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[oota-llvm.git] / docs / TestingGuide.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>LLVM Test Suite Guide</title>
6   <link rel="stylesheet" href="llvm.css" type="text/css">
7 </head>
8 <body>
9       
10 <div class="doc_title">
11   LLVM Test Suite Guide
12 </div>
13
14 <ol>
15   <li><a href="#overview">Overview</a></li>
16   <li><a href="#Requirements">Requirements</a></li>
17   <li><a href="#quick">Quick Start</a></li>
18   <li><a href="#org">LLVM Test Suite Organization</a>
19     <ul>
20       <li><a href="#codefragments">Code Fragments</a></li>
21       <li><a href="#wholeprograms">Whole Programs</a></li>
22     </ul>
23   </li>
24   <li><a href="#tree">LLVM Test Suite Tree</a></li>
25   <li><a href="#dgstructure">DejaGNU Structure</a></li>
26   <li><a href="#progstructure"><tt>llvm-test</tt> Structure</a></li>
27   <li><a href="#run">Running the LLVM Tests</a>
28     <ul>
29       <li><a href="#customtest">Writing custom tests for llvm-test</a></li>
30     </ul>
31   </li>
32   <li><a href="#nightly">Running the nightly tester</a></li>
33 </ol>
34
35 <div class="doc_author">
36   <p>Written by John T. Criswell, <a
37   href="http://llvm.x10sys.com/rspencer">Reid Spencer</a>, and Tanya Lattner</p>
38 </div>
39
40 <!--=========================================================================-->
41 <div class="doc_section"><a name="overview">Overview</a></div>
42 <!--=========================================================================-->
43
44 <div class="doc_text">
45
46 <p>This document is the reference manual for the LLVM test suite.  It documents
47 the structure of the LLVM test suite, the tools needed to use it, and how to add
48 and run tests.</p>
49
50 </div>
51
52 <!--=========================================================================-->
53 <div class="doc_section"><a name="Requirements">Requirements</a></div>
54 <!--=========================================================================-->
55
56 <div class="doc_text">
57
58 <p>In order to use the LLVM test suite, you will need all of the software
59 required to build LLVM, plus the following:</p>
60
61 <dl>
62 <dt><a href="http://www.gnu.org/software/dejagnu/">DejaGNU</a></dt>
63 <dd>The Feature and Regressions tests are organized and run by DejaGNU.</dd>
64 <dt><a href="http://expect.nist.gov/">Expect</a></dt>
65 <dd>Expect is required by DejaGNU.</dd>
66 <dt><a href="http://www.tcl.tk/software/tcltk/">tcl</a></dt>
67 <dd>Tcl is required by DejaGNU. </dd>
68
69 <dt><a href="http://www.netlib.org/f2c">F2C</a></dt>
70 <dd>For now, LLVM does not have a Fortran front-end, but using F2C, we can run
71 Fortran benchmarks.  F2C support must be enabled via <tt>configure</tt> if not
72 installed in a standard place.  F2C requires three items: the <tt>f2c</tt>
73 executable, <tt>f2c.h</tt> to compile the generated code, and <tt>libf2c.a</tt>
74 to link generated code.  By default, given an F2C directory <tt>$DIR</tt>, the
75 configure script will search <tt>$DIR/bin</tt> for <tt>f2c</tt>,
76 <tt>$DIR/include</tt> for <tt>f2c.h</tt>, and <tt>$DIR/lib</tt> for
77 <tt>libf2c.a</tt>.  The default <tt>$DIR</tt> values are: <tt>/usr</tt>,
78 <tt>/usr/local</tt>, <tt>/sw</tt>, and <tt>/opt</tt>.  If you installed F2C in a
79 different location, you must tell <tt>configure</tt>:
80
81 <ul>
82 <li><tt>./configure --with-f2c=$DIR</tt><br>
83 This will specify a new <tt>$DIR</tt> for the above-described search
84 process.  This will only work if the binary, header, and library are in their
85 respective subdirectories of <tt>$DIR</tt>.</li>
86
87 <li><tt>./configure --with-f2c-bin=/binary/path --with-f2c-inc=/include/path
88 --with-f2c-lib=/lib/path</tt><br>
89 This allows you to specify the F2C components separately.  Note: if you choose
90 this route, you MUST specify all three components, and you need to only specify
91 <em>directories</em> where the files are located; do NOT include the
92 filenames themselves on the <tt>configure</tt> line.</li>
93 </ul></dd>
94 </dl>
95
96 <p>Darwin (Mac OS X) developers can simplify the installation of Expect and tcl
97 by using fink.  <tt>fink install expect</tt> will install both. Alternatively,
98 Darwinports users can use <tt>sudo port install expect</tt> to install Expect
99 and tcl.</p>
100
101 </div>
102
103 <!--=========================================================================-->
104 <div class="doc_section"><a name="quick">Quick Start</a></div>
105 <!--=========================================================================-->
106
107 <div class="doc_text">
108
109   <p>The tests are located in two separate Subversion modules. The basic feature
110   and regression tests are in the main "llvm" module under the directory 
111   <tt>llvm/test</tt>. A more comprehensive test suite that includes whole 
112 programs in C and C++ is in the <tt>test-suite</tt> module. This module should 
113 be checked out to the <tt>llvm/projects</tt> directory as llvm-test (for
114 historical purpose).  When you <tt>configure</tt> the <tt>llvm</tt> module, 
115 the <tt>llvm-test</tt> directory will be automatically configured. 
