned by the stat(2)
388  operating system call.
389
390
391
392 gid - char[6]
393
394  This field provides the group id of the file encoded as a decimal ASCII string.
395  This field might not make much sense on non-Unix systems. On Unix, it is the
396  same value as the st_gid field of the stat structure returned by the stat(2)
397  operating system call.
398
399
400
401 mode - char[8]
402
403  This field provides the access mode of the file encoded as an octal ASCII
404  string. This field might not make much sense on non-Unix systems. On Unix, it
405  is the same value as the st_mode field of the stat structure returned by the
406  stat(2) operating system call.
407
408
409
410 size - char[10]
411
412  This field provides the size of the file, in bytes, encoded as a decimal ASCII
413  string. If the size field is negative (starts with a minus sign, 0x02D), then
414  the archive member is stored in compressed form. The first byte of the archive
415  member's data indicates the compression type used. A value of 0 (0x30) indicates
416  that no compression was used. A value of 2 (0x32) indicates that bzip2
417  compression was used.
418
419
420
421 fmag - char[2]
422
423  This field is the archive file member magic number. Its content is always the
424  two characters back tick (0x60) and newline (0x0A). This provides some measure
425  utility in identifying archive files that have been corrupted.
426
427
428
429 The LLVM symbol table has the special name "#_LLVM_SYM_TAB_#". It is presumed
430 that no regular archive member file will want this name. The LLVM symbol table
431 is simply composed of a sequence of triplets: byte offset, length of symbol,
432 and the symbol itself. Symbols are not null or newline terminated. Here are
433 the details on each of these items:
434
435
436 offset - vbr encoded 32-bit integer
437
438  The offset item provides the offset into the archive file where the bitcode
439  member is stored that is associated with the symbol. The offset value is 0
440  based at the start of the first "normal" file member. To derive the actual
441  file offset of the member, you must add the number of bytes occupied by the file
442  signature (8 bytes) and the symbol tables. The value of this item is encoded
443  using variable bit rate encoding to reduce the size of the symbol table.
444  Variable bit rate encoding uses the high bit (0x80) of each byte to indicate
445  if there are more bytes to follow. The remaining 7 bits in each byte carry bits
446  from the value. The final byte does not have the high bit set.
447
448
449
450 length - vbr encoded 32-bit integer
451
452  The length item provides the length of the symbol that follows. Like this
453  *offset* item, the length is variable bit rate encoded.
454
455
456
457 symbol - character array
458
459  The symbol item provides the text of the symbol that is associated with the
460  *offset*. The symbol is not terminated by any character. Its length is provided
461  by the *length* field. Note that is allowed (but unwise) to use non-printing
462  characters (even 0x00) in the symbol. This allows for multiple encodings of
463  symbol names.
464
465
466
467
468 EXIT STATUS
469 -----------
470
471
472 If **llvm-ar** succeeds, it will exit with 0.  A usage error, results
473 in an exit code of 1. A hard (file system typically) error results in an
474 exit code of 2. Miscellaneous or unknown errors result in an
475 exit code of 3.
476
477
478 SEE ALSO
479 --------
480
481
482 llvm-ranlib|llvm-ranlib, ar(1)