LLVM一些语法规则

LLVM一些语法规则
LLVM文档
LLVM编译器基础架构支持广泛的项目，从工业强度编译器到专门的JIT应用程序，再到小型研究项目。
同样，文档分为几个针对不同受众的高级别分组：
LLVM设计概述
几篇介绍性论文和演讲。
• LLVM编译器简介: 向用户介绍LLVM的演示文稿
• LLVM简介: 本章提供了面向编译器黑客的LLVM介绍
• LLVM：终身计划分析与转型的编制框架:设计概述
• LLVM：多阶段优化的基础架构:更多细节
用户指南
这些内容适用于那些刚刚接触LLVM系统的人。
注意：如果是仅对使用基于LLVM的编译器感兴趣的用户，则应该查看Clang。此处的文档适用于需要使用中间LLVM表示的用户。
• LLVM系统入门 : 讨论如何使用LLVM基础架构快速启动和运行。从解包和编译分发到执行某些工具的一切。
• 使用CMake构建LLVM: 使用CMake构建系统的主要入门指南的附录。
• 在ARM平台上构建LLVM指南: 关于在ARM上构建和测试LLVM/Clang的注意事项。
• 如何使用配置文件引导优化构建Clang和LLVM: 使用PGO构建LLVM/Clang的注意事项。
• 如何为ARM平台交叉编译compiler-rt Builtins: 关于交叉构建和测试ARM的编译器-rt内置函数的注意事项。
• 如何使用Clang/LLVM交叉编译Clang/LLVM：关于交叉构建和测试LLVM / Clang的注意事项。
• 使用Microsoft Visual Studio开始使用LLVM系统：Windows上使用Visual Studio的主要入门指南的附录。
• LLVM命令指南： LLVM命令行实用程序的参考手册（LLVM工具的“man”页面）
• LLVM的分析和转换Passes:LLVM中实现的优化和分析列表
• LLVM FAQ：常见问题和问题列表及其解决方案。
• 当前版本的发布说明:这描述了新功能，已知错误和其它限制。
• 如何提交LLVM错误报告: 有关正确提交有关您在LLVM系统中遇到的任何错误的信息的说明。
• sphinx模板快速入门：使用LLVM测试基础结构的参考手册。
• LLVM测试套件基础结构指南：使用LLVM测试基础结构的参考手册。
• LLVM测试套件使用指南：描述如何编译和运行测试套件基准测试。
• 如何构建C，C ++，ObjC和ObjC ++前端：从源代码构建clang前端的说明。
• LLVM词典：LLVM中使用的首字母缩略词，术语和概念的定义。
• 如何将构建配置添加到LLVM Buildbot基础结构:有关将新构建器添加到LLVM buildbot master的说明。
• YAML I/O：使用LLVM的YAML I/O库的参考指南。
• 经常被误解的GEP指令：关于LLVM最常被误解的指令的一些常见问题的答案。
• 前端作者的性能提示：前端作者关于如何生成IR的技巧的集合，LLVM能够有效地优化。
• Dockerfiles用于构建LLVM的指南：使用随LLVM提供的Dockerfiles的参考。
编程文档
对于使用LLVM作为库的应用程序的开发人员。
• LLVM语言参考手册:定义LLVM中间表示和不同节点的汇编表单。
• LLVM原子指令和并发指南：有关LLVM的并发模型的信息。
• LLVM程序员手册：介绍LLVM源代码库的总体布局，重要的类和API，以及一些提示和技巧。
• LLVM扩展：LLVM特定的工具和格式扩展LLVM寻求兼容性。
• CommandLine 2.0库手册：提供有关使用命令行解析库的信息。
• LLVM编码标准：详细介绍了LLVM编码标准，并提供了有关编写高效C ++代码的有用信息。
• 如何为类层次结构设置LLVM样式的RTTI：如何让isa<>，dyn_cast<>等可供类层次的客户。
• 扩展LLVM：添加指令，内在函数，类型等：在这里查看如何向LLVM添加指令和内在函数。
• libFuzzer - 用于覆盖引导的模糊测试的库：用于编写进程中引导模糊器的库
• 模糊LLVM库和工具：有关编写和使用Fuzzers查找LLVM中的错误的信息.
• Scudo硬化分配器：一个实现安全加固的malloc（）的库。
• 使用-opt-bisect-limit调试优化错误：用于调试优化引发的故障的命令行选项。
子系统文档
适用于API客户端和LLVM开发人员。
• 编写LLVM Passes：有关如何编写LLVM转换和分析的信息