116 Alternatively, you can configure the <tt>test-suite</tt> module manually.</p>
117 <p>To run all of the simple tests in LLVM using DejaGNU, use the master Makefile
118  in the <tt>llvm/test</tt> directory:</p>
119
120 <div class="doc_code">
121 <pre>
122 % gmake -C llvm/test
123 </pre>
124 </div>
125
126 <p>or</p>
127
128 <div class="doc_code">
129 <pre>
130 % gmake check
131 </pre>
132 </div>
133
134 <p>To run only a subdirectory of tests in llvm/test using DejaGNU (ie.
135 Regression/Transforms), just set the TESTSUITE variable to the path of the
136 subdirectory (relative to <tt>llvm/test</tt>):</p>
137
138 <div class="doc_code">
139 <pre>
140 % gmake -C llvm/test TESTSUITE=Regression/Transforms
141 </pre>
142 </div>
143
144 <p><b>Note: If you are running the tests with <tt>objdir != subdir</tt>, you
145 must have run the complete testsuite before you can specify a
146 subdirectory.</b></p>
147
148 <p>To run the comprehensive test suite (tests that compile and execute whole 
149 programs), run the <tt>llvm-test</tt> tests:</p>
150
151 <div class="doc_code">
152 <pre>
153 % cd llvm/projects
154 % svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/test-suite/trunk llvm-test
155 % cd llvm-test
156 % ./configure --with-llvmsrc=$LLVM_SRC_ROOT --with-llvmobj=$LLVM_OBJ_ROOT
157 % gmake
158 </pre>
159 </div>
160
161 </div>
162
163 <!--=========================================================================-->
164 <div class="doc_section"><a name="org">LLVM Test Suite Organization</a></div>
165 <!--=========================================================================-->
166
167 <div class="doc_text">
168
169 <p>The LLVM test suite contains two major categories of tests: code
170 fragments and whole programs. Code fragments are in the <tt>llvm</tt> module
171 under the <tt>llvm/test</tt> directory. The whole programs
172 test suite is in the <tt>llvm-test</tt> module under the main directory.</p>
173
174 </div>
175
176 <!-- _______________________________________________________________________ -->
177 <div class="doc_subsection"><a name="codefragments">Code Fragments</a></div>
178 <!-- _______________________________________________________________________ -->
179
180 <div class="doc_text">
181
182 <p>Code fragments are small pieces of code that test a specific feature of LLVM
183 or trigger a specific bug in LLVM.  They are usually written in LLVM assembly
184 language, but can be written in other languages if the test targets a particular
185 language front end.</p>
186
187 <p>Code fragments are not complete programs, and they are never executed to
188 determine correct behavior.</p> 
189
190 <p>These code fragment tests are located in the <tt>llvm/test/Features</tt> and 
191 <tt>llvm/test/Regression</tt> directories.</p>
192
193 </div>
194
195 <!-- _______________________________________________________________________ -->
196 <div class="doc_subsection"><a name="wholeprograms">Whole Programs</a></div>
197 <!-- _______________________________________________________________________ -->
198
199 <div class="doc_text">
200
201 <p>Whole Programs are pieces of code which can be compiled and linked into a
202 stand-alone program that can be executed.  These programs are generally written
203 in high level languages such as C or C++, but sometimes they are written
204 straight in LLVM assembly.</p>
205
206 <p>These programs are compiled and then executed using several different
207 methods (native compiler, LLVM C backend, LLVM JIT, LLVM native code generation,
208 etc).  The output of these programs is compared to ensure that LLVM is compiling
209 the program correctly.</p>
210
211 <p>In addition to compiling and executing programs, whole program tests serve as
212 a way of benchmarking LLVM performance, both in terms of the efficiency of the
213 programs generated as well as the speed with which LLVM compiles, optimizes, and
214 generates code.</p>
215
216 <p>All "whole program" tests are located in the <tt>test-suite</tt> Subversion
217 module.</p> 
218
219 </div>
220
221 <!--=========================================================================-->
222 <div class="doc_section"><a name="tree">LLVM Test Suite Tree</a></div>
223 <!--=========================================================================-->
224
225 <div class="doc_text">
226
227 <p>Each type of test in the LLVM test suite has its own directory. The major
228 subtrees of the test suite directory tree are as follows:</p>
229     
230 <ul>
231   <li><tt>llvm/test</tt>
232   <p>This directory contains a large array of small tests
233   that exercise various features of LLVM and to ensure that regressions do not
234   occur. The directory is broken into several sub-directories, each focused on
235   a particular area of LLVM. A few of the important ones are:<ul>
236     <li><tt>Analysis</tt>: checks Analysis passes.</li>
237     <li><tt>Archive</tt>: checks the Archive library.</li>
238     <li><tt>Assembler</tt>: checks Assembly reader/writer functionality.</li>
239     <li><tt>Bitcode</tt>: checks Bitcode reader/writer functionality.</li>
240     <li><tt>CodeGen</tt>: checks code generation and each target.</li>
241     <li><tt>Features</tt>: checks various features of the LLVM language.</li>
242     <li><tt>Linker</tt>: tests bitcode linking.</li>
243     <li><tt>Transforms</tt>: tests each of the scalar, IPO, and utility
244     transforms to ensure they make the right transformations.</li>
