如何在 MachineInstr 中获取指令？
How to get Instruction in MachineInstr?
我想知道真实寄存器中的变量依赖性（如 X86:EAX、EBX ...）。因此，我创建了一个 IR-PASS，可以识别对 IR 的依赖关系。这个pass在Valueclass.
中使用了新添加的变量unsigned HasDependency: 1;和unsigned HasMaybeDependency: 1;
.
.
// Use the same type as the bitfield above so that MSVC will pack them.
unsigned IsUsedByMD : 1;
unsigned HasName : 1;
unsigned HasHungOffUses : 1;
unsigned HasDescriptor : 1;
unsigned HasDependency : 1;
unsigned HasMaybeDependency : 1;
.
.
.
void setDependency() { HasDependency = true; }
void setMaybeDependency() { HasMaybeDependency = true; }
bool hasDependency() const { return HasDependency; }
bool hasMaybeDependency() const { return HasMaybeDependency; }
//static_assert(sizeof(Value) == 2 * sizeof(void *) + 2 * sizeof(unsigned),
// "Value too big");
当应用于这样的代码片段时：
extern int foo_called(int a);
int foo(int k)
{
int __attribute__((annotate("xxx"))) a;
for (int i = 0; i < k; i++)
{
int c = a + k;
a += foo_called(c);
}
return 0;
}
产生这个位码：
define i32 @"?foo@@YAHH@Z"(i32 %k) local_unnamed_addr #0 {
entry:
%a = alloca i32, align 4
%0 = bitcast i32* %a to i8*
call void @llvm.lifetime.start.p0i8(i64 4, i8* nonnull %0) #2
call void @llvm.var.annotation(i8* nonnull %0, i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i32 0, i32 0), i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i32 0, i32 0), i32 17)
%cmp7 = icmp sgt i32 %k, 0
br i1 %cmp7, label %for.body.lr.ph, label %for.cond.cleanup
for.body.lr.ph: ; preds = %entry
%.pre = load i32, i32* %a, align 4, !tbaa !3
br label %for.body
for.cond.cleanup: ; preds = %for.body, %entry
call void @llvm.lifetime.end.p0i8(i64 4, i8* nonnull %0) #2
ret i32 0
for.body: ; preds = %for.body, %for.body.lr.ph
%1 = phi i32 [ %.pre, %for.body.lr.ph ], [ %add2, %for.body ]
%i.08 = phi i32 [ 0, %for.body.lr.ph ], [ %inc, %for.body ]
%add = add nsw i32 %1, %k
%call = call i32 @"?foo_called@@YAHH@Z"(i32 %add)
%2 = load i32, i32* %a, align 4, !tbaa !3
%add2 = add nsw i32 %2, %call
store i32 %add2, i32* %a, align 4, !tbaa !3
%inc = add nuw nsw i32 %i.08, 1
%exitcond = icmp eq i32 %inc, %k
br i1 %exitcond, label %for.cond.cleanup, label %for.body
}
declare i32 @"?foo_called@@YAHH@Z"(i32) local_unnamed_addr #3
以上位码pass的结果为：
Function - ?foo@@YAHH@Z
Annotated Variable List :
- Annotated : a(message: xxx)
Annotated-Variable : a
(Perpect) %add2 = add nsw i32 %2, %call
(Perpect) %2 = load i32, i32* %a, align 4, !tbaa !3
(Perpect) %a = alloca i32, align 4
(Perpect) %cmp7 = icmp sgt i32 %k, 0
(Maybe) %exitcond = icmp eq i32 %inc, %k
(Maybe) %inc = add nuw nsw i32 %i.08, 1
(Maybe) %i.08 = phi i32 [ 0, %for.body.lr.ph ], [ %inc, %for.body ]
(Perpect) %call = call i32 @"?foo_called@@YAHH@Z"(i32 %add)
(Perpect) %add = add nsw i32 %1, %k
(Perpect) %1 = phi i32 [ %.pre, %for.body.lr.ph ], [ %add2, %for.body ]
(Perpect) %.pre = load i32, i32* %a, align 4, !tbaa !3
我按照 SelectionDAGISel.cpp: SelectAllBasicBlocks 函数从后端获取信息，但我只能使用以下方法获取 AllocaInst、StoreInst 和 LoadInst：
for (MachineBasicBlock &MBB : mf) {
for (MachineInstr& I : MBB) {
for (MachineInstr::mmo_iterator i = I.memoperands_begin(),
e = I.memoperands_end();
i != e; ++i) {
if (const Value *V = (*i)->getValue())
errs() << *V << "\n";
}
}
}
我怎么知道 MachineInstr 和 Instruction 之间的相关性？如果LLVM没有提供，需要修复哪些部分？
这不正常。这是一个技巧。但是我非常有用地使用了这个方法。如果你知道正常的方法，请给我评论。
我使用 DebugLoc 解决了这个问题。用来表示.c、.cpp个文件的line-column-row、function-name等信息。此信息将从 ;;vm-ir 开始一直保留到 MachineInstr。
所以，如果保证DebugLoc在你的编译器处理中没有用到，你可以把class的地址放在包含行信息需要的信息的地方。这将允许您在正确的时间将 DebugLoc 行转换为所需的 class。 (可以用column，因为column必须小于2^16。)
下面详细介绍我使用的方法
更改文件和Re-Build您的项目。
使用了多种设计模式来最大化内存效率，因此我无法轻易更改 class。
首先，修改DebugLoc-print例程。像这样转到 DebugLoc.cpp 并删除 DIScope 打印例程。此处理为您保存表格 runtime-error.
