docs/OpenProjects.html

   1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
   2                       "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
   3 <html>
   4 <head>
   5   <title>Open LLVM Projects</title>
   6   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
   7 </head>
   8 <body>
   9
  10 <div class="doc_title">
  11   Open LLVM Projects
  12 </div>
  13
  14 <ul>
  15   <li><a href="#what">What is this?</a></li>
  16   <li><a href="#improving">Improving the current system</a>
  17   <ol>
  18     <li><a href="#glibc">Port glibc to LLVM</a></li>
  19     <li><a href="#NightlyTest">Improving the Nightly Tester</a></li>
  20     <li><a href="#programs">Compile programs with the LLVM Compiler</a></li>
  21     <li><a href="#llvm_ir">Extend the LLVM intermediate representation</a></li>
  22     <li><a href="#misc_imp">Miscellaneous Improvements</a></li>
  23   </ol></li>
  24
  25   <li><a href="#new">Adding new capabilities to LLVM</a>
  26   <ol>
  27     <li><a href="#pointeranalysis">Pointer and Alias Analysis</a></li>
  28     <li><a href="#profileguided">Profile Guided Optimization</a></li>
  29     <li><a href="#xforms">New Transformations and Analyses</a></li>
  30     <li><a href="#x86be">X86 Back-end Improvements</a></li>
  31     <li><a href="#misc_new">Miscellaneous Additions</a></li>
  32   </ol></li>
  33 </ul>
  34
  35 <!-- *********************************************************************** -->
  36 <div class="doc_section">
  37   <a name="what">What is this?</a>
  38 </div>
  39 <!-- *********************************************************************** -->
  40
  41 <div class="doc_text">
  42
  43 <p>This document is meant to be a sort of "big TODO list" for LLVM.  Each
  44 project in this document is something that would be useful for LLVM to have, and
  45 would also be a great way to get familiar with the system.  Some of these
  46 projects are small and self-contained, which may be implemented in a couple of
  47 days, others are larger.  Several of these projects may lead to interesting
  48 research projects in their own right.  In any case, we welcome all
  49 contributions.</p>
  50
  51 <p>If you are thinking about tackling one of these projects, please send a mail
  52 to the <a href="http://mail.cs.uiuc.edu/mailman/listinfo/llvmdev">LLVM
  53 Developer's</a> mailing list, so that we know the project is being worked on.
  54 Additionally this is a good way to get more information about a specific project
  55 or to suggest other projects to add to this page.  Another good place to look
  56 for ideas is the <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu/bugs/">LLVM bug
  57 tracker</a>.</p>
  58
  59 </div>
  60
  61 <!-- *********************************************************************** -->
  62 <div class="doc_section">
  63   <a name="improving">Improving the current system</a>
  64 </div>
  65 <!-- *********************************************************************** -->
  66
  67 <div class="doc_text">
  68
  69 <p>Improvements to the current infrastructure are always very welcome and tend
  70 to be fairly straight-forward to implement.  Here are some of the key areas that
  71 can use improvement...</p>
  72
  73 </div>
  74
  75 <!-- ======================================================================= -->
  76 <div class="doc_subsection">
  77   <a name="glibc">Port glibc to LLVM</a>
  78 </div>
  79
  80 <div class="doc_text">
  81
  82 <p>It would be very useful to <a
  83 href="http://www.gnu.org/software/libc/porting.html">port</a> <a
  84 href="http://www.gnu.org/software/glibc/">glibc</a> to LLVM.  This would allow a
  85 variety of interprocedural algorithms to be much more effective in the face of
  86 library calls.  The most important pieces to port are things like the string
  87 library and the <tt>stdio</tt> related functions... low-level system calls like
  88 '<tt>read</tt>' should stay unimplemented in LLVM.</p>
  89
  90 </div>
  91
  92 <!-- ======================================================================= -->
  93 <div class="doc_subsection">
  94   <a name="NightlyTest">Improving the Nightly Tester</a>
  95 </div>
  96
  97 <div class="doc_text">
  98
  99 <p>The <a href="/testresults/">Nightly Tester</a> is a simple perl script
 100 (located in <tt>utils/NightlyTest.pl</tt>) which runs every night to generate a
 101 daily report.  It could use the following improvements:</p>
 102
 103 <ol>
 104 <li>Regression tests - We should run the regression tests in addition to the
 105     program tests...</li>
 106 </ol>
 107
 108 </div>
 109
 110 <!-- ======================================================================= -->
 111 <div class="doc_subsection">
 112   <a name="programs">Compile programs with the LLVM Compiler</a>
 113 </div>
 114
 115 <div class="doc_text">
 116
 117 <p>We are always looking for new testcases and benchmarks for use with LLVM.  In
 118 particular, it is useful to try compiling your favorite C source code with LLVM.