245     <li><tt>Verifier</tt>: tests the IR verifier.</li>
246   </ul></p>
247   <p>Typically when a bug is found in LLVM, a regression test containing 
248   just enough code to reproduce the problem should be written and placed 
249   somewhere underneath this directory.  In most cases, this will be a small 
250   piece of LLVM assembly language code, often distilled from an actual 
251   application or benchmark.</p></li>
252
253 <li><tt>test-suite</tt>
254 <p>The <tt>test-suite</tt> module contains programs that can be compiled 
255 with LLVM and executed.  These programs are compiled using the native compiler
256 and various LLVM backends.  The output from the program compiled with the 
257 native compiler is assumed correct; the results from the other programs are
258 compared to the native program output and pass if they match.</p>
259
260 <p>In addition for testing correctness, the <tt>llvm-test</tt> directory also
261 performs timing tests of various LLVM optimizations.  It also records
262 compilation times for the compilers and the JIT.  This information can be
263 used to compare the effectiveness of LLVM's optimizations and code
264 generation.</p></li>
265
266 <li><tt>llvm-test/SingleSource</tt>
267 <p>The SingleSource directory contains test programs that are only a single 
268 source file in size.  These are usually small benchmark programs or small 
269 programs that calculate a particular value.  Several such programs are grouped 
270 together in each directory.</p></li>
271
272 <li><tt>llvm-test/MultiSource</tt>
273 <p>The MultiSource directory contains subdirectories which contain entire 
274 programs with multiple source files.  Large benchmarks and whole applications 
275 go here.</p></li>
276
277 <li><tt>llvm-test/External</tt>
278 <p>The External directory contains Makefiles for building code that is external
279 to (i.e., not distributed with) LLVM.  The most prominent members of this
280 directory are the SPEC 95 and SPEC 2000 benchmark suites.  The presence and
281 location of these external programs is configured by the llvm-test
282 <tt>configure</tt> script.</p></li>
283       
284 </ul>
285
286 </div>
287 <!--=========================================================================-->
288 <div class="doc_section"><a name="dgstructure">DejaGNU Structure</a></div>
289 <!--=========================================================================-->
290 <div class="doc_text">
291   <p>The LLVM test suite is partially driven by DejaGNU and partially driven by 
292   GNU Make. Specifically, the Features and Regression tests are all driven by 
293   DejaGNU. The <tt>llvm-test</tt> module is currently driven by a set of 
294   Makefiles.</p>
295
296   <p>The DejaGNU structure is very simple, but does require some information to 
297   be set. This information is gathered via <tt>configure</tt> and is written 
298   to a file, <tt>site.exp</tt> in <tt>llvm/test</tt>. The <tt>llvm/test</tt> 
299   Makefile does this work for you.</p>
300
301   <p>In order for DejaGNU to work, each directory of tests must have a 
302   <tt>dg.exp</tt> file. DejaGNU looks for this file to determine how to run the
303   tests. This file is just a Tcl script and it can do anything you want, but 
304   we've standardized it for the LLVM regression tests. It simply loads a Tcl 
305   library (<tt>test/lib/llvm.exp</tt>) and calls the <tt>llvm_runtests</tt> 
306   function defined in that library with a list of file names to run. The names 
307   are obtained by using Tcl's glob command.  Any directory that contains only
308   directories does not need the <tt>dg.exp</tt> file.</p>
309
310   <p>The <tt>llvm-runtests</tt> function lookas at each file that is passed to
311   it and gathers any lines together that match "RUN:". This are the "RUN" lines
312   that specify how the test is to be run. So, each test script must contain
313   RUN lines if it is to do anything. If there are no RUN lines, the
314   <tt>llvm-runtests</tt> function will issue an error and the test will
315   fail.</p>
316
317   <p>RUN lines are specified in the comments of the test program using the 
318   keyword <tt>RUN</tt> followed by a colon, and lastly the command (pipeline) 
319   to execute.  Together, these lines form the "script" that 
320   <tt>llvm-runtests</tt> executes to run the test case.  The syntax of the
321   RUN lines is similar to a shell's syntax for pipelines including I/O
322   redirection and variable substitution.  However, even though these lines 
323   may <i>look</i> like a shell script, they are not. RUN lines are interpreted 
324   directly by the Tcl <tt>exec</tt> command. They are never executed by a 
325   shell. Consequently the syntax differs from normal shell script syntax in a 
326   few ways.  You can specify as many RUN lines as needed.</p>
327
328   <p>Each RUN line is executed on its own, distinct from other lines unless
329   its last character is <tt>\</tt>. This continuation character causes the RUN
330   line to be concatenated with the next one. In this way you can build up long
331   pipelines of commands without making huge line lengths. The lines ending in
332   <tt>\</tt> are concatenated until a RUN line that doesn't end in <tt>\</tt> is
333   found. This concatenated set or RUN lines then constitutes one execution. 
334   Tcl will substitute variables and arrange for the pipeline to be executed. If
335   any process in the pipeline fails, the entire line (and test case) fails too.
