使用 C++ API 生成 LLVM 代码：如何处理 OpenMP 调用

Question

我正在为一种小型语言开发编译器。在编译器内部，我使用 LLVM C++ API 生成 llvm 代码，类似于 LLVM Kaleidoscope tutorial。所以我正在使用 TheModule、TheContext、BasicBlocks，并调用 Builder.Create...().

我目前可以为算术、控制流和方法生成有效的 llvm 代码。但是，我也希望我的小语言能够支持非常简单的 OpenMP pragma。例如，

#pragma omp parallel
{
  print "Hello World"
}

我试过用 C++ 编写类似的程序，

#include <iostream>
int main() {
  #pragma omp parallel
  {
    std::cout << "Hi";
  }
}

并使用 clang++ -S -emit-llvm file.cpp -fopenmp 生成 llvm。连同其余代码，这会生成以下似乎实现 OpenMP 功能的行：

declare void @__kmpc_fork_call(%ident_t*, i32, void (i32*, i32*, ...)*, ...)
define internal void @.omp_outlined.(...)

通过研究这些语句，我发现 Clang OpenMP API 包含像

这样的调用

OMPParallelDirective * OMPParallelDirective::Create(...)

我猜这就是 Clang 编译器用来生成上述语句的原因。但是，它似乎与 LLVM C++ API 是分开的，因为它不引用 TheContext、TheModule 等...

所以我的问题是：有什么方法可以利用 Clang OpenMP API 调用和我的 LLVM C++ API 调用来生成所需的 kmpc__fork_call 和 @.omp_outlined IR用于并行计算？

我确实尝试使用 llc -march=cpp file.bc ... 将 C++ 代码生成的 llvm 反编译回 LLVM C++ API 代码，但没有成功。

Answer 1

您发现的 API 在 clang AST 上运行并且在 clang 之外几乎不可用。事实上，在 LLVM IR 级别没有 OpenMP 构造 - 一切都已经降低到运行时调用等。

因此，您确实需要自己为 OpenMP 实现代码生成，根据需要（根据您的语言语义）发出运行时调用。

LLVM code generation with C++ API: How to handle OpenMP calls