void DebugLoc::print(raw_ostream &OS) const {
if (!Loc)
return;
// Print source line info.
//auto *Scope = cast<DIScope>(getScope());
//OS << Scope->getFilename();
OS << ':' << getLine();
if (getCol() != 0)
OS << ':' << getCol();
其次，修改验证器。此语法会有所帮助。
void Verifier::visitDILocation(const DILocation &N) {
- AssertDI(N.getRawScope() && isa<DILocalScope>(N.getRawScope()),
- "location requires a valid scope", &N, N.getRawScope());
+ //AssertDI(N.getRawScope() && isa<DILocalScope>(N.getRawScope()),
+ // "location requires a valid scope", &N, N.getRawScope());
if (auto *IA = N.getRawInlinedAt())
AssertDI(isa<DILocation>(IA), "inlined-at should be a location", &N, IA);
}
第三，在DebugLoc中注册一个class需要一些正式的步骤。为此创建初始化函数。
static LLVMContext cnt;
static MDNode *md;
md = MDNode::get(cnt, DILocation::get(cnt, 100, 100, DIScope::get(cnt, nullptr)));
最后，创建注册函数。
static DebugLoc getDebugLoc(DependencyInstrInfoManager *info)
{
return DebugLoc::get(reinterpret_cast<unsigned> (info), (uint16_t)-1, md);
}
static void setDebugLoc(Instruction *I, ...)
{
DependencyInstrInfoManager *mgr;
if (I->getDebugLoc()) {
mgr = reinterpret_cast<DependencyInstrInfoManager *>
(I->getDebugLoc()->getLine());
} else {
mgr = new DependencyInstrInfoManager();
I->setDebugLoc(getDebugLoc(mgr));
}
mgr->addInfo(new DependencyInstrInfo(I, S, T, ...));
}
DependencyInstrInfoManager就是回答以上问题的class
最后，您可以在XXXMCInstLower.cpp:EmitInstruction();中打印您自己的信息（如X86MCInstLower.cpp）。以下语句是我的案例输出的示例。
void X86AsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
X86MCInstLower MCInstLowering(*MF, *this);
const X86RegisterInfo *RI = MF->getSubtarget<X86Subtarget>().getRegisterInfo();
if (MI->getDebugLoc()) {
DependencyInstrInfoManager *mgr = reinterpret_cast<DependencyInstrInfoManager *>
(MI->getDebugLoc()->getLine());
mgr->doFolding();
for (auto DI : *mgr)
OutStreamer->AddComment(DI->getInfo());
}
依赖标记
我用这个方法做了依赖标记。
int foo(int k)
{
int ANNORATE("b") b = 0;
int ANNORATE("a") a = 0;
for (int i = 0; i < k; i++)
{
int c = a + k;
int d = b + k;
a += foo_called(c);
b += foo_called2(c);
}
return a + foo_called(b);
}
至
# BB#1: # %for.body.preheader
movl %esi, %ebx
.p2align 4, 0x90
LBB0_2 : # %for.body
# =>This Inner Loop Header: Depth=1
addl %esi, %edi # [Perpect, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
pushl %edi # [Maybe, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
calll "?foo_called@@YAHH@Z" # [Maybe, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
addl , %esp # [Maybe, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
addl %eax, 4(%esp)
pushl %edi # [Perpect, Source:b]
calll "?foo_called2@@YAHH@Z" # [Perpect, Source:b]
addl , %esp # [Perpect, Source:b]
addl(%esp), %eax # [Annotated, Source:b]
movl 4(%esp), %edi # [Perpect, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
decl %ebx # [Maybe, Source:b]
movl %eax, (%esp)
jne LBB0_2
jmp LBB0_4
我想知道真实寄存器中的变量依赖性（如 X86:EAX、EBX ...）。因此，我创建了一个 IR-PASS，可以识别对 IR 的依赖关系。这个pass在Valueclass.
unsigned HasDependency: 1;和unsigned HasMaybeDependency: 1;
.