336   </p>
337
338   <p> Below is an example of legal RUN lines in a <tt>.ll</tt> file:</p>
339
340 <div class="doc_code">
341 <pre>
342 ; RUN: llvm-as &lt; %s | llvm-dis &gt; %t1
343 ; RUN: llvm-dis &lt; %s.bc-13 &gt; %t2
344 ; RUN: diff %t1 %t2
345 </pre>
346 </div>
347
348   <p>As with a Unix shell, the RUN: lines permit pipelines and I/O redirection
349   to be used. However, the usage is slightly different than for Bash. To check
350   what's legal, see the documentation for the 
351   <a href="http://www.tcl.tk/man/tcl8.5/TclCmd/exec.htm#M2">Tcl exec</a>
352   command and the 
353   <a href="http://www.tcl.tk/man/tcl8.5/tutorial/Tcl26.html">tutorial</a>. 
354   The major differences are:</p>
355   <ul>
356     <li>You can't do <tt>2&gt;&amp;1</tt>. That will cause Tcl to write to a
357     file named <tt>&amp;1</tt>. Usually this is done to get stderr to go through
358     a pipe. You can do that in tcl with <tt>|&amp;</tt> so replace this idiom:
359     <tt>... 2&gt;&amp;1 | grep</tt> with <tt>... |&amp; grep</tt></li>
360     <li>You can only redirect to a file, not to another descriptor and not from
361     a here document.</li>
362     <li>tcl supports redirecting to open files with the @ syntax but you
363     shouldn't use that here.</li>
364   </ul>
365
366   <p>There are some quoting rules that you must pay attention to when writing
367   your RUN lines. In general nothing needs to be quoted. Tcl won't strip off any
368   ' or " so they will get passed to the invoked program. For example:</p>
369
370 <div class="doc_code">
371 <pre>
372 ... | grep 'find this string'
373 </pre>
374 </div>
375
376   <p>This will fail because the ' characters are passed to grep. This would
377   instruction grep to look for <tt>'find</tt> in the files <tt>this</tt> and
378   <tt>string'</tt>. To avoid this use curly braces to tell Tcl that it should
379   treat everything enclosed as one value. So our example would become:</p>
380
381 <div class="doc_code">
382 <pre>
383 ... | grep {find this string}
384 </pre>
385 </div>
386
387   <p>Additionally, the characters <tt>[</tt> and <tt>]</tt> are treated 
388   specially by Tcl. They tell Tcl to interpret the content as a command to
389   execute. Since these characters are often used in regular expressions this can
390   have disastrous results and cause the entire test run in a directory to fail.
391   For example, a common idiom is to look for some basicblock number:</p>
392
393 <div class="doc_code">
394 <pre>
395 ... | grep bb[2-8]
396 </pre>
397 </div>
398
399   <p>This, however, will cause Tcl to fail because its going to try to execute
400   a program named "2-8". Instead, what you want is this:</p>
401
402 <div class="doc_code">
403 <pre>
404 ... | grep {bb\[2-8\]}
405 </pre>
406 </div>
407
408   <p>Finally, if you need to pass the <tt>\</tt> character down to a program,
409   then it must be doubled. This is another Tcl special character. So, suppose
410   you had:
411
412 <div class="doc_code">
413 <pre>
414 ... | grep 'i32\*'
415 </pre>
416 </div>
417
418   <p>This will fail to match what you want (a pointer to i32). First, the
419   <tt>'</tt> do not get stripped off. Second, the <tt>\</tt> gets stripped off
420   by Tcl so what grep sees is: <tt>'i32*'</tt>. That's not likely to match
421   anything. To resolve this you must use <tt>\\</tt> and the <tt>{}</tt>, like
422   this:</p>
423
424 <div class="doc_code">
425 <pre>
426 ... | grep {i32\\*}
427 </pre>
428 </div>
429
430 </div>
431
432 <!-- _______________________________________________________________________ -->
433 <div class="doc_subsection"><a name="dgvars">Vars And Substitutions</a></div>
434 <div class="doc_text">
435   <p>With a RUN line there are a number of substitutions that are permitted. In
436   general, any Tcl variable that is available in the <tt>substitute</tt> 
437   function (in <tt>test/lib/llvm.exp</tt>) can be substituted into a RUN line.
438   To make a substitution just write the variable's name preceded by a $. 
439   Additionally, for compatibility reasons with previous versions of the test
440   library, certain names can be accessed with an alternate syntax: a % prefix.
441   These alternates are deprecated and may go away in a future version.
442   </p>
443   Here are the available variable names. The alternate syntax is listed in
444   parentheses.</p>
445
446   <dl style="margin-left: 25px">
447     <dt><b>$test</b> (%s)</dt>
448     <dd>The full path to the test case's source. This is suitable for passing
449     on the command line as the input to an llvm tool.</dd>
450
451     <dt><b>$srcdir</b></dt>
452     <dd>The source directory from where the "<tt>make check</tt>" was run.</dd>
453
454     <dt><b>objdir</b></dt>
455     <dd>The object directory that corresponds to the </tt>$srcdir</tt>.</dd>
456
457     <dt><b>subdir</b></dt>
458     <dd>A partial path from the <tt>test</tt> directory that contains the 
459     sub-directory that contains the test source being executed.</dd>
460
461     <dt><b>srcroot</b></dt>
462     <dd>The root directory of the LLVM src tree.</dd>
463
464     <dt><b>objroot</b></dt>
465     <dd>The root directory of the LLVM object tree. This could be the same
466     as the srcroot.</dd>
467
468     <dt><b>path</b><dt>
469     <dd>The path to the directory that contains the test case source.  This is 
470     for locating any supporting files that are not generated by the test, but 
471     used by the test.</dd>
472
473     <dt><b>tmp</b></dt>
474     <dd>The path to a temporary file name that could be used for this test case.
