[Hexagon] Handle all compares of i1 and vNi1
[llvm-project.git] / llvm / docs / TestingGuide.rst
blob05b8d4ddd9d812bc4b385e2696b7e5e47818f392
1 =================================
2 LLVM Testing Infrastructure Guide
3 =================================
5 .. contents::
6    :local:
8 .. toctree::
9    :hidden:
11    TestSuiteGuide
12    TestSuiteMakefileGuide
14 Overview
15 ========
17 This document is the reference manual for the LLVM testing
18 infrastructure. It documents the structure of the LLVM testing
19 infrastructure, the tools needed to use it, and how to add and run
20 tests.
22 Requirements
23 ============
25 In order to use the LLVM testing infrastructure, you will need all of the
26 software required to build LLVM, as well as `Python <http://python.org>`_ 3.6 or
27 later.
29 LLVM Testing Infrastructure Organization
30 ========================================
32 The LLVM testing infrastructure contains three major categories of tests:
33 unit tests, regression tests and whole programs. The unit tests and regression
34 tests are contained inside the LLVM repository itself under ``llvm/unittests``
35 and ``llvm/test`` respectively and are expected to always pass -- they should be
36 run before every commit.
38 The whole programs tests are referred to as the "LLVM test suite" (or
39 "test-suite") and are in the ``test-suite``
40 `repository on GitHub <https://github.com/llvm/llvm-test-suite.git>`_.
41 For historical reasons, these tests are also referred to as the "nightly
42 tests" in places, which is less ambiguous than "test-suite" and remains
43 in use although we run them much more often than nightly.
45 Unit tests
46 ----------
48 Unit tests are written using `Google Test <https://github.com/google/googletest/blob/master/docs/primer.md>`_
49 and `Google Mock <https://github.com/google/googletest/blob/master/docs/gmock_for_dummies.md>`_
50 and are located in the ``llvm/unittests`` directory.
51 In general unit tests are reserved for targeting the support library and other
52 generic data structure, we prefer relying on regression tests for testing
53 transformations and analysis on the IR.
55 Regression tests
56 ----------------
58 The regression tests are small pieces of code that test a specific
59 feature of LLVM or trigger a specific bug in LLVM. The language they are
60 written in depends on the part of LLVM being tested. These tests are driven by
61 the :doc:`Lit <CommandGuide/lit>` testing tool (which is part of LLVM), and
62 are located in the ``llvm/test`` directory.
64 Typically when a bug is found in LLVM, a regression test containing just
65 enough code to reproduce the problem should be written and placed
66 somewhere underneath this directory. For example, it can be a small
67 piece of LLVM IR distilled from an actual application or benchmark.
69 Testing Analysis
70 ----------------
72 An analysis is a pass that infer properties on some part of the IR and not
73 transforming it. They are tested in general using the same infrastructure as the
74 regression tests, by creating a separate "Printer" pass to consume the analysis
75 result and print it on the standard output in a textual format suitable for
76 FileCheck.
77 See `llvm/test/Analysis/BranchProbabilityInfo/loop.ll <https://github.com/llvm/llvm-project/blob/main/llvm/test/Analysis/BranchProbabilityInfo/loop.ll>`_
78 for an example of such test.
80 ``test-suite``
81 --------------
83 The test suite contains whole programs, which are pieces of code which
84 can be compiled and linked into a stand-alone program that can be
85 executed. These programs are generally written in high level languages
86 such as C or C++.
88 These programs are compiled using a user specified compiler and set of
89 flags, and then executed to capture the program output and timing
90 information. The output of these programs is compared to a reference
91 output to ensure that the program is being compiled correctly.
93 In addition to compiling and executing programs, whole program tests
94 serve as a way of benchmarking LLVM performance, both in terms of the
95 efficiency of the programs generated as well as the speed with which
96 LLVM compiles, optimizes, and generates code.
98 The test-suite is located in the ``test-suite``
99 `repository on GitHub <https://github.com/llvm/llvm-test-suite.git>`_.
101 See the :doc:`TestSuiteGuide` for details.
103 Debugging Information tests
104 ---------------------------
106 The test suite contains tests to check quality of debugging information.
107 The test are written in C based languages or in LLVM assembly language.
109 These tests are compiled and run under a debugger. The debugger output
110 is checked to validate of debugging information. See README.txt in the
111 test suite for more information. This test suite is located in the
112 ``cross-project-tests/debuginfo-tests`` directory.
114 Quick start
115 ===========
117 The tests are located in two separate repositories. The unit and
118 regression tests are in the main "llvm"/ directory under the directories
119 ``llvm/unittests`` and ``llvm/test`` (so you get these tests for free with the
120 main LLVM tree). Use ``make check-all`` to run the unit and regression tests
121 after building LLVM.
123 The ``test-suite`` module contains more comprehensive tests including whole C
124 and C++ programs. See the :doc:`TestSuiteGuide` for details.