 119 If it doesn't compile, try to figure out why or report it to the <a
 120 href="http://mail.cs.uiuc.edu/pipermail/llvmbugs/">llvm-bugs</a> list.  If you
 121 get the program to compile, it would be extremely useful to convert the build
 122 system to be compatible with the LLVM Programs testsuite so that we can check it
 123 into CVS and the automated tester can use it to track progress of the
 124 compiler.</p>
 125
 126 <p>When testing a code, try running it with a variety of optimizations, and with
 127 all the back-ends: CBE, llc, and lli.</p>
 128
 129 </div>
 130
 131 <!-- ======================================================================= -->
 132 <div class="doc_subsection">
 133   <a name="llvm_ir">Extend the LLVM intermediate representation</a>
 134 </div>
 135
 136 <div class="doc_text">
 137
 138 <ol>
 139
 140 <li>Add a new conditional move instruction: <tt>X = select bool Cond, Y,
 141     Z</tt></li>
 142
 143 <li>Add support for platform-independent prefetch support.  The GCC <a
 144     href="http://gcc.gnu.org/projects/prefetch.html">prefetch project</a> page
 145     has a good survey of the prefetching capabilities of a variety of modern
 146     processors.</li>
 147
 148 </ol>
 149
 150 </div>
 151
 152 <!-- ======================================================================= -->
 153 <div class="doc_subsection">
 154   <a name="misc_imp">Miscellaneous Improvements</a>
 155 </div>
 156
 157 <div class="doc_text">
 158
 159 <ol>
 160 <li>Someone needs to look into getting the <tt>ranlib</tt> tool to index LLVM
 161     bytecode files, so that linking in .a files is not hideously slow.  They
 162     would also then have to implement the reader for this index in
 163     <tt>gccld</tt>.</li>
 164
 165 <li>Rework the PassManager to be more flexible</li>
 166
 167 <li>Some transformations and analyses only work on reducible flow graphs.  It
 168 would be nice to have a transformation which could be "required" by these passes
 169 which makes irreducible graphs reducible.  This can easily be accomplished
 170 through code duplication.  See <a
 171 href="http://citeseer.nj.nec.com/janssen97making.html">Making Graphs Reducible
 172 with Controlled Node Splitting</a> and perhaps <a
 173 href="http://doi.acm.org/10.1145/262004.262005">Nesting of Reducible and
 174 Irreducible Loops</a>.</li>
 175
 176 </ol>
 177
 178 </div>
 179
 180 <!-- *********************************************************************** -->
 181 <div class="doc_section">
 182   <a name="new">Adding new capabilities to LLVM</a>
 183 </div>
 184 <!-- *********************************************************************** -->
 185
 186 <div class="doc_text">
 187
 188 <p>Sometimes creating new things is more fun that improving existing things.
