]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/tools/miri/CONTRIBUTING.md
b1e6b9c69d390846500fd6c4eaf5708fc76b697f
[rust.git] / src / tools / miri / CONTRIBUTING.md
1 # Contribution Guide
2
3 If you want to hack on Miri yourself, great!  Here are some resources you might
4 find useful.
5
6 ## Getting started
7
8 Check out the issues on this GitHub repository for some ideas. In particular,
9 look for the green `E-*` labels which mark issues that should be rather
10 well-suited for onboarding. For more ideas or help with hacking on Miri, you can
11 contact us (`oli-obk` and `RalfJ`) on the [Rust Zulip].
12
13 [Rust Zulip]: https://rust-lang.zulipchat.com
14
15 ## Preparing the build environment
16
17 Miri heavily relies on internal and unstable rustc interfaces to execute MIR,
18 which means it is important that you install a version of rustc that Miri
19 actually works with.
20
21 The `rust-version` file contains the commit hash of rustc that Miri is currently
22 tested against. Other versions will likely not work. After installing
23 [`rustup-toolchain-install-master`], you can run the following command to
24 install that exact version of rustc as a toolchain:
25 ```
26 ./rustup-toolchain
27 ```
28 This will set up a rustup toolchain called `miri` and set it as an override for
29 the current directory.
30
31 You can also create a `.auto-everything` file (contents don't matter, can be empty), which
32 will cause any `./miri` command to automatically call `rustup-toolchain`, `clippy` and `rustfmt`
33 for you. If you don't want all of these to happen, you can add individual `.auto-toolchain`,
34 `.auto-clippy` and `.auto-fmt` files respectively.
35
36 [`rustup-toolchain-install-master`]: https://github.com/kennytm/rustup-toolchain-install-master
37
38 ## Building and testing Miri
39
40 Invoking Miri requires getting a bunch of flags right and setting up a custom
41 sysroot. The `miri` script takes care of that for you. With the
42 build environment prepared, compiling Miri is just one command away:
43
44 ```
45 ./miri build
46 ```
47
48 Run `./miri` without arguments to see the other commands our build tool
49 supports.
50
51 ### Testing the Miri driver
52
53 The Miri driver compiled from `src/bin/miri.rs` is the "heart" of Miri: it is
54 basically a version of `rustc` that, instead of compiling your code, runs it.
55 It accepts all the same flags as `rustc` (though the ones only affecting code
56 generation and linking obviously will have no effect) [and more][miri-flags].
57
58 [miri-flags]: README.md#miri--z-flags-and-environment-variables
59
60 For example, you can (cross-)run the driver on a particular file by doing
61
62 ```sh
63 ./miri run tests/pass/format.rs
64 ./miri run tests/pass/hello.rs --target i686-unknown-linux-gnu
65 ```
66
67 and you can (cross-)run the entire test suite using:
68
69 ```
70 ./miri test
71 MIRI_TEST_TARGET=i686-unknown-linux-gnu ./miri test
72 ```
73
74 If your target doesn't support libstd, you can run miri with
75
76 ```
77 MIRI_NO_STD=1 MIRI_TEST_TARGET=thumbv7em-none-eabihf ./miri test tests/fail/alloc/no_global_allocator.rs
78 MIRI_NO_STD=1 ./miri run tests/pass/no_std.rs --target thumbv7em-none-eabihf
79 ```
80
81 to avoid attempting (and failing) to build libstd. Note that almost no tests will pass
82 this way, but you can run individual tests.
83
84 `./miri test FILTER` only runs those tests that contain `FILTER` in their
85 filename (including the base directory, e.g. `./miri test fail` will run all
86 compile-fail tests).
87
88 You can get a trace of which MIR statements are being executed by setting the
89 `MIRI_LOG` environment variable.  For example:
90
91 ```sh
92 MIRI_LOG=info ./miri run tests/pass/vec.rs
93 ```
94
95 Setting `MIRI_LOG` like this will configure logging for Miri itself as well as
96 the `rustc_middle::mir::interpret` and `rustc_mir::interpret` modules in rustc. You
97 can also do more targeted configuration, e.g. the following helps debug the
98 stacked borrows implementation:
99
100 ```sh
101 MIRI_LOG=rustc_mir::interpret=info,miri::stacked_borrows ./miri run tests/pass/vec.rs
102 ```
103
104 In addition, you can set `MIRI_BACKTRACE=1` to get a backtrace of where an
105 evaluation error was originally raised.
106
107 ### UI testing
108
109 We use ui-testing in Miri, meaning we generate `.stderr` and `.stdout` files for the output
110 produced by Miri. You can use `./miri bless` to automatically (re)generate these files when
111 you add new tests or change how Miri presents certain output.
