llvm analysis and transform passes

#Llvm -Analyse und Transformationspässe

Dieses Projekt verwendet Clang und LLVM, um den C ++ - Quellcode zu analysieren und zu transformieren.

Wie es funktioniert

Clang ist ein vorderes Ende von LLVM und erstellt C ++ in IR. Die Zwischendarstellung ist weitaus einfacher als C ++, sodass es einfacher zu analysieren und zu transformieren.

LLVM verfügt über eine Vielzahl von Bibliotheken, mit denen IR analysiert und transformiert werden kann. Anweisungen für eine Analyse oder eine Transformation werden als Pass bezeichnet.

Videodemo der Pässe

Meilensteine

1. Statische Analyse Done See Below
   • Kompilieren Sie ein Programm mit Clang auf IR.
   • Holen Sie sich eine Anzahl von Anweisungen im IR -Bitcode.
   • Schreiben Sie eine Erklärung und Anweisungen zur Verwendung des Pass.
2. Dynamische Analyse unter Verwendung der Transformation Done See Below
   • Kompilieren Sie ein Programm mit Clang auf IR.
   • Fügen Sie das Programm mit einem LLVM -Pass in die Instrumentierung hinzu, die den IR verändert.
   • In der hinzugefügten Instrumentierung werden jede zur Laufzeit aufgetretenen Anweisung ausgedruckt.
   • Schreiben Sie eine Erklärung und Anweisungen zur Verwendung des Pass.
3. Travis-ci
   • Schreiben Sie Tests, um die Pässe mit Travis-CI zu kompilieren und auszuführen.
   • Dies erfordert möglicherweise das Zusammenstellen eines Pass -Aussagens aus der Quelle.
4. Dynamische Analyse unter Verwendung eines externen Moduls
   • Holen Sie sich eine Anzahl von Anweisungen, die zur Laufzeit ausgeführt wurden.
   • Dieser Pass fügt dem Programm IR eine Instrumentierung hinzu.
   • Die Instrumentierung ruft eine externe Funktion in einem Modul auf, das ich schreiben werde.
   • Diese externe Funktion, die das tatsächliche Zählen mit den von dem transformierten IR an sie gesendeten Informationen ausführt.
   • Schreiben Sie eine Erklärung und Anweisungen zur Verwendung des Pass.
5. Transformation oder Optimierungspass
   • Konvertieren Sie alle Doppel in einem Programm in Schwimmer.
   • Ich lerne immer noch viel über LLVM und Optimierung, also kann ich dies ändern.

Anforderungen

LLVM und Clang müssen die Pässe zusammenstellen und anwenden. CMake ist erforderlich, um LLVM und Klang zu bauen.

• Llvm
• Klang
• Cmake

Anweisungen und Erklärung für Meilenstein 1

Clang wird verwendet, um C ++ in Bytecode LLVM zu kompilieren, um eine Analyse -Pass -Übergabe des StaticCount -Durchgangs durch jede Anweisung in der ByeTecode durchzuführen und ausdrucken, welcher Typ es ist. Es verwendet auch LLVM, um die zertifikatischen Statistiken im Auge zu behalten, die es am Ende der Analyse ausdruckt.

Bevor Sie diesem Handbuch folgen, sollten Sie LLVM heruntergeladen und erstellt haben.

Dieses Projekt und dieses Leitfaden wurden mit macOS durchgeführt.

Um einen Pass auf einen C -Code anzuwenden, gibt es eine Reihe von Schritten, die angeklagt werden müssen, sie sind wie folgt.

1. Klonen Sie das Projekt auf Ihren Computer.
2. Navigieren Sie zu <LLVM_Source_Directory>/lib/Transforms .
3. Kopieren Sie den Ordner StaticCount aus dem geklonten Repository in das oben aufgeführte Verzeichnis.
4. Im Verzeichnis Transforms sollte eine Reihe von Verzeichnissen und nur eine Datei CMakeLists.txt vorhanden sein.
5. Öffnen Sie CMakeLists.txt und fügen Sie die Zeilen add_subdirectory(StaticCount) hinzu.
6. Navigieren Sie im Terminal zum Wurzel Ihres <LLVM_Build_Directory> und führen Sie cmake --build . Dies wird alle LLVM aufbauen, einschließlich des PASS, den wir gerade hinzugefügt haben.
7. Navigieren Sie navigieren Sie in das HeapTimeTestProgram -Verzeichnis innerhalb des geklonten Repositorys.
8. Führen Sie clang -O0 -emit-llvm -c main.cpp -o bctest.bc aus. Mit Clang werden unsere C ++ -Datei zu Bytecode kompilieren, mit der LLVM arbeiten kann.
9. Führen Sie opt -load <LLVM_Build_Directory>/lib/llvmstaticcount.dylib -StaticCount -stats< bctest.bc > /dev/null Die gedruckten Aussagen sind ein Ergebnis der statischen Analyse unter Verwendung von LLVM.

