LLVM Cookbook 中文版 (Mayur Pandey Suyog Sarda 王欢明) (z-library.sk, 1lib.sk, z-lib.sk)

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内 容 简 介 本书以任务驱动的方式，带领读者编写基于 LLVM 的编译器前端、优化器、后端。通过丰富的实例， 读者能够从中理解 LLVM 的架构，以及如何使用 LLVM 来编写自己的编译器。 相比于传统的介绍编译技术的书籍，此书更偏向于实战，因此适合熟悉编译但对 LLVM 比较陌生的 人员，也适合正在学习编译技术并且在寻找实战机会的人员。 Copyright © Packt Publishing 2015. First published in the English language under the title ‘LLVM Cookbook’. 本书简体中文版专有出版权由 Packt Publishing 授予电子工业出版社。未经许可，不得以任何方式复 制或抄袭本书的任何部分。专有出版权受法律保护。 版权贸易合同登记号 图字：01-2015-6374 图书在版编目（CIP）数据 LLVM Cookbook 中文版 /（印）潘迪（Pandey,M.），（印）撒达（Sarda,S.）著；王欢明译. —北京：电子 工业出版社，2016.6 ISBN 978-7-121-28847-0 Ⅰ. ①L… Ⅱ. ①潘… ②撒… ③王… Ⅲ. ①编译程序－程序设计 Ⅳ. ①TP314 中国版本图书馆 CIP 数据核字(2016)第 108748 号 策划编辑：张春雨 责任编辑：付 睿 印 刷：三河市双峰印刷装订有限公司 装 订：三河市双峰印刷装订有限公司 出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编：100036 开 本：787×980 1/16 印张：19.25 字数：375 千字 版 次：2016 年 6 月第 1 版 印 次：2016 年 6 月第 1 次印刷 定 价：75.00 元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系， 联系及邮购电话：（010）88254888，88258888。 质量投诉请发邮件至 zlts@phei.com.cn，盗版侵权举报请发邮件至 dbqq@phei.com.cn。 本书咨询联系方式：010-51260888-819 faq@phei.com.cn。

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译者序 LLVM 这个名字源于 Lower Level Virtual Machine，但这个项目并不局限于创建一个虚 拟机，它已经发展成为当今炙手可热的编译器基础框架。LLVM 最初以 C/C++为编译目标， 近年来经过众多机构和开源社区的努力，LLVM 已经能够为 ActionScript、D、Fortran、Haskell、 Java、Objective-C、Swift、Python、Ruby、Rust、Scala 等众多语言提供编译支持，而一些 新兴语言则直接采用了 LLVM 作为后端。可以说，LLVM 对编译器领域的发展起到了举足 轻重的作用。 本书是目前为数不多的介绍 LLVM 的书籍。本书从 LLVM 的构建与安装开始说起，介 绍了 LLVM 的设计思想、LLVM 工具链、前端、优化器、后端，涵盖了 LLVM 的绝大部分 内容。本书以任务驱动的方式对内容进行介绍，围绕着实现 TOY 语言的编译器，每一章节 都会带领读者编写代码。在第 2 章实现了编译器的前端，第 4、5 章逐步实现优化器，后面 的章节则实现了编译器后端。书中以实践的方式进行讲述，既阐述了原理，又让读者参与 到编译器的开发当中，这一方面降低了学习 LLVM 的门槛，另一方面也让读者在实践中理 解 LLVM 的细节。 作为译者，我觉得能够翻译此书也是一种缘分。最初是因为一次偶然的机会，我接触 了一些自然语言处理的内容，在此过程中我领悟了词法分析和语法分析是怎么一回事；之 后凭借着自己先前了解的零零碎碎的知识，在没有系统学习过编译原理的情况下写出了自 己的第一个解释器（当然它很不完备）；接着便去系统学习编译原理，由于有了一定的实践 基础，理解那些概念也轻松了许多；而关于这本书的翻译，则是因为在豆瓣上看到了一位 豆友转发的消息，遂联系出版社的张春雨老师；最后在翻译此书的过程中，也收获了很多。 所以在这里要感谢带我走近自然语言处理的那位朋友，要感谢转发此消息的那位豆友， 还要感谢博文视点的张春雨老师。人生充满了机缘巧合，我很幸运能够遇见你们。 与此同时，我也希望此书能够揭开编译器的面纱，能够让国内更多的人了解编译技术。 王欢明 2015 年 8 月