475     The file name won't conflict with other test cases. You can append to it if
476     you need multiple temporaries. This is useful as the destination of some
477     redirected output.</dd>
478
479     <dt><b>llvmlibsdir</b> (%llvmlibsdir)</dt>
480     <dd>The directory where the LLVM libraries are located.</dd>
481
482     <dt><b>target_triplet</b> (%target_triplet)</dt>
483     <dd>The target triplet that corresponds to the current host machine (the one
484     running the test cases). This should probably be called "host".<dd>
485
486     <dt><b>prcontext</b> (%prcontext)</dt>
487     <dd>Path to the prcontext tcl script that prints some context around a 
488     line that matches a pattern. This isn't strictly necessary as the test suite
489     is run with its PATH altered to include the test/Scripts directory where
490     the prcontext script is located. Note that this script is similar to 
491     <tt>grep -C</tt> but you should use the <tt>prcontext</tt> script because
492     not all platforms support <tt>grep -C</tt>.</dd>
493
494     <dt><b>llvmgcc</b> (%llvmgcc)</dt>
495     <dd>The full path to the <tt>llvm-gcc</tt> executable as specified in the
496     configured LLVM environment</dd>
497
498     <dt><b>llvmgxx</b> (%llvmgxx)</dt>
499     <dd>The full path to the <tt>llvm-gxx</tt> executable as specified in the
500     configured LLVM environment</dd>
501
502     <dt><b>llvmgcc_version</b> (%llvmgcc_version)</dt>
503     <dd>The full version number of the <tt>llvm-gcc</tt> executable.</dd>
504
505     <dt><b>llvmgccmajvers</b> (%llvmgccmajvers)</dt>
506     <dd>The major version number of the <tt>llvm-gcc</tt> executable.</dd>
507
508     <dt><b>gccpath</b></dt>
509     <dd>The full path to the C compiler used to <i>build </i> LLVM. Note that 
510     this might not be gcc.</dd>
511
512     <dt><b>gxxpath</b></dt>
513     <dd>The full path to the C++ compiler used to <i>build </i> LLVM. Note that 
514     this might not be g++.</dd>
515
516     <dt><b>compile_c</b> (%compile_c)</dt>
517     <dd>The full command line used to compile LLVM C source  code. This has all 
518     the configured -I, -D and optimization options.</dd>
519
520     <dt><b>compile_cxx</b> (%compile_cxx)</dt>
521     <dd>The full command used to compile LLVM C++ source  code. This has 
522     all the configured -I, -D and optimization options.</dd>
523
524     <dt><b>link</b> (%link)</dt> 
525     <dd>This full link command used to link LLVM executables. This has all the
526     configured -I, -L and -l options.</dd>
527
528     <dt><b>shlibext</b> (%shlibext)</dt>
529     <dd>The suffix for the host platforms share library (dll) files. This
530     includes the period as the first character.</dd>
531   </dl>
532   <p>To add more variables, two things need to be changed. First, add a line in
533   the <tt>test/Makefile</tt> that creates the <tt>site.exp</tt> file. This will
534   "set" the variable as a global in the site.exp file. Second, in the
535   <tt>test/lib/llvm.exp</tt> file, in the substitute proc, add the variable name
536   to the list of "global" declarations at the beginning of the proc. That's it,
537   the variable can then be used in test scripts.</p>
538 </div>
539   
540 <!-- _______________________________________________________________________ -->
541 <div class="doc_subsection"><a name="dgfeatures">Other Features</a></div>
542 <div class="doc_text">
543   <p>To make RUN line writing easier, there are several shell scripts located
544   in the <tt>llvm/test/Scripts</tt> directory. For example:</p>
545   <dl>
546     <dt><b>ignore</b></dt>
547     <dd>This script runs its arguments and then always returns 0. This is useful
548     in cases where the test needs to cause a tool to generate an error (e.g. to
549     check the error output). However, any program in a pipeline that returns a
550     non-zero result will cause the test to fail. This script overcomes that 
551     issue and nicely documents that the test case is purposefully ignoring the
552     result code of the tool</dd>
553
554     <dt><b>not</b></dt>
555     <dd>This script runs its arguments and then inverts the result code from 
556     it. Zero result codes become 1. Non-zero result codes become 0. This is
557     useful to invert the result of a grep. For example "not grep X" means
558     succeed only if you don't find X in the input.</dd>
559   </dl>
560
561   <p>Sometimes it is necessary to mark a test case as "expected fail" or XFAIL.
