docs/GettingStartedVS.rst

   1 ==================================================================
   2 Getting Started with the LLVM System using Microsoft Visual Studio
   3 ==================================================================
   4
   5 .. contents::
   6    :local:
   7
   8
   9 Overview
  10 ========
  11 Welcome to LLVM on Windows! This document only covers LLVM on Windows using
  12 Visual Studio, not mingw or cygwin. In order to get started, you first need to
  13 know some basic information.
  14
  15 There are many different projects that compose LLVM. The first piece is the
  16 LLVM suite. This contains all of the tools, libraries, and header files needed
  17 to use LLVM. It contains an assembler, disassembler, bitcode analyzer and
  18 bitcode optimizer. It also contains basic regression tests that can be used to
  19 test the LLVM tools and the Clang front end.
  20
  21 The second piece is the `Clang <http://clang.llvm.org/>`_ front end.  This
  22 component compiles C, C++, Objective C, and Objective C++ code into LLVM
  23 bitcode. Clang typically uses LLVM libraries to optimize the bitcode and emit
  24 machine code. LLVM fully supports the COFF object file format, which is
  25 compatible with all other existing Windows toolchains.
  26
  27 The last major part of LLVM, the execution Test Suite, does not run on Windows,
  28 and this document does not discuss it.
  29
  30 Additional information about the LLVM directory structure and tool chain
  31 can be found on the main :doc:`GettingStarted` page.
  32
  33
  34 Requirements
  35 ============
  36 Before you begin to use the LLVM system, review the requirements given
  37 below.  This may save you some trouble by knowing ahead of time what hardware
  38 and software you will need.
  39
  40 Hardware
  41 --------
  42 Any system that can adequately run Visual Studio 2015 is fine. The LLVM
  43 source tree and object files, libraries and executables will consume
  44 approximately 3GB.
  45
  46 Software
  47 --------
  48 You will need Visual Studio 2015 or higher, with the latest Update installed.
  49
  50 You will also need the `CMake <http://www.cmake.org/>`_ build system since it
  51 generates the project files you will use to build with.
  52
  53 If you would like to run the LLVM tests you will need `Python
  54 <http://www.python.org/>`_. Version 2.7 and newer are known to work. You will
  55 need `GnuWin32 <http://gnuwin32.sourceforge.net/>`_ tools, too.
  56
  57 Do not install the LLVM directory tree into a path containing spaces (e.g.
  58 ``C:\Documents and Settings\...``) as the configure step will fail.
  59
  60
  61 Getting Started
  62 ===============
  63 Here's the short story for getting up and running quickly with LLVM:
  64
  65 1. Read the documentation.
  66 2. Seriously, read the documentation.
  67 3. Remember that you were warned twice about reading the documentation.
  68 4. Get the Source Code
  69
  70    * With the distributed files:
  71
  72       1. ``cd <where-you-want-llvm-to-live>``
  73       2. ``gunzip --stdout llvm-VERSION.tar.gz | tar -xvf -``
  74          (*or use WinZip*)
  75       3. ``cd llvm``
  76
  77    * With anonymous Subversion access:
  78
  79      *Note:* some regression tests require Unix-style line ending (``\n``). To
  80      pass all regression tests, please add two lines *enable-auto-props = yes*
  81      and *\* = svn:mime-type=application/octet-stream* to
  82      ``C:\Users\<username>\AppData\Roaming\Subversion\config``.
  83
  84       1. ``cd <where-you-want-llvm-to-live>``
  85       2. ``svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk llvm``
  86       3. ``cd llvm``
  87
  88 5. Use `CMake <http://www.cmake.org/>`_ to generate up-to-date project files:
  89
  90    * Once CMake is installed then the simplest way is to just start the
  91      CMake GUI, select the directory where you have LLVM extracted to, and
  92      the default options should all be fine.  One option you may really
  93      want to change, regardless of anything else, might be the
  94      ``CMAKE_INSTALL_PREFIX`` setting to select a directory to INSTALL to
  95      once compiling is complete, although installation is not mandatory for
  96      using LLVM.  Another important option is ``LLVM_TARGETS_TO_BUILD``,
  97      which controls the LLVM target architectures that are included on the
  98      build.
  99    * If CMake complains that it cannot find the compiler, make sure that
 100      you have the Visual Studio C++ Tools installed, not just Visual Studio
 101      itself (trying to create a C++ project in Visual Studio will generally
 102      download the C++ tools if they haven't already been).
 103    * See the :doc:`LLVM CMake guide <CMake>` for detailed information about
 104      how to configure the LLVM build.
 105    * CMake generates project files for all build types. To select a specific
 106      build type, use the Configuration manager from the VS IDE or the
 107      ``/property:Configuration`` command line option when using MSBuild.
 108    * By default, the Visual Studio project files generated by CMake use the
 109      32-bit toolset. If you are developing on a 64-bit version of Windows and
 110      want to use the 64-bit toolset, pass the ``-Thost=x64`` flag when
 111      generating the Visual Studio solution. This requires CMake 3.8.0 or later.