.
// Use the same type as the bitfield above so that MSVC will pack them.
unsigned IsUsedByMD : 1;
unsigned HasName : 1;
unsigned HasHungOffUses : 1;
unsigned HasDescriptor : 1;
unsigned HasDependency : 1;
unsigned HasMaybeDependency : 1;
.
.
.
void setDependency() { HasDependency = true; }
void setMaybeDependency() { HasMaybeDependency = true; }
bool hasDependency() const { return HasDependency; }
bool hasMaybeDependency() const { return HasMaybeDependency; }
//static_assert(sizeof(Value) == 2 * sizeof(void *) + 2 * sizeof(unsigned),
// "Value too big");
当应用于这样的代码片段时：
extern int foo_called(int a);
int foo(int k)
{
int __attribute__((annotate("xxx"))) a;
for (int i = 0; i < k; i++)
{
int c = a + k;
a += foo_called(c);
}
return 0;
}
产生这个位码：
define i32 @"?foo@@YAHH@Z"(i32 %k) local_unnamed_addr #0 {
entry:
%a = alloca i32, align 4
%0 = bitcast i32* %a to i8*
call void @llvm.lifetime.start.p0i8(i64 4, i8* nonnull %0) #2
call void @llvm.var.annotation(i8* nonnull %0, i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i32 0, i32 0), i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i32 0, i32 0), i32 17)
%cmp7 = icmp sgt i32 %k, 0
br i1 %cmp7, label %for.body.lr.ph, label %for.cond.cleanup
for.body.lr.ph: ; preds = %entry
%.pre = load i32, i32* %a, align 4, !tbaa !3
br label %for.body
for.cond.cleanup: ; preds = %for.body, %entry
call void @llvm.lifetime.end.p0i8(i64 4, i8* nonnull %0) #2
ret i32 0
for.body: ; preds = %for.body, %for.body.lr.ph
%1 = phi i32 [ %.pre, %for.body.lr.ph ], [ %add2, %for.body ]
%i.08 = phi i32 [ 0, %for.body.lr.ph ], [ %inc, %for.body ]
%add = add nsw i32 %1, %k
%call = call i32 @"?foo_called@@YAHH@Z"(i32 %add)
%2 = load i32, i32* %a, align 4, !tbaa !3
%add2 = add nsw i32 %2, %call
store i32 %add2, i32* %a, align 4, !tbaa !3
%inc = add nuw nsw i32 %i.08, 1
%exitcond = icmp eq i32 %inc, %k
br i1 %exitcond, label %for.cond.cleanup, label %for.body
}
declare i32 @"?foo_called@@YAHH@Z"(i32) local_unnamed_addr #3
以上位码pass的结果为：
Function - ?foo@@YAHH@Z
Annotated Variable List :
- Annotated : a(message: xxx)
Annotated-Variable : a
(Perpect) %add2 = add nsw i32 %2, %call
(Perpect) %2 = load i32, i32* %a, align 4, !tbaa !3
(Perpect) %a = alloca i32, align 4
(Perpect) %cmp7 = icmp sgt i32 %k, 0
(Maybe) %exitcond = icmp eq i32 %inc, %k
(Maybe) %inc = add nuw nsw i32 %i.08, 1
(Maybe) %i.08 = phi i32 [ 0, %for.body.lr.ph ], [ %inc, %for.body ]
(Perpect) %call = call i32 @"?foo_called@@YAHH@Z"(i32 %add)
(Perpect) %add = add nsw i32 %1, %k
(Perpect) %1 = phi i32 [ %.pre, %for.body.lr.ph ], [ %add2, %for.body ]
(Perpect) %.pre = load i32, i32* %a, align 4, !tbaa !3
我按照 SelectionDAGISel.cpp: SelectAllBasicBlocks 函数从后端获取信息，但我只能使用以下方法获取 AllocaInst、StoreInst 和 LoadInst：
for (MachineBasicBlock &MBB : mf) {
for (MachineInstr& I : MBB) {
for (MachineInstr::mmo_iterator i = I.memoperands_begin(),
e = I.memoperands_end();
i != e; ++i) {
if (const Value *V = (*i)->getValue())
errs() << *V << "\n";
}
}
}
我怎么知道 MachineInstr 和 Instruction 之间的相关性？如果LLVM没有提供，需要修复哪些部分？
这不正常。这是一个技巧。但是我非常有用地使用了这个方法。如果你知道正常的方法，请给我评论。
我使用 DebugLoc 解决了这个问题。用来表示.c、.cpp个文件的line-column-row、function-name等信息。此信息将从 ;;vm-ir 开始一直保留到 MachineInstr。
所以，如果保证DebugLoc在你的编译器处理中没有用到，你可以把class的地址放在包含行信息需要的信息的地方。这将允许您在正确的时间将 DebugLoc 行转换为所需的 class。 (可以用column，因为column必须小于2^16。)
下面详细介绍我使用的方法
更改文件和Re-Build您的项目。
使用了多种设计模式来最大化内存效率，因此我无法轻易更改 class。
首先，修改DebugLoc-print例程。像这样转到 DebugLoc.cpp 并删除 DIScope 打印例程。此处理为您保存表格 runtime-error.