126 Unit and Regression tests
127 -------------------------
129 To run all of the LLVM unit tests use the check-llvm-unit target:
131 .. code-block:: bash
133     % make check-llvm-unit
135 To run all of the LLVM regression tests use the check-llvm target:
137 .. code-block:: bash
139     % make check-llvm
141 In order to get reasonable testing performance, build LLVM and subprojects
142 in release mode, i.e.
144 .. code-block:: bash
146     % cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE="Release" -DLLVM_ENABLE_ASSERTIONS=On
148 If you have `Clang <https://clang.llvm.org/>`_ checked out and built, you
149 can run the LLVM and Clang tests simultaneously using:
151 .. code-block:: bash
153     % make check-all
155 To run the tests with Valgrind (Memcheck by default), use the ``LIT_ARGS`` make
156 variable to pass the required options to lit. For example, you can use:
158 .. code-block:: bash
160     % make check LIT_ARGS="-v --vg --vg-leak"
162 to enable testing with valgrind and with leak checking enabled.
164 To run individual tests or subsets of tests, you can use the ``llvm-lit``
165 script which is built as part of LLVM. For example, to run the
166 ``Integer/BitPacked.ll`` test by itself you can run:
168 .. code-block:: bash
170     % llvm-lit ~/llvm/test/Integer/BitPacked.ll
172 or to run all of the ARM CodeGen tests:
174 .. code-block:: bash
176     % llvm-lit ~/llvm/test/CodeGen/ARM
178 The regression tests will use the Python psutil module only if installed in a
179 **non-user** location. Under Linux, install with sudo or within a virtual
180 environment. Under Windows, install Python for all users and then run
181 ``pip install psutil`` in an elevated command prompt.
183 For more information on using the :program:`lit` tool, see ``llvm-lit --help``
184 or the :doc:`lit man page <CommandGuide/lit>`.
186 Debugging Information tests
187 ---------------------------
189 To run debugging information tests simply add the ``cross-project-tests``
190 project to your ``LLVM_ENABLE_PROJECTS`` define on the cmake
191 command-line.
193 Regression test structure
194 =========================
196 The LLVM regression tests are driven by :program:`lit` and are located in the
197 ``llvm/test`` directory.
199 This directory contains a large array of small tests that exercise
200 various features of LLVM and to ensure that regressions do not occur.
201 The directory is broken into several sub-directories, each focused on a
202 particular area of LLVM.
204 Writing new regression tests
205 ----------------------------
207 The regression test structure is very simple, but does require some
208 information to be set. This information is gathered via ``cmake``
209 and is written to a file, ``test/lit.site.cfg.py`` in the build directory.
210 The ``llvm/test`` Makefile does this work for you.
212 In order for the regression tests to work, each directory of tests must
213 have a ``lit.local.cfg`` file. :program:`lit` looks for this file to determine
214 how to run the tests. This file is just Python code and thus is very
215 flexible, but we've standardized it for the LLVM regression tests. If
216 you're adding a directory of tests, just copy ``lit.local.cfg`` from
217 another directory to get running. The standard ``lit.local.cfg`` simply
218 specifies which files to look in for tests. Any directory that contains
219 only directories does not need the ``lit.local.cfg`` file. Read the :doc:`Lit
220 documentation <CommandGuide/lit>` for more information.
222 Each test file must contain lines starting with "RUN:" that tell :program:`lit`
223 how to run it. If there are no RUN lines, :program:`lit` will issue an error
224 while running a test.
226 RUN lines are specified in the comments of the test program using the
227 keyword ``RUN`` followed by a colon, and lastly the command (pipeline)
228 to execute. Together, these lines form the "script" that :program:`lit`
229 executes to run the test case. The syntax of the RUN lines is similar to a
230 shell's syntax for pipelines including I/O redirection and variable
231 substitution. However, even though these lines may *look* like a shell
232 script, they are not. RUN lines are interpreted by :program:`lit`.
233 Consequently, the syntax differs from shell in a few ways. You can specify
234 as many RUN lines as needed.
236 :program:`lit` performs substitution on each RUN line to replace LLVM tool names
237 with the full paths to the executable built for each tool (in
238 ``$(LLVM_OBJ_ROOT)/bin``). This ensures that :program:`lit` does
239 not invoke any stray LLVM tools in the user's path during testing.
241 Each RUN line is executed on its own, distinct from other lines unless
242 its last character is ``\``. This continuation character causes the RUN
243 line to be concatenated with the next one. In this way you can build up
244 long pipelines of commands without making huge line lengths. The lines
245 ending in ``\`` are concatenated until a RUN line that doesn't end in
246 ``\`` is found. This concatenated set of RUN lines then constitutes one
247 execution. :program:`lit` will substitute variables and arrange for the pipeline
248 to be executed. If any process in the pipeline fails, the entire line (and
249 test case) fails too.
251 Below is an example of legal RUN lines in a ``.ll`` file:
253 .. code-block:: llvm
255     ; RUN: llvm-as < %s | llvm-dis > %t1
256     ; RUN: llvm-dis < %s.bc-13 > %t2
257     ; RUN: diff %t1 %t2
259 As with a Unix shell, the RUN lines permit pipelines and I/O
260 redirection to be used.