• 编写LLVM后端：有关如何为机器目标编写LLVM后端的信息
• LLVM与目标无关的代码生成器：LLVM代码生成器的设计和实现。如果正在将LLVM重新定位到新架构，设计新的codegen传递或增强现有组件，则非常有用。
• 机器IR（MIR）格式参考手册：MIR序列化格式的参考手册，用于测试LLVM的代码生成过程。
• TableGen：描述了TableGen工具，LLVM代码生成器大量使用它。
• LLVM别名分析基础结构：有关如何编写新别名分析实现，或如何使用现有分析的信息。
• MemorySSA：有关LLVM中的MemorySSA实用程序的信息，以及如何使用。
• 使用LLVM进行垃圾收集：接口源语言编译器应该用于编译GC程序。
• 使用LLVM进行源级别调试：本文档描述了LLVM源代码级调试器背后的设计和理念。
• LLVM中的自动矢量化：本文档描述了LLVM中矢量化的当前状态
• LLVM中的异常处理：本文档描述了LLVM中异常处理的设计和实现
• 如何添加一个受约束的浮点内在函数：在LLVM中添加新的约束数学内在时，提供必要的步骤。
• LLVM bugpoint工具：设计和使用：自动错误查找器和测试用例减少器描述和使用信息
• LLVM Bitcode文件格式：这描述了用于LLVM“bc”文件的文件格式和编码。
• 支持库：本文档描述了LLVM支持库（lib/Support）以及如何使LLVM源代码可移植
• LLVM链接时间优化：设计和实现：本文档描述了LLVM模块间优化器与链接器及其设计之间的接口
• LLVM黄金插件：如何在Linux上使用链接时，优化来构建程序。
• 使用GDB调试JIT-ed代码:如何使用GDB调试JITed代码。
• MCJIT设计与实施：描述了MCJIT执行引擎的内部工作原理
• LLVM分支权重元数据：提供有关分支预测信息的信息。
• LLVM块频率术语:提供有关BlockFrequencyInfo 分析过程中使用的术语的信息
• LLVM中的分段堆栈:本文档描述了分段堆栈以及它们在LLVM中的使用方式
• LLVM的可选丰富的反汇编输出:本文档介绍了可选的丰富反汇编输出语法
• 如何使用属性：回答有关新属性基础结构的一些问题。
• NVPTX后端用户指南：本文档描述了使用NVPTX后端编译GPU内核。
• AMDGPU后端用户指南:本文档描述了使用AMDGPU后端编译GPU内核。
• LLVM中的堆栈映射和补丁点:LLVM支持将指令地址，映射到值的位置并允许修补代码。
• 在big endian模式下使用ARM NEON指令：LLVM支持在大端ARM目标上，生成NEON指令有点不直观。本文档解释了实施和理由。
• LLVM代码覆盖映射格式:LLVM代码覆盖映射格式
• LLVM中的垃圾收集安全点：这描述了一组垃圾收集支持的实验扩展。
• MergeFunctions Pass，它是如何工作的：描述合并优化的函数。
• InAlloca属性的设计和使用：inalloca参数属性的描述。
• FaultMaps和隐式检查：LLVM支持折叠控制流入错误机器指令。
• 用clang编译CUDA：LLVM对CUDA的支持。
• LLVM中的协同程序:LLVM中的协同程序.
• 全局指令选择：这描述了原型指令选择替换GlobalISel
• XRay仪表：有关如何在LLVM中使用XRay的高级文档。
• 使用XRay进行调试：如何使用XRay调试应用程序的示例。
• Microsoft PDB文件格式：Microsoft PDB（程序数据库）文件格式的详细说明。
• 控制流程验证工具设计文档：控制流完整性验证工具的说明
• 投机负荷强化：Spectre v1的推测负载强化缓解的描述
• 堆栈安全分析：本文档描述了局部变量的堆栈安全性分析的设计。
LLVM IR 链接类型
在LLVM程序中，所有全局变量和函数都具有以下类型的链接之一：
private
“private”链接的全局值，只能由当前模块中的对象直接访问。特别地，链接代码到一个包含”private”全局值的模块时，在必要情况下，可能会造成”private”全局值rename来避免冲突。因为这个symbol是对当前模块私有的，所以，所有对这个全局值的引用，都可以被更新（名字）。这并不会在object file的任何symbol table中展示出来。
internal