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LLVM Cookbook 中文版 【IV】

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关于作者 【V】 关于作者 Mayur Pandey 是一名专业的软件工程师，同时也是一位开源软件的爱好者。他专注于 编译器以及编译器工具的开发，是 LLVM 开源社区的活跃贡献者，也是 Tizen 编译器项目 的一员，他对其他编译器也有着亲身实践经验。 Mayur 在印度阿拉哈巴德的 Motilal Nehru 国家技术研究所获得学士学位。目前居住在 印度班加罗尔。 “我要感谢我的家人和朋友，是他们帮我料理其他事务并且鼓励我，才使得我能 够完成这本书的创作。” Suyog Sarda 是一名专业的软件工程师，同时也是一位开源软件的爱好者。他专注于 编译器以及编译器工具的开发，是 LLVM 开源社区的活跃贡献者，也是 Tizen 编译器项目 的一员。除此之外，Suyog 也参与了 ARM 和 x86 架构的代码改进工作。他对其他的编译器 也有着亲身实践经验。他对编译器的主要研究在于代码优化和向量化。 除了编译器之外，Suyog 也对 Linux 内核的开发很感兴趣。他曾在 2012 年于迪拜由 Birla 技术协会举办的 IEEE 国际云计算技术应用大会的议程上发表技术论文，题为“Secure Co-resident Virtualization in Multicore Systems by VM Pinning and Page Coloring”。他在印度 普纳工程大学获得计算机学士学位。目前居住于印度班加罗尔。 “我要感谢我的家人和朋友，也向一直帮助我的 LLVM 开源社区致以谢意。”

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LLVM Cookbook 中文版 【VI】 关于审校者 Logan Chien 在台湾国立大学获得计算机科学硕士学位。他的研究方向包括编译器设 计、编译器优化、虚拟机。他是一名全职的软件工程师，在空闲时间，他从事多个开源项 目的开发工作，例如 LLVM、Android。Logan 在 2012 年加入 LLVM 项目的开发。 Michael Haidl是一名高性能计算工程师，致力于多核架构的研究，例如GPU、Intel Xeon Phi accelerator。他有着超过 14 年的 C++开发经验，在并行计算方面有着丰富经验，在多年 的工作中开发出多种编程模型（CUDA）。他同时有计算机科学和物理学的学位。目前， Michael 在德国明斯德大学担任研究助理，一边写着他的 PhD 论文，一边致力于研究基于 LLVM 架构的 GPU 编译技术。 “我要感谢每天用微笑和爱来支持我的妻子，同时也向为 Clang/LLVM 和其他 LLVM 项目付出辛勤工作的整个 LLVM 社区致以谢意。正是有了他们，LLVM 项目 才能茁壮成长。” Dave（Jing）Tian 是弗罗里达大学计算机和信息工程学院的研究助理及 PhD 学生。他 是 SENSEI 中心的创始人之一。他的研究方向包括系统安全、嵌入式系统安全、可信计算、 安全的静态代码分析及向量化。他对 Linux 内核开发和编译器都有着浓厚的兴趣。 Dave 花了一年时间研究人工智能和机器学习，在俄勒冈州大学教过 Python 和操作系 统。在此之前，他在阿尔卡特朗讯公司 Linux 控制平台开发组从事过 4 年时间的软件开发 工 作 。 他 在 中 国 获 得 学 士 学 位 ， 以 及 电 气 工 程 的 硕 士 学 位 。 你 可 以 在 root@davejingtian.org及 http://davejingtian.org了解他。 “我要感谢这本书的作者，他做得很好。也感谢 Packt 出版社的编辑们，是他们 润色了这本书并且给我审校这本书的机会。”

