Advanced Compiler Design and Implementation

Abstract

不是鲸书。

arvcc

想尝试设计一套针对优化和程序分析的框架。 通常做程序分析有两条路子，一条是针对程序分析的专用分析器，单独作为一套框架使用;另一条是作为编译器的优化趟来实现， 想到哪里写到哪里。

针对常规的编译流程Source——IR——CodeGen，我目前还是倾向于Clang的设计，先打算研究其架构并简化出来一套适合的东西。其次要继续读static analysis方向的论文，复现其算法和原理。

我准备在arvcc仓库里面实现新设计的编译框架，最近的工作主要是将Clang里面的架构简化出来然后加以利用。

Option

llvm中所有的工具都会使用到选项options：

# '-emit-llvm', '-S' and'test.cpp' are all options
$ clang -emit-llvm -S  test.cpp

所以option是一个根类，各个工具也有自己的选项子类比如Driver下面可以有自己的DriverOption。这些XXXOption都是各个工具*.td/*.def文件自定义，然后通过TableGen自动生成的。

arvcc聚焦了很少的功能，所以我打算将各自Option直接集成到不同工具目录下，比如Driver的话，就直接定义在DriverOption.h中，其中DriverOption类继承自Option类。

Driver

工业级编译器需要考虑很多兼容性功能和用户接口，从而有了Driver的概念。还有很多性能上的trade-off从而用很多LLVM自定义的数据结构。故其具体实现上也及其复杂繁琐。

Clang本质是一个Driver，而-cc1才是编译器前端。在命令行中敲下clang a.cpp之后，编译器默认会自带很多编译选项-###，其中就有-cc1来进入编译器前端。

Type

Clang通过定义各个DriverOptions的类型来映射整个编译流程，甚至精确到了选择指定的工具，编译步骤和输出格式。

开发环境

记录自己机器上和开发有关的些许细节。

brew

brew是用的最多的，我机器上存在多个版本的软件比如python/llvm/node...，PATH里都是以brew版本为准(因为时间原因，可能brew自己构建其他软件的依赖也选择了不同的版本，可以使用brew search xxx来查看)。下面列出项目相关：

• llvm+clang: 构建于brew info llvm，目前-v = 13.0.1
  • $CC/CXX 用于cmake的默认编译器
  • -LDFLAGS/CPPFLAGS 用于cmake编译器编译选项

• NeoVim: 构建于brew info NeoVim，目前版本-v = 0.6.1,依赖检查: checkhealth

• Voltron: 构建依赖brew info python 3.10

• ccls:构建依赖brew info llvm

lsp

今年正式从Vim+YCM转到了NeoVim+LSP。language server protocol降低了由M家IDE厂商分别为N门语言做插件的复杂度。由language server(针对语言)和language client(针对IDE/Editor)两部分构成。我的配置是server:ccls+client:coc.vim.

目前仅仅使用其completion和go to def/ref功能。

ccls

-DCMAKE_PREFIX_PATH选项很重要，这是因为它将clang/llvm的头文件include paths和库resourceDir硬编码到ccls中以便索引。

• include paths: clang -v -fsyntax-only -x c++ /dev/null
  
• resourceDir: clang -print-resource-dir

ccls使用.ccls/ compile_command.json来索引文件:

% cmake -H. -BDebug -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=YES
% ln -s Debug/compile_commands.json .

coc.vim

想要加其他语言的插件:CocConfig。

有些硬编码的字符可以直接使用grep来过滤文本文件内容，fzf/find来查找指定目录下的文件。

$ grep -r "ccc_print_phases" llvm-src/clang/     # 目录查找

lldb

我用voltron做调试器前端，功能很全就是需要在自启动窗口。。有点麻烦

$ voltron view register
$ voltron view stack
$ voltron view disasm
$ voltron view backtrace