112
113 Note that when you also use `MIRIFLAGS` to change optimizations and similar, the ui output
114 will change in unexpected ways. In order to still be able
115 to run the other checks while ignoring the ui output, use `MIRI_SKIP_UI_CHECKS=1 ./miri test`.
116
117 For more info on how to configure ui tests see [the documentation on the ui test crate][ui_test]
118
119 [ui_test]: ui_test/README.md
120
121 ### Testing `cargo miri`
122
123 Working with the driver directly gives you full control, but you also lose all
124 the convenience provided by cargo. Once your test case depends on a crate, it
125 is probably easier to test it with the cargo wrapper. You can install your
126 development version of Miri using
127
128 ```
129 ./miri install
130 ```
131
132 and then you can use it as if it was installed by `rustup`.  Make sure you use
133 the same toolchain when calling `cargo miri` that you used when installing Miri!
134 Usually this means you have to write `cargo +miri miri ...` to select the `miri`
135 toolchain that was installed by `./rustup-toolchain`.
136
137 There's a test for the cargo wrapper in the `test-cargo-miri` directory; run
138 `./run-test.py` in there to execute it. Like `./miri test`, this respects the
139 `MIRI_TEST_TARGET` environment variable to execute the test for another target.
140
141 ### Using a modified standard library
142
143 Miri re-builds the standard library into a custom sysroot, so it is fairly easy
144 to test Miri against a modified standard library -- you do not even have to
145 build Miri yourself, the Miri shipped by `rustup` will work. All you have to do
146 is set the `MIRI_LIB_SRC` environment variable to the `library` folder of a
147 `rust-lang/rust` repository checkout. Note that changing files in that directory
148 does not automatically trigger a re-build of the standard library; you have to
149 clear the Miri build cache manually (on Linux, `rm -rf ~/.cache/miri`;
150 and on Windows, `rmdir /S "%LOCALAPPDATA%\rust-lang\miri\cache"`).
151
152 ### Benchmarking
153
154 Miri comes with a few benchmarks; you can run `./miri bench` to run them with the locally built
155 Miri. Note: this will run `./miri install` as a side-effect. Also requires `hyperfine` to be
156 installed (`cargo install hyperfine`).
157
158 ## Configuring `rust-analyzer`
159
160 To configure `rust-analyzer` and VS Code for working on Miri, save the following
161 to `.vscode/settings.json` in your local Miri clone:
162
163 ```json
164 {
165     "rust-analyzer.rustc.source": "discover",
166     "rust-analyzer.linkedProjects": [
167         "./Cargo.toml",
168         "./cargo-miri/Cargo.toml"
169     ],
170     "rust-analyzer.checkOnSave.overrideCommand": [
171         "env",
172         "MIRI_AUTO_OPS=no",
173         "./miri",
174         "cargo",
175         "clippy", // make this `check` when working with a locally built rustc
176         "--message-format=json"
177     ],
178     // Contrary to what the name suggests, this also affects proc macros.
179     "rust-analyzer.cargo.buildScripts.overrideCommand": [
180         "env",
181         "MIRI_AUTO_OPS=no",
182         "./miri",
183         "cargo",
184         "check",
185         "--message-format=json",
186     ],
187 }
188 ```
189
190 > #### Note
191 >
192 > If you are [building Miri with a locally built rustc][], set
193 > `rust-analyzer.rustcSource` to the relative path from your Miri clone to the
194 > root `Cargo.toml` of the locally built rustc. For example, the path might look
195 > like `../rust/Cargo.toml`.
196
197 See the rustc-dev-guide's docs on ["Configuring `rust-analyzer` for `rustc`"][rdg-r-a]
198 for more information about configuring VS Code and `rust-analyzer`.
199
200 [rdg-r-a]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/building/suggested.html#configuring-rust-analyzer-for-rustc
201
202 ## Advanced topic: other build environments
203
204 We described above the simplest way to get a working build environment for Miri,
205 which is to use the version of rustc indicated by `rustc-version`. But
206 sometimes, that is not enough.
207
208 ### Updating `rustc-version`
209
210 The `rustc-version` file is regularly updated to keep Miri close to the latest
211 version of rustc. Usually, new contributors do not have to worry about this. But
212 sometimes a newer rustc is needed for a patch, and sometimes Miri needs fixing
213 for changes in rustc. In both cases, `rustc-version` needs updating.
214
215 To update the `rustc-version` file and install the latest rustc, you can run:
216 ```
217 ./rustup-toolchain HEAD
218 ```
219
220 Now edit Miri until `./miri test` passes, and submit a PR. Generally, it is
221 preferred to separate updating `rustc-version` and doing what it takes to get
222 Miri working again, from implementing new features that rely on the updated
223 rustc. This avoids blocking all Miri development on landing a big PR.