void DebugLoc::print(raw_ostream &OS) const {
if (!Loc)
return;
// Print source line info.
//auto *Scope = cast<DIScope>(getScope());
//OS << Scope->getFilename();
OS << ':' << getLine();
if (getCol() != 0)
OS << ':' << getCol();
其次，修改验证器。此语法会有所帮助。
void Verifier::visitDILocation(const DILocation &N) {
- AssertDI(N.getRawScope() && isa<DILocalScope>(N.getRawScope()),
- "location requires a valid scope", &N, N.getRawScope());
+ //AssertDI(N.getRawScope() && isa<DILocalScope>(N.getRawScope()),
+ // "location requires a valid scope", &N, N.getRawScope());
if (auto *IA = N.getRawInlinedAt())
AssertDI(isa<DILocation>(IA), "inlined-at should be a location", &N, IA);
}
第三，在DebugLoc中注册一个class需要一些正式的步骤。为此创建初始化函数。
static LLVMContext cnt;
static MDNode *md;
md = MDNode::get(cnt, DILocation::get(cnt, 100, 100, DIScope::get(cnt, nullptr)));
最后，创建注册函数。
static DebugLoc getDebugLoc(DependencyInstrInfoManager *info)
{
return DebugLoc::get(reinterpret_cast<unsigned> (info), (uint16_t)-1, md);
}
static void setDebugLoc(Instruction *I, ...)
{
DependencyInstrInfoManager *mgr;
if (I->getDebugLoc()) {
mgr = reinterpret_cast<DependencyInstrInfoManager *>
(I->getDebugLoc()->getLine());
} else {
mgr = new DependencyInstrInfoManager();
I->setDebugLoc(getDebugLoc(mgr));
}
mgr->addInfo(new DependencyInstrInfo(I, S, T, ...));
}
DependencyInstrInfoManager就是回答以上问题的class
最后，您可以在XXXMCInstLower.cpp:EmitInstruction();中打印您自己的信息（如X86MCInstLower.cpp）。以下语句是我的案例输出的示例。
void X86AsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
X86MCInstLower MCInstLowering(*MF, *this);
const X86RegisterInfo *RI = MF->getSubtarget<X86Subtarget>().getRegisterInfo();
if (MI->getDebugLoc()) {
DependencyInstrInfoManager *mgr = reinterpret_cast<DependencyInstrInfoManager *>
(MI->getDebugLoc()->getLine());
mgr->doFolding();
for (auto DI : *mgr)
OutStreamer->AddComment(DI->getInfo());
}
依赖标记
我用这个方法做了依赖标记。
int foo(int k)
{
int ANNORATE("b") b = 0;
int ANNORATE("a") a = 0;
for (int i = 0; i < k; i++)
{
int c = a + k;
int d = b + k;
a += foo_called(c);
b += foo_called2(c);
}
return a + foo_called(b);
}
至
# BB#1: # %for.body.preheader
movl %esi, %ebx
.p2align 4, 0x90
LBB0_2 : # %for.body
# =>This Inner Loop Header: Depth=1
addl %esi, %edi # [Perpect, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
pushl %edi # [Maybe, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
calll "?foo_called@@YAHH@Z" # [Maybe, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
addl , %esp # [Maybe, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
addl %eax, 4(%esp)
pushl %edi # [Perpect, Source:b]
calll "?foo_called2@@YAHH@Z" # [Perpect, Source:b]
addl , %esp # [Perpect, Source:b]
addl(%esp), %eax # [Annotated, Source:b]
movl 4(%esp), %edi # [Perpect, Source:b]
# [Perpect, Source: a]
decl %ebx # [Maybe, Source:b]
movl %eax, (%esp)
jne LBB0_2
jmp LBB0_4