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目录 【VII】 目录 前言 ............................................................................................................... XI 第 1 章 LLVM 设计与使用 .............................................................................. 1 概述 ........................................................................................................................................... 1 模块化设计 ............................................................................................................................... 2 交叉编译 Clang/LLVM ............................................................................................................ 6 将 C 源码转换为 LLVM 汇编码 ............................................................................................ 8 将 LLVM IR 转换为 bitcode .................................................................................................... 9 将 LLVM bitcode 转换为目标平台汇编码 ........................................................................... 12 将 LLVM bitcode 转回为 LLVM 汇编码 .............................................................................. 14 转换 LLVM IR ........................................................................................................................ 15 链接 LLVM bitcode ................................................................................................................ 18 执行 LLVM bitcode ................................................................................................................ 19 使用 C 语言前端——Clang................................................................................................... 20 使用 GO 语言前端 ................................................................................................................. 24 使用 DragonEgg ..................................................................................................................... 25 第 2 章 实现编译器前端 ............................................................................... 29 概述 ......................................................................................................................................... 29 定义 TOY 语言 ...................................................................................................................... 30 实现词法分析器 ..................................................................................................................... 32 定义抽象语法树 ..................................................................................................................... 35 实现语法分析器 ..................................................................................................................... 38 解析简单的表达式 ................................................................................................................. 39

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LLVM Cookbook 中文版 【VIII】 解析二元表达式 ..................................................................................................................... 42 为解析编写驱动 ..................................................................................................................... 45 对 TOY 语言进行词法分析和语法分析 ............................................................................... 47 为每个 AST 类定义 IR 代码生成方法 ................................................................................. 48 为表达式生成 IR 代码 ........................................................................................................... 49 为函数生成 IR 代码 ............................................................................................................... 51 增加 IR 优化支持 ................................................................................................................... 55 第 3 章 扩展前端并增加 JIT 支持 ................................................................. 57 概述 ......................................................................................................................................... 57 处理条件控制结构——if/then/else 结构 .............................................................................. 58 生成循环结构 ......................................................................................................................... 64 处理自定义二元运算符 ......................................................................................................... 71 处理自定义一元运算符 ......................................................................................................... 77 增加 JIT 支持 ......................................................................................................................... 83 第 4 章 准备优化 ......................................................................................... 87 概述 ......................................................................................................................................... 87 多级优化 ................................................................................................................................. 88 自定义 LLVM Pass ................................................................................................................. 89 使用 opt 工具运行自定义 Pass .............................................................................................. 92 在新的 Pass 中调用其他 Pass ................................................................................................ 93 使用 Pass 管理器注册 Pass.................................................................................................... 96 实现一个分析 Pass ................................................................................................................. 99 实现一个别名分析 Pass ....................................................................................................... 102 使用其他分析 Pass ............................................................................................................... 105 第 5 章 实现优化 ....................................................................................... 109 概述 ....................................................................................................................................... 109 编写无用代码消除 Pass ....................................................................................................... 110 编写内联转换 Pass ............................................................................................................... 115 编写内存优化 Pass ............................................................................................................... 119 合并 LLVM IR ...................................................................................................................... 121