262 There are some quoting rules that you must pay attention to when writing
263 your RUN lines. In general nothing needs to be quoted. :program:`lit` won't
264 strip off any quote characters so they will get passed to the invoked program.
265 To avoid this use curly braces to tell :program:`lit` that it should treat
266 everything enclosed as one value.
268 In general, you should strive to keep your RUN lines as simple as possible,
269 using them only to run tools that generate textual output you can then examine.
270 The recommended way to examine output to figure out if the test passes is using
271 the :doc:`FileCheck tool <CommandGuide/FileCheck>`. *[The usage of grep in RUN
272 lines is deprecated - please do not send or commit patches that use it.]*
274 Put related tests into a single file rather than having a separate file per
275 test. Check if there are files already covering your feature and consider
276 adding your code there instead of creating a new file.
278 Generating assertions in regression tests
279 -----------------------------------------
281 Some regression test cases are very large and complex to write/update by hand.
282 In that case to reduce the human work we can use the scripts available in
283 llvm/utils/ to generate the assertions.
285 For example to generate assertions in an :program:`llc`-based test, after
286 adding RUN line use:
288  .. code-block:: bash
290      % llvm/utils/update_llc_test_checks.py --llc-binary build/bin/llc test.ll
292 And if you want to update assertions in an existing test case, pass `-u` option
293 which first check the ``NOTE:`` line exists and matches the script name.
295 These are the most common scripts and their purposes/applications in generating
296 assertions:
298 .. code-block:: none
300   update_analyze_test_checks.py
301   opt -passes='print<cost-model>'
303   update_cc_test_checks.py
304   C/C++, or clang/clang++ (IR checks)
306   update_llc_test_checks.py
307   llc (assembly checks)
309   update_mca_test_checks.py
310   llvm-mca
312   update_mir_test_checks.py
313   llc (MIR checks)
315   update_test_checks.py
316   opt
318 Precommit workflow for tests
319 ----------------------------
321 If the test does not crash, assert, or infinite loop, commit the test with
322 baseline check-lines first. That is, the test will show a miscompile or
323 missing optimization. Add a "TODO" or "FIXME" comment to indicate that
324 something is expected to change in a test.
326 A follow-up patch with code changes to the compiler will then show check-line
327 differences to the tests, so it is easier to see the effect of the patch.
328 Remove TODO/FIXME comments added in the previous step if a problem is solved.
330 Baseline tests (no-functional-change or NFC patch) may be pushed to main
331 without pre-commit review if you have commit access.
333 Best practices for regression tests
334 -----------------------------------
336 - Use auto-generated check lines (produced by the scripts mentioned above)
337   whenever feasible.
338 - Include comments about what is tested/expected in a particular test. If there
339   are relevant issues in the bug tracker, add references to those bug reports
340   (for example, "See PR999 for more details").
341 - Avoid undefined behavior and poison/undef values unless necessary. For
342   example, do not use patterns like ``br i1 undef``, which are likely to break
343   as a result of future optimizations.
344 - Minimize tests by removing unnecessary instructions, metadata, attributes,
345   etc. Tools like ``llvm-reduce`` can help automate this.
346 - Outside PhaseOrdering tests, only run a minimal set of passes. For example,
347   prefer ``opt -S -passes=instcombine`` over ``opt -S -O3``.
348 - Avoid unnamed instructions/blocks (such as ``%0`` or ``1:``), because they may
349   require renumbering on future test modifications. These can be removed by
350   running the test through ``opt -S -passes=instnamer``.
351 - Try to give values (including variables, blocks and functions) meaningful
352   names, and avoid retaining complex names generated by the optimization
353   pipeline (such as ``%foo.0.0.0.0.0.0``).
355 Extra files
356 -----------
358 If your test requires extra files besides the file containing the ``RUN:`` lines
359 and the extra files are small, consider specifying them in the same file and
360 using ``split-file`` to extract them. For example,
362 .. code-block:: llvm
364   ; RUN: split-file %s %t
365   ; RUN: llvm-link -S %t/a.ll %t/b.ll | FileCheck %s
367   ; CHECK: ...
369   ;--- a.ll
370   ...
371   ;--- b.ll
372   ...
374 The parts are separated by the regex ``^(.|//)--- <part>``.
376 If you want to test relative line numbers like ``[[#@LINE+1]]``, specify
377 ``--leading-lines`` to add leading empty lines to preserve line numbers.
379 If the extra files are large, the idiomatic place to put them is in a subdirectory ``Inputs``.
380 You can then refer to the extra files as ``%S/Inputs/foo.bar``.
382 For example, consider ``test/Linker/ident.ll``. The directory structure is
383 as follows::
385   test/
386     Linker/
387       ident.ll
388       Inputs/
389         ident.a.ll
390         ident.b.ll
392 For convenience, these are the contents:
394 .. code-block:: llvm
396   ;;;;; ident.ll:
398   ; RUN: llvm-link %S/Inputs/ident.a.ll %S/Inputs/ident.b.ll -S | FileCheck %s
400   ; Verify that multiple input llvm.ident metadata are linked together.
