在LLVM字节码中查找循环

Question

我想在LLVM字节码中找到简单的循环，并提取循环的基本信息。

例如：

 for (i=0; i<1000; i++)
    sum += i;

我想提取绑定[0,1000]，循环变量“i”和循环体（sum + = i）。
我该怎么办？

我阅读了LLVM API文档，并找到了一些有用的类，如“Loop”，“LoopInfo”。
但我不知道如何详细使用它们。

你能帮我个忙吗？ 详细用法可能更有帮助。

Answer 1

如果您不想使用传递管理器，则可能需要在IR中的每个函数上调用llvm :: LoopInfoBase类中的Analyze方法（假设您使用的是LLVM-3.4）。 但是，Analyze方法将每个函数的DominatorTree作为输入，您必须首先生成它。 以下代码是我使用LLVM-3.4测试的（假设您已读取IR文件并将其转换为名为模块的模块*）：

for(llvm::Module::iterator func = module->begin(), y=module->end(); func!=y; func++){
        //get the dominatortree of the current function
        llvm::DominatorTree* DT = new llvm::DominatorTree();         
        DT->DT->recalculate(*func);
        //generate the LoopInfoBase for the current function
        llvm::LoopInfoBase<llvm::BasicBlock, llvm::Loop>* KLoop = new llvm::LoopInfoBase<llvm::BasicBlock, llvm::Loop>();
        KLoop->releaseMemory();
        KLoop->Analyze(DT->getBase());        
}

基本上，通过生成KLoop，您可以获得IR级别的各种LOOP信息。 您可以在LoopInfoBase类中引用API以获取详细信息。 顺便说一下，您可能想要添加以下标题： “llvm / Analysis / LoopInfo.h”“llvm / Analysis / Dominators.h” 。

Answer 2

一旦达到LLVM IR级别，您请求的信息可能不再准确。 例如，clang可能已经转换了你的代码，所以我从-1000变为0。 或者它可能完全优化了“i”，因此没有明确的归纳变量。 如果你真的需要完全按照C代码中的面值提取信息，那么你需要查看clang，而不是LLVM IR。 否则，您可以做的最好是计算循环行程计数，在这种情况下，请查看ScalarEvolution过程。

检查PowerPC硬件循环转换过程，它可以很好地演示行程计数： http ： //llvm.org/docs/doxygen/html/PPCCTRLoops_8cpp_source.html

代码相当繁重，但应该可以遵循。 有趣的功能是PPCCTRLoops :: convertToCTRLoop。 如果您对此有任何疑问，我可以尝试回答。

Answer 3

LLVM只是一个库。 你不会在那里找到AST节点。

我建议看一下Clang，这是一个基于LLVM构建的编译器。

也许这就是你要找的东西？

Answer 4

就像Matteo说的那样，为了让LLVM能够识别循环变量和条件，文件需要在LLVM IR中。 这个问题说，你有它在LLVM字节码，但由于LLVM IR是写在SSA形式，谈论“循环变量”是不是真的 。 我确定你是否描述了你想要做的事情，以及你期望我们可以获得进一步帮助的结果类型。

一些代码可以帮助您入门：

    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const{
        AU.addRequired<LoopInfo>();
    }

    bool runOnLoop(Loop* L, LPPassManager&){
        BasicBlock* h = L->getHeader();
        if (BranchInst *bi = dyn_cast<BranchInst>(h->getTerminator())) {
            Value *loopCond = bi->getCondition();
        }
        return false;
    }

此代码段来自常规LLVM传递。

Answer 5

只是对Junxzm答案的更新， LLVM 3.5中的一些引用，指针和方法已经发生了变化。

for(llvm::Module::iterator f = m->begin(), fe=m->end(); f!=fe; ++f){
        llvm::DominatorTree DT = llvm::DominatorTree();
        DT.recalculate(*f);
        llvm::LoopInfoBase<llvm::BasicBlock, llvm::Loop>* LoopInfo = new llvm::LoopInfoBase<llvm::BasicBlock, llvm::Loop>();
        LoopInfo->releaseMemory();
        LoopInfo->Analyze(DT);    
      }