docs/internals/multiple-architectures.txt

   1 -------------------------------------------------------------------
   2 Guide to multiple architecture support
   3 -------------------------------------------------------------------
   4
   5 What is achieved
   6 ~~~~~~~~~~~~~~~~
   7 Valgrind supports systems where binaries for more than one
   8 architecture can be run.  The current arrangements build:
   9
  10 - single-arch support on x86 and ppc32 systems
  11 - dual-arch support on amd64 and ppc64 systems
  12
  13 To support this the valgrind build system can now build multiple
  14 versions of the coregrind library and of VEX, and then build and link
  15 multiple versions of each tool.
  16
  17 A central notion is that of 'primary' vs 'secondary' platforms.  The
  18 system is built in its entirety for the primary platform, including
  19 performance and regression suites and all auxiliary programs.  For
  20 dual-arch systems, the primary platform is amd64 and ppc64
  21 respectively.
  22
  23 On dual-arch systems, there is a 'secondary' target - x86 and ppc32
  24 respectively.  The tools are built again for the secondary target, and
  25 the 'valgrind' launcher program can handle executables for either the
  26 primary or secondary target.  However, the regression and performance
  27 tests and everything else is not rebuilt for the secondary target.
  28
  29 On single-arch systems, there is no secondary target.
  30
  31
  32 How the build system does that
  33 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  34 The keys to understanding this are in:
  35
  36 - configure.in
  37 - Makefile.flags.am
  38 - <tool>/tests/Makefile.am
  39 - <tool>/tests/<arch>/Makefile.am
  40 - perf/Makefile.am
  41
  42 The configure script inspects the CPU.  It then sets
  43
  44    VGCONF_PLATFORM_PRI_CAPS to be the primary target
  45    VGCONF_PLATFORM_SEC_CAPS to be the secondary target, if any
  46
  47 It also sets one (single-arch build) or two (dual-arch build) of
  48 the following:
  49
  50   VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_X86_LINUX
  51   VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_AMD64_LINUX
  52   VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_PPC32_LINUX
  53   VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_PPC64_LINUX
  54   ...
  55
  56 On an amd64 system both VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_X86_LINUX and
  57 VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_AMD64_LINUX will be true so that two versions of
  58 all the tools will be built.  Similarly on a ppc64 system both
  59 VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_PPC32_LINUX and
  60 VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_PPC64_LINUX will be defined (unless
  61 --enable-only32bit or --enable-only64bit is used).  For the amd64 example,
  62  the coregrind libraries will be named:
  63
  64   libcoregrind_x86_linux.a
  65   libcoregrind_amd64_linux.a
  66
  67 and the VEX libraries:
  68
  69   libvex_x86_linux.a
  70   libvex_amd64_linux.a
  71
  72 Each tool will then be built twice, along with any preload library
  73 for the tool and the core preload libraries. At install time one
  74 subdirectory will be created in the valgrind library directory for
  75 each supported platforms and the tools and shared objects will be
  76 installed in the appropriate place. On amd64 the result will be:
  77
  78   <prefix>/lib/valgrind
  79   <prefix>/lib/valgrind/default.supp
  80   <prefix>/lib/valgrind/glibc-2.4.supp
  81   <prefix>/lib/valgrind/hp2ps
  82   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux
  83   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/vgpreload_core.so
  84   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/vgpreload_massif.so
  85   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/cachegrind
  86   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/memcheck
  87   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/helgrind
  88   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/massif
  89   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/vgpreload_memcheck.so
  90   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/lackey
  91   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/none
  92   <prefix>/lib/valgrind/amd64-linux/vgpreload_helgrind.so
  93   <prefix>/lib/valgrind/xfree-3.supp
  94   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux
  95   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/vgpreload_core.so
  96   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/vgpreload_massif.so
  97   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/cachegrind
  98   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/memcheck
  99   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/helgrind
 100   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/massif
 101   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/vgpreload_memcheck.so
 102   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/lackey
 103   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/none
 104   <prefix>/lib/valgrind/x86-linux/vgpreload_helgrind.so
 105   <prefix>/lib/valgrind/glibc-2.3.supp
 106   <prefix>/lib/valgrind/xfree-4.supp
 107   <prefix>/lib/valgrind/glibc-2.2.supp
 108
 109 The launcher program (ie the valgrind binary itself) is always built
 110 as a program for the primary target (so a 64 bit program on amd64 and
 111 ppc64) but will peek at the program which it is being asked to run and
 112 decide which of the possible tools to run taking both the requested
 113 tool and the format of the program being run into account.
 114
 115 Because the execv system call is now routed back through the launcher
 116 it is also possible to exec an x86 program from an amd64 program and
 117 vice versa.  Ditto ppc32 and ppc64.
 118
 119
 120 Rules for Makefile.am hacking
 121 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 122 In places where compilation should happen twice (on a dual-arch
 123 system), the decision about which directories and flags to use is
 124 guarded by the VGCONF_PLATFORMS_INCLUDE_* symbols.
 125
 126 But there are also places where building must only happen once,
 127 for the primary architecture.  These places are (at least):
 128
 129 * the launcher, valgrind.c
 130 * all the architecture-independent regression tests
 131 * the performance tests
 132 * optionally, auxiliary programs like hp2ps and valgrind-listener
 133
 134 In order to do that, we need to know what flags to use to build for
 135 the primary target, and in particular whether to hand -m32 or -m64 to
 136 gcc.  This is where Makefile.flags.am comes in.
 137
 138 At the bottom of that file are defined AM_CPPFLAGS_PRI, AM_CFLAGS_PRI
 139 and AM_CCASFLAGS_PRI that must be used for compiling for the primary
 140 architecture.  For example, look in coregrind/Makefile.am, and you
 141 will see these flag-sets being used to build the launcher (valgrind).
 142
 143 Also at the bottom of Makefile.flags.am, AM_FLAG_M3264_PRI is defined.
 144 This gives the -m32/-m64 flag needed to build for the primary target.
 145 That flag is also contained within AM_CFLAGS_PRI -- AM_FLAG_M3264_PRI
 146 merely facilitates getting hold of it without the surrounding gunk.
 147
 148 This leads to the final complication: building the regression tests.
 149 Most of them are architecture-neutral and so should be built for the
 150 primary target.  The /test/ Makefile.am's duly include
 151 AM_FLAG_M3264_PRI in the compilation invocations, and you should
 152 ensure you preserve that when adding more tests.
 153
 154 However, there are some arch-specific test directories (eg,
 155 none/tests/ppc32, etc).  In each of these, we implicitly 'know'
 156 whether -m32 or -m64 is the right thing to specify.  So instead of
 157 messing with AM_FLAG_M3264_PRI, these directories merely specific
 158 @FLAG_M32@ or @FLAG_M64@ directly.  (These two symbols are also
 159 automagically set up by configure.in.  Do not use -m32 and -m64
 160 directly - older compilers barf on them).  Another reason not to
 161 use -m32 and -m64 directly is that they are called -maix32 and
 162 -maix64 on AIX; once again this is taken care of properly if you
 163 use @FLAG_M32@ and @FLAG_M64@ instead.