llvm analysis and transform passes

#llvm วิเคราะห์และแปลงผ่าน

โครงการนี้ใช้ Clang และ LLVM เพื่อวิเคราะห์และแปลงซอร์สโค้ด C ++

มันทำงานอย่างไร

Clang เป็นส่วนหน้าของ LLVM มันรวบรวม C ++ ลงใน IR การเป็นตัวแทนระดับกลางนั้นง่ายกว่ามากจากนั้น C ++ ทำให้ง่ายต่อการวิเคราะห์และแปลง

LLVM มีห้องสมุดที่หลากหลายที่สามารถใช้ในการวิเคราะห์และแปลง IR คำแนะนำสำหรับการวิเคราะห์หรือการเปลี่ยนแปลงเรียกว่าผ่าน

วิดีโอสาธิตของบัตรผ่าน

เหตุการณ์สำคัญ

1. การวิเคราะห์แบบคง Done See Below
   • รวบรวมโปรแกรมลงไปที่ IR โดยใช้เสียงดัง
   • รับจำนวนคำสั่งแต่ละประเภทใน IR BitCode
   • เขียนคำอธิบายและคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการใช้บัตรผ่าน
2. การวิเคราะห์แบบไดนามิกโดยใช้การแปลง Done See Below
   • รวบรวมโปรแกรมลงไปที่ IR โดยใช้เสียงดัง
   • เพิ่มเครื่องมือในโปรแกรมโดยใช้ LLVM Pass ซึ่งปรับเปลี่ยน IR
   • เครื่องมือที่เพิ่มเข้ามาจะพิมพ์คำสั่งแต่ละครั้งที่พบในรันไทม์
   • เขียนคำอธิบายและคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการใช้บัตรผ่าน
3. Travis-CI
   • เขียนการทดสอบเพื่อรวบรวมและเรียกใช้บัตรผ่านโดยใช้ Travis-CI
   • สิ่งนี้อาจต้องรวบรวมการส่งผ่านจากแหล่งที่มา
4. การวิเคราะห์แบบไดนามิกโดยใช้โมดูลภายนอก
   • รับจำนวนคำสั่งแต่ละประเภทตามที่ดำเนินการเมื่อรันไทม์
   • บัตรผ่านนี้จะเพิ่มเครื่องมือในโปรแกรม IR
   • เครื่องมือวัดจะเรียกฟังก์ชั่นภายนอกในโมดูลที่ฉันจะเขียน
   • ฟังก์ชั่นภายนอกนี้ซึ่งจะทำการนับจริงโดยใช้ข้อมูลที่ส่งไปโดย IR ที่แปลงแล้ว
   • เขียนคำอธิบายและคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการใช้บัตรผ่าน
5. การเปลี่ยนแปลงหรือการเพิ่มประสิทธิภาพผ่าน
   • แปลงคู่ทั้งหมดในโปรแกรมเป็นลอย
   • ฉันยังคงเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับ LLVM และการเพิ่มประสิทธิภาพดังนั้นฉันอาจเปลี่ยนสิ่งนี้

ความต้องการ

LLVM และ Clang จำเป็นต้องรวบรวมและใช้บัตรผ่าน ต้องใช้ CMAKE เพื่อสร้าง LLVM และ Clang

• LLVM
• เสียงดัง
• cmake

เส้นทางและคำอธิบายสำหรับเหตุการณ์สำคัญ 1

Clang ใช้ในการรวบรวม C ++ ถึง bytecode LLVM ใช้เพื่อรวมการวิเคราะห์ผ่าน StaticCount Pass จะต้องผ่านคำสั่งทุกคำแนะนำใน ByEtecode และพิมพ์ว่ามันเป็นประเภทใด นอกจากนี้ยังใช้ LLVM เพื่อติดตามสถิติใบรับรองซึ่งพิมพ์ออกมาในตอนท้ายของการวิเคราะห์

ก่อนที่จะทำตามคู่มือนี้คุณควรดาวน์โหลดและสร้าง LLVM

โครงการและคู่มือนี้ทำโดยใช้ MacOS

เพื่อที่จะใช้รหัสผ่านไปยังรหัส C บางขั้นตอนมีหลายขั้นตอนที่ต้องใช้งานได้พวกเขามีดังนี้

1. โคลนโครงการไปยังคอมพิวเตอร์ของคุณ
2. นำทางไปยัง <LLVM_Source_Directory>/lib/Transforms
3. คัดลอกโฟลเดอร์ StaticCount จากที่เก็บโคลนลงในไดเรกทอรีที่ระบุไว้ข้างต้น
4. ภายในไดเรกทอรี Transforms ควรมีไดเรกทอรีจำนวนหนึ่งและมีเพียงไฟล์ CMakeLists.txt เท่านั้น
5. เปิด CMakeLists.txt และเพิ่มบรรทัด add_subdirectory(StaticCount)
6. ในเทอร์มินัลนำทางไปยังรูทของ <LLVM_Build_Directory> ของคุณและเรียกใช้ cmake --build . สิ่งนี้จะสร้าง LLVM ทั้งหมดรวมถึงบัตรผ่านที่เราเพิ่งเพิ่ม
7. ตอนนี้นำทางไปยังไดเรกทอรี HeapTimeTestProgram ภายในที่เก็บโคลน
8. เรียกใช้ clang -O0 -emit-llvm -c main.cpp -o bctest.bc สิ่งนี้ใช้เสียงดังกึกก้องเพื่อรวบรวมไฟล์ C ++ ของเราลงไปที่ bytecode ที่ LLVM สามารถทำงานได้
9. เรียกใช้ opt -load <LLVM_Build_Directory>/lib/llvmstaticcount.dylib -StaticCount -stats< bctest.bc > /dev/null สถิติที่พิมพ์เป็นผลมาจากการวิเคราะห์แบบคงที่โดยใช้ LLVM