224
225 ### Building Miri with a locally built rustc
226
227 [building Miri with a locally built rustc]: #building-miri-with-a-locally-built-rustc
228
229 A big part of the Miri driver lives in rustc, so working on Miri will sometimes
230 require using a locally built rustc. The bug you want to fix may actually be on
231 the rustc side, or you just need to get more detailed trace of the execution
232 than what is possible with release builds -- in both cases, you should develop
233 Miri against a rustc you compiled yourself, with debug assertions (and hence
234 tracing) enabled.
235
236 The setup for a local rustc works as follows:
237 ```sh
238 # Clone the rust-lang/rust repo.
239 git clone https://github.com/rust-lang/rust rustc
240 cd rustc
241 # Create a config.toml with defaults for working on Miri.
242 ./x.py setup compiler
243  # Now edit `config.toml` and under `[rust]` set `debug-assertions = true`.
244
245 # Build a stage 2 rustc, and build the rustc libraries with that rustc.
246 # This step can take 30 minutes or more.
247 ./x.py build --stage 2 compiler/rustc
248 # If you change something, you can get a faster rebuild by doing
249 ./x.py build --keep-stage 0 --stage 2 compiler/rustc
250 # You may have to change the architecture in the next command
251 rustup toolchain link stage2 build/x86_64-unknown-linux-gnu/stage2
252 # Now cd to your Miri directory, then configure rustup
253 rustup override set stage2
254 ```
255
256 Note: When you are working with a locally built rustc or any other toolchain that
257 is not the same as the one in `rust-version`, you should not have `.auto-everything` or
258 `.auto-toolchain` as that will keep resetting your toolchain.
259
260 ```sh
261 rm -f .auto-everything .auto-toolchain
262 ```
263
264 Important: You need to delete the Miri cache when you change the stdlib; otherwise the
265 old, chached version will be used. On Linux, the cache is located at `~/.cache/miri`,
266 and on Windows, it is located at `%LOCALAPPDATA%\rust-lang\miri\cache`; the exact
267 location is printed after the library build: "A libstd for Miri is now available in ...".
268
269 Note: `./x.py --stage 2 compiler/rustc` currently errors with `thread 'main'
270 panicked at 'fs::read(stamp) failed with No such file or directory (os error 2)`,
271 you can simply ignore that error; Miri will build anyway.
272
273 For more information about building and configuring a local compiler,
274 see <https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/building/how-to-build-and-run.html>.
275
276 With this, you should now have a working development setup! See
277 [above](#building-and-testing-miri) for how to proceed working on Miri.
278
279 ## Advanced topic: Syncing with the rustc repo
280
281 We use the [`josh` proxy](https://github.com/josh-project/josh) to transmit
282 changes between the rustc and Miri repositories. For now, a fork of josh needs to be built
283 from source. This downloads and runs josh:
284
285 ```sh
286 git clone https://github.com/RalfJung/josh
287 cd josh
288 cargo run --release -p josh-proxy -- --local=$(pwd)/local --remote=https://github.com --no-background
289 ```
290
291 ### Importing changes from the rustc repo
292
293 We assume we start on an up-to-date master branch in the Miri repo.
294
295 ```sh
296 # Fetch rustc side of the history. Takes ca 5 min the first time.
297 # Do NOT change that commit ID, it needs to be exactly this!
298 git fetch http://localhost:8000/rust-lang/rust.git:at_commit=75dd959a3a40eb5b4574f8d2e23aa6efbeb33573[:prefix=src/tools/miri]:/src/tools/miri.git master
299 # Include that history into ours.
300 git merge FETCH_HEAD -m "merge rustc history"
301 # Update toolchain reference and apply formatting.
302 ./rustup-toolchain HEAD && ./miri fmt
303 git commit -am "rustup"
304 ```
305
306 Now push this to a new branch in your Miri fork, and create a PR. It is worth
307 running `./miri test` locally in parallel, since the test suite in the Miri repo
308 is stricter than the one on the rustc side, so some small tweaks might be
309 needed.
310
311 ### Exporting changes to the rustc repo
312
313 We will use the josh proxy to push to your fork of rustc. You need to make sure
314 that the master branch of your fork is up-to-date. Also make sure that there
315 exists no branch called `miri` in your fork. Then run the following in the Miri
316 repo, assuming we are on an up-to-date master branch:
317
318 ```sh
319 # Push the Miri changes to your rustc fork (substitute your github handle for YOUR_NAME).
320 # Do NOT change that commit ID, it needs to be exactly this!
321 git push http://localhost:8000/YOUR_NAME/rust.git:at_commit=75dd959a3a40eb5b4574f8d2e23aa6efbeb33573[:prefix=src/tools/miri]:/src/tools/miri.git -o base=master HEAD:miri
322 ```
323
324 This will create a new branch in your fork, and the output should include a link
325 to create a rustc PR that will integrate those changes into the main repository.