402   ; CHECK-DAG: !llvm.ident = !{!0, !1, !2}
403   ; CHECK-DAG: "Compiler V1"
404   ; CHECK-DAG: "Compiler V2"
405   ; CHECK-DAG: "Compiler V3"
407   ;;;;; Inputs/ident.a.ll:
409   !llvm.ident = !{!0, !1}
410   !0 = metadata !{metadata !"Compiler V1"}
411   !1 = metadata !{metadata !"Compiler V2"}
413   ;;;;; Inputs/ident.b.ll:
415   !llvm.ident = !{!0}
416   !0 = metadata !{metadata !"Compiler V3"}
418 For symmetry reasons, ``ident.ll`` is just a dummy file that doesn't
419 actually participate in the test besides holding the ``RUN:`` lines.
421 .. note::
423   Some existing tests use ``RUN: true`` in extra files instead of just
424   putting the extra files in an ``Inputs/`` directory. This pattern is
425   deprecated.
427 Fragile tests
428 -------------
430 It is easy to write a fragile test that would fail spuriously if the tool being
431 tested outputs a full path to the input file.  For example, :program:`opt` by
432 default outputs a ``ModuleID``:
434 .. code-block:: console
436   $ cat example.ll
437   define i32 @main() nounwind {
438       ret i32 0
439   }
441   $ opt -S /path/to/example.ll
442   ; ModuleID = '/path/to/example.ll'
444   define i32 @main() nounwind {
445       ret i32 0
446   }
448 ``ModuleID`` can unexpectedly match against ``CHECK`` lines.  For example:
450 .. code-block:: llvm
452   ; RUN: opt -S %s | FileCheck
454   define i32 @main() nounwind {
455       ; CHECK-NOT: load
456       ret i32 0
457   }
459 This test will fail if placed into a ``download`` directory.
461 To make your tests robust, always use ``opt ... < %s`` in the RUN line.
462 :program:`opt` does not output a ``ModuleID`` when input comes from stdin.
464 Platform-Specific Tests
465 -----------------------
467 Whenever adding tests that require the knowledge of a specific platform,
468 either related to code generated, specific output or back-end features,
469 you must make sure to isolate the features, so that buildbots that
470 run on different architectures (and don't even compile all back-ends),
471 don't fail.
473 The first problem is to check for target-specific output, for example sizes
474 of structures, paths and architecture names, for example:
476 * Tests containing Windows paths will fail on Linux and vice-versa.
477 * Tests that check for ``x86_64`` somewhere in the text will fail anywhere else.
478 * Tests where the debug information calculates the size of types and structures.
480 Also, if the test rely on any behaviour that is coded in any back-end, it must
481 go in its own directory. So, for instance, code generator tests for ARM go
482 into ``test/CodeGen/ARM`` and so on. Those directories contain a special
483 ``lit`` configuration file that ensure all tests in that directory will
484 only run if a specific back-end is compiled and available.
486 For instance, on ``test/CodeGen/ARM``, the ``lit.local.cfg`` is:
488 .. code-block:: python
490   config.suffixes = ['.ll', '.c', '.cpp', '.test']
491   if not 'ARM' in config.root.targets:
492     config.unsupported = True
494 Other platform-specific tests are those that depend on a specific feature
495 of a specific sub-architecture, for example only to Intel chips that support ``AVX2``.
497 For instance, ``test/CodeGen/X86/psubus.ll`` tests three sub-architecture
498 variants:
500 .. code-block:: llvm
502   ; RUN: llc -mcpu=core2 < %s | FileCheck %s -check-prefix=SSE2
503   ; RUN: llc -mcpu=corei7-avx < %s | FileCheck %s -check-prefix=AVX1
504   ; RUN: llc -mcpu=core-avx2 < %s | FileCheck %s -check-prefix=AVX2
506 And the checks are different:
508 .. code-block:: llvm
510   ; SSE2: @test1
511   ; SSE2: psubusw LCPI0_0(%rip), %xmm0
512   ; AVX1: @test1
513   ; AVX1: vpsubusw LCPI0_0(%rip), %xmm0, %xmm0
514   ; AVX2: @test1
515   ; AVX2: vpsubusw LCPI0_0(%rip), %xmm0, %xmm0
517 So, if you're testing for a behaviour that you know is platform-specific or
518 depends on special features of sub-architectures, you must add the specific
519 triple, test with the specific FileCheck and put it into the specific
520 directory that will filter out all other architectures.
523 Constraining test execution
524 ---------------------------
526 Some tests can be run only in specific configurations, such as
527 with debug builds or on particular platforms. Use ``REQUIRES``
528 and ``UNSUPPORTED`` to control when the test is enabled.
