1.（一）LLVM概述——介绍与安装
2.LLVM（MLIR）安装编译
3.详解三大编译器：gcc、源码llvm 和 clang
4.LLVM源码编译及调试
5.编译技术入门与实践之LLVM概述及环境构建
6.[clang]: llvm 前端编译流程

（一）LLVM概述——介绍与安装

       LLVM是编译一个由Chris Lattner和Vikram Adve于年在伊利诺伊大学香槟分校创建的项目，旨在提供一种现代编译策略，源码支持任何编程语言的编译静态和动态编译。该项目在年发布第一个正式版本，源码并最终成为最受欢迎的编译华阳信通源码开源编译器框架。用户可利用LLVM开发自己的源码编译器。LLVM的编译命名源自底层虚拟机（Low Level Virtual Machine）的首字母缩写，但随着时间的源码推移，这个名字已不再贴切，编译现在它已成为LLVM下所有项目的源码统称。在安装方面，编译有多种方法可以实现，源码包括使用官方安装脚本（适用于Debian/Ubuntu）、编译官方预编译二进制文件、源码包管理器（如Ubuntu中加入源列表并执行shell命令）、或从源码编译。对于Ubuntu .，安装LLVM .0.1后，通常会自动安装所需库和工具，如clang编译器，但其他组件（如lldb）可能需要单独安装。对于macOS用户，可以按照类似步骤从源码编译安装。编译过程中，需要确保系统中安装了必要的软件。通过执行相应的命令，如使用make或ninja，可以完成编译过程。在文章的结尾，作者表示，由于水平有限，可能存在错误，欢迎读者指出。

LLVM（MLIR）安装编译

       本文旨在为有兴趣自行安装和编译 LLVM（利用 MLIR 作为后端输出的主要方式）的读者提供一份详细指南。在实际操作过程中，地推统计系统源码可能会遇到一些理解上的偏差，欢迎指正。由于目标是能在 x 和 RISCV 上运行，所有配置均基于 i7-H 笔记本，运行 Ubuntu . LTS 系统。

       以下是编译配置的步骤：

       第一步：下载 LLVM 的源码。确保已安装 git，若未安装，请执行 sudo apt-get install git。创建名为 LLVM 的文件夹存放 LLVM 源码，并将源码文件夹命名为 llvm-project。接着，通过 git 下载 LLVM 源码。

       第二步：建立用于 LLVM 编译的文件夹。为了区分编译产生的文件和源文件，建立名为 build 的文件夹。在教程中，每段代码都以 cd 到主文件夹，然后进入工程文件夹的方式进行，便于理解。

       第三步：进入 build 文件夹，完成编译配置。此过程大致分为如何编译、编译什么、为谁编三个部分。具体参数如下：

       如何编译：指定编译器类型、线程数及目标地址。例如，使用 -DLLVM_PARALLEL_COMPILE_JOBS=### 设置并行编译工作数，使用 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=*** 指定安装路径，使用 -DLLVM_CCACHE_BUILD=### 选择是否使用 ccache。选择 C 和 C++ 编译器，如 -DCMAKE_C_COMPILER=### 和 -DCMAKE_CXX_COMPILER=###。启用 LLD 作为链接器以提高效率，可通过 -DLLVM_ENABLE_LLD=ON 实现。足浴 h5 源码

       编译什么：设置编译版本类型，如 Debug、Release 等，使用 -DCMAKE_BUILD_TYPE=###。同时，通过 -DLLVM_ENABLE_PROJECTS=### 配置需要编译的子项目。

       为谁编：指定目标平台，如 x 和 RISCV，使用 -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD=###。可选平台包括但不限于：AArch、AMDGPU、ARM、AVR、BPF、Hexagon 等。

       注意：在完成编译配置后，执行编译命令。在遇到可能的问题时，检查错误信息并根据需要调整参数。最后，根据实际需求进行文件路径、编译选项等的调整。

       以上步骤和参数配置将帮助您成功安装和编译 LLVM，满足在 x 和 RISCV 上运行的需求。通过本文提供的指南，希望能为您的项目开发提供便利。如有任何疑问或需要进一步的帮助，请随时提问。

详解三大编译器：gcc、llvm 和 clang

       详解三大编译器：gcc、llvm和clang

       编译器结构通常包括前端、优化器和后端。前端负责解析源代码，语法分析，生成抽象语法树；优化器在此基础上优化中间代码，户口管理软件源码追求效率提升；后端则将优化后的代码转化为特定平台的机器码。

       GNU Compiler Collection (gcc)起源于C语言编译器，后来扩展支持多种语言。然而，苹果公司由于对Objective-C特性和IDE需求的特殊性，与gcc分道扬镳，转而引入了LLVM。LLVM不仅提供编译器支持，还是一个底层虚拟机，可作为多种编译器的后端，其优点在于模块化和代码重用。

