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>Graphs - It would be great to have gnuplot graphs to keep track of how the
 105     tree is changing over time.  We already gather a several statistics, it
 106     just necessary to add the script-fu to gnuplotize it.</li>
 107
 108 <li>Regression tests - We should run the regression tests in addition to the
 109     program tests...</li>
 110 </ol>
 111
 112 </div>
 113
 114 <!-- ======================================================================= -->
 115 <div class="doc_subsection">
 116   <a name="programs">Compile programs with the LLVM Compiler</a>
 117 </div>
 118
 119 <div class="doc_text">
 120
 121 <p>We are always looking for new testcases and benchmarks for use with LLVM.  In
 122 particular, it is useful to try compiling your favorite C source code with LLVM.
 123 If it doesn't compile, try to figure out why or report it to the <a
 124 href="http://mail.cs.uiuc.edu/pipermail/llvmbugs/">llvm-bugs</a> list.  If you
 125 get the program to compile, it would be extremely useful to convert the build
 126 system to be compatible with the LLVM Programs testsuite so that we can check it
 127 into CVS and the automated tester can use it to track progress of the
 128 compiler.</p>
 129
 130 <p>When testing a code, try running it with a variety of optimizations, and with
 131 all the back-ends: CBE, llc, and lli.</p>
 132
 133 </div>
 134
 135 <!-- ======================================================================= -->
 136 <div class="doc_subsection">
 137   <a name="llvm_ir">Extend the LLVM intermediate representation</a>
 138 </div>
 139
 140 <div class="doc_text">
 141
 142 <ol>
 143
 144 <li>Add a new conditional move instruction: <tt>X = select bool Cond, Y,
 145     Z</tt></li>
 146
 147 <li>Add support for platform-independent prefetch support.  The GCC <a
 148     href="http://gcc.gnu.org/projects/prefetch.html">prefetch project</a> page
 149     has a good survey of the prefetching capabilities of a variety of modern
 150     processors.</li>
 151
 152 </ol>
 153
 154 </div>
 155
 156 <!-- ======================================================================= -->
 157 <div class="doc_subsection">
 158   <a name="misc_imp">Miscellaneous Improvements</a>
 159 </div>
 160
 161 <div class="doc_text">
 162
 163 <ol>
 164 <li>Someone needs to look into getting the <tt>ranlib</tt> tool to index LLVM
 165     bytecode files, so that linking in .a files is not hideously slow.  They
 166     would also then have to implement the reader for this index in
 167     <tt>gccld</tt>.</li>
 168
 169 <li>Improve the efficiency of the bytecode loader/writer</li>
 170
 171 <li>Extend the FunctionPassManager to use a ModuleProvider to stream functions
 172     in on demand.  This would improve the efficiency of the JIT.</li>
 173
 174 <li>Rework the PassManager to be more flexible</li>
 175
 176 <li>Some transformations and analyses only work on reducible flow graphs.  It
 177 would be nice to have a transformation which could be "required" by these passes
 178 which makes irreducible graphs reducible.  This can easily be accomplished
 179 through code duplication.  See <a
 180 href="http://citeseer.nj.nec.com/janssen97making.html">Making Graphs Reducible
 181 with Controlled Node Splitting</a> and perhaps <a
 182 href="http://doi.acm.org/10.1145/262004.262005">Nesting of Reducible and
 183 Irreducible Loops</a>.</li>
 184
 185 </ol>
 186
 187 </div>
 188
 189 <!-- *********************************************************************** -->
 190 <div class="doc_section">
 191   <a name="new">Adding new capabilities to LLVM</a>
 192 </div>
 193 <!-- *********************************************************************** -->
 194
 195 <div class="doc_text">
 196
 197 <p>Sometimes creating new things is more fun that improving existing things.