530 Some tests are expected to fail. For example, there may be a known bug
531 that the test detect. Use ``XFAIL`` to mark a test as an expected failure.
532 An ``XFAIL`` test will be successful if its execution fails, and
533 will be a failure if its execution succeeds.
535 .. code-block:: llvm
537     ; This test will be only enabled in the build with asserts.
538     ; REQUIRES: asserts
539     ; This test is disabled when running on Linux.
540     ; UNSUPPORTED: system-linux
541     ; This test is expected to fail when targeting PowerPC.
542     ; XFAIL: target=powerpc{{.*}}
544 ``REQUIRES`` and ``UNSUPPORTED`` and ``XFAIL`` all accept a comma-separated
545 list of boolean expressions. The values in each expression may be:
547 - Features added to ``config.available_features`` by configuration files such as ``lit.cfg``.
548   String comparison of features is case-sensitive. Furthermore, a boolean expression can
549   contain any Python regular expression enclosed in ``{{ }}``, in which case the boolean
550   expression is satisfied if any feature matches the regular expression. Regular
551   expressions can appear inside an identifier, so for example ``he{{l+}}o`` would match
552   ``helo``, ``hello``, ``helllo``, and so on.
553 - The default target triple, preceded by the string ``target=`` (for example,
554   ``target=x86_64-pc-windows-msvc``). Typically regular expressions are used
555   to match parts of the triple (for example, ``target={{.*}}-windows{{.*}}``
556   to match any Windows target triple).
558 | ``REQUIRES`` enables the test if all expressions are true.
559 | ``UNSUPPORTED`` disables the test if any expression is true.
560 | ``XFAIL`` expects the test to fail if any expression is true.
562 As a special case, ``XFAIL: *`` is expected to fail everywhere.
564 .. code-block:: llvm
566     ; This test is disabled when running on Windows,
567     ; and is disabled when targeting Linux, except for Android Linux.
568     ; UNSUPPORTED: system-windows, target={{.*linux.*}} && !target={{.*android.*}}
569     ; This test is expected to fail when targeting PowerPC or running on Darwin.
570     ; XFAIL: target=powerpc{{.*}}, system-darwin
573 Tips for writing constraints
574 ----------------------------
576 **``REQUIRES`` and ``UNSUPPORTED``**
578 These are logical inverses. In principle, ``UNSUPPORTED`` isn't absolutely
579 necessary (the logical negation could be used with ``REQUIRES`` to get
580 exactly the same effect), but it can make these clauses easier to read and
581 understand. Generally, people use ``REQUIRES`` to state things that the test
582 depends on to operate correctly, and ``UNSUPPORTED`` to exclude cases where
583 the test is expected never to work.
585 **``UNSUPPORTED`` and ``XFAIL``**
587 Both of these indicate that the test isn't expected to work; however, they
588 have different effects. ``UNSUPPORTED`` causes the test to be skipped;
589 this saves execution time, but then you'll never know whether the test
590 actually would start working. Conversely, ``XFAIL`` actually runs the test
591 but expects a failure output, taking extra execution time but alerting you
592 if/when the test begins to behave correctly (an XPASS test result). You
593 need to decide which is more appropriate in each case.
595 **Using ``target=...``**
597 Checking the target triple can be tricky; it's easy to mis-specify. For
598 example, ``target=mips{{.*}}`` will match not only mips, but also mipsel,
599 mips64, and mips64el. ``target={{.*}}-linux-gnu`` will match
600 x86_64-unknown-linux-gnu, but not armv8l-unknown-linux-gnueabihf.
601 Prefer to use hyphens to delimit triple components (``target=mips-{{.*}}``)
602 and it's generally a good idea to use a trailing wildcard to allow for
603 unexpected suffixes.
605 Also, it's generally better to write regular expressions that use entire
606 triple components, than to do something clever to shorten them. For
607 example, to match both freebsd and netbsd in an expression, you could write
608 ``target={{.*(free|net)bsd.*}}`` and that would work. However, it would
609 prevent a ``grep freebsd`` from finding this test. Better to use:
610 ``target={{.+-freebsd.*}} || target={{.+-netbsd.*}}``
613 Substitutions
614 -------------
616 Besides replacing LLVM tool names the following substitutions are performed in
617 RUN lines:
619 ``%%``
620    Replaced by a single ``%``. This allows escaping other substitutions.
622 ``%s``
623    File path to the test case's source. This is suitable for passing on the
624    command line as the input to an LLVM tool.
626    Example: ``/home/user/llvm/test/MC/ELF/foo_test.s``
628 ``%S``
629    Directory path to the test case's source.
631    Example: ``/home/user/llvm/test/MC/ELF``
633 ``%t``
634    File path to a temporary file name that could be used for this test case.
635    The file name won't conflict with other test cases. You can append to it
636    if you need multiple temporaries. This is useful as the destination of
637    some redirected output.
639    Example: ``/home/user/llvm.build/test/MC/ELF/Output/foo_test.s.tmp``
641 ``%T``
642    Directory of ``%t``. Deprecated. Shouldn't be used, because it can be easily
643    misused and cause race conditions between tests.
