AI 时代：祛魅、适应与重新定义缚

指令替换项目需求将加法指令替换为减法项目目录如下/MyProject├── CMakeLists.txt # CMake 配置文件├── build/ #构建目录│ └── test.c #测试编译代码└── mypass2.cpp # pass 项目代码一测试代码示例test.c// test.c#includeint my_add(int a, int b) {return a b;}int main() {int x 10;int y 20;printf(Result: %d\n, my_add(x, y));return 0;}二编写Pass其他的固定的模板之前文章注释有这里我只注释当前项目重要的部分代码流程 遍历指令并匹配ADD指令-替换为sub指令#include llvm/IR/PassManager.h#include llvm/Passes/PassBuilder.h#include llvm/Passes/PassPlugin.h#include llvm/Support/raw_ostream.h#include llvm/IR/Function.h#include llvm/IR/BasicBlock.h#include llvm/IR/Instruction.h#include llvm/IR/Instructions.h#include llvm/IR/IRBuilder.h // --- 【新增】必须包含这个头文件using namespace llvm;namespace {struct mypass3 : public PassInfoMixin {PreservedAnalyses run(Function F, FunctionAnalysisManager ) {errs() Analyzing Function: F.getName() \n;bool changed false;//这里的2个循环获取的是遍历函数的指令(函数-代码块-指令)for (BasicBlock BB : F) {for (Instruction Inst : BB) {]//判断当前的指令是ADD指令(加法)if (Inst.getOpcode() Instruction::Add) {errs() Found ADD, changing to SUB...\n Inst \n;//创建IR构建器//在修改IR时需要用到构建器IRBuilder builder(Inst);//这里时获取ADD的操作数//%add add nsw i32 %0, %1中的%0和%1Value *lhs Inst.getOperand(0); // 左操作数Value *rhs Inst.getOperand(1); // 右操作数//这里是构建新的指令sub//其中参数是//1左操作数//2操作数//3返回的变量名相当于%add add nsw i32 %0, %1中的%addValue *newSub builder.CreateSub(lhs, rhs, new_sub);//替换指令Inst.replaceAllUsesWith(newSub);errs() Replaced with SUB: \n *lhs \n *rhs \n *newSub \n;changed true;}}}if (changed) {return PreservedAnalyses::none();}return PreservedAnalyses::all();}};}extern C LLVM_ATTRIBUTE_WEAK ::llvm::PassPluginLibraryInfollvmGetPassPluginInfo() {return {LLVM_PLUGIN_API_VERSION,mypass3,v0.1,[](PassBuilder PB) {PB.registerPipelineParsingCallback([](StringRef Name, FunctionPassManager FPM,ArrayRef) {if (Name mypass3) {FPM.addPass(mypass3());return true;}return false;});}};}三Pass的构建下面引用的是之前文章的内容构建LLVM Pass需要写CMakeLists.txt构建声明1. 配置CMake配置文件CMakeLists.txt下面的cmake配置可以直接拿去用我已经标注好需要修改的位置#cmake 版本可通过 cmake --version 判断cmake_minimum_required(VERSION 4.1.1) #----修改 cmake版本号#项目名字project(mypass2) #----修改 项目名称#导入项目的 LLVM cmake 配置文件路径(如果根据我之前文章安装这里就相同)set(LLVM_DIR D:/LLVM/llvm-project/build/lib/cmake/llvm)#----修改 llvm cmake配置路径#寻找 LLVM 的包文件#REQUIRED 找不到 LLVM 则停止构建#强制使用 LLVM 安装时生成的配置文件进行定位find_package(LLVM REQUIRED CONFIG)#将 LLVM 的 CMake 模块路径添加到当前 CMake 搜索路径中以便后续使用 include(AddLLVM)。list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH ${LLVM_CMAKE_DIR})#引入 LLVM 提供的专用 CMake 宏include(AddLLVM)#将 LLVM 的头文件目录如 llvm/IR/Function.h加入编译器的搜索路径include_directories(${LLVM_INCLUDE_DIRS})#导入 LLVM 编译时使用的宏定义add_definitions(${LLVM_DEFINITIONS})#设置 C 标准为 C17。(这里如果不用17编译会报错)set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)#强制要求必须支持 C17如果编译器不支持则失败。set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)#创建一个模块化的库(.dll)add_library(mypass2 MODULE mypass2.cpp) #----修改 项目名称文件名#windows不用会报错导出符号#LLVM Pass 需要暴露一些特定的入口点如 getAnalysisUsage给 opt 工具调用。set_target_properties(mypass2 PROPERTIES WINDOWS_EXPORT_ALL_SYMBOLS ON) #----修改 项目名称# 指定该 Pass 需要链接的 LLVM 核心组件。# LLVMCore: 提供 IR、Function、Module 等核心类。# LLVMSupport: 提供各种辅助工具类如 errs() 输出。target_link_libraries(mypass2 LLVMCore LLVMSupport) #----修改 项目名称文件名# 为该目标设置特定的编译器选项。# /utf-8: 告诉 MSVC 编译器使用 UTF-8 编码处理源代码防止中文注释引起的乱码或编译错误。target_compile_options(mypass2 PRIVATE /utf-8)#----修改 项目名称文件名2.编译并构建Pass打开visual studio的工作台我这里是x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022进到build目录#构建项目#其中-DCMAKE_BUILD_TYPERelWithDebInfo不选会报错由于我之前编译的是带符号的relase版本cmake -G Ninja -DCMAKE_BUILD_TYPERelWithDebInfo ..#编译ninja最后出现下面提示即为编译成功[2/2] Linking CXX shared module mypass2.dll四使用当前的pass进到build目录#把.c文件编译为.ll#-O1 使用O1优化这里我尝试-O0不优化会导致我的pass无法应用#-Xclang -disable-llvm-passes 不使用默认的pass优化clang -S -emit-llvm -O1 -Xclang -disable-llvm-passes test.c -S -o test.ll#使用passopt -load-pass-pluginmypass2.dll -passesmypass2 test.ll -S -o test_opt.ll#编译使用pass后的execlang test_opt.ll -o test_opt.exe#编译使用pass前的execlang test.ll -o test.exe输出结果运行test.exe不使用pass输出结果如下Result: 30运行test_opt.exe使用pass后输出结果如下Result: -10沟也饺敛