Hinweis - Dies ist nicht die vollständige Ausgabe des Pass. Es wird so reduziert, dass die obigen Befehle sichtbar sind.

Problem? Bitte kontaktieren Sie mich.

Anweisungen und Erklärung für Meilenstein 2

Clang wird verwendet, um C ++ in Bytecode LLVM zu kompilieren, um eine Analyse -Pass -Übergabe des DynCount -Durchgangs durch jeden Basisblock im ByeTecode zu kompilieren und einen Anruf in eine Laufzeitbibliothek hinzugefügt. Die Funktionen in der Bibliothek sind nur Ausgaben für diesen Meilenstein.

Zuerst wird der Pass genau wie der erste zusammengestellt. Als nächstes kompilieren wir das Testprogramm in Bytecode. Danach wird die Laufzeitbibliothek in Bytecode zusammengestellt. Diese beiden Bytecode -Dateien werden dann mit LLVM mit einer einzelnen Bytecode -Datei verknüpft. Danach wird der Pass angewendet, im Gegensatz zum ersten Pass wird zu diesem Zeitpunkt keine Ausgabe geben. Da dies ein dynamischer Pass ist, erhalten wir die Ergebnisse zur Laufzeit. Schließlich führen wir das Programm aus und erzielen unser Ergebnis. Bei jedem Inokence mehrerer grundlegender Blocktypen werden Ausgabe von Ausgaben ausgegeben.

Bevor Sie diesem Handbuch folgen, sollten Sie LLVM heruntergeladen und erstellt haben.

Dieses Projekt und dieses Leitfaden wurden mit macOS durchgeführt.

Um einen Pass auf C -Code anzuwenden, gibt es eine Reihe von Schritten, die angespannt werden müssen, sie sind wie folgt.

1. Klonen Sie das Projekt auf Ihren Computer.
2. Navigieren Sie zu <LLVM_Source_Directory>/lib/Transforms .
3. Kopieren Sie den Ordner DynCount aus dem geklonten Repository in das oben aufgeführte Verzeichnis.
4. Im Verzeichnis Transforms sollte eine Reihe von Verzeichnissen und nur eine Datei CMakeLists.txt vorhanden sein.
5. Öffnen Sie CMakeLists.txt und fügen Sie die Zeilen add_subdirectory(DynCount) hinzu.
6. Navigieren Sie im Terminal zum Wurzel Ihres <LLVM_Build_Directory> und führen Sie cmake --build . Dies wird alle LLVM aufbauen, einschließlich des PASS, den wir gerade hinzugefügt haben.
7. Navigieren Sie navigieren Sie im SmallTestProgram -Verzeichnis im klonierten Repository.
8. Führen Sie clang -O0 -emit-llvm -c smallProgram.c -o sp.bc aus. Mit Clang können unsere C -Datei zu Bytecode kompilieren, mit der LLVM arbeiten kann.
9. Führen Sie clang -O0 -emit-llvm -c print -o p.bc aus. Mit Clang werden unsere Laufzeitbibliothek zu Bytecode kompiliert, die mit dem oben zusammengestellten Programm verknüpft werden kann.
10. Rennen Sie llvm-link p.bc sp.bc -S -o smallprogramandprint.bc Dies verknüpft unser Programm, das analysiert werden soll, und in unserer Laufzeitbibliothek.
11. Führen Sie opt -load <LLVM_Build_Directory>/lib/llvmDynCount.dylib -DynCount <smallprogramandprint.bc> instrumentedprogram.bc
12. Führen Sie lli instrumentedprogram.bc aus, sodass das instrumentierte Programm so ausgeführt wird, dass wir das Ergebnis des Pass sehen können.

Hinweis - Dies ist nicht die vollständige Ausgabe des Pass. Es wird so reduziert, dass die obigen Befehle sichtbar sind.

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