与”private”相似，但该值在object file表现为local symbol (STB_LOCAL in the case of ELF) . 这对应于C中的“static”的关键字的概念。
available_externally
带有available_externally链接标识的全局变量，不会存放到当前object file相应的LLVM模块。存在是为了内联和其它优化行为的发生，提供当前模块的一份全局定义，这份定义是从一个外部模块中获得的。带有available_externally链接标志的全局变量，允许在任意时刻丢弃，而其它方面与”linkonce_odr”相似。这个链接类型，只允许在定义中使用，不允许在声明中使用。
linkonce
带有linkonce链接标识的全局变量，在链接过程中与其它同名的全局变量合并。这可以被用于实现内联函数，模板，或其它必须在每一个编译单元内使用的代码的形式，但主体可以被一个更详细的定义覆盖。
全局用linkonce联动，合并具有相同名称的其它全局联动时发生。这可以被用来实现某些形式的内联函数，模板，或者必须在使用每个转换单元中生成的，但其中的主体，可以具有更明确的定义，以后被覆盖其它代码。
weak
除了未被引用的带”weak”链接标识的全局变量，可能会被抛弃外，“weak”链接标识，拥有与”linkonce”相同的合并语义。这个标志被使用于在C源代码中，声明为”weak”的全局变量。
common
“common” 链接标识与“weak”链接标识很相似，但“common”链接标识被使用于C中的tentative definition，例如 int X;在全局作用域。带有“common”链接标识的符号，以一种与weak symbols相同的方式被合并,但这些符号，即使未被引用也不会被删除。 common 符号可能不会有一个明确的section，必须被0值初始化（根据ELF链接规则，0值初始化的符号只通过“.bss section”提供长度占位，但不在文件中占有位置），不可能被标志为constant。Functions和aliases 不可以带有“common” 链接标识。（因为Functions和aliases，不可能被tentative definition）。
appending
“appending”链接标识，只能用于数组类型的指针全局变量。但两个带有“appending”链接标识的全局变量被链接到一起，这两个全局数组，追加合并到一起。 may This is the LLVM, typesafe, equivalent of having the system linker append together “sections” with identical names when .o files are linked.
不幸的是，这与.o文件中的任何功能都不对应，只能用于llvm.global_ctors llvm特别解释的变量。
extern_weak
这个链接标识的语义，遵循ELF object file模型：除非被链接，否则带有extern_weak的symbol是弱的，如果没有被链接，该符号会变为null，而不是作为未定义引用。
linkonce_odr, weak_odr
某些语言允许不同的全局变量被合并，例如具有不同的语义的两个函数。其它语言，如C++ ，确保只等效的全局变量才可以合并（ “one definition rule” – “ ODR ”）。这些语言可以使用linkonce_odr和weak_odr链接标识，表明全局变量将只与等效的全局变量合并。这些链接标识类型的其它语义，与其非ODR版本相同。
external
如果上述标识符都没被使用，该全局变量的是外部可见的，意味着它参与链接，可用于解析外部符号引用。
一个函数声明拥有除external 或 extern_weak以外的链接标识是不合法的。
LLVM IR 模块结构
LLVM程序由Module’s组成，每个程序模块都是输入程序的翻译单元。每个模块由函数，全局变量和符号表条目组成。模块可以与LLVM链接器组合在一起，LLVM链接器合并函数（和全局变量）定义，解析前向声明，合并符号表条目。
以下是“hello world”模块的示例：
; Declare the string constant as a global constant.
@.str = private unnamed_addr constant [13 x i8] c"hello world\0A\00"

