使用 C++ 进行 LLVM 优化 API

Question

我正在尝试找出如何在 LLVM 模块上执行所有优化（例如，所有 -O3 优化）。我尝试了以下方法，但我不确定是否应用了所有可能的优化（例如，内联）。

//take string "llvm" (LLVM IR) and return "output_llvm" (optimized LLVM IR)
static string optimize(string llvm) {
    LLVMContext &ctx = getGlobalContext();
    SMDiagnostic err;
    Module *ir = ParseIR(MemoryBuffer::getMemBuffer(llvm), err, ctx);
    PassManager *pm = new PassManager();
    PassManagerBuilder builder;
    builder.OptLevel = 3;
    builder.populateModulePassManager(*pm);
    pm->run(*ir);
    delete pm;
    string output_llvm;
    raw_string_ostream buff(output_llvm);
    ir->print(buff, NULL);
    return output_llvm;
}

我还能做些什么来提高输出 LLVM IR 的性能吗？

编辑：我尝试在opt.cpp中添加AddOptimizationPasses()函数的所有优化，如下所示：

PassManager *pm = new PassManager();
int optLevel = 3;
int sizeLevel = 0;
PassManagerBuilder builder;
builder.OptLevel = optLevel;
builder.SizeLevel = sizeLevel;
builder.Inliner = createFunctionInliningPass(optLevel, sizeLevel);
builder.DisableUnitAtATime = false;
builder.DisableUnrollLoops = false;
builder.LoopVectorize = true;
builder.SLPVectorize = true;
builder.populateModulePassManager(*pm);
pm->run(*module);

此外，我在创建 PassManager 之前创建了一个 FunctionPassManager 并像这样添加了几个通道：

FunctionPassManager *fpm = new FunctionPassManager(module);
// add several passes
fpm->doInitialization();
for (Function &f : *ir)
    fpm->run(f);
fpm->doFinalization();

但是，使用 -O1 在命令行上的性能与运行相同，而在命令行上使用 -O3 可以获得更好的性能。有什么建议吗？

Answer 1

遵循 opt.cpp 中函数 AddOptimizationPasses 中的逻辑。这就是真相的来源。

Answer 2

在研究 LLVM 优化时，我发现 this information on pass ordering，我认为这可能说明了为什么有人会遇到这种情况。

根据您的语言和您期望的优化，您可能需要针对您的用例专门调整优化过程。特别是，这些通行证的顺序可能很重要。例如，如果您更好的 -O3 代码正在优化完全未优化的代码或已被您的程序部分优化的代码，则可能只是您需要重新排序或复制一些传递以达到预期的最终结果。

考虑到这里的具体措辞以及 Eli 的回答被接受的事实，我不能 100% 确定这是否是 OP 所看到的，但这些知识可能对其他有类似问题的人有帮助，他们像我一样找到这个答案做了。

使用 C++ 进行 LLVM 优化 API

LLVM Optimization Using C++ API

llvm

llvm-clang

llvm-ir

llvm-c++-api