       Chris Lattner，这位编译器大牛，凭借在LLVM的研究和开发，特别是他提出的编译时优化思想，使得LLVM在苹果的Mac OS X .5中大放异彩。Clang是LLVM的前端，专为C、C++和Objective-C设计，旨在替代gcc。Clang在速度、内存占用和诊断信息可读性方面优于gcc，同时支持更多的编程语言和API集成。

       在选择gcc、LLVM和Clang时，最新项目推荐使用LLVM-GCC，因为它稳定且成熟，是Xcode 4的预设。然而，老版本的gcc不推荐使用，因为苹果对其维护较少。对于动态语言支持和代码重用，LLVM的特性更胜一筹，它不仅是一个编译器集合，更是大盘行业强弱指标源码库集合，为开发者提供了更大的灵活性。

       总的来说，LLVM通过提供通用中间代码和模块化设计，解决了传统编译器的局限，使代码重用成为可能，这使得它在现代编译器领域中独具优势。

LLVM源码编译及调试

       为了深入理解并实现LLVM源码的编译与调试，我们需要分步骤进行，逐一安装相关软件并配置环境。首先，安装cmake，这是构建过程的核心工具。

       在Linux环境下，我们可以使用tar命令来下载并解压cmake的安装包。具体的步骤是：

       访问cmake官网，下载cmake-3..0-rc2-linux-x_.tar.gz。

       使用tar命令解压文件：`tar xf cmake-3..0-rc2-linux-x_.tar.gz`。

       将解压后的文件移到/usr/share目录，并重命名为cmake-3..0-rc2-linux-x_以方便访问。

       创建软连接，将cmake-3..0-rc2-linux-x_/bin/cmake移动到/usr/bin目录，并重命名为cmake，确保它可以被直接调用。

       然后，安装ninja，这是构建过程中高效的任务执行工具。

       使用git克隆ninja的源代码。

       运行配置脚本以生成构建文件。

       复制ninja到/usr/bin目录。

       通过`ninja --version`检查ninja的安装情况。

       接下来，安装Python、gcc和g++，这是构建LLVM环境的基本依赖。

       之后，安装LLVM。我们可以通过git克隆LLVM项目并进行配置、构建和安装。

       克隆LLVM项目。

       指定版本（例如，基于特定版本）。

       切换到项目目录并使用cmake进行配置。

       使用预先选择的构建系统（如Ninja）和选项进行构建。

       执行构建并使用ninja命令进行编译。

       调试LLVM源码涉及查看支持的后端target、使用前端编译器（clang）生成LLVM IR、使用LLVM工具（如llc）进行调试、并使用graphviz生成可视化图表。

       在调试过程中，可以使用以下工具：

       查看各阶段DAG使用llvm-dis。

       查看AMDGPU寄存器信息与指令信息使用llvm-tblgen。

       通过上述步骤，您可以成功安装并配置LLVM源码的编译环境，并进行有效的调试与分析。

编译技术入门与实践之LLVM概述及环境构建

       本系列旨在记录学习过程和知识总结，便于后续交流。我专注于智能芯片研究，编译器设计是实践中的常见挑战，最近实验中涉及LLVM pass，处理源代码到数据流的转换。

       LLVM是一个集成了模块化技术的编译器项目，非传统虚拟机概念，全称为LLVM项目。最初由伊利诺大学发起，目标是创建基于SSA策略的现代化编译策略，支持多种语言的静态和动态编译。它包含众多子项目，如LLVM core、Clang、LLDB等，广泛应用于学术和商业领域，以其通用性、灵活性和可重用性为特点。

       LLVM的核心子项目包括：LLVM core提供源码和目标代码隔离的优化器，支持多种CPU；Clang是C/C++编译器，包含自动code检查工具；LLDB是高效调试器，基于LLVM核心和Clang；libc++与libc++ ABI提供C++标准库；compiler-rt提供底层代码生成优化；MLIR构建可扩展的编译器架构；OpenMP支持OpenMP在Clang中的使用；Polly进行本地化优化和并行化；libclc开发OpenCL标准库；klee则提供符号化虚拟机以检测bug。

       实验准备部分，LLVM项目包含一系列工具和库，如汇编器、反汇编器等，用于处理LLVM中间表示和目标文件的转换。获取源代码时，需要明确硬件平台和软件环境。在Ubuntu系统中，可能需要升级cmake、安装openssl等。构建LLVM和Clang时，遵循官网指南，配置后执行make或ninja命令进行编译，并可能需要解决一些编译错误。

[clang]: llvm 前端编译流程

       clang编译流程分为五个主要步骤：预处理器、编译器、后端生成、汇编、链接器。

       预处理阶段主要进行文本替换操作，处理编译语言中的预处理指令，如导入头文件和宏替换等，不进行语法和词法检测。

       编译器阶段通过词法分析和语法分析，将预处理结果转换成抽象语法树（AST），以便生成中间表示（IR）。例如，从文件test.cc生成的AST将会被转换成可读的文本中间表示（ll）或不可读的bitcode（bc）文件。