 189 These projects tend to be more involved and perhaps require more work, but can
 190 also be very rewarding.</p>
 191
 192 </div>
 193
 194 <!-- ======================================================================= -->
 195 <div class="doc_subsection">
 196   <a name="pointeranalysis">Pointer and Alias Analysis</a>
 197 </div>
 198
 199 <div class="doc_text">
 200
 201 <p>We have a <a href="AliasAnalysis.html">strong base for development</a> of
 202 both pointer analysis based optimizations as well as pointer analyses
 203 themselves.  It seems natural to want to take advantage of this...</p>
 204
 205 <ol>
 206 <li>Implement a flow-sensitive context-sensitive alias analysis algorithm<br>
 207   - Pick one of the somewhat efficient algorithms, but strive for maximum
 208     precision</li>
 209
 210 <li>Implement a flow-sensitive context-insensitive alias analysis algorithm<br>
 211   - Just an efficient local algorithm perhaps?</li>
 212
 213 <li>Implement an interface to update analyses in response to common code motion
 214     transformations</li>
 215
 216 <li>Implement alias-analysis-based optimizations:
 217   <ul>
 218   <li>Dead store elimination</li>
 219   <li>...</li>
 220   </ul></li>
 221 </ol>
 222
 223 </div>
 224
 225 <!-- ======================================================================= -->
 226 <div class="doc_subsection">
 227   <a name="profileguided">Profile Guided Optimization</a>
 228 </div>
 229
 230 <div class="doc_text">
 231
 232 <p>We are getting to the point where we really need a unified infrastructure for
 233 profile guided optimizations.  It would be wonderful to be able to write profile
 234 guided transformations which can be performed either at static compile time
 235 (compile time or offline optimization time) or at runtime in a JIT type setup.
 236 The LLVM transformation itself shouldn't need to know how it is being used.</p>
 237
 238 <p>Ideas for profile guided transformations:</p>
 239
 240 <ol>
 241 <li>Superblock formation (with many optimizations)</li>
 242 <li>Loop unrolling/peeling</li>
 243 <li>Profile directed inlining</li>
 244 <li>Code layout</li>
 245 <li>...</li>
 246 </ol>
 247
 248 </div>
 249
 250 <!-- ======================================================================= -->
 251 <div class="doc_subsection">
 252   <a name="xforms">New Transformations and Analyses</a>
 253 </div>
 254
 255 <div class="doc_text">
 256
 257 <ol>
 258 <li>Implement a Dependence Analysis Infrastructure<br>
 259      - Design some way to represent and query dep analysis</li>
 260 <li>Implement a strength reduction pass</li>
 261 <li>Value range propagation pass</li>
 262 <li>Implement an unswitching pass</li>
 263 <li>Write a loop unroller, with a simple heuristic for when to unroll</li>
 264 </ol>
 265
 266 </div>
 267
 268 <!-- ======================================================================= -->
 269 <div class="doc_section">
 270   <a name="x86be">X86 Back-end Improvements</a>
 271 </div>
 272
 273 <div class="doc_text">
 274
 275 <ol>
 276 <li>Implement a global register allocator</li>
 277 <li>Implement a better instruction selector</li>
 278 <li>Implement support for the "switch" instruction without requiring the
 279     lower-switches pass.</li>
 280 </ol>
 281
 282 </div>
 283
 284 <!-- ======================================================================= -->
 285 <div class="doc_subsection">
 286   <a name="misc_new">Miscellaneous Additions</a>
 287 </div>
 288
 289 <div class="doc_text">
 290
 291 <ol>
 292 <li>Write a new frontend for some language (Java? OCaml? Forth?)</li>
 293 <li>Write a new backend for a target (IA64? MIPS? MMIX?)</li>
 294 </ol>
 295
 296 </div>
 297
 298 <!-- *********************************************************************** -->
 299
 300 <hr>
 301 <div class="doc_footer">
 302   <address><a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a></address>
 303   <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu">The LLVM Compiler Infrastructure</a>
 304   <br>
 305   Last modified: $Date$
 306 </div>
 307
 308 </body>
 309 </html>