llvm介紹
llvm(low level virtual machine)是一個開源編譯器框架,最早的時候是Illinois的一個研究項目,主要負責人是Chris Lattner,他現在就職於Apple. Apple 目前也是llvm項目的主要贊助者之一。
llvm有一個表達形式很好的IR語言,高度模塊化的結構,因此它可以作為多種語言的後端,提供與編程語言無關的優化和針對多種CPU的代碼生成功能。
傳統編譯器分三個階段:
llvm也分三個階段,但是設計上略微的有些區別:
不同的前端後端使用統一的 LLVM IR ,如果需要支持新的編程語言或者新的設備平臺,只需要開發對應的前端和後端即可。同時基於 LLVM IR 我們可以很快的開發自己的編程語言。
目前llvm有很多的子項目,針對不同的需求進行了深入的擴展,具體參考llvm官方首頁。
其中的Clang子項目實現了支持C/C++/Objective-C的優秀編譯器前端,官方數據表明,在某些編譯環境下,其編譯速度要比gcc快三倍。
llvm下載及編譯
後續的系列文章我們都將以Clang作為前端,Mac系統上進行開發。(Linux 及Window系統上的下載及編譯過程與此相同)
1. 遷出LLVM
$ cd where-you-want-llvm-to-live
$ svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk llvm
2. 遷出Clang
$ cd where-you-want-llvm-to-live
$ cd llvm/tools
$ svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/cfe/trunk clang
3. 遷出編譯運行庫
$ cd where-you-want-llvm-to-live
$ cd llvm/projects
$ svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/compiler-rt/trunk compiler-rt
4.編譯源碼 (Release)
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE:String=Release ../llvm/
也可以:
$ cd llvm
$ ./configure
$ make
推薦使用cmake編譯。
build目錄下存放著編譯後的文件:
bin中存放著完整的工具鏈:
更詳細的編譯選項參考 Getting Started with the LLVM System
編譯鏈中工具的具體說明參考 LLVM Command Guide
工具鏈使用
編譯完成後,build/bin目錄下存放了完整的編譯工具鏈,使用這些工具就可以完成源碼的編譯。
創建簡單的c語言源碼文件test.c
#include <stdio.h>
int main() {
printf("hello llvm\\n");
return 0;
}
編譯可執行文件
./clang test.c -o test
生成LLVM 字節碼文件
./clang -O3 -emit-llvm test.c -c -o test.bc
生成LLVM 可視化字節碼文件
./clang -O3 -emit-llvm test.c -S -o test.ll
運行可執行文件
./test
運行字節碼文件
./lli test.bc
反彙編字節碼文件
./llvm-dis < test.bc | less
編譯字節碼為彙編文件
./llc test.bc -o test.s
參考文獻:
Getting Started with the LLVM System - http://llvm.org/docs/GettingStarted.html
LLVM 官網 - http://llvm.org
Clang 官網 - http://clang.llvm.org
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