LLVM代码内容

1. LLVM简介

LLVM库包含所有LLVM顶层项目，可以分为以下几类：

• LLVM核心库和附加内容

• 编译器和工具

• 运行时库

        LLVM是一个编译器框架。LLVM作为编译器框架，是需要各种功能模块支撑起来的。可以将clang和lld都看做是LLVM的组成部分。框架的意思是，你可以基于LLVM提供的功能开发自己的模块，并集成在LLVM系统上，增加它的功能，或者就单纯自己开发软件工具，而利用LLVM来支撑底层实现。LLVM由一些库和工具组成，正因为它的这种设计思想，使它可以很容易和IDE集成（因为IDE软件可以直接调用库来实现一些如静态检查这些功能），也很容易构建生成各种功能的工具（因为新的工具只需要调用需要的库就行）。

2. LLVM核心库和附加内容

      LLVM核心库位于llvm目录中。为主流的CPU提供了一组带有优化器和代码生成的库，还提供基于这些库的工具。LLVM静态编译器llc将LLVM中间表示(IR)编写的文件作为输入，并将其编译为位码、汇编器输出或二进制对象文件。像llvm-objdump和llvm-dwarfdump这样的工具允许检查目标文件，而像llvm-ar这样的工具允许从一组目标文件创建静态库，还包括帮助开发LLVM本身的工具，例如：bugpoint工具可以帮助找到LLVM中崩溃的最小测试用例。llvm-mc可以对机器代码进行操作:该工具可以对机器指令进行汇编和反汇编，这对添加新的指令很有帮助。

      LLVM核心库由C++编写的。此外，还提供了C接口和Go、Ocaml和Pyhton接口。

      Polly项目位于polly目录中，向LLVM添加了另一组优化。它基于一种叫做多面体模型的数学表示，使用这种方法，可以进行复杂的优化，如使用缓存局部优化的循环。MLIR项目旨在为LLVM提供多级中间表示。

      MLIR旨在为LLVM提供多级的间表示。LLVM IR已经属于底层，并包括源语言的某些信息（这些信息在编译器生成IR时丢失了）。MLIR使LLVM IR具有可扩展性，并在特定领域可以捕获该信息，可以在mlir目录中找到相应的源码。

3. 编译器和工具

      名为Clang(http://clang.llvm.org/)的C/C++/Objective-C/Object-C++编译器是LLVM项目的一部分，源码位于clang目录中。它提供了一组库，用于从C, C++，Objective-C和Objective-C++源码进行词法分析、解析、语义分析和生成LLVM IR。Clang是基于这些库的编译器驱动程序。另一个工具是clang-format，可以根据用户提供的规则格式化C/C++源码。

      Clang的目标是兼容GCC(GNU C/C++编译器)和CL(Microsoft C/C++编译器)。

      C/C++的其他工具由同名目录下的clang-tools-extra项目提供。值得注意的是clang-tidy，它是C/C++的Lint样式检器。clang-tidy使用clang库来解析源代码，并使用静态分析检查源代码。与编译器相比，工具可以捕获更多的潜在错误，但会增加运行时间。

      llgo是一个用于Go编程语言的编译器，位于llgo目录下。用Go编写的，并使用LLVM核心库的Go绑定LLVM接口。llgo的目标是与参考编译器(https://golang.org/)兼容，但目前支持的架构是64-bit x86 Linux。该项目似乎没有继续进行维护，并可能在未来删除。

      编译器创建的对象文件必须与运行时库链接在一起，以形成可执行文件。这是lld(http://lld.llvm.org/)的任务，LLVM链接器位于lld目录中。连接器支持ELF、COFF、Mach-O和WebAssembly格式。

      没有调试器的编译器工具集是不完整的！LLVM调试器名为lldb(http://lldb.llvm.org/)，位于同名的目录中。该接口类似于GDB、GNU调试器，并且该工具支持C、C++和Objective-C。调试器可以扩展，因此可以添加对其他编程语言的支持。

4. 运行时库（runtime）

      除了编译器，运行时库还需要编程语言支持。所有项目都位于同一个目录中：

• compiler-rt项目提供了独立于编程语言的支持库。它包括泛型函数，例如：可在32位(i386)机上使用的64位除法、各种sanitizers、模糊库和分析库。

• libunwind库提供了基于DWARF标准的堆栈展开帮助函数。这通常用于C++等语言的异常处理。该库用C编写，函数没有绑定到特定的异常处理模型上。

• libcxxabi库在libunwind上实现了C++的异常处理，并为其提供了标准的C++函数。

• libcxx是C++标准库的实现，包括iostreams和STL。另外，pstl项目提供了并行版本的STL算法。

• libclc是OpenCL的运行时库。OpenCL是异构并行计算的标准，有助于将计算任务转移到GP上。

• libc旨在提供一个完整的C库。这个项目仍处于早期阶段。

• OpenMP项目提供对OpenMP API的支持。OpenMP可以帮助多线程编程，例如：可以基于源代码中的注释并行化循环。

      尽管这是一个很长的项目列表，但所有项目的结构都是相似的。我们将在下一个文章中查看统一的目录结构。