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目录 【IX】 循环的转换与优化 ............................................................................................................... 123 表达式重组 ........................................................................................................................... 126 IR 向量化 .............................................................................................................................. 127 其他优化 Pass ...................................................................................................................... 134 第 6 章 平台无关代码生成器 ..................................................................... 139 概述 ....................................................................................................................................... 139 LLVM IR 指令的生命周期 .................................................................................................. 140 使用 GraphViz 可视化 LLVM IR 控制流图 ....................................................................... 143 使用 TableGen 描述目标平台 ............................................................................................. 150 定义指令集 ........................................................................................................................... 151 添加机器码描述 ................................................................................................................... 152 实现 MachineInstrBuilder 类 ............................................................................................... 156 实现 MachineBasicBlock 类 ................................................................................................ 157 实现 MachineFunction 类 .................................................................................................... 159 编写指令选择器 ................................................................................................................... 160 合法化 SelectionDAG .......................................................................................................... 166 优化 SelectionDAG .............................................................................................................. 173 基于 DAG 的指令选择 ........................................................................................................ 179 基于 SelectionDAG 的指令调度 ......................................................................................... 186 第 7 章 机器码优化 .................................................................................... 191 概述 ....................................................................................................................................... 191 消除机器码公共子表达式 ................................................................................................... 192 活动周期分析 ....................................................................................................................... 203 寄存器分配 ........................................................................................................................... 209 插入头尾代码 ....................................................................................................................... 215 代码发射 ............................................................................................................................... 219 尾调用优化 ........................................................................................................................... 221 兄弟调用优化 ....................................................................................................................... 225 第 8 章 实现 LLVM 后端............................................................................. 227 概述 ....................................................................................................................................... 227

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LLVM Cookbook 中文版 【X】 定义寄存器和寄存器集合 ................................................................................................... 228 定义调用约定 ....................................................................................................................... 230 定义指令集 ........................................................................................................................... 231 实现栈帧 lowering ............................................................................................................... 232 打印指令 ............................................................................................................................... 236 选择指令 ............................................................................................................................... 240 增加指令编码 ....................................................................................................................... 244 子平台支持 ........................................................................................................................... 246 多指令 lowering ................................................................................................................... 249 平台注册 ............................................................................................................................... 251 第 9 章 LLVM 项目最佳实践 ...................................................................... 265 概述 ....................................................................................................................................... 265 LLVM 中的异常处理 ........................................................................................................... 265 使用 sanitizer ........................................................................................................................ 271 使用 LLVM 编写垃圾回收器 .............................................................................................. 273 将 LLVM IR 转换为 JavaScript ........................................................................................... 279 使用 Clang 静态分析器 ....................................................................................................... 281 使用 bugpoint ....................................................................................................................... 282 使用 LLDB ........................................................................................................................... 286 使用 LLVM 通用 Pass .......................................................................................................... 291

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前言 【XI】 前言 程序员在编程时没有一刻可以离开编译器。简单来说，所谓编译器就是把人类可读的 高级语言映射到机器执行码。但你知道这里面发生了什么吗？编译器在生成优化过的机器 码之前还做了很多处理工作，一个好的编译器包含了很多复杂的算法。 这本书介绍了编译的几个阶段：前端处理、代码优化、代码生成等。为了将这个复杂 的过程简化，LLVM 使用了模块化的思想，使得每一个编译阶段都被独立出来；LLVM 使 用面向对象的 C++语言完成，为编译器开发人员提供了易用而丰富的编程接口和 API。所 以，LLVM 可能是最容易学习的编译器框架了。 作为作者，我们认为简单的解决方案往往会比复杂的解决方案更加奏效；通过这本书， 我们将会了解许多编译技术，它能提升你的能力，让你了解编译选项，理解编译过程。 我们也相信，那些从事编译器开发的程序员会从本书收益良多，因为对编译器技术的 了解会帮助他们写出更好的代码。 我们希望你能喜欢这本书，享受这本书提供的技术盛宴，也能开发自己的编译器。迫 不及待了吗？让我们开始吧。 本书概述 第 1 章：LLVM 设计与使用。本章介绍了模块化的 LLVM 基础架构设计，让你学会如 何下载安装 LLVM 和 Clang，通过一些例子来了解如何使用 LLVM 工作，也会介绍一些其 他的编译器前端。 第 2 章：实现编译器前端。本章介绍了如何为一门编程语言编写一个编译器前端，我 们通过为一门玩具语言写一个玩具编译器，来了解如何把前端语言映射到 LLVM IR。 第 3 章：扩展前端并增加 JIT 支持。本章为这门玩具语言增加了一些现代语言的高级

