llvm IR基础结构

一 、llvm背景知识

llvm的前端就是clang，clang将源码编译为IR文件，IR经过N个pass的优化处理，生成优化后的IR执行效率更低、体积更小（bitcode是代码的一种表示形式），后端则是把优化后的bitcode编译为指定目标架构的机器码。 IR属于llvm的前端。

二、Module

Module相当于一个.c文件，每个Module之间相互独立，Module主要包含了声明或者定义的函数、声明或定义的全局变量等。
为了获取 Module 的主要信息，使用它的 M.dump() 方法就会在屏幕上打印出全部信息。

三、Function

• Function，是 Module中以List的方式存放。
• Function 无法单独存在，必须是在某个 Module里。
• 主要包含了大量 BasicBlock 、参数和返回值类型、可变参数列表、函数的attribute和其他函数的基本信息
• Function由无数个 BasicBlock组成，使用列表存放，有且仅有一个 EntryBlock ，是列表中的第一个 BasicBlock，代码真正执行的时候，就从 EntryBlock开始执行。
• Function有两个很实用的函数， F.dump() 可以打印出全部信息， F.viewCfg() 可以将ControlFlowGraph按照dot的方式存到文件里

BasicBlock

• BasicBlock，是 Function 中以List方式存放.
• 要包含了大量的 Instruction ，前驱、后继的 BasicBlock，以及一些基本信息.
• BasicBlock由很多 Instruction组成，按照是否为 TerminatorInst 可以将指令分为两类，一类是普通的指令，一类是可以成为 TerminatorInst 的指令；
• 因此 BasicBlock一定要以 TerminatorInst类的指令结尾，而且除了最后一个指令是 TerminatorInst，其他指令都是普通指令。常见的 TerminatorInst 有 BranchInst 、 IndirectBrInst 、 SwitchInst 和 Return
• 每个 BasicBlock都可以视为一段顺序执行的代码.
• BasicBlock 有两种创建方式，一种是凭空创建，然后插入到之前的CFG里；一种比较方便，使用 SplitBasicBlock ，切为相连的两块，可能会遇到PhiNode的问题。

Instruction

• Instruction ，是 BasicBlock 中以List方式存放