LLVM MC 项目简介

历史和背景

主要 MC 组件

基于这些基本组件构建

1. 它使用指令解码器将内存中的机器码字节读入 MCInst 并确定指令大小。
2. 它使用指令打印机将指令的文本形式打印到缓冲区。
3. 它使用指令解析器重新解析文本形式以查找文本中的精确操作数边界并构建操作数的符号形式。

$ echo "0xCD 0x21" | llvm-mc --disassemble -triple=x86_64-apple-darwin9
 int $33
$ echo "0 0" | llvm-mc --disassemble -triple=x86_64-apple-darwin9
 addb %al, (%rax)
$ echo "0 0" | llvm-mc --disassemble -triple=i386-apple-darwin9
 addb %al, (%eax)
$ echo "0x0f 0x01 0xc2" | llvm-mc --disassemble -triple=i386-apple-darwin9
 vmlaunch

$ llvm-mc foo.s -filetype=obj -o foo.o
$ echo "    invalid_inst _foo, %ebx" | llvm-mc -filetype=obj -o /dev/null
<stdin>:1:5: error: unrecognized instruction
    invalid_inst _foo, %ebx
    ^

$ llvm-mc foo.s -o bar.s
$ echo "addl %eax, %ebx" | llvm-mc -show-encoding -show-inst
 .section __TEXT,__text,regular,pure_instructions
 addl %eax, %ebx              ## encoding: [0x01,0xc3]
                                        ## <MCInst #66 ADD32rr
                                        ##  <MCOperand Reg:29>
                                        ##  <MCOperand Reg:29>
                                        ##  <MCOperand Reg:27>>
$ echo "xorl _foo, %ebx" | llvm-mc -show-encoding
 .section __TEXT,__text,regular,pure_instructions
 xorl _foo, %ebx              ## encoding: [0x33,0x1c,0x25,A,A,A,A]
                                        ##   fixup A - offset: 3, value: _foo, kind: FK_Data_4

$ clang foo.c -S -o foo.s

$ clang foo.c -c -o foo.o -integrated-as

$ cat t.c
int foo(int X) {
 __asm__ ("frob    %0" : "+r" (X));
 return X;
}
$ gcc t.c 
/var/folders/51/51Qw875vFdGa9KojoIi7Zk+++TM/-Tmp-//ccyXfgfZ.s:11:no such instruction: `frob %eax'
$ clang t.c
/var/folders/51/51Qw875vFdGa9KojoIi7Zk+++TM/-Tmp-/cc-4zimMn.s:15:no such instruction: `frob %eax'
clang: error: assembler command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)
$ clang t.c -integrated-as
t.c:2:11: error: unrecognized instruction
        frob    %eax
        ^
<inline asm>:1:2: note: instantated into assembly here
 __asm__ ("frob    %0" : "+r" (X));
          ^
1 error generated.

状态和开放项目！

1. clang 方面的所有工作都已完成：驱动程序知道 -integrated-as，诊断子系统可以处理汇编器错误，代码生成器已完全切换到使用 MCStreamer 等。
2. X86 和 ARM 反汇编器 状况良好，被认为已达到或接近生产质量。
3. X86 指令打印机已完成 AT&T 和 Intel 语法。
4. MC 组件的设计独立于目标文件（例如，适用于 MachO、ELF、PE-COFF 等），但只实现了 MachO（在 Mac OS/X 系统上使用）。添加对 ELF 和/或 PE-COFF 的支持应该相当简单。
5. X86 AT&T 语法汇编解析器缺少一些重要功能，例如，向前/向后标签，支持推断指令的后缀（例如，add -> addl），宏等。但是，它足够先进，可以可靠地解析 LLVM X86 后端生成的所有内容。添加这些缺少的功能应该相当简单。
6. X86 Intel 语法汇编解析器不存在。
7. ARM 汇编解析器不完整（可能达到 50% 的实用性），并且指令打印器大约 50% 从旧式打印机中重构。
8. 汇编器后端运行良好，目前尝试生成与 Mac 上的系统汇编器在位上完全相同的目标文件（以允许通过“/usr/bin/cmp”进行验证）。也就是说，它的算法并非全部经过性能优化，因此它可能可以大幅度提高速度。
9. 旧的 JIT 代码路径仍然存在于 LLVM 中，它应该在用新的 MC 实现替换后被删除。这样做的一个好处是 JIT 将支持内联汇编 :)