645    Use ``rm -rf %t && mkdir %t`` instead if a temporary directory is necessary.
647    Example: ``/home/user/llvm.build/test/MC/ELF/Output``
649 ``%{pathsep}``
651    Expands to the path separator, i.e. ``:`` (or ``;`` on Windows).
653 ``${fs-src-root}``
654    Expands to the root component of file system paths for the source directory,
655    i.e. ``/`` on Unix systems or ``C:\`` (or another drive) on Windows.
657 ``${fs-tmp-root}``
658    Expands to the root component of file system paths for the test's temporary
659    directory, i.e. ``/`` on Unix systems or ``C:\`` (or another drive) on
660    Windows.
662 ``${fs-sep}``
663    Expands to the file system separator, i.e. ``/`` or ``\`` on Windows.
665 ``%/s, %/S, %/t, %/T:``
667   Act like the corresponding substitution above but replace any ``\``
668   character with a ``/``. This is useful to normalize path separators.
670    Example: ``%s:  C:\Desktop Files/foo_test.s.tmp``
672    Example: ``%/s: C:/Desktop Files/foo_test.s.tmp``
674 ``%:s, %:S, %:t, %:T:``
676   Act like the corresponding substitution above but remove colons at
677   the beginning of Windows paths. This is useful to allow concatenation
678   of absolute paths on Windows to produce a legal path.
680    Example: ``%s:  C:\Desktop Files\foo_test.s.tmp``
682    Example: ``%:s: C\Desktop Files\foo_test.s.tmp``
684 ``%errc_<ERRCODE>``
686  Some error messages may be substituted to allow different spellings
687  based on the host platform.
689    The following error codes are currently supported:
690    ENOENT, EISDIR, EINVAL, EACCES.
692    Example: ``Linux %errc_ENOENT: No such file or directory``
694    Example: ``Windows %errc_ENOENT: no such file or directory``
696 ``%if feature %{<if branch>%} %else %{<else branch>%}``
698  Conditional substitution: if ``feature`` is available it expands to
699  ``<if branch>``, otherwise it expands to ``<else branch>``.
700  ``%else %{<else branch>%}`` is optional and treated like ``%else %{%}``
701  if not present.
703 ``%(line)``, ``%(line+<number>)``, ``%(line-<number>)``
705   The number of the line where this substitution is used, with an
706   optional integer offset.  These expand only if they appear
707   immediately in ``RUN:``, ``DEFINE:``, and ``REDEFINE:`` directives.
708   Occurrences in substitutions defined elsewhere are never expanded.
709   For example, this can be used in tests with multiple RUN lines,
710   which reference the test file's line numbers.
712 **LLVM-specific substitutions:**
714 ``%shlibext``
715    The suffix for the host platforms shared library files. This includes the
716    period as the first character.
718    Example: ``.so`` (Linux), ``.dylib`` (macOS), ``.dll`` (Windows)
720 ``%exeext``
721    The suffix for the host platforms executable files. This includes the
722    period as the first character.
724    Example: ``.exe`` (Windows), empty on Linux.
726 **Clang-specific substitutions:**
728 ``%clang``
729    Invokes the Clang driver.
731 ``%clang_cpp``
732    Invokes the Clang driver for C++.
734 ``%clang_cl``
735    Invokes the CL-compatible Clang driver.
737 ``%clangxx``
738    Invokes the G++-compatible Clang driver.
740 ``%clang_cc1``
741    Invokes the Clang frontend.
743 ``%itanium_abi_triple``, ``%ms_abi_triple``
744    These substitutions can be used to get the current target triple adjusted to
745    the desired ABI. For example, if the test suite is running with the
746    ``i686-pc-win32`` target, ``%itanium_abi_triple`` will expand to
747    ``i686-pc-mingw32``. This allows a test to run with a specific ABI without
748    constraining it to a specific triple.
750 **FileCheck-specific substitutions:**
752 ``%ProtectFileCheckOutput``
753    This should precede a ``FileCheck`` call if and only if the call's textual
754    output affects test results.  It's usually easy to tell: just look for
755    redirection or piping of the ``FileCheck`` call's stdout or stderr.
757 .. _Test-specific substitutions:
759 **Test-specific substitutions:**
761 Additional substitutions can be defined as follows:
763 - Lit configuration files (e.g., ``lit.cfg`` or ``lit.local.cfg``) can define
764   substitutions for all tests in a test directory.  They do so by extending the
765   substitution list, ``config.substitutions``.  Each item in the list is a tuple
766   consisting of a pattern and its replacement, which lit applies using python's
767   ``re.sub`` function.
768 - To define substitutions within a single test file, lit supports the
769   ``DEFINE:`` and ``REDEFINE:`` directives, described in detail below.  So that
770   they have no effect on other test files, these directives modify a copy of the
771   substitution list that is produced by lit configuration files.
