llvm analysis and transform passes

#LLVM تحليل وتحويل تمريرات

يستخدم هذا المشروع Clang و LLVM لتحليل وتحويل رمز المصدر C ++.

كيف تعمل

Clang عبارة عن واجهة أمامية لـ LLVM ، ويقوم بتجميع C ++ في الأشعة تحت الحمراء. التمثيل الوسيط أبسط بكثير ثم C ++ ، مما يسهل التحليل والتحويل.

لدى LLVM مجموعة متنوعة من المكتبات التي يمكن استخدامها لتحليل وتحويل الأشعة تحت الحمراء. تسمى تعليمات للتحليل أو التحول تمريرة.

عرض فيديو للمرور

المعالم

1. التحليل الثابت Done See Below
   • تجميع برنامج وصولاً إلى IR باستخدام Clang.
   • احصل على عدد من كل نوع من التعليمات في Bitcode IR.
   • اكتب تفسيرًا وتوجيهات حول كيفية استخدام الممر.
2. التحليل الديناميكي باستخدام التحول Done See Below
   • تجميع برنامج وصولاً إلى IR باستخدام Clang.
   • أضف الأجهزة إلى البرنامج باستخدام ممر LLVM الذي يعدل الأشعة تحت الحمراء.
   • سوف تقوم الأجهزة المضافة بطباعة كل تعليمات تمت مواجهتها في وقت التشغيل.
   • اكتب تفسيرًا وتوجيهات حول كيفية استخدام الممر.
3. ترافيس سي
   • اكتب اختبارات لتجميع وتشغيل التمريرات باستخدام Travis-CI.
   • قد يتطلب هذا تجميع تمريرة من المصدر.
4. التحليل الديناميكي باستخدام وحدة خارجية
   • احصل على عدد من كل نوع من التعليمات كما تم تنفيذها في وقت التشغيل.
   • سيؤدي هذا المرور إلى إضافة أجهزة إلى برنامج IR.
   • سوف تستدعي الأجهزة وظيفة خارجية في وحدة نمطية سأكتبها.
   • هذه الوظيفة الخارجية التي سيفعل العد الفعلي باستخدام المعلومات المرسلة إليها بواسطة الأشعة تحت الحمراء المحولة.
   • اكتب تفسيرًا وتوجيهات حول كيفية استخدام الممر.
5. تمريرة التحول أو التحسين
   • تحويل جميع الزوجي في برنامج إلى عوامات.
   • ما زلت أتعلم الكثير عن LLVM والتحسين ، لذا قد أغير هذا.

متطلبات

مطلوب LLVM و Clang لتجميع وتطبيق التمريرات. Cmake مطلوب لبناء LLVM و Clang.

• LLVM
• كلانج
• cmake

الاتجاهات والتفسير للمعلم 1

يتم استخدام Clang لتجميع C ++ إلى Bytecode LLVM لتثبيت تحليل تمرير تمريرة StaticCount يمر كل تعليمات في رمز byetecode ويطبع نوعه. كما أنه يستخدم LLVM لتتبع إحصائيات الشهادة التي تطبعها في نهاية التحليل.

قبل اتباع هذا الدليل ، يجب أن تكون قد قمت بتنزيل LLVM وبناءها.

تم إجراء هذا المشروع والدليل باستخدام MacOS.

من أجل تطبيق تمريرة على بعض رمز C ، هناك عدد من الخطوات التي يجب معالجتها ، فهي كما يلي.

1. استنساخ المشروع لجهاز الكمبيوتر الخاص بك.
2. انتقل إلى <LLVM_Source_Directory>/lib/Transforms .
3. انسخ المجلد StaticCount من المستودع المستنسخ في الدليل المذكور أعلاه.
4. داخل دليل Transforms ، يجب أن يكون هناك عدد من الدليل وملف واحد فقط CMakeLists.txt .
5. افتح CMakeLists.txt وأضف الخط add_subdirectory(StaticCount) .
6. في Terminal انتقل إلى جذر <LLVM_Build_Directory> وقم بتشغيل cmake --build . سيؤدي ذلك إلى بناء كل LLVM بما في ذلك الممر الذي أضفناه للتو.
7. انتقل الآن إلى دليل HeapTimeTestProgram داخل المستودع المستنسخ.
8. قم بتشغيل clang -O0 -emit-llvm -c main.cpp -o bctest.bc هذا يستخدم clang لتجميع ملف c ++ الخاص بنا إلى bytecode التي يمكن أن تعمل معها.
9. قم opt -load <LLVM_Build_Directory>/lib/llvmstaticcount.dylib -StaticCount -stats< bctest.bc > /dev/null الإحصاءات المطبوعة هي نتيجة للتحليل الثابت باستخدام LLVM.