; External declaration of the puts function
declare i32 @puts(i8* nocapture) nounwind

; Definition of main function
define i32 @main() { ; i32()*
; Convert [13 x i8]* to i8*…
%cast210 = getelementptr [13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0

; Call puts function to write out the string to stdout.
call i32 @puts(i8* %cast210)
ret i32 0
}

; Named metadata
!0 = !{i32 42, null, !“string”}
!foo = !{!0}
这个例子由一个全局变量”.str”，一个”puts”函数的外部声明，一个”main”函数的函数定义和一个具名元数据”foo”组成。
LLVM IR 标识符
LLVM IR 标识符有两种基本类型：
• 全局标识符（函数，全局变量）以’@’字符开头。
• 本地标识符（寄存器名称，类型）以’%’字符开头。
标识符有三种不同的格式，分别用于不同的目的：

命名值表示为带有前缀的字符串。例如%foo，@DivisionByZero，%a.really.long.identifier。使用的实际正则表达式是’
[%@][-a-zA-Z.][−a−zA−Z._][-a-zA-Z.][−a−zA−Z._0-9]*’。名称中需要其它字符的标识符，可以用引号括起来。可以使用十六进制字符的ASCII代码”\xx”，转义特殊字符xx。通过这种方式，任何字符都可以在名称值中使用，甚至可以引用自己。该”\01″前缀可以在全局值可用于压制截断。
未命名的值表示为带有前缀的无符号数值。例如%12，@2，%44。
常量，将在后面的关于常量的部分进行描述。
LLVM要求值以一个前缀开始有两个原因：
• 编译器不需要担心值的名称会和保留字（reserved words）冲突，保留字（reserved word）集，可以在未来扩展的时候不会出现惩罚（penalty，不会发生冲突）。
• 非命名的identifier，允许编译器快速找出一个临时变量，不会造成符号表冲突。
LLVM中的保留字与其它语言的保留字非常相似。有相应的关键字对应着不同的操作码，有(add, bitcast, ret, etc…)，原始类型名(void, i32,etc…)和其它。这些保留字不会与变量名冲突，没有一个是以前缀(% or @)开头的。
这里有一个表示用8乘上一个整型变量%x的LLVM代码例子：
#The easy way:　　　　
%result = mul i32 %X, 8
#在强度折减后：
%result = shl i32 %X, 3 　　
#And the hard way:　　　　
%0 = add i32 %X, %X ; yields {i32}:%0
%1 = add i32 %0, %0 ; yields {i32}:%1
%result = add i32 %1, %1
用8乘上%x的最后的方式，说明了LLVM的几个重要的词法特点：
注解是以 ; 分隔，直到当前行的结尾
当计算的结果不能被赋值的一个具名值的时候，非命名临时变量被创建
非具名临时变量，按顺序编号的（使用一个递增计数器，从0开始）。注意整个基本块，都被包含在这种编号方法中。例如，如果一个基本块的入口，没有被给予一个标签名，那么，就会获得一个编号0。
也表明了一个在这个文档，应该遵循的约定。当演示指令的时候，应该使一个定义了被创建的值的类型和名称的注释，紧跟这条指令后面。

