函数参数的 LLVM 过程间分析

Question

嗨，我有一些关于 LLVM 中的过程间分析的问题。

比如有一段代码如下：

void f1(int *a, int *b, int *c) {...}
void f2(int *a, int *b, int *c) {...}

int main() {
  int *a = malloc (...);
  int *b = malloc (...);
  int *c = malloc (...);
  int *d = malloc (...);
  int *e = malloc (...);

  f1(a, b, c);
  f2(c, d, e);

  return 0;
}

我想在属性或元数据中提供信息，即 f1 的第三个参数与 f2 的第一个参数相同。

但我不确定解决这个问题的方法。

我认为 Alias Analysis 可以为我指明方向，但它似乎与我正在尝试做的有点不同。

最简单的方法就是迭代函数参数并收集信息，但似乎一点也不安全。

任何建议都会有所帮助。

谢谢，杰克

Answer 1

由于 LLVM IR 是一种 SSA 语言，这变得更简单。

你想要的是（在类 C 语言中）知道 c1 和 b2 在 f1(a1, b1, c2); f2(a2, b2, c3); 中是否相同，对吗？当您将其转换为 SSA 形式时，在 LLVM IR 中，这将是两个 call 指令，可能是 call @f1, %a1, %b1, %c1 和 call @f2, %a2, %b2, %c2。与类 C 源代码不同，%c1 和 %b2 不是变量，它们是值。它们只被初始化一次（SSA 表示静态单一赋值），因此检查 %a3 和 %b2 是否相等只需要查看两个定义并测试是否相等。如果是，您调用 a3.replaceAllUsesWith(b2) 就完成了。

不过，测试相等性可能比听起来更棘手。例如，如果源语言中的两个值是 (unsigned int)(4+3) 和 (signed int)(2+3+2)，则 IR 看起来很相似，但大多数编译器不会生成完全相同的 IR。在您的上下文中，两种不同类型的值是否相等？如果值是 (signed byte)(127+127+2) 和 (unsigned int)(256) 怎么办？

你是理智的还是多线程的——如果一个值被写入内存并立即读回（但可能在正确的纳秒内被另一个线程更改）怎么办？平等测试为迂腐提供了很多机会。

您会在 ConstantFolding.h 中找到一些有用的辅助函数，根据源语言的不同，在分析之前要求 mem2reg 传递是运行可能会有所帮助。祝你好运。

函数参数的 LLVM 过程间分析

LLVM Inter-procedural Analysis on function arguments

llvm

llvm-ir