773 For example, the following directives can be inserted into a test file to define
774 ``%{cflags}`` and ``%{fcflags}`` substitutions with empty initial values, which
775 serve as the parameters of another newly defined ``%{check}`` substitution:
777 .. code-block:: llvm
779     ; DEFINE: %{cflags} =
780     ; DEFINE: %{fcflags} =
782     ; DEFINE: %{check} =                                                  \
783     ; DEFINE:   %clang_cc1 -verify -fopenmp -fopenmp-version=51 %{cflags} \
784     ; DEFINE:              -emit-llvm -o - %s |                           \
785     ; DEFINE:     FileCheck %{fcflags} %s
787 Alternatively, the above substitutions can be defined in a lit configuration
788 file to be shared with other test files.  Either way, the test file can then
789 specify directives like the following to redefine the parameter substitutions as
790 desired before each use of ``%{check}`` in a ``RUN:`` line:
792 .. code-block:: llvm
794     ; REDEFINE: %{cflags} = -triple x86_64-apple-darwin10.6.0 -fopenmp-simd
795     ; REDEFINE: %{fcflags} = -check-prefix=SIMD
796     ; RUN: %{check}
798     ; REDEFINE: %{cflags} = -triple x86_64-unknown-linux-gnu -fopenmp-simd
799     ; REDEFINE: %{fcflags} = -check-prefix=SIMD
800     ; RUN: %{check}
802     ; REDEFINE: %{cflags} = -triple x86_64-apple-darwin10.6.0
803     ; REDEFINE: %{fcflags} = -check-prefix=NO-SIMD
804     ; RUN: %{check}
806     ; REDEFINE: %{cflags} = -triple x86_64-unknown-linux-gnu
807     ; REDEFINE: %{fcflags} = -check-prefix=NO-SIMD
808     ; RUN: %{check}
810 Besides providing initial values, the initial ``DEFINE:`` directives for the
811 parameter substitutions in the above example serve a second purpose: they
812 establish the substitution order so that both ``%{check}`` and its parameters
813 expand as desired.  There's a simple way to remember the required definition
814 order in a test file: define a substitution before any substitution that might
815 refer to it.
817 In general, substitution expansion behaves as follows:
819 - Upon arriving at each ``RUN:`` line, lit expands all substitutions in that
820   ``RUN:`` line using their current values from the substitution list.  No
821   substitution expansion is performed immediately at ``DEFINE:`` and
822   ``REDEFINE:`` directives except ``%(line)``, ``%(line+<number>)``, and
823   ``%(line-<number>)``.
824 - When expanding substitutions in a ``RUN:`` line, lit makes only one pass
825   through the substitution list by default.  In this case, a substitution must
826   have been inserted earlier in the substitution list than any substitution
827   appearing in its value in order for the latter to expand.  (For greater
828   flexibility, you can enable multiple passes through the substitution list by
829   setting `recursiveExpansionLimit`_ in a lit configuration file.)
830 - While lit configuration files can insert anywhere in the substitution list,
831   the insertion behavior of the ``DEFINE:`` and ``REDEFINE:`` directives is
832   specified below and is designed specifically for the use case presented in the
833   example above.
834 - Defining a substitution in terms of itself, whether directly or via other
835   substitutions, should be avoided.  It usually produces an infinitely recursive
836   definition that cannot be fully expanded.  It does *not* define the
837   substitution in terms of its previous value, even when using ``REDEFINE:``.
839 The relationship between the ``DEFINE:`` and ``REDEFINE:`` directive is
840 analogous to the relationship between a variable declaration and variable
841 assignment in many programming languages:
843 - ``DEFINE: %{name} = value``
845    This directive assigns the specified value to a new substitution whose
846    pattern is ``%{name}``, or it reports an error if there is already a
847    substitution whose pattern contains ``%{name}`` because that could produce
848    confusing expansions (e.g., a lit configuration file might define a
849    substitution with the pattern ``%{name}\[0\]``).  The new substitution is
850    inserted at the start of the substitution list so that it will expand first.
851    Thus, its value can contain any substitution previously defined, whether in
852    the same test file or in a lit configuration file, and both will expand.
854 - ``REDEFINE: %{name} = value``
856    This directive assigns the specified value to an existing substitution whose
857    pattern is ``%{name}``, or it reports an error if there are no substitutions
858    with that pattern or if there are multiple substitutions whose patterns
859    contain ``%{name}``.  The substitution's current position in the substitution
860    list does not change so that expansion order relative to other existing
861    substitutions is preserved.
863 The following properties apply to both the ``DEFINE:`` and ``REDEFINE:``
864 directives:
866 - **Substitution name**: In the directive, whitespace immediately before or
867   after ``%{name}`` is optional and discarded.  ``%{name}`` must start with
868   ``%{``, it must end with ``}``, and the rest must start with a letter or
869   underscore and contain only alphanumeric characters, hyphens, underscores, and
870   colons.  This syntax has a few advantages:
872     - It is impossible for ``%{name}`` to contain sequences that are special in
873       python's ``re.sub`` patterns.  Otherwise, attempting to specify
874       ``%{name}`` as a substitution pattern in a lit configuration file could
875       produce confusing expansions.