หมายเหตุ - นี่ไม่ใช่ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์ของบัตรผ่าน มันลดลงเพื่อให้เห็นคำสั่งข้างต้น

ปัญหา? กรุณาติดต่อฉัน

เส้นทางและคำอธิบายสำหรับเหตุการณ์สำคัญ 2

Clang ใช้ในการรวบรวม C ++ ถึง Bytecode LLVM ใช้เพื่อรวมการวิเคราะห์ผ่าน DynCount Pass จะต้องผ่านบล็อกพื้นฐานทุกบล็อกใน ByEtecode และเพิ่มการโทรไปยังไลบรารีรันไทม์ ฟังก์ชั่นในไลบรารีเป็นเพียงสถิติเอาต์พุตสำหรับเหตุการณ์สำคัญนี้

ครั้งแรกที่ผ่านถูกรวบรวมเช่นเดียวกับอันแรกต่อไปเราจะรวบรวมโปรแกรมทดสอบลงใน bytecode หลังจากนั้นไลบรารีรันไทม์จะถูกรวบรวมเป็น bytecode ไฟล์สองไฟล์นี้จะเชื่อมโยงกับไฟล์ bytecode เดียวโดยใช้ LLVM หลังจากนี้จะมีการใช้บัตรผ่านซึ่งแตกต่างจากในรอบแรกจะไม่มีการส่งออก ณ จุดนั้น เนื่องจากนี่คือบัตรผ่านแบบไดนามิกเราจะได้ผลลัพธ์ที่รันไทม์ ในที่สุดเราก็เรียกใช้โปรแกรมและรับผลลัพธ์ของเราจะมีการกำหนดค่าเอาท์พุทในทุกช่วงเวลาของประเภทบล็อกพื้นฐานที่แตกต่างกันหลายประเภท

ก่อนที่จะทำตามคู่มือนี้คุณควรดาวน์โหลดและสร้าง LLVM

โครงการและคู่มือนี้ทำโดยใช้ MacOS

ในการใช้รหัสผ่านไปยัง C มีหลายขั้นตอนที่ต้องใช้งานได้พวกเขามีดังนี้

1. โคลนโครงการไปยังคอมพิวเตอร์ของคุณ
2. นำทางไปยัง <LLVM_Source_Directory>/lib/Transforms
3. คัดลอกโฟลเดอร์ DynCount จากที่เก็บโคลนลงในไดเรกทอรีที่ระบุไว้ข้างต้น
4. ภายในไดเรกทอรี Transforms ควรมีไดเรกทอรีจำนวนหนึ่งและมีเพียงไฟล์ CMakeLists.txt เท่านั้น
5. เปิด CMakeLists.txt และเพิ่มบรรทัด add_subdirectory(DynCount)
6. ในเทอร์มินัลนำทางไปยังรูทของ <LLVM_Build_Directory> ของคุณและเรียกใช้ cmake --build . สิ่งนี้จะสร้าง LLVM ทั้งหมดรวมถึงบัตรผ่านที่เราเพิ่งเพิ่ม
7. ตอนนี้นำทางไปยังไดเรกทอรี SmallTestProgram ภายในที่เก็บโคลน
8. เรียกใช้ clang -O0 -emit-llvm -c smallProgram.c -o sp.bc สิ่งนี้ใช้เสียงดังกึกก้องเพื่อรวบรวมไฟล์ c ของเราลงไปที่รหัสที่ LLVM สามารถทำงานได้
9. เรียกใช้ clang -O0 -emit-llvm -c print -o p.bc สิ่งนี้ใช้เสียงดังก้องเพื่อรวบรวมไลบรารีรันไทม์ของเราลงไปที่ ByTeCode ที่สามารถเชื่อมโยงกับโปรแกรมที่เรารวบรวมไว้ด้านบน
10. เรียกใช้ llvm-link p.bc sp.bc -S -o smallprogramandprint.bc นี่เป็นการเชื่อมโยงโปรแกรมของเราที่จะวิเคราะห์และห้องสมุดรันไทม์ของเรา
11. เรียกใช้ opt -load <LLVM_Build_Directory>/lib/llvmDynCount.dylib -DynCount <smallprogramandprint.bc> instrumentedprogram.bc สิ่งนี้ใช้งานผ่านโปรแกรมแก้ไขไบต์ด้วยการโทรไปยังไลบรารีรันไทม์
12. เรียกใช้ lli instrumentedprogram.bc สิ่งนี้เรียกใช้โปรแกรมเครื่องมือเพื่อให้เราสามารถเห็นผลลัพธ์ของการผ่าน

หมายเหตุ - นี่ไม่ใช่ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์ของบัตรผ่าน มันลดลงเพื่อให้เห็นคำสั่งข้างต้น

ปัญหา? กรุณาติดต่อฉัน