562   You can easily mark a test as XFAIL just by including  <tt>XFAIL: </tt> on a
563   line near the top of the file. This signals that the test case should succeed
564   if the test fails. Such test cases are counted separately by DejaGnu. To
565   specify an expected fail, use the XFAIL keyword in the comments of the test
566   program followed by a colon and one or more regular expressions (separated by
567   a comma). The regular expressions allow you to XFAIL the test conditionally
568   by host platform. The regular expressions following the : are matched against
569   the target triplet or llvmgcc version number for the host machine. If there is
570   a match, the test is expected to fail. If not, the test is expected to
571   succeed. To XFAIL everywhere just specify <tt>XFAIL: *</tt>. When matching
572   the llvm-gcc version, you can specify the major (e.g. 3) or full version 
573   (i.e. 3.4) number. Here is an example of an <tt>XFAIL</tt> line:</p>
574
575 <div class="doc_code">
576 <pre>
577 ; XFAIL: darwin,sun,llvmgcc4
578 </pre>
579 </div>
580
581   <p>To make the output more useful, the <tt>llvm_runtest</tt> function wil
582   scan the lines of the test case for ones that contain a pattern that matches
583   PR[0-9]+. This is the syntax for specifying a PR (Problem Report) number that
584   is related to the test case. The numer after "PR" specifies the LLVM bugzilla
585   number. When a PR number is specified, it will be used in the pass/fail
586   reporting. This is useful to quickly get some context when a test fails.</p>
587
588   <p>Finally, any line that contains "END." will cause the special
589   interpretation of lines to terminate. This is generally done right after the
590   last RUN: line. This has two side effects: (a) it prevents special
591   interpretation of lines that are part of the test program, not the
592   instructions to the test case, and (b) it speeds things up for really big test
593   cases by avoiding interpretation of the remainder of the file.</p>
594
595 </div>
596
597 <!--=========================================================================-->
598 <div class="doc_section"><a name="progstructure"><tt>llvm-test</tt> 
599 Structure</a></div>
600 <!--=========================================================================-->
601
602 <div class="doc_text">
603
604 <p>As mentioned previously, the <tt>llvm-test</tt> module  provides three types
605 of tests: MultiSource, SingleSource, and External.  Each tree is then subdivided
606 into several categories, including applications, benchmarks, regression tests,
607 code that is strange grammatically, etc.  These organizations should be
608 relatively self explanatory.</p>
609
610 <p>In addition to the regular "whole program"  tests, the <tt>llvm-test</tt>
611 module also provides a mechanism for compiling the programs in different ways.
612 If the variable TEST is defined on the gmake command line, the test system will
613 include a Makefile named <tt>TEST.&lt;value of TEST variable&gt;.Makefile</tt>.
614 This Makefile can modify build rules to yield different results.</p>
615
616 <p>For example, the LLVM nightly tester uses <tt>TEST.nightly.Makefile</tt> to
617 create the nightly test reports.  To run the nightly tests, run <tt>gmake
618 TEST=nightly</tt>.</p>
619
620 <p>There are several TEST Makefiles available in the tree.  Some of them are
621 designed for internal LLVM research and will not work outside of the LLVM
622 research group.  They may still be valuable, however, as a guide to writing your
623 own TEST Makefile for any optimization or analysis passes that you develop with
624 LLVM.</p>
625
626 <p>Note, when configuring the <tt>llvm-test</tt> module, you might want to
627 specify the following configuration options:</p>
628 <dl>
629   <dt><i>--enable-spec2000</i>
630   <dt><i>--enable-spec2000=&lt;<tt>directory</tt>&gt;</i>
631   <dd>
632     Enable the use of SPEC2000 when testing LLVM.  This is disabled by default
633     (unless <tt>configure</tt> finds SPEC2000 installed).  By specifying
634     <tt>directory</tt>, you can tell configure where to find the SPEC2000
635     benchmarks.  If <tt>directory</tt> is left unspecified, <tt>configure</tt>
636     uses the default value
637     <tt>/home/vadve/shared/benchmarks/speccpu2000/benchspec</tt>.
638     <p>
639
640   <dt><i>--enable-spec95</i>
641   <dt><i>--enable-spec95=&lt;<tt>directory</tt>&gt;</i>
642   <dd>
643     Enable the use of SPEC95 when testing LLVM.  It is similar to the
644     <i>--enable-spec2000</i> option.
645     <p>
646
647   <dt><i>--enable-povray</i>
648   <dt><i>--enable-povray=&lt;<tt>directory</tt>&gt;</i>
649   <dd>
650     Enable the use of Povray as an external test.  Versions of Povray written
651     in C should work.  This option is similar to the <i>--enable-spec2000</i>
652     option.
653 </dl>
654 </div>
655
656 <!--=========================================================================-->
657 <div class="doc_section"><a name="run">Running the LLVM Tests</a></div>
658 <!--=========================================================================-->
659
660 <div class="doc_text">
661
662 <p>First, all tests are executed within the LLVM object directory tree.  They
663 <i>are not</i> executed inside of the LLVM source tree. This is because the
664 test suite creates temporary files during execution.</p>
665
666 <p>The master Makefile in <tt>llvm/test</tt> is capable of running only the
667 DejaGNU driven tests. By default, it will run all of these tests.</p>
668
669 <p>To run only the DejaGNU driven tests, run <tt>gmake</tt> at the
670 command line in <tt>llvm/test</tt>.  To run a specific directory of tests, use
671 the <tt>TESTSUITE</tt> variable.
