如何使用llvm生成机器码

Question

我目前正在做一个使用llvm的编译器项目。我遵循了各种教程，直到我有一个解析器来创建语法树，然后使用提供的IRBuilder将该树转换为llvm模块。

我的目标是创建一个可执行文件，我不知道下一步该做什么。我找到的所有教程都是使用Module.dump()创建llvm模块并打印出程序集。此外，我能找到的唯一文档是给llvm开发人员的，而不是项目的最终用户。

如果我想生成机器代码，下一步是什么？llvm-mc项目看起来可以做我想做的事情，但是我找不到任何关于它的文档。

也许我期望llvm做一些它没有做的事情，我的期望是我可以构建一个模块，然后就会有一个可以用模块调用的API，一个目标三元组和一个目标文件就会被生成。我找到了关于生成JIT的文档和示例，但我对此不感兴趣。我正在寻找如何产生编译的二进制文件。

我正在使用OS，如果这有任何影响的话。

Answer 1

使用llc -filetype=obj从您的IR发出可链接的目标文件。您可以查看llc的代码，了解它为发出此类代码而进行的LLVM调用。至少对于Mac OS X和Linux来说，以这种方式发射的对象应该是相当好的(即，到目前为止，这不是一个"alpha质量“选项)。

然而，LLVM不包含链接器(还没有！)。因此，要将此对象文件实际链接到某个可执行文件或共享库中，您需要使用系统链接器。请注意，即使您有一个由单个目标文件组成的可执行文件，也必须链接后者。LLVM社区的开发人员正在为LLVM开发一个真正的链接器，称为lld。您可以访问its page或搜索邮件列表存档以跟踪其进度。

Answer 2

正如你在the llc guide上读到的，它的目的确实是生成汇编，然后“汇编语言输出可以通过本机汇编器和链接器来生成本机可执行文件”-例如gnu汇编器(as)和链接器(ld)。

因此，这里的主要答案是使用本地工具组装和链接的。

但是，有一些实验支持通过llc直接从IR文件生成本机对象

-filetype      - Choose a file type (not all types are supported by all targets):
    =asm         -   Emit an assembly ('.s') file
    =obj         -   Emit a native object ('.o') file [experimental]

或者，您可以使用llvm-mc从.s文件中组装它：

-filetype      - Choose an output file type:
    =asm         -   Emit an assembly ('.s') file
    =null        -   Don't emit anything (for timing purposes)
    =obj         -   Emit a native object ('.o') file

不过，我对链接器一无所知。

此外，我建议您查看tools/bugpoint/ToolRunner.h文件，该文件公开了一个包装器，该包装器结合了llc和平台的本机C工具链，用于生成机器码。在其标题注释中：

此文件公开了一个围绕platform C编译器的抽象，用于编译C和汇编代码。

Answer 3

查看llvm-c/TargetMachine.h中的这些函数

/** Emits an asm or object file for the given module to the filename. This
  wraps several c++ only classes (among them a file stream). Returns any
  error in ErrorMessage. Use LLVMDisposeMessage to dispose the message. */
LLVMBool LLVMTargetMachineEmitToFile(LLVMTargetMachineRef T, LLVMModuleRef M,
  char *Filename, LLVMCodeGenFileType codegen, char **ErrorMessage);

/** Compile the LLVM IR stored in \p M and store the result in \p OutMemBuf. */
LLVMBool LLVMTargetMachineEmitToMemoryBuffer(LLVMTargetMachineRef T, LLVMModuleRef M,
  LLVMCodeGenFileType codegen, char** ErrorMessage, LLVMMemoryBufferRef *OutMemBuf);