       生成IR阶段，AST被转换为中间表示格式，确保正确识别代码的语法结构。bitcode（bc）和ll文件为两种不同的中间表示形式，二者可以相互转换。通过指令可以实现从中间表示到汇编语言的转换。

       汇编阶段，使用指令将中间表示转换为汇编代码（test.s），汇编语言代码可用于运行或进一步转换。

       最后阶段是链接器，将生成的汇编代码（或其他类型的目标文件）链接为可执行文件或动态库。

       总结，整个流程包含以下关键输出文件：

       - test.c：源代码输入

       - test.i：预处理输出文件

       - test.bc：bitcode中间表示文件

       - test.ll：可读的文本中间表示文件

       - test.s：汇编代码输出

       - test.o：单文件生成的二进制文件

       - image：最终的可执行文件

       注意流程图中箭头方向表示文件转换方向，实线部分介绍Clang编译器相关功能，虚线部分不涉及。

llvm是什么

       LLVM是一个开源的编译器基础设施项目。它是采用LLVM技术的工具的集合体，包含了静态编译器，全局共享环境的完整程序构造以及能够重构优化的动态二进制执行系统等重要部分。LLVM的目标是提供一种可扩展的、模块化的框架，允许开发人员以一种统一的方式来处理程序的编译过程。

       关于LLVM的详细解释：

       1. LLVM的基本概念：LLVM是Low Level Virtual Machine的缩写，这是一个通用的编译工具和库集合，这些工具与库旨在以高度优化的方式生成代码。它不仅包含一套编译器工具链，如Clang前端工具，还包含一系列运行时库，这些库为各种语言提供了高效的运行时支持。

       2. LLVM的特性：LLVM提供了许多重要的特性来支持程序的编译与执行过程。其中包括支持多种语言编程的通用编译器架构、代码生成的高效性和灵活性以及高度的模块化设计，使得开发人员能够根据需要选择不同的工具和库来实现不同的功能。此外，LLVM还提供了丰富的优化选项和调试支持，使得开发者能够更容易地调试和优化他们的代码。

       3. LLVM的应用场景：由于LLVM的强大功能和高效性能，它被广泛用于多种场景。无论是操作系统开发、高性能计算还是嵌入式系统等领域，都可以看到LLVM的身影。同时，许多知名的软件项目也采用了LLVM技术来提高其性能和稳定性。此外，由于LLVM是开源的，开发者可以自由地访问和使用其源代码，这使得LLVM能够在开源社区中得到广泛的应用和推广。最后值得一提的是，使用LLVM的静态编译功能可以有效避免运行时内存注入漏洞带来的安全隐患问题，因而很多行业应用的软件和嵌入式系统中都开始采用LLVM技术。

写给入门者的LLVM介绍

       LLVM 是一个先进的编译器框架，包含用于多种编程语言的实现，如 C、C++、Objective-C 等。它不仅支持即时编译（JIT），还适用于非 C 家族语言。LLVM 的核心优势在于其统一的中间表示（IR）格式，使得整个编译流程能够保持一致性和高效性。理解 LLVM 对于从事编译器研究、程序优化和系统级编程具有重要意义。对于非编译器研究者，学习 LLVM 有助于分析程序行为、提升程序性能，特别是在数据处理框架中使用高阶API或SQL时，能显著提升运行效率。LLVM 的灵活性使其不仅局限于新编译器的实现，还能用于源码到源码的转换优化。

       安装 LLVM 可以通过 Linux 发行版的包管理器完成，确保安装包含所有必要的头文件。在 macOS 上，参考 Brandon Holt 的教程进行安装。API 文档是学习 LLVM 的关键资源，通过 Google 搜索特定函数或类名，可以快速找到相关页面。对于 IR dump 的语法，有专门的参考手册提供帮助。程序员手册介绍了 LLVM 特有的数据结构和高效工具，如字符串、maps 和 vectors 的替代方案，以及快速类型自省工具。学习如何编写 LLVM Pass 是深入理解 LLVM 的重要一步。模板代码和构建步骤提供了从头开始的指导。了解 LLVM IR 的结构有助于理解其基本组件，如函数、基本块和指令。通过查看 IR，可以直观地分析和修改代码。

       构建一个简单的 LLVM Pass 涉及设置 Pass 的实现、构建、运行和分析 IR。对于更复杂的转换，可以链接到自定义运行时库，实现更高级的代码生成和优化。传递额外信息给 Pass 是通过特定工具完成的。学习 LLVM 不仅可以应用于编译器研究，还能在程序优化和系统级编程中发挥重要作用。希望本文提供的信息能帮助您开始探索 LLVM 的强大功能，欢迎分享您的成果和反馈。资源包括官方文档、教程和参考资料。