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LLVM Cookbook 中文版 【XII】 特性，以及对前端的 JIT 支持。 第 4 章：准备优化。本章介绍 LLVM IR 的 Pass 结构，以及不同的优化级别和每一级 别上的优化技术。我们也将看到如何一步一步编写自己的 LLVM Pass。 第 5 章：实现优化。本章介绍如何在 LLVM IR 上实施诸多优化 Pass，以及在 LLVM 开源代码上实现一些向量化技术。 第 6 章：平台无关代码生成器。本章介绍了一个平台无关代码生成器的抽象结构，如 何把 LLVM IR 转换到有向无环图（DAG），以及如何进一步生成目标平台机器码。 第 7 章：机器码优化。本章介绍了 DAG 的优化过程，目标寄存器分配算法，还介绍 了 Selection DAG 上的各种优化技术及不同寄存器的分配技术。 第 8 章：实现 LLVM 后端。本章介绍了目标架构，包括寄存器、指令集、调用约定、 编码、子平台特性等。 第 9 章：LLVM 项目最佳实践。本章介绍了一些使用 LLVM IR 做代码分析的其他项目。 需要记住的是，LLVM 不仅仅是一个编译器，而且是一个编译器框架。本章介绍了一段可 应用到各种项目的代码，可从中获取有用信息。 阅读背景 你只需要一台 Linux 计算机，最好是 Ubuntu 系统，就能完成本书的大部分例子。你也 需要一个简单的文本或代码编辑器、网络连接，以及一个浏览器。我们建议安装两个文件 的合并包，它在大部分 Linux 平台都能运行。 读者对象 本书适合那些熟悉编译器概念并且想理解学习 LLVM 的程序员。 本书也适合不直接参与编译器开发但参与大量代码开发的程序员。具备一定的编译器 知识将会使你写出更加优秀的代码。

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前言 【XIII】 内容组织 在此书中你会频繁地看到一些标题，例如准备工作、详细步骤、工作原理、更多内容、 另请参阅。 为了更好地呈现本书内容，我们采用了如下的组织方式。 准备工作 这部分对章节做了概述，并且描述了如何配置软件及其他工具。 详细步骤 这部分涵盖了具体的实践步骤。 工作原理 这部分涵盖了前一部分的详细解释。 更多内容 这部分涵盖了关于章节的更多信息。 另请参阅 这部分涵盖了参考资料的链接。 约定 在本书中你会发现大量用不同格式展示的文字，这里举例说明它们的涵义。 嵌入代码、数据库表名、目录名、文件名、文件扩展名、路径名、URL、用户输入、 Twitter 用如下方式展示：“我们可以用 include指令引入其他的上下文。” 代码块用如下格式： primary := identifier_expr :

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LLVM Cookbook 中文版 【XIV】 =numeric_expr :=paran_expr 当我们想强调部分代码块时，相关行会使用粗体： primary := identifier_expr :=numeric_expr :=paran_expr 命令行输入和输出用如下格式： $ cat testfile.ll 新的术语和重要单词也会用黑体显示。你在屏幕上看到的内容，包括对话框或菜单， 会这样显示：“单击下一步将进入下一屏”。 警告或者重要内容会在这块展示 一些提示和技巧。 下载示例代码 你可以从 http://www.broadview.com.cn 下载所有已购买的博文视点书籍的示 例代码文件。 勘误表 虽然我们已经尽力谨慎地确保内容的准确性，但错误仍然存在。如果你发现了书中的 错误，包括正文和代码中的错误，请告诉我们，我们会非常感激。这样，你不仅帮助了其 他读者，也帮助我们改进后续的出版。如发现任何勘误，可以在博文视点网站相应图书的 页面提交勘误信息。一旦你找到的错误被证实，你提交的信息就会被接受，我们的网站也 会发布这些勘误信息。你可以随时浏览图书页面，查看已发布的勘误信息。