LLVM语言参考手册
LLVM是一个基于SSA（静态单赋值）表示，提供了类型安全，低级别操作，灵活性和表现“所有”高级语言的能力。他是在LLVM编译策略的各个阶段中使用的通用代码表示。
LLVM的代码表示形式被设计为使用三种不同的格式：
• 表示为在内存中编译器中间语言；
• 表示为在磁盘上的位码（适合于即时编译器的快速加载）；
• 表示为人类可读的汇编语言。
LLVM为编译器的高效转换和分析，提供了强大的中间语言，同时提供一个自然的方法来调试和可视化的转换。LLVM的这三种不同形式的代码表示的，都是等价的。本文档描述了人类可读的代表性和符号。
LLVM IR的目标是实现轻量和低级别同时是有表现力的，类型化，可扩展。目标是成为一个“通用IR”的序列，在一个足够低的水平是高层次的思想，可以被清晰地映射到（类似于微处理器是如何“万能的IR”，这让很多源语言被映射到）。通过提供类型信息，LLVM可以作为优化的目的：例如，通过指针分析可以证明，一个C的自动变量，从来没有被当前函数以外的地方访问，就可以被提升到一个简单的SSA值中，而不是存储单元中。
注意这个文档描述规范化的LLVM汇编语言。这有区别于“可以被解释的就是（well-formed）格式良好的”的概念。例如，下面的指令在语法上是OK的，但不是’well form’（格式良好的）的：　　
%x = add i32 1, %x
这是因为%x的定义不能支配到所有使用了%x的地方。
LLVM的架构，提供了一个验证过程，用于验证一个LLVM模块是否规范化。这个pass，将自动用解释器解释，输入汇编之后和优化程序输出bitcode之前。
验证程序验证过程中，指出的违规暗示转换过程中的错误，或输入到解析器中的错误。

参考链接：
https://llvm.liuxfe.com/docs/
http://llvm.org/docs/LangRef.htm

LLVM一些语法规则相关推荐

一文详解CMakeLists文件编写语法规则详解
作者丨zhanghm1995@blog 来源丨https://blog.csdn.net/zhanghm1995/article/details/80902807 编辑丨3D视觉工坊基本语法规则 C ...
从零开始React：一档 React环境搭建，语法规则，基础使用
手挽手带你学React入门第一期,带你熟悉React的语法规则,消除对JSX的恐惧感,由于现在开发中都是使用ES6语法开发React,所以这次也使用ES6的模式进行教学,如果大家对ES6不熟悉的话,先 ...
xml语法规则（一）
一.XML语法规则 XML的文档和HTML的原代码类似,也是用标识来标识内容.创建XML文档必须遵守下列重要规则: 规则1:必须有XML声明语句这一点我们在上一章学习时已经提到过.声明是XML文档的 ...
【Groovy】Groovy 代码创建 ( 使用 Java 语法实现 Groovy 类和主函数并运行 | 按照 Groovy 语法改造上述 Java 语法规则代码 )
文章目录一.创建 Groovy 代码文件二.使用 Java 语法实现 Groovy 类和主函数并运行三.按照 Groovy 语法改造上述 Java 语法规则代码一.创建 Groovy 代码文件 ...
Spring Boot—thymeleaf语法规则以及使用
文章目录一.渲染机制二.导入thymeleaf的名称空间四.使用thymeleaf 五.语法规则 1.属性及属性的优先级 2.表达式一.渲染机制 @ConfigurationPropertie ...
Thymeleaf语法规则
语法规则 th:text 改变当前元素里面的文本内容 th:任意html属性: 来替换原生属性的值 <!DOCTYPE html> <html lang="en" ...
reactjs jsx语法规则
jsx语法规则: 1.定义虚拟DOM时,不要写引号. 2.标签中混入JS表达式时要用{}. 3.样式的类名指定不要用class,要用className. 4.内联样式,要用style={{key:va ...
C语言：gcc编译过程及make命令、makefile语法规则
gcc编译过程编译过程: make && makefile make概述 makefile语法规则 make命令格式 Makefile案例之所以写成多个文件,是出于模拟多模块编程的 ...
良好的JavaScript编码风格（语法规则）
编码风格 1.概述 "编程风格"(programming style)指的是编写代码的样式规则.不同的程序员,往往有不同的编程风格. 有人说,编译器的规范叫做"语法规则& ...

LLVM一些语法规则

LLVM一些语法规则相关推荐

最新文章

热门文章