ملاحظة - هذا ليس هو الإخراج الكامل للمرور. يتم تقليله بحيث تكون الأوامر أعلاه مرئية.

مشكلة؟ الرجاء الاتصال بي.

الاتجاهات والتفسير للمعلم 2

يتم استخدام Clang لتجميع C ++ إلى Bytecode LLVM لتثبيت تحليل تمرير تمريرة DynCount يمر عبر كل كتلة أساسية في رمز byetecode ويضيف مكالمة إلى مكتبة وقت التشغيل. الوظائف في المكتبة هي فقط الإخراج الإخراج لهذا المعلم.

أولاً يتم تجميع التمريرة تمامًا مثل الأول ، بعد ذلك نقوم بتجميع برنامج الاختبار في Bytecode. بعد ذلك يتم تجميع مكتبة وقت التشغيل في Bytecode. ثم يتم ربط ملفين Bytecode هذا بملف bytecode واحد باستخدام LLVM. بعد ذلك يتم تطبيق الممر ، على عكس الممر الأول ، لن يكون هناك إخراج في تلك المرحلة. نظرًا لأن هذا تمريرة ديناميكية سنحصل على النتائج في وقت التشغيل. أخيرًا ، نقوم بتشغيل البرنامج ونحصل على نتائجنا ، سيكون هناك إحصائيات الإخراج في كل أوصف من عدة أنواع مختلفة من الكتلة الأساسية.

قبل اتباع هذا الدليل ، يجب أن تكون قد قمت بتنزيل LLVM وبناءها.

تم إجراء هذا المشروع والدليل باستخدام MacOS.

من أجل تطبيق تمريرة على رمز C ، هناك عدد من الخطوات التي يجب معالجتها ، فهي على النحو التالي.

1. استنساخ المشروع لجهاز الكمبيوتر الخاص بك.
2. انتقل إلى <LLVM_Source_Directory>/lib/Transforms .
3. انسخ المجلد DynCount من المستودع المستنسخ في الدليل المذكور أعلاه.
4. داخل دليل Transforms ، يجب أن يكون هناك عدد من الدليل وملف واحد فقط CMakeLists.txt .
5. افتح CMakeLists.txt وأضف الخط add_subdirectory(DynCount) .
6. في Terminal انتقل إلى جذر <LLVM_Build_Directory> وقم بتشغيل cmake --build . سيؤدي ذلك إلى بناء كل LLVM بما في ذلك الممر الذي أضفناه للتو.
7. انتقل الآن إلى دليل SmallTestProgram داخل المستودع المستنسخ.
8. قم بتشغيل clang -O0 -emit-llvm -c smallProgram.c -o sp.bc هذا يستخدم clang لتجميع ملف c الخاص بنا إلى bytecode التي يمكن أن تعمل معها.
9. قم بتشغيل clang -O0 -emit-llvm -c print -o p.bc هذا يستخدم Clang لتجميع مكتبة وقت التشغيل الخاصة بنا وصولاً إلى Bytecode والتي يمكن ربطها بالبرنامج الذي جمعناه أعلاه.
10. RUN llvm-link p.bc sp.bc -S -o smallprogramandprint.bc يربط برنامجنا لتحليله ومكتبة وقت التشغيل.
11. قم بتشغيل opt -load <LLVM_Build_Directory>/lib/llvmDynCount.dylib -DynCount <smallprogramandprint.bc> instrumentedprogram.bc هذا يطبق النجاح على البرنامج ، مما يعدل bytecode مع المكالمات إلى مكتبة وقت التشغيل التي ربطنا بها.
12. Run lli instrumentedprogram.bc هذا يدير البرنامج المعمول به حتى نتمكن من رؤية نتيجة التمريرة.

ملاحظة - هذا ليس هو الإخراج الكامل للمرور. يتم تقليله بحيث تكون الأوامر أعلاه مرئية.

مشكلة؟ الرجاء الاتصال بي.