672 </p>
673
674 <p>For example, to run the Regression tests, type 
675 <tt>gmake TESTSUITE=Regression</tt> in <tt>llvm/tests</tt>.</p>
676
677 <p>Note that there are no Makefiles in <tt>llvm/test/Features</tt> and
678 <tt>llvm/test/Regression</tt>. You must use DejaGNU from the <tt>llvm/test</tt>
679 directory to run them.</p>
680
681 <p>To run the <tt>llvm-test</tt> suite, you need to use the following steps:</p>
682
683 <ol>
684   <li><tt>cd</tt> into the <tt>llvm/projects</tt> directory</li>
685
686   <li><p>Check out the <tt>test-suite</tt> module with:</p>
687
688 <div class="doc_code">
689 <pre>
690 % svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/test-suite/trunk llvm-test
691 </pre>
692 </div>
693
694       <p>This will get the test suite into <tt>llvm/projects/llvm-test</tt></p>
695
696   <li><p>Configure the test suite. You can do this one of two ways:</p>
697
698   <ol>
699     <li>Use the regular llvm configure:<br/><br/>
700
701 <div class="doc_code">
702 <pre>
703 % cd $LLVM_OBJ_ROOT ; $LLVM_SRC_ROOT/configure
704 </pre>
705 </div>
706
707         <p>This will ensure that the <tt>projects/llvm-test</tt> directory is
708            also properly configured.</p></li>
709
710     <li><p>Use the <tt>configure</tt> script found in the <tt>llvm-test</tt>
711         source directory:</p>
712
713 <div class="doc_code">
714 <pre>
715 % $LLVM_SRC_ROOT/projects/llvm-test/configure \
716   --with-llvmsrc=$LLVM_SRC_ROOT               \
717   --with-llvmobj=$LLVM_OBJ_ROOT
718 </pre>
719 </div>
720     </li>
721   </ol>
722   <li><tt>gmake</tt></li>
723 </ol>
724 <p>Note that the second and third steps only need to be done once. After you
725 have the suite checked out and configured, you don't need to do it again (unless
726 the test code or configure script changes).</p>
727
728 <p>To make a specialized test (use one of the
729 <tt>llvm-test/TEST.&lt;type&gt;.Makefile</tt>s), just run:</p>
730
731 <div class="doc_code">
732 <pre>
733 % gmake TEST=&lt;type&gt; test
734 </pre>
735 </div>
736
737 <p>For example, you could run the nightly tester tests using the following
738 commands:</p>
739
740 <div class="doc_code">
741 <pre>
742 % cd llvm/projects/llvm-test
743 % gmake TEST=nightly test
744 </pre>
745 </div>
746
747 <p>Regardless of which test you're running, the results are printed on standard
748 output and standard error.  You can redirect these results to a file if you
749 choose.</p>
750
751 <p>Some tests are known to fail.  Some are bugs that we have not fixed yet;
752 others are features that we haven't added yet (or may never add).  In DejaGNU,
753 the result for such tests will be XFAIL (eXpected FAILure).  In this way, you
754 can tell the difference between an expected and unexpected failure.</p>
755
756 <p>The tests in <tt>llvm-test</tt> have no such feature at this time. If the
757 test passes, only warnings and other miscellaneous output will be generated.  If
758 a test fails, a large &lt;program&gt; FAILED message will be displayed.  This
759 will help you separate benign warnings from actual test failures.</p>
760
761 </div>
762
763 <!-- _______________________________________________________________________ -->
764 <div class="doc_subsection">
765 <a name="customtest">Writing custom tests for llvm-test</a></div>
766 <!-- _______________________________________________________________________ -->
767
768 <div class="doc_text">
769
770 <p>Assuming you can run llvm-test, (e.g. "<tt>gmake TEST=nightly report</tt>"
771 should work), it is really easy to run optimizations or code generator
772 components against every program in the tree, collecting statistics or running
773 custom checks for correctness.  At base, this is how the nightly tester works,
774 it's just one example of a general framework.</p>
775
776 <p>Lets say that you have an LLVM optimization pass, and you want to see how
777 many times it triggers.  First thing you should do is add an LLVM
778 <a href="ProgrammersManual.html#Statistic">statistic</a> to your pass, which
779 will tally counts of things you care about.</p>
780
781 <p>Following this, you can set up a test and a report that collects these and
782 formats them for easy viewing.  This consists of two files, an
783 "<tt>llvm-test/TEST.XXX.Makefile</tt>" fragment (where XXX is the name of your
784 test) and an "<tt>llvm-test/TEST.XXX.report</tt>" file that indicates how to
785 format the output into a table.  There are many example reports of various
786 levels of sophistication included with llvm-test, and the framework is very
787 general.</p>
788
789 <p>If you are interested in testing an optimization pass, check out the
790 "libcalls" test as an example.  It can be run like this:<p>
791
792 <div class="doc_code">
793 <pre>
794 % cd llvm/projects/llvm-test/MultiSource/Benchmarks  # or some other level
795 % make TEST=libcalls report
796 </pre>
797 </div>
798
799 <p>This will do a bunch of stuff, then eventually print a table like this:</p>
800
801 <div class="doc_code">
802 <pre>
803 Name                                  | total | #exit |
804 ...
