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.
  56 </p>
  57
  58 <p>The projects in this page are open ended. More specific projects are
  59 filed as unassigned enhancements in our <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu/bugs/">
  60 LLVM bug tracker</a>. Here is the current list:
  61 </p>
  62
  63 <iframe src="http://llvm.cs.uiuc.edu/bugs/buglist.cgi?keywords_type=allwords&keywords=&bug_status=NEW&bug_status=ASSIGNED&bug_status=REOPENED&bug_severity=enhancement&emailassigned_to1=1&emailtype1=substring&email1=unassigned" frameborder="1" align="center" width="100%" height="400">
  64 </iframe>
  65
  66 </div>
  67
  68 <!-- *********************************************************************** -->
  69 <div class="doc_section">
  70   <a name="improving">Improving the current system</a>
  71 </div>
  72 <!-- *********************************************************************** -->
  73
  74 <div class="doc_text">
  75
  76 <p>Improvements to the current infrastructure are always very welcome and tend
  77 to be fairly straight-forward to implement.  Here are some of the key areas that
  78 can use improvement...</p>
  79
  80 </div>
  81
  82 <!-- ======================================================================= -->
  83 <div class="doc_subsection">
  84   <a name="glibc">Port glibc to LLVM</a>
  85 </div>
  86
  87 <div class="doc_text">
  88
  89 <p>It would be very useful to <a
  90 href="http://www.gnu.org/software/libc/porting.html">port</a> <a
  91 href="http://www.gnu.org/software/glibc/">glibc</a> to LLVM.  This would allow a
  92 variety of interprocedural algorithms to be much more effective in the face of
  93 library calls.  The most important pieces to port are things like the string
  94 library and the <tt>stdio</tt> related functions... low-level system calls like
  95 '<tt>read</tt>' should stay unimplemented in LLVM.</p>
  96
  97 </div>
  98
  99 <!-- ======================================================================= -->
 100 <div class="doc_subsection">
 101   <a name="NightlyTest">Improving the Nightly Tester</a>
 102 </div>
 103
 104 <div class="doc_text">
 105
 106 <p>The <a href="/testresults/">Nightly Tester</a> is a simple perl script
 107 (located in <tt>utils/NightlyTest.pl</tt>) which runs every night to generate a
 108 daily report.  It could use the following improvements:</p>
 109
 110 <ol>
 111 <li>Regression tests - We should run the regression tests in addition to the
 112     program tests...</li>
 113 </ol>
 114
 115 </div>
 116
 117 <!-- ======================================================================= -->
 118 <div class="doc_subsection">
 119   <a name="programs">Compile programs with the LLVM Compiler</a>
 120 </div>
 121
 122 <div class="doc_text">
 123
 124 <p>We are always looking for new testcases and benchmarks for use with LLVM.  In
 125 particular, it is useful to try compiling your favorite C source code with LLVM.
 126 If it doesn't compile, try to figure out why or report it to the <a
 127 href="http://mail.cs.uiuc.edu/pipermail/llvmbugs/">llvm-bugs</a> list.  If you
 128 get the program to compile, it would be extremely useful to convert the build
 129 system to be compatible with the LLVM Programs testsuite so that we can check it
 130 into CVS and the automated tester can use it to track progress of the
 131 compiler.</p>
 132
 133 <p>When testing a code, try running it with a variety of optimizations, and with
 134 all the back-ends: CBE, llc, and lli.</p>
 135
 136 </div>
 137
 138 <!-- ======================================================================= -->
 139 <div class="doc_subsection">
 140   <a name="llvm_ir">Extend the LLVM intermediate representation</a>
 141 </div>
 142
 143 <div class="doc_text">
 144
 145 <ol>
 146 <li>Add support for platform-independent prefetch support.  The GCC <a
 147     href="http://gcc.gnu.org/projects/prefetch.html">prefetch project</a> page
 148     has a good survey of the prefetching capabilities of a variety of modern
 149     processors.</li>
 150
 151 </ol>
 152
 153 </div>
 154
 155 <!-- ======================================================================= -->
 156 <div class="doc_subsection">
 157   <a name="misc_imp">Miscellaneous Improvements</a>
 158 </div>
 159
 160 <div class="doc_text">
 161
 162 <ol>
 163 <li>Someone needs to look into getting the <tt>ranlib</tt> tool to index LLVM
 164     bytecode files, so that linking in .a files is not hideously slow.  They
 165     would also then have to implement the reader for this index in
 166     <tt>gccld</tt>.</li>
 167
 168 <li>Rework the PassManager to be more flexible</li>
 169
 170 <li>Some transformations and analyses only work on reducible flow graphs.  It
 171 would be nice to have a transformation which could be "required" by these passes
 172 which makes irreducible graphs reducible.  This can easily be accomplished
 173 through code duplication.  See <a
 174 href="http://citeseer.nj.nec.com/janssen97making.html">Making Graphs Reducible
 175 with Controlled Node Splitting</a> and perhaps <a
 176 href="http://doi.acm.org/10.1145/262004.262005">Nesting of Reducible and
 177 Irreducible Loops</a>.</li>
 178
 179 </ol>
 180
 181 </div>
 182
 183 <!-- *********************************************************************** -->
 184 <div class="doc_section">
 185   <a name="new">Adding new capabilities to LLVM</a>
 186 </div>
 187 <!-- *********************************************************************** -->
 188
 189 <div class="doc_text">
 190
 191 <p>Sometimes creating new things is more fun than improving existing things.