 112
 113 6. Start Visual Studio
 114
 115    * In the directory you created the project files will have an ``llvm.sln``
 116      file, just double-click on that to open Visual Studio.
 117
 118 7. Build the LLVM Suite:
 119
 120    * The projects may still be built individually, but to build them all do
 121      not just select all of them in batch build (as some are meant as
 122      configuration projects), but rather select and build just the
 123      ``ALL_BUILD`` project to build everything, or the ``INSTALL`` project,
 124      which first builds the ``ALL_BUILD`` project, then installs the LLVM
 125      headers, libs, and other useful things to the directory set by the
 126      ``CMAKE_INSTALL_PREFIX`` setting when you first configured CMake.
 127    * The Fibonacci project is a sample program that uses the JIT. Modify the
 128      project's debugging properties to provide a numeric command line argument
 129      or run it from the command line.  The program will print the
 130      corresponding fibonacci value.
 131
 132 8. Test LLVM in Visual Studio:
 133
 134    * If ``%PATH%`` does not contain GnuWin32, you may specify
 135      ``LLVM_LIT_TOOLS_DIR`` on CMake for the path to GnuWin32.
 136    * You can run LLVM tests by merely building the project "check". The test
 137      results will be shown in the VS output window.
 138
 139 9. Test LLVM on the command line:
 140
 141    * The LLVM tests can be run by changing directory to the llvm source
 142      directory and running:
 143
 144      .. code-block:: bat
 145
 146         C:\..\llvm> python ..\build\bin\llvm-lit --param build_config=Win32 --param build_mode=Debug --param llvm_site_config=../build/test/lit.site.cfg test
 147
 148      This example assumes that Python is in your PATH variable, you
 149      have built a Win32 Debug version of llvm with a standard out of
 150      line build. You should not see any unexpected failures, but will
 151      see many unsupported tests and expected failures.
 152
 153      A specific test or test directory can be run with:
 154
 155      .. code-block:: bat
 156
 157         C:\..\llvm> python ..\build\bin\llvm-lit --param build_config=Win32 --param build_mode=Debug --param llvm_site_config=../build/test/lit.site.cfg test/path/to/test
 158
 159
 160 An Example Using the LLVM Tool Chain
 161 ====================================
 162
 163 1. First, create a simple C file, name it '``hello.c``':
 164
 165    .. code-block:: c
 166
 167       #include <stdio.h>
 168       int main() {
 169         printf("hello world\n");
 170         return 0;
 171       }
 172
 173 2. Next, compile the C file into an LLVM bitcode file:
 174
 175    .. code-block:: bat
 176
 177       C:\..> clang -c hello.c -emit-llvm -o hello.bc
 178
 179    This will create the result file ``hello.bc`` which is the LLVM bitcode
 180    that corresponds the compiled program and the library facilities that
 181    it required.  You can execute this file directly using ``lli`` tool,
 182    compile it to native assembly with the ``llc``, optimize or analyze it
 183    further with the ``opt`` tool, etc.
 184
 185    Alternatively you can directly output an executable with clang with:
 186
 187    .. code-block:: bat
 188
 189       C:\..> clang hello.c -o hello.exe
 190
 191    The ``-o hello.exe`` is required because clang currently outputs ``a.out``
 192    when neither ``-o`` nor ``-c`` are given.
 193
 194 3. Run the program using the just-in-time compiler:
 195
 196    .. code-block:: bat
 197
 198       C:\..> lli hello.bc
 199
 200 4. Use the ``llvm-dis`` utility to take a look at the LLVM assembly code:
 201
 202    .. code-block:: bat
 203
 204       C:\..> llvm-dis < hello.bc | more
 205
 206 5. Compile the program to object code using the LLC code generator:
 207
 208    .. code-block:: bat
 209
 210       C:\..> llc -filetype=obj hello.bc
 211
 212 6. Link to binary using Microsoft link:
 213
 214    .. code-block:: bat
 215
 216       C:\..> link hello.obj -defaultlib:libcmt
 217
 218 7. Execute the native code program:
 219
 220    .. code-block:: bat
 221
 222       C:\..> hello.exe
 223
 224
 225 Common Problems
 226 ===============
 227 If you are having problems building or using LLVM, or if you have any other
 228 general questions about LLVM, please consult the :doc:`Frequently Asked Questions
 229 <FAQ>` page.
 230
 231
 232 Links
 233 =====
 234 This document is just an **introduction** to how to use LLVM to do some simple
 235 things... there are many more interesting and complicated things that you can
 236 do that aren't documented here (but we'll gladly accept a patch if you want to
 237 write something up!).  For more information about LLVM, check out:
 238
 239 * `LLVM homepage <http://llvm.org/>`_
 240 * `LLVM doxygen tree <http://llvm.org/doxygen/>`_
 241