805 FreeBench/analyzer/analyzer           | 51    | 6     | 
806 FreeBench/fourinarow/fourinarow       | 1     | 1     | 
807 FreeBench/neural/neural               | 19    | 9     | 
808 FreeBench/pifft/pifft                 | 5     | 3     | 
809 MallocBench/cfrac/cfrac               | 1     | *     | 
810 MallocBench/espresso/espresso         | 52    | 12    | 
811 MallocBench/gs/gs                     | 4     | *     | 
812 Prolangs-C/TimberWolfMC/timberwolfmc  | 302   | *     | 
813 Prolangs-C/agrep/agrep                | 33    | 12    | 
814 Prolangs-C/allroots/allroots          | *     | *     | 
815 Prolangs-C/assembler/assembler        | 47    | *     | 
816 Prolangs-C/bison/mybison              | 74    | *     | 
817 ...
818 </pre>
819 </div>
820
821 <p>This basically is grepping the -stats output and displaying it in a table.
822 You can also use the "TEST=libcalls report.html" target to get the table in HTML
823 form, similarly for report.csv and report.tex.</p>
824
825 <p>The source for this is in llvm-test/TEST.libcalls.*.  The format is pretty
826 simple: the Makefile indicates how to run the test (in this case, 
827 "<tt>opt -simplify-libcalls -stats</tt>"), and the report contains one line for
828 each column of the output.  The first value is the header for the column and the
829 second is the regex to grep the output of the command for.  There are lots of
830 example reports that can do fancy stuff.</p>
831
832 </div>
833
834
835 <!--=========================================================================-->
836 <div class="doc_section"><a name="nightly">Running the nightly tester</a></div>
837 <!--=========================================================================-->
838
839 <div class="doc_text">
840
841 <p>
842 The <a href="http://llvm.org/nightlytest/">LLVM Nightly Testers</a>
843 automatically check out an LLVM tree, build it, run the "nightly" 
844 program test (described above), run all of the feature and regression tests, 
845 delete the checked out tree, and then submit the results to 
846 <a href="http://llvm.org/nightlytest/">http://llvm.org/nightlytest/</a>. 
847 After test results are submitted to 
848 <a href="http://llvm.org/nightlytest/">http://llvm.org/nightlytest/</a>,
849 they are processed and displayed on the tests page. An email to 
850 <a href="http://lists.cs.uiuc.edu/pipermail/llvm-testresults/">
851 llvm-testresults@cs.uiuc.edu</a> summarizing the results is also generated. 
852 This testing scheme is designed to ensure that programs don't break as well 
853 as keep track of LLVM's progress over time.</p>
854
855 <p>If you'd like to set up an instance of the nightly tester to run on your 
856 machine, take a look at the comments at the top of the 
857 <tt>utils/NewNightlyTest.pl</tt> file. If you decide to set up a nightly tester 
858 please choose a unique nickname and invoke <tt>utils/NewNightlyTest.pl</tt> 
859 with the "-nickname [yournickname]" command line option. 
860
861 <p>You can create a shell script to encapsulate the running of the script.
862 The optimized x86 Linux nightly test is run from just such a script:</p>
863
864 <div class="doc_code">
865 <pre>
866 #!/bin/bash
867 BASE=/proj/work/llvm/nightlytest
868 export BUILDDIR=$BASE/build 
869 export WEBDIR=$BASE/testresults 
870 export LLVMGCCDIR=/proj/work/llvm/cfrontend/install
871 export PATH=/proj/install/bin:$LLVMGCCDIR/bin:$PATH
872 export LD_LIBRARY_PATH=/proj/install/lib
873 cd $BASE
874 cp /proj/work/llvm/llvm/utils/NewNightlyTest.pl .
875 nice ./NewNightlyTest.pl -nice -release -verbose -parallel -enable-linscan \
876    -nickname NightlyTester -noexternals &gt; output.log 2&gt;&amp;1 
877 </pre>
878 </div>
879
880 <p>It is also possible to specify the the location your nightly test results
881 are submitted. You can do this by passing the command line option
882 "-submit-server [server_address]" and "-submit-script [script_on_server]" to
883 <tt>utils/NewNightlyTest.pl</tt>. For example, to submit to the llvm.org 
884 nightly test results page, you would invoke the nightly test script with 
885 "-submit-server llvm.org -submit-script /nightlytest/NightlyTestAccept.cgi". 
886 If these options are not specified, the nightly test script sends the results 
887 to the llvm.org nightly test results page.</p>
888
889 <p>Take a look at the <tt>NewNightlyTest.pl</tt> file to see what all of the
890 flags and strings do.  If you start running the nightly tests, please let us
891 know. Thanks!</p>
892
893 </div>
894
895 <!-- *********************************************************************** -->
896
897 <hr>
898 <address>
899   <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
900   src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss" alt="Valid CSS!"></a>
901   <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
902   src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401" alt="Valid HTML 4.01!" /></a>
903
904   John T. Criswell, Reid Spencer, and Tanya Lattner<br>
905   <a href="http://llvm.org">The LLVM Compiler Infrastructure</a><br/>
906   Last modified: $Date$
907 </address>
908 </body>
909 </html>