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第1 章 LLVM 设计与使用 本章涵盖以下话题。  模块化设计  交叉编译 Clang/LLVM  将 C 源码转换为 LLVM 汇编码  将 LLVM IR 转换为 bitcode  将 LLVM bitcode 转换为目标平台汇编码  将 LLVM bitcode 转回为 LLVM 汇编码  转换 LLVM IR  链接 LLVM bitcode  执行 LLVM bitcode  使用 C 语言前端——Clang  使用 GO 语言前端  使用 DragonEgg 概述 本节介绍 LLVM 的设计理念，以及如何使用 LLVM 提供的诸多工具。你将了解如何把 C 语言代码编译为 LLVM IR（Intermediate Representation——中间码）以及如何把它转为其 他多种形式。你也会看到在 LLVM 的源码树中代码是如何组织的，以及如何使用 LLVM 自 己编写一个编译器。

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LLVM Cookbook 中文版 【2】 模块化设计 与其他编译器（例如 GNU Compiler Collection——GCC）不同，LLVM 的设计目标是 成为一系列的库。本节以 LLVM 优化器（optimizer）为例来解释这个概念，因为它的设计 就是基于库的。它允许你选择各个 Pass（趟）的执行顺序，也能够选择执行哪些优化 Pass——也就是说，有一些优化对你设计的系统是没有帮助的，只有少数优化会针对你的 系统。反观传统的编译器优化器，它们通常是由大量高度耦合的代码组成，很难拆分成容 易理解和使用的小模块。而在 LLVM 中，如果你想了解特定的优化器，是不需要知道整个 系统是如何工作的。你只需选择一个优化器并使用它，无须担心其他依赖它的组件。 在我们开始本节之前，我们需要知道一点关于LLVM汇编码的知识。LLVM的代码有 3 种表示形式：内存编译器中的IR、存于磁盘的bitcode，以及用户可读的汇编码。LLVM IR 是基于静态单赋值 1（Static Single Assignment——SSA）的，并且提供了类型安全性、底层 操作性、灵活性，因此能够清楚表达绝大多数高级语言。这种表示形式贯穿LLVM编译的 各个阶段。事实上，LLVM IR致力于成为一种足够底层的通用IR，只有这样，高级语言的 诸多特性才能够得以实现。同样，LLVM IR组织良好，也具备不错的可读性。如果你对理 解本节提到的LLVM汇编码有任何疑问，请参考本节结尾的“另请参阅”一节。 SSA 于 1980 年由 IBM 开始研究，由于它的一些良好性质，之后在编译器领域得到广 泛应用，包括 LLVM。 准备工作 在开始之前，我们需要在本机安装 LLVM 工具链，特别是 opt工具。 详细步骤 我们将在同一段代码上逐步实施两个不同的优化，来观察它们分别是如何改变代码的。 1．首先，我们来写一段代码用作优化器的输入，在这里创建 testfile.ll文件。 $ cat testfile.ll define i32 @test1(i32 %A) { %B = add i32 %A, 0 1 在编译器的设计中，静态单赋值形式是一种特殊形式的中间码——每个变量仅被赋值一次。——译者注

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第 1 章 LLVM 设计与使用 【3】 ret i32 %B } define internal i32 @test(i32 %X, i32 %dead) { ret i32 %X } define i32 @caller() { %A = call i32 @test(i32 123, i32 456) ret i32 %A } 2．现在，使用 opt工具来进行一个优化——指令合并。 $ opt –S –instcombine testfile.ll –o output1.ll 3．查看输出，看看 instcombine优化是如何进行的： $ cat output1.ll ; ModuleID = 'testfile.ll' define i32 @test1(i32 %A) { ret i32 %A } define internal i32 @test(i32 %X, i32 %dead) { ret i32 %X } define i32 @caller() { %A = call i32 @test(i32 123, i32 456) ret i32 %A } 4．使用 opt 工具进行无用参数消除（dead-argument-elimination）优化： $ opt –S –deadargelim testfile.ll –o output2.ll 5．查看输出，看看 deadargelim优化的效果如何：

