第 2 部 新時代コンパイラLLVMを定番ボードBeagleBone Blackで試す 第 6章 試しながらステップ・バイ・ステップ! Cortex-A 時代の新コンパイラ LLVM/Clang のしくみと使い方 村井 和夫 最適化に関する処理 言語に関する処理 LLVM プロセッサに関する処理 書き込みファイル バックエンド x86 Clang フロントエンド （プリプロセッサ含む） 最適化 （Optimizer） ARM アセンブラ リンカ 実行可能ファイル PowerPC 中間言語に 対する最適化 … Cプログラム opt lld llvm-mc Clang -emit-llvm -S -c llc 中間言語 LLVM IR 中間言語 LLVM IR gld/gold gas アセンブリ・ コード オブジェクト・ コード 次の3種類の表現形式がある ・compiler-IR形式（メモリ展開用） ・ビット・コード表現形式（バイナリ） ・アセンブリ言語表現形式（テキスト） 図 1 LLVM/Clang コンパイル環境の全体構成 第 2 部では 2000 年より静的・動的プログラミング言 語の動的コンパイル技術を調査する研究基盤として開 発された LLVM について紹介します．実際に LLVM を使いながら内部の構造を見ていきます．また，GCC と LLVM の ARM クロス開発環境を構築し，生成され た実行可能ファイルを Cortex-A（BeagleBone Black） や Cortex-M（本誌 2012 年 6 月号付属 FM3 マイコン基 板）などで実際に動かしてみます． 全体構成 LLVM（広義のコンパイラ）の全体構成を図 1 に示 します．全体の処理内容は第 1 章でも紹介した従来の GCC とほぼ同じですが，コンパイラ本体部周辺の構 造が異なります． LLVM では GCC と同様，各段階ごとに個別にコン パイルすることができます．各段階で行う処理や個別 にコンパイルする際に使用する実行コマンドなどを 2015 年 3 月号 表 1 に示します． LLVM は GCC と異なり，コンパイラ本体部の三つ の機能であるフロントエンド，最適化，バックエンド がそれぞれ独立した構造となっています． ● フロントエンド：言語ごとに用意するプログ ラミング言語 - コンパイラ用言語変換ソフト プログラミング言語に関する処理を行うフロントエ ン ド 部 は，LLVM か ら 完 全 に 独 立 し て い ま す．C/ C++ と Objective-C/C++ のフロントエンド部として Clang というコンパイラ・フロントエンドが LLVM と 共 に 提 供 さ れ て い ま す．Clang は ソ ー ス コ ー ド を LLVM IR という LLVM で用いられる中間言語に変換 します． ● 最適化：優れた中間言語による独立構造な処 理部 LLVM は，Clang などのフロントエンドで生成され 43
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