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32 The LLVM Getting Started documentation may be out of date.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