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《深入理解LLVM：代码生成》内容简介
全书分为3篇。第1篇介绍编译器基础知识，包括中间表示，重点介绍SSA、数据流分析、支配、循环等知识，此外还介绍了LLVM的后端描述语言TableGen。第二篇剖析分LLVM代码生成，其中对代码生成的每一步骤都有提及，着重介绍指令选择、指令调度、寄存器分配和编译优化。同时还以BPF后端为例总结了如何基于LLVM开发一款新后端的编译器。第三篇附录主要总结了LLVM代码生成过程中使用的IR、BPF指令集以及如何在Linux运行BPF应用，Pass和PassManager的运行机制等知识。
《深入理解LLVM：代码生成》书籍信息摘要
《深入理解LLVM：代码生成》内容简介与阅读建议，作者 彭成寒/李灵/戴贤泽/王志磊/俞佳嘉，科技技术，2024年。获取前建议核对作者、出版社、年份、ISBN、版本和正版渠道。相关主题：LLVM、编译器、代码生成、计算机类。
- 作者：彭成寒/李灵/戴贤泽/王志磊/俞佳嘉
- 分类：科技技术
- 出版年份：2024
- 出版社：机械工业出版社
- 页数：432 页
- 语言：中文
- 格式：暂无已核验合规下载格式
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适合希望系统学习技术概念、实践方法、工具使用和行业知识的读者。
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版本
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目录
- 目 录Contents
- 前言
- 第一部分 基础知识
- 第1章 绪论2
- 1.1 LLVM设计思路分析3
- 1.2 LLVM主要子项目4
- 1.3 LLVM构建与调试5
- 1.4 LLVM在线工具7
展开全部（共 217 章节）
- 1.5 本章小结9
- 第2章 IR基础知识10
- 2.1 IR分类11
- 2.1.1 树IR11
- 2.1.2 线性IR11
- 2.1.3 图IR12
- 2.2 CFG的基本块与构建14
- 2.2.1 基本块14
- 2.2.2 构建CFG15
- 2.3 静态单赋值15
- 2.3.1 基本概念16
- 2.3.2 SSA构造19
- 2.3.3 SSA析构19
- 2.3.4 SSA分类28
- 2.3.5 基本块参数和Phi节点29
- 2.4 本章小结30
- 第3章 数据流分析基础知识31
- 3.1 半格、格与不动点31
- 3.1.1 半格和偏序集31
- 3.1.2 格33
- 3.1.3 不动点34
- 3.2 数据流分析原理及描述35
- 3.2.1 数据流方程形式化描述36
- 3.2.2 数据流分析的理论描述40
- 3.3 数据流方程示例43
- 3.3.1 活跃变量43
- 3.3.2 到达定值45
- 3.3.3 常量传播46
- 3.4 扩展阅读：数据流的遍历性能分析49
- 3.5 本章小结50
- 第4章 支配分析51
- 4.1 支配和逆支配51
- 4.1.1 支配和逆支配相关定义51
- 4.1.2 支配和逆支配含义解析53
- 4.2 支配树和支配边界的实现55
- 4.2.1 半支配节点及相关概念56
- 4.2.2 LT算法和Semi-NCA的差异57
- 4.2.3 支配边界的实现58
- 4.3 扩展阅读：支配树相关小课堂58
- 4.3.1 支配树构造算法及比较59
- 4.3.2 如何快速判断任意两个节点的支配关系60
- 4.4 本章小结62
- 第5章 循环基本知识63
- 5.1 自然循环64
- 5.2 LLVM的循环实现65
- 5.2.1 循环识别66
- 5.2.2 循环规范化67
- 5.3 本章小结71
- 第6章 TableGen介绍72
- 6.1 目标描述语言72
- 6.1.1 词法72
- 6.1.2 语法74
- 6.2 TableGen工具链77
- 6.2.1 从TD定义到记录78
- 6.2.2 从记录到C++代码81
- 6.3 扩展阅读：如何在TD文件中定义匹配83
- 6.3.1 隐式定义匹配模板83
- 6.3.2 复杂匹配模板84
- 6.3.3 匹配规则支撑类86
- 6.4 本章小结86
- 第二部分 代码生成
- 第7章 指令选择91
- 7.1 指令选择的处理流程92
- 7.2 SelectionDAGISel算法分析94
- 7.2.1 SDNode分类96
- 7.2.2 LLVM IR到SDNode的转换98
- 7.2.3 SDNode合法化108
- 7.2.4 机器指令选择117
- 7.2.5 从DAG输出MIR123
- 7.3 快速指令选择算法分析126
- 7.4 全局指令选择算法原理与实现128
- 7.4.1 全局指令选择的阶段128
- 7.4.2 GMIR生成129
- 7.4.3 指令合法化133
- 7.4.4 寄存器类型选择137
- 7.4.5 机器指令选择141
- 7.4.6 合并优化143
- 7.5 本章小结146
- 第8章 指令调度147
- 8.1 LLVM指令调度149
- 8.1.1 指令调度算法150
- 8.1.2 拓扑排序算法151
- 8.2 Linearize调度器152
- 8.2.1 构造依赖图153
- 8.2.2 对依赖图进行调度153
- 8.3 Fast调度器156
- 8.3.1 Fast调度器实现157
- 8.3.2 物理寄存器依赖场景的处理158
- 8.3.3 示例分析162
- 8.4 BURR List调度器166
