llvm后端之DAG设计

llvm后端之DAG设计

  • 引言
  • [1 核心类设计](#1 核心类设计)
  • [2 类型系统](#2 类型系统)
    • [2.1 MVT::SimpleValueType](#2.1 MVT::SimpleValueType)
    • [2.2 MVT](#2.2 MVT)
    • [2.3 EVT](#2.3 EVT)
  • [3 节点类型](#3 节点类型)

引言

llvm后端将中端的IR转为有向无环图,即DAG。如下图:

图中黑色箭头为数据依赖;蓝色线和红色线为控制依赖。蓝色表示指令序列化时两个节点中间可以插入其他节点对应的指令,而红色节点表示两个节点生成的指令中间不能插入其他节点的指令。

注:本文参考源码路径为 https://github.com/llvm/llvm-project/tree/release/10.x

1 核心类设计

DAG图是围绕SDNode、SDUse、SDValue组织,如下图:

  • DAG图中每个节点,用SDNode表示。节点有依赖节点,用OperandList表示;节点可以有多个输出值,其输出值类型用ValueList表示;
  • 用SDValue表示每个节点的输出值,其中记录了SDNode和输出值序号ResNo;
  • SDUse表示DAG图的依赖箭头。用Val表示箭头指向的节点,即被依赖的节点输出值;用User表示箭头起点的节点,即使用节点;
  • 每个SDUse设置Val时,会将自己添加到SDNode的UseList链表中。这样每个Node就可以遍历到使用自己的其他节点。

2 类型系统

llvm后端DAG的类型系统分为三个层级,从外到内为:EVT、MVT、SimpleValueType。如下图:

2.1 MVT::SimpleValueType

SimpleValueType是基本数据类型的枚举定义,其中包括:

  • 整数类型
  • 浮点类型
  • 向量类型:其中包括按类型分类有整数向量和浮点向量,按长度分类有固定长度向量和变长向量
  • 其他类型

2.2 MVT

MVT是对SimpleValueType值的封装。并提供常规的方法:

  • isValid : 为整数类型、浮点类、向量类型以及x86mmx、Glue、isVoid、Untyped、exnref,则为true;
  • isFloatingPoint / isInteger : 整数/浮点及其相应类型的向量为true;
  • isScalarInteger : 非向量的整数类型则为true;
  • isScalableVector : 变长向量则为true;
  • isFixedLengthVector :定长向量则为true;
  • isOverloaded : 可重载类型,就是由内置函数可以解释的任意长度类型。有Any、iAny、vAny、fAny、iPTRAny;
  • isPow2VectorType :向量元素个数为2的N次方,则为true;
  • getPow2VectorType : 返回元素个数扩展为2的N次方的新向量类型,例如16个不扩展,5个则扩展为8个;
  • getHalfNumVectorElementsVT : 将向量元素个数截断为原来的一半并返回其类型;
  • getScalarType : 为向量则返回元素类型,否则返回自身相同类型;
  • getVectorNumElements : 返回向量元素个数,变长向量则返回最小向量元素个数;
  • getSizeInBits : 返回类型的bit位数,变长向量则返回最小元素个数乘以元素类型的bit数。
  • getScalarSizeInBits : 返回getScalarType类型的bit位数;
  • getStoreSize : 返回类型从存储长度,即扩展为字节长度。例如1位int扩展为8位int;
  • bitsGT / bitsGE / bitsLT / bitsLE : 比较MVT的getSizeInBits值;

此外,还提供了根据bit位返回类型的系列静态方法。

2.3 EVT

EVT是对MVT的封装,此外还提供了对MVT类型的扩展。当表示MVT之外的类型时,其V.SimpleTy为INVALID_SIMPLE_VALUE_TYPE。例如,当定义一个1024位的int,此时就是一个扩展类型。

3 节点类型

DAG节点的类型(也就是操作类型,对应于指令类型)是定义在llvm::ISD::NodeType枚举类型中;此外,可以基于BUILTIN_OP_END往后自定义目标的操作类型。llvm::ISD::NodeType的节点类型包括:

相关推荐
沢田纲吉5 天前
《LLVM IR 学习手记(三):赋值表达式与错误处理的实现与解析》
前端·编程语言·llvm
沢田纲吉11 天前
《LLVM IR 学习手记(二):变量表达式编译器的实现与深入解析》
前端·编程语言·llvm
沢田纲吉18 天前
《LLVM IR 学习手记(一):无量表达式编译器的实现与实践总结》
编程语言·llvm
CYRUS_STUDIO20 天前
一文搞懂 Frida Stalker:对抗 OLLVM 的算法还原利器
android·逆向·llvm
CYRUS_STUDIO1 个月前
C&C++ 代码安全再升级:用 OLLVM 给 so 加上字符串加密保护
c++·安全·llvm
CYRUS_STUDIO1 个月前
别让 so 裸奔!移植 OLLVM 到 NDK 并集成到 Android Studio
android·android studio·llvm
CYRUS_STUDIO1 个月前
OLLVM 移植 LLVM18 踩坑:一步步调试修复控制流平坦化
c语言·c++·llvm
CYRUS_STUDIO1 个月前
LLVM 不止能编译!自定义 Pass + 定制 clang 实现函数名加密
c语言·c++·llvm
CYRUS_STUDIO1 个月前
OLLVM 移植 LLVM 18 实战,轻松实现 C&C++ 代码混淆
c语言·c++·llvm
CYRUS_STUDIO1 个月前
LLVM 全面解析:NDK 为什么离不开它?如何亲手编译调试 clang
android·编译器·llvm