 198 These projects tend to be more involved and perhaps require more work, but can
 199 also be very rewarding.</p>
 200
 201 </div>
 202
 203 <!-- ======================================================================= -->
 204 <div class="doc_subsection">
 205   <a name="pointeranalysis">Pointer and Alias Analysis</a>
 206 </div>
 207
 208 <div class="doc_text">
 209
 210 <p>We have a <a href="AliasAnalysis.html">strong base for development</a> of
 211 both pointer analysis based optimizations as well as pointer analyses
 212 themselves.  It seems natural to want to take advantage of this...</p>
 213
 214 <ol>
 215 <li>Implement a flow-sensitive context-sensitive alias analysis algorithm<br>
 216   - Pick one of the somewhat efficient algorithms, but strive for maximum
 217     precision</li>
 218
 219 <li>Implement a flow-sensitive context-insensitive alias analysis algorithm<br>
 220   - Just an efficient local algorithm perhaps?</li>
 221
 222 <li>Implement an interface to update analyses in response to common code motion
 223     transformations</li>
 224
 225 <li>Implement alias-analysis-based optimizations:
 226   <ul>
 227   <li>Dead store elimination</li>
 228   <li>...</li>
 229   </ul></li>
 230 </ol>
 231
 232 </div>
 233
 234 <!-- ======================================================================= -->
 235 <div class="doc_subsection">
 236   <a name="profileguided">Profile Guided Optimization</a>
 237 </div>
 238
 239 <div class="doc_text">
 240
 241 <p>We are getting to the point where we really need a unified infrastructure for
 242 profile guided optimizations.  It would be wonderful to be able to write profile
 243 guided transformations which can be performed either at static compile time
 244 (compile time or offline optimization time) or at runtime in a JIT type setup.
 245 The LLVM transformation itself shouldn't need to know how it is being used.</p>
 246
 247 <p>Ideas for profile guided transformations:</p>
 248
 249 <ol>
 250 <li>Superblock formation (with many optimizations)</li>
 251 <li>Loop unrolling/peeling</li>
 252 <li>Profile directed inlining</li>
 253 <li>Code layout</li>
 254 <li>...</li>
 255 </ol>
 256
 257 </div>
 258
 259 <!-- ======================================================================= -->
 260 <div class="doc_subsection">
 261   <a name="xforms">New Transformations and Analyses</a>
 262 </div>
 263
 264 <div class="doc_text">
 265
 266 <ol>
 267 <li>Implement a Dependence Analysis Infrastructure<br>
 268      - Design some way to represent and query dep analysis</li>
 269 <li>Implement a faster Dominator Set Construction Algorithm<br>
 270      - A linear time or nearly so algorithm</li>
 271 <li>Implement a strength reduction pass</li>
 272 <li>Value range propagation pass</li>
 273 <li>Implement an unswitching pass</li>
 274 <li>Write a loop unroller, with a simple heuristic for when to unroll</li>
 275 </ol>
 276
 277 </div>
 278
 279 <!-- ======================================================================= -->
 280 <div class="doc_section">
 281   <a name="x86be">X86 Back-end Improvements</a>
 282 </div>
 283
 284 <div class="doc_text">
 285
 286 <ol>
 287 <li>Implement a global register allocator</li>
 288 <li>Implement a better instruction selector</li>
 289 <li>Implement support for the "switch" instruction without requiring the
 290     lower-switches pass.</li>
 291 </ol>
 292
 293 </div>
 294
 295 <!-- ======================================================================= -->
 296 <div class="doc_subsection">
 297   <a name="misc_new">Miscellaneous Additions</a>
 298 </div>
 299
 300 <div class="doc_text">
 301
 302 <ol>
 303 <li>Write a new frontend for some language (Java? OCaml? Forth?)</li>
 304 <li>Write a new backend for a target (IA64? MIPS? MMIX?)</li>
 305 </ol>
 306
 307 </div>
 308
 309 <!-- *********************************************************************** -->
 310
 311 <hr>
 312 <div class="doc_footer">
 313   <address><a href="mailto:sabre@nondot.org">Chris Lattner</a></address>
 314   <a href="http://llvm.cs.uiuc.edu">The LLVM Compiler Infrastructure</a>
 315   <br>
 316   Last modified: $Date$
 317 </div>
 318
 319 </body>
 320 </html>