- 8.4.1 影响指令调度的关键因素166
- 8.4.2 指令优先级计算方法168
- 8.4.3 示例分析170
- 8.5 Source List调度器173
- 8.6 Hybrid List调度器174
- 8.7 Pre-RA-MISched调度器174
- 8.7.1 Pre-RA-MISched调度器实现174
- 8.7.2 调度区域的划分175
- 8.7.3 影响Pre-RA-MISched调度器的关键因素175
- 8.7.4 MIR指令时延的计算175
- 8.7.5 寄存器压力的计算177
- 8.7.6 示例分析181
- 8.8 Post-RA-TDList调度器186
- 8.8.1 Post-RA-TDList调度器实现186
- 8.8.2 示例分析186
- 8.9 Post-RA-MISched调度器189
- 8.10 循环调度190
- 8.10.1 循环调度算法实现190
- 8.10.2 示例分析194
- 8.11 扩展阅读：调度算法的影响因素200
- 8.12 本章小结203
- 第9章 基于SSA形式的编译优化204
- 9.1 前期尾代码重复205
- 9.1.1 尾代码重复原理205
- 9.1.2 尾代码收益判断207
- 9.1.3 执行尾代码重复优化209
- 9.2 Phi优化212
- 9.3 栈着色213
- 9.4 栈槽分配217
- 9.5 死指令消除218
- 9.6 IPL优化之If-Conversion219
- 9.7 循环不变量外提224
- 9.8 公共子表达式消除224
- 9.9 代码下沉227
- 9.10 窥孔优化228
- 9.11 本章小结231
- 第10章 寄存器分配232
- 10.1 寄存器分配流程解析233
- 10.1.1 Fast算法执行流程233
- 10.1.2 Basic算法执行流程233
- 10.2 寄存器分配涉及的Pass241
- 10.2.1 死亡和未定义子寄存器检测241
- 10.2.2 隐式定义指令处理243
- 10.2.3 不可达MBB消除243
- 10.2.4 活跃变量分析244
- 10.2.5 Phi消除246
- 10.2.6 二地址指令变换249
- 10.2.7 指令编号255
- 10.2.8 变量活跃区间分析256
- 10.2.9 寄存器合并256
- 10.2.10 MBB的频率分析259
- 10.2.11 寄存器分配：直接分配与间接分配265
- 10.2.12 将虚拟寄存器映射到物理寄存器266
- 10.2.13 栈槽着色266
- 10.2.14 复制传播267
- 10.2.15 循环不变量外提269
- 10.3 Fast算法实现269
- 10.3.1 Fast算法实现思路269
- 10.3.2 示例分析270
- 10.4 Basic算法实现276
- 10.4.1 算法实现思路276
- 10.4.2 示例分析277
- 10.5 Greedy算法实现289
- 10.5.1 Greedy算法实现思路290
- 10.5.2 算法实现的核心：拆分291
- 10.5.3 区域拆分之Hopfield网络详解293
- 10.5.4 使用Hopfield网络求解拆分296
- 10.5.5 示例分析300
- 10.6 PBQP算法实现313
- 10.6.1 PBQP介绍313
- 10.6.2 寄存器分配和PBQP的关系314
- 10.6.3 PBQP问题求解314
- 10.6.4 寄存器分配问题建模示例317
- 10.6.5 PBQP实现原理以及示例分析318
- 10.7 扩展阅读：图着色分配324
- 10.8 4种算法对比326
- 10.9 本章小结329
- 第11章 函数栈帧生成和非SSA形式的编译优化330
- 11.1 函数栈帧生成以及相关优化331
- 11.1.1 栈帧生成331
- 11.1.2 代码下沉332
- 11.1.3 栈帧范围收缩335
- 11.2 MIR优化337
- 11.2.1 分支折叠337
- 11.2.2 尾代码重复347
- 11.2.3 复制传播347
- 11.3 MIR指令变换和调度347
- 11.4 MIR信息收集及布局优化348
- 11.4.1 基本块布局优化349
- 11.4.2 公共代码提取355
- 11.4.3 函数冷热代码分离359
- 11.4.4 代码布局优化比较363
- 11.5 扩展阅读：后缀树构造和应用365
- 11.5.1 后缀树的构造365
- 11.5.2 后缀树的应用372
- 11.6 本章小结372
- 第12章 生成机器码373
- 12.1 MC374
- 12.2 机器码生成过程375
- 12.2.1 汇编代码生成376
- 12.2.2 二进制代码生成378
- 12.3 本章小结381
- 第13章 添加一个新后端382
- 13.1 适配新后端的各个阶段382
- 13.1.1 指令选择阶段的适配383
- 13.1.2 寄存器分配相关的适配383
- 13.1.3 插入前言/后序384
- 13.1.4 机器码生成相关的适配384
- 13.2 添加新后端所需要的适配385
- 13.2.1 定义TD文件386
- 13.2.2 指令选择处理386
- 13.2.3 栈帧处理387
- 13.2.4 机器码生成处理388
- 13.2.5 添加新后端到LLVM框架中388
- 13.3 本章小结389
- 附录
- 附录A LLVM的中间表示392
- 附录B BPF介绍407
- 附录C Pass的分类与管理413
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