LLVM 将 pthread 函数调用插入 IR答案

【问题标题】：LLVM insert pthread function calls into IRLLVM 将 pthread 函数调用插入 IR
【发布时间】：2013-11-06 03:59:42
【问题描述】：

我正在编写一个 LLVM 通行证（它是一个 LoopPass），它需要将 pthread 函数调用（如 pthread_create() 和 pthread_join() ）插入到 IR 中。我知道如何在 IR 中创建和插入函数调用，但我无法在 LLVM 中获取 Function* 的 pthread 表示。

这是我所拥有的：

Function *pthread_create_func = currentModule->getFunction("pthread_create"); 但它返回NULL。

作为比较，Function *printf_func = currentModule->getFunction("printf"); 将返回正确的 Function*，它允许我将新的函数调用 printf 插入 IR。

我的通行证中有#include "pthread.h" 和-pthread 就在clang -emit-llvm 之后，但它仍然找不到pthread_create 或其他pthread_* 函数。

【问题讨论】：

标签： linker pthreads llvm llvm-ir

【解决方案1】：

当您拨打电话时：

currentModule->getFunction("pthread_create");

LLVM 查找是否已经有一个具有此名称的函数声明。返回NULL表示现有IR没有声明这个函数，这与已经声明的printf形成对比。

相反，您想要求 LLVM 获取或插入您需要的函数。通过插入，我们的意思是为函数添加一个声明。此调用需要插入函数的完整类型信息。由于我碰巧有一些基本上为 pthread_create 执行此操作的代码，因此我在此处复制了一个 sn-p 并将进一步解释：

// The following are Type*: int64Ty, int32Ty, pthreadTy
// Request the types using context, like int32Ty = Type::getInt32Ty(M.getContext());
// funVoidPtrVoidTy is a FunctionType*, constructed in a similar manner as below
if (M.getPointerSize() == llvm::Module::Pointer64)
{
    pthreadTy = int64Ty;
}
else
{
    pthreadTy = int32Ty;
}

Type* argsPTC[] = {pthreadTy->getPointerTo(),
                   voidPtrTy,
                   static_cast<Type *>(funVoidPtrVoidTy)->getPointerTo(),
                   voidPtrTy};
FunctionType* pthreadCreateTy = FunctionType::get(int32Ty, 
                                                  ArrayRef<Type*>(argsPTC,4), 
                                                  false);
Function *pthread_create_func = M.getOrInsertFunction("pthread_create",
                                                      pthreadCreateTy);

pthread_create 具有以下类型签名：

int pthread_create(pthread_t * thread, const pthread_attr_t * attr, \
                   void * (*start_routine)(void *), void * arg)

要插入这个函数，我们需要组装一个参数类型的列表。

首先，pthread_t 类型的大小会有所不同，具体取决于您是在 32 位还是 64 位机器上，因此要获得正确的类型签名需要考虑到这一点（或者您可以对其进行硬编码，如果您是只关心一种架构）。

其次，就我的目的而言，我能够避免解析%union.pthread_attr_t*，并将其视为无效*，但这可能对您不起作用。

第三，funVoidPtrVoidTy 是一个 FunctionType，表示从 start_routine 到 pthread_create。

第四，最后一个参数实际上是一个void指针，是传递给start_routine的未知参数。

通过数组中的四种参数类型，创建了一个函数类型。简而言之，我们请求了一个函数的类型，它返回一个 32 位整数 (int32Ty) 并接受四种类型作为参数 (ArrayRef...)，最后不接受 varg 类型 (false )。

最后，我们可以请求模块为我们想要的函数添加声明，然后在我们创建的 IR 中使用 Function*。

【讨论】：

【解决方案2】：

您需要在 IR 中声明pthread_create 函数。它适用于 printf，因为 LLVM 将 printf 识别为内置函数。我建议你编译一个简单的 C 程序，使用 pthread_create 和 clang -emit-llvm 并查看生成的 IR。

【讨论】：

编译一个 C 程序，看看 IR 帮助很大！谢谢！