876     - The braces help avoid the possibility that another substitution's pattern
877       will match part of ``%{name}`` or vice-versa, producing confusing
878       expansions.  However, the patterns of substitutions defined by lit
879       configuration files and by lit itself are not restricted to this form, so
880       overlaps are still theoretically possible.
882 - **Substitution value**: The value includes all text from the first
883   non-whitespace character after ``=`` to the last non-whitespace character.  If
884   there is no non-whitespace character after ``=``, the value is the empty
885   string.  Escape sequences that can appear in python ``re.sub`` replacement
886   strings are treated as plain text in the value.
887 - **Line continuations**: If the last non-whitespace character on the line after
888   ``:`` is ``\``, then the next directive must use the same directive keyword
889   (e.g., ``DEFINE:``) , and it is an error if there is no additional directive.
890   That directive serves as a continuation.  That is, before following the rules
891   above to parse the text after ``:`` in either directive, lit joins that text
892   together to form a single directive, replaces the ``\`` with a single space,
893   and removes any other whitespace that is now adjacent to that space.  A
894   continuation can be continued in the same manner.  A continuation containing
895   only whitespace after its ``:`` is an error.
897 .. _recursiveExpansionLimit:
899 **recursiveExpansionLimit:**
901 As described in the previous section, when expanding substitutions in a ``RUN:``
902 line, lit makes only one pass through the substitution list by default.  Thus,
903 if substitutions are not defined in the proper order, some will remain in the
904 ``RUN:`` line unexpanded.  For example, the following directives refer to
905 ``%{inner}`` within ``%{outer}`` but do not define ``%{inner}`` until after
906 ``%{outer}``:
908 .. code-block:: llvm
910     ; By default, this definition order does not enable full expansion.
912     ; DEFINE: %{outer} = %{inner}
913     ; DEFINE: %{inner} = expanded
915     ; RUN: echo '%{outer}'
917 ``DEFINE:`` inserts substitutions at the start of the substitution list, so
918 ``%{inner}`` expands first but has no effect because the original ``RUN:`` line
919 does not contain ``%{inner}``.  Next, ``%{outer}`` expands, and the output of
920 the ``echo`` command becomes:
922 .. code-block:: shell
924     %{inner}
926 Of course, one way to fix this simple case is to reverse the definitions of
927 ``%{outer}`` and ``%{inner}``.  However, if a test has a complex set of
928 substitutions that can all reference each other, there might not exist a
929 sufficient substitution order.
931 To address such use cases, lit configuration files support
932 ``config.recursiveExpansionLimit``, which can be set to a non-negative integer
933 to specify the maximum number of passes through the substitution list.  Thus, in
934 the above example, setting the limit to 2 would cause lit to make a second pass
935 that expands ``%{inner}`` in the ``RUN:`` line, and the output from the ``echo``
936 command when then be:
938 .. code-block:: shell
940     expanded
942 To improve performance, lit will stop making passes when it notices the ``RUN:``
943 line has stopped changing.  In the above example, setting the limit higher than
944 2 is thus harmless.
946 To facilitate debugging, after reaching the limit, lit will make one extra pass
947 and report an error if the ``RUN:`` line changes again.  In the above example,
948 setting the limit to 1 will thus cause lit to report an error instead of
949 producing incorrect output.
951 Options
952 -------
954 The llvm lit configuration allows to customize some things with user options:
956 ``llc``, ``opt``, ...
957     Substitute the respective llvm tool name with a custom command line. This
958     allows to specify custom paths and default arguments for these tools.
959     Example:
961     % llvm-lit "-Dllc=llc -verify-machineinstrs"
963 ``run_long_tests``
964     Enable the execution of long running tests.
966 ``llvm_site_config``
967     Load the specified lit configuration instead of the default one.
970 Other Features
971 --------------
973 To make RUN line writing easier, there are several helper programs. These
974 helpers are in the PATH when running tests, so you can just call them using
975 their name. For example:
977 ``not``
978    This program runs its arguments and then inverts the result code from it.
979    Zero result codes become 1. Non-zero result codes become 0.
981 To make the output more useful, :program:`lit` will scan
982 the lines of the test case for ones that contain a pattern that matches
983 ``PR[0-9]+``. This is the syntax for specifying a PR (Problem Report) number
984 that is related to the test case. The number after "PR" specifies the
985 LLVM Bugzilla number. When a PR number is specified, it will be used in
986 the pass/fail reporting. This is useful to quickly get some context when
987 a test fails.
989 Finally, any line that contains "END." will cause the special
990 interpretation of lines to terminate. This is generally done right after
991 the last RUN: line. This has two side effects:
993 (a) it prevents special interpretation of lines that are part of the test
994     program, not the instructions to the test case, and
996 (b) it speeds things up for really big test cases by avoiding
997     interpretation of the remainder of the file.