解析和修改LLVM IR代碼

Question

我想讀取（解析）LLVM IR代碼（保存在文本文件中）並添加一些我自己的代碼。 我需要一些這樣做的例子，也就是說，如何通過使用LLVM提供的庫來實現這一目的。 基本上我想要的是將IR代碼從文本文件讀入內存（也許LLVM庫以AST形式表示它，我不知道），進行修改，比如在AST中添加更多節點然后最后寫在IR文本文件中備份AST。

雖然我需要閱讀和修改IR代碼，但如果有人能夠提供或推薦我剛剛讀取（解析）它的一些示例，我將非常感激。

Answer 1

首先，要解決一個明顯的誤解：LLVM是一個用於處理IR格式代碼的框架。 看不到AST（*） - 您讀取IR，轉換/操作/分析它，然后寫回IR。

閱讀IR非常簡單：

int main(int argc, char** argv)
{
    if (argc < 2) {
        errs() << "Expected an argument - IR file name\n";
        exit(1);
    }

    LLVMContext &Context = getGlobalContext();
    SMDiagnostic Err;
    Module *Mod = ParseIRFile(argv[1], Err, Context);

    if (!Mod) {
        Err.print(argv[0], errs());
        return 1;
    }

    [...]
  }

此代碼接受文件名。 這應該是LLVM IR文件（文本）。 然后它繼續將其解析為一個Module ，該模塊代表LLVM內部內存格式的IR模塊。 然后可以使用LLVM具有的各種傳遞來操作它，或者您自己添加。 查看LLVM代碼庫中的一些示例（例如lib/Transforms/Hello/Hello.cpp ）並閱讀此內容 - http://llvm.org/docs/WritingAnLLVMPass.html 。

將IR吐回文件更加容易。 Module類只是將自己寫入流：

 some_stream << *Mod;

而已。

現在，如果您對要對IR代碼進行的具體修改有任何具體問題，那么您應該提出更具針對性的問題。 我希望這個答案向您展示如何解析IR並將其寫回。

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（*） _{IR在LLVM中沒有AST表示，因為它是一種簡單的匯編語言。 如果你向上一步，使用C或C ++，你可以使用Clang將其解析為AST，然后在AST級別進行操作。 然后Clang知道如何從AST生成LLVM IR。 但是，您必須從這里開始使用C / C ++，而不是LLVM IR。 如果你關心的是LLVM IR，那就忘了AST。}

Answer 2

這通常通過實現LLVM傳遞/轉換來完成。 這樣你根本不需要解析IR，因為LLVM會為你做這件事，你將在面向對象的內存中表示IR。

這是編寫LLVM傳遞的入口點。 然后，您可以查看與LLVM捆綁在一起的任何已實現的標准傳遞（查看lib / Transforms ）。

Answer 3

最簡單的方法是查看其中一個現有工具並從中竊取代碼。 在這種情況下，您可能希望查看llc的源代碼。 它可以采用bitcode或.ll文件作為輸入。 您可以以任何方式修改輸入文件，然后使用與llvm-dis中的代碼類似的內容寫出文件（如果需要文本文件）。

Answer 4

Opt工具采用llvm IR代碼，對其進行傳遞，然后在另一側吐出轉換后的llvm IR。

最容易開始的黑客攻擊是lib \\ Transforms \\ Hello \\ Hello.cpp。 破解它，以源文件作為輸入運行opt，檢查輸出。

除此之外，寫通行證的文件非常好。

Answer 5

如上所述，寫一個通行證的最佳方式。 但是如果你想簡單地遍歷指令並使用LLVM做一些提供InstVisitor類的東西。 它是一個實現指令的訪問者模式的類。 這對用戶來說非常簡單，所以如果你想避免學習如何實現一個傳遞，你可以訴諸於此。