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LLVM Cookbook 中文版 【4】 $ cat output2.ll ; ModuleID = testfile.ll' define i32 @test1(i32 %A) { %B = add i32 %A, 0 ret i32 %B } define internal i32 @test(i32 %X) { ret i32 %X } define i32 @caller() { %A = call i32 @test(i32 123) ret i32 %A } 工作原理 在前面的代码中，我们可以看到，第 1 个命令运行 instcombine Pass，会将指令合 并，因此%B = add i32 %A, 0; ret i32 %B被优化为 ret i32 %A，并且没有改变 原来的代码，而是产生了新的代码。 在第 2 个样例中，运行 deadargelim pass，对第一个函数没有任何影响，但优化 对第 2 个函数有所影响——前一次优化中没有修改的部分代码在本次优化中被改变，无用 的参数被消除了。 LLVM 优化器为用户提供了不同的优化 Pass，但整体的编写风格一致。对每个 Pass 的 源码编译，得到一个 Object 文件，之后这些不同的文件再链接得到一个库。Pass 之间耦合 很小，而 Pass 之间的依赖信息由 LLVM Pass 管理器（PassManager）来统一管理，在 Pass 运行的时候会进行解析。下面的图片展示了每个 Pass 如何关联到指定库中的特定的 Object 文件。图中，PassA 中 PassA.o 引用了 LLVMPasses.a，而自定义的 Pass 中 MyPass.o Object 文件引用了不同的库 MyPasses.a。

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第 1 章 LLVM 设计与使用 【5】 下载样例代码 你可以从 http://www.broadview.com.cn为你购买的博文视 点图书下载示例代码，按提示注册后，找到本书页面即可开始下载。 更多内容 与优化器相似，LLVM 代码生成器（code generator）也采用了模块的设计理念，它将 代码生成问题分解为多个独立 Pass：指令选择、寄存器分配、指令调度、代码布局优化、 代码发射。同样，也有许多内建的 Pass，它们默认执行，但用户可以选择只执行其中一部分。 另请参阅  在接下来的章节中，我们会看到如何编写自己的 Pass，并且能够选择执行哪些优 化 Pass 及其执行顺序。如果想详细了解，请参见 http://www.aosa book.org /en/llvm.html。  关于 LLVM IR 的更多信息，请参见 http://llvm.org/docs/LangReg.html。

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LLVM Cookbook 中文版 【6】 交叉编译 Clang/LLVM 所谓交叉编译，指的是我们能够在一个平台（例如 x86）编译并构建二进制文件，而 在另一个平台（例如 ARM）运行。编译二进制文件的机器称为主机（host），而运行生成 的二进制文件的平台我们称为目标平台（target）。为相同平台（主机与目标机器相同）编 译代码我们称为本机编译（native assembler），而当主机与目标机器为不同平台时编译代码 则称为交叉编译（cross-compiler）。 本节将展示 LLVM 交叉编译的技术，你可以为与主机平台不同的平台编译 LLVM，因 此你能够在所需的特定目标平台使用构建的二进制文件。在这里，交叉编译将通过在 x86_64 主机平台为 ARM 目标平台编译 LLVM 来展示，编译出的可执行文件能够在 ARM 架构的 平台上执行。 准备工作 在此之前你需要为系统（主机平台）安装以下包（程序）：  cmake  ninja-build（来自 Ubuntu 的 backport）  gcc-4.x-arm-linux-gnueabihf  gcc-4.x-multilib-arm-linux-gnueabihf  binutils-arm-linux-gnueabihf  libgcc1-armhf-cross  libsfgcc1-armhf-cross  libstdc++6-armhf-cross  libstdc++6-4.x-dev-armhf-cross  install llvm on your host platform 详细步骤 为了从主机架构（这里是 X86_64 平台）为 ARM 目标平台编译代码，你需要执行以下 步骤。 1．使用以下 cmake参数调用 cmake，构建 LLVM：