 192 These projects tend to be more involved and perhaps require more work, but can
 193 also be very rewarding.</p>
 194
 195 </div>
 196
 197 <!-- ======================================================================= -->
 198 <div class="doc_subsection">
 199   <a name="pointeranalysis">Pointer and Alias Analysis</a>
 200 </div>
 201
 202 <div class="doc_text">
 203
 204 <p>We have a <a href="AliasAnalysis.html">strong base for development</a> of
 205 both pointer analysis based optimizations as well as pointer analyses
 206 themselves.  It seems natural to want to take advantage of this...</p>
 207
 208 <ol>
 209 <li>Implement a flow-sensitive context-sensitive alias analysis algorithm<br>
 210   - Pick one of the somewhat efficient algorithms, but strive for maximum
 211     precision</li>
 212
 213 <li>Implement a flow-sensitive context-insensitive alias analysis algorithm<br>
 214   - Just an efficient local algorithm perhaps?</li>
 215
 216 <li>Implement an interface to update analyses in response to common code motion
 217     transformations</li>
 218
 219 <li>Implement alias-analysis-based optimizations:
 220   <ul>
 221   <li>Dead store elimination</li>
 222   <li>...</li>
 223   </ul></li>
 224 </ol>
 225
 226 </div>
 227
 228 <!-- ======================================================================= -->
 229 <div class="doc_subsection">
 230   <a name="profileguided">Profile Guided Optimization</a>
 231 </div>
 232
 233 <div class="doc_text">
 234
 235 <p>We now have a unified infrastructure for writing profile-guided
 236 transformations, which will work either at offline-compile-time or in the JIT,
 237 but we don't have many transformations.  We would welcome new profile-guided
 238 transformations as well as improvements to the current profiling system.
 239 </p>
 240
 241 <p>Ideas for profile guided transformations:</p>
 242
 243 <ol>
 244 <li>Superblock formation (with many optimizations)</li>
 245 <li>Loop unrolling/peeling</li>
 246 <li>Profile directed inlining</li>
 247 <li>Code layout</li>
 248 <li>...</li>
 249 </ol>
 250
 251 <p>Improvements to the existing support:</p>
 252
 253 <ol>
 254 <li>The current block and edge profiling code that gets inserted is very simple
 255 and inefficient.  Through the use of control-dependence information, many fewer
 256 counters could be inserted into the code.  Also, if the execution count of a
 257 loop is known to be a compile-time or runtime constant, all of the counters in
 258 the loop could be avoided.</li>
 259
 260 <li>You could implement one of the "static profiling" algorithms which analyze a
 261 piece of code an make educated guesses about the relative execution frequencies
 262 of various parts of the code.</li>
 263
 264 <li>You could add path profiling support, or adapt the existing LLVM path
 265 profiling code to work with the generic profiling interfaces.</li>
 266 </ol>
 267
 268 </div>
 269
 270 <!-- ======================================================================= -->
 271 <div class="doc_subsection">
 272   <a name="xforms">New Transformations and Analyses</a>
 273 </div>
 274
 275 <div class="doc_text">
 276
 277 <ol>
 278 <li>Implement a Dependence Analysis Infrastructure<br>
 279      - Design some way to represent and query dep analysis</li>
 280 <li>Implement a strength reduction pass</li>
 281 <li>Value range propagation pass</li>
 282 <li>Implement an unswitching pass</li>
 283 <li>Write a loop unroller, with a simple heuristic for when to unroll</li>
 284 </ol>
 285
 286 </div>
 287
 288 <!-- ======================================================================= -->
 289 <div class="doc_section">
 290   <a name="x86be">X86 Back-end Improvements</a>
 291 </div>
 292
 293 <div class="doc_text">
 294
 295 <ol>
 296 <li>Implement a better instruction selector</li>
 297 <li>Implement support for the "switch" instruction without requiring the
 298     lower-switches pass.</li>
 299 </ol>
 300
 301 </div>
 302
 303 <!-- ======================================================================= -->
 304 <div class="doc_section">
 305   <a name="misc_new">Miscellaneous Additions</a>
 306 </div>
 307
 308 <div class="doc_text">
 309
 310 <ol>
 311 <li>Port the <A HREF="http://www-sop.inria.fr/mimosa/fp/Bigloo/">Bigloo</A>
 312 Scheme compiler, from Manuel Serrano at INRIA Sophia-Antipolis, to
 313 output LLVM bytecode. It seems that it can already output .NET
 314 bytecode, JVM bytecode, and C, so LLVM would ostensibly be another good
 315 candidate.</li>
 316 <li>Write a new frontend for some other language (Java? OCaml? Forth?)</li>
 317 <li>Write a new backend for a target (IA64? MIPS? MMIX?)</li>
 318 <li>Random test vector generator: Use a C grammar to generate random C code;
 319 run it through llvm-gcc, then run a random set of passes on it using opt.
 320 Try to crash opt. When opt crashes, use bugpoint to reduce the test case and
 321 mail the result to yourself.  Repeat ad infinitum.</li>
 322 <li>Design a simple, recognizable logo.</li>
 323 </ol>
 324
 325 </div>
 326
 327 <!-- *********************************************************************** -->
 328
 329 <hr>
 330 <div class="doc_footer">
 331   <address><a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a></address>
 332   <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu">The LLVM Compiler Infrastructure</a>
 333   <br>
 334   Last modified: $Date$
 335 </div>
 336
 337 </body>
 338 </html>