LLVM每日谈之五十五 浅谈对Pass的错误认知及其原因

Posted 2022-12-12 snsn1984

Pass作为LLVM的一个重要的组成部分，在LLVM IR层面和LLVM Backend层面都发挥了重要的作用。很多LLVM的使用者容易将Pass理解为LLVM IR层面的analysis和transform，而忽略了Pass在LLVM Backend层面的作用。而实际上，Pass在LLVM Backend层面发挥的作用一点都不小。以后端的结构为例：

Notes: 《Getting Started with LLVM Core Libraries》P134.

《Getting Started with LLVM Core Libraries》作者将空白框内的内容直接写为Pass，带灰色框的内容解释为由多个小Pass组成的super Pass。按照这种说法，可以将Pass理解为整个后端的主要组成部分。当然，后端也不完全是Pass，只不过从执行的流程来看，Pass参与了整个后端的主要环节。

那么，为什么后端的Pass总那么容易被忽略？

首先，要从Pass的子类及其子类的子类说起。Pass的子类主要有：

其中，我们在LLVM IR层面用的最多的是FunctionPass。而LLVM Backend中的Pass，主要是以MachineFunctionPass为父类的。而MachineFunctionPass是FunctionPass的子类，其结构如图：

这种结构上，MachineFunctionPass就是一个结构薄弱点，如果忽略了这个Pass，直接忽略了Pass在后端的运用，不像LLVM IR层面上，所有的Pass子类都有运用。

其次，造成很多人对Pass和Backend无关的另外一个原因在于源码目录。很多人关注Pass只是在lib/Analysis目录和lib/Transfrom目录，忽略了lib/Codegen目录和lib/Target目录的内容，所以产生了Pass只是LLVM IR层面上使用的错觉。

再次，对LLVM IR层面和LLVM Backend层面的Pass的调用方式不同，也导致很多使用者将二者割裂开来。LLVM IR层面，使用的是opt工具；LLVM Backend层面，使用的是llc工具。

最后，一些使用者忽略Pass在Backend应用是因为对后端的认识比较模糊，没有搞清楚后端的完整架构。默认的将Pass直接和LLVM IR层面进行了绑定。

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发布于 2019-06-13