Представлен (http://lists.llvm.org/pipermail/llvm-announce/2015-September... релиз проекта LLVM 3.7 (http://llvm.org) (Low Level Virtual Machine) - GCC совместимого инструментария (компиляторы, оптимизаторы и генераторы кода), компилирующего программы в промежуточный биткод (http://llvm.org/docs/BitCodeFormat.html) RISC подобных виртуальных инструкций (низкоуровневая виртуальная машина с многоуровневой системой оптимизации). Сгенерированный платформонезависимый псевдокод может быть преобразован при помощи JIT-компилятора в машинные инструкции непосредственно в момент выполнения программы.
Улучшения (http://llvm.org/releases/3.7.0/tools/clang/docs/ReleaseNotes... в Clang 3.7:
- Обеспечена полная поддержка стандарта OpenMP 3.1 (http://ru.wikipedia.org/wiki/OpenMP) (Open Multi-Processing), предоставляющего средства для применения методов параллельного программирования в программах на языках Си и Си++. Доступны средства обеспечения параллелизма на уровне задач
(распараллеливание функций и циклов) и параллелизма на уровне данных (векторизация, распараллеливание типовых операций над массивами данных). В том числе реализованы комбинированные директивы, такие как "#pragma omp parallel for" и "#pragma omp parallel sections", атомарные операции ("#pragma omp atomic") и средства векторизации последовательных и параллелизированных циклов на процессорах с поддержкой инструкций SIMD ("#pragma omp simd").
Реализация OpenMP в Clang базируется на открытой компанией Intel runtime-библиотеке OpenMP (http://openmp.llvm.org/), которая связывается с итоговыми OpenMP-приложениями и выполняет диспетчеризацию потоков в процессе выполнения OpenMP-программы. Из особенностей библиотеки отмечается поддержка различных аппаратных архитектур (x86, x86_64, PowerPC, ARM), высокая производительность и совместимость на уровне ABI с GCC и проприетарными OpenMP-компиляторами (http://software.intel.com/en-us/intel-compilers) Intel. Для сборки программы с задействованием OpenMP достаточно указать при компиляции опцию "-fopenmp", а также пути к заголовочному файлу ("-I путь к omp.h") и библиотеке ("-L путь к библиотеке openmp").
- Интегрирован механизм проверки целостности выполнения программы CFI (http://llvm.org/releases/3.7.0/tools/clang/docs/ControlFlowI... (Control Flow Integrity), нацеленный на выявление некоторых форм неопределённого поведения, которые потенциально могут привести к нарушению потока управления (control flow) в результате атаки на приложение. Представленный метод оптимизирован для минимизации накладных расходов, что позволяет использовать его при сборке релизов. При сборке Chromium с включением CFI наблюдалось замедление менее, чем на 1%, но увеличение размера исполняемого файла на 15%. Для включения следует использовать флаг "-fsanitize=cfi" в сочетании с включением оптимизации на этапе связывания ("-flto");
Основные новшества (http://llvm.org/releases/3.7.0/docs/ReleaseNotes.html) LLVM 3.7:
- Новый C++ JIT API для компиляции по запросу (ORC, On Request Compilation), отталкивающийся в функциональности от MCJIT (http://llvm.org/docs/MCJITDesignAndImplementation.html), но созданный для упрощения интеграции новых возможностей и улучшения тестируемости кодовой базы. Из интересных новшеств отмечаются средства отложенной компиляции функций по запросу (function-at-a-time) на системах x86. В состав также входит новая реализация MCJIT API, в том числе режим для симуляции поведения MCJIT (OrcMCJITReplacement). MCJIT оставлен в кодовой базе и продолжает использоваться в качесестве движка JIT (ExecutionEngine) по умолчанию;
- Новый бэкенд для компиляции сценариев в байткод BPF (Berkeley Packet Filter), поддерживающий набор расширенных инструкций, представленных в доступной в свежих ядрах Linux виртуальной машине eBPF (http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=39959). Собранные BPF-сценарии могут быть загружены в ядро Linux при помощи системного вызова bpf(2) (http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=41210) и использованы для создания похожих на модули ядра обработчиков и фильтров. Из отличий расширенного BPF отмечается добавление восьми дополнительных регистров, реализация новых инструкций (call, shift, map hash/array, операции чтения и сохранения в стеке от 1 до 8 байт), добавление 64-разрядных регистров и возможность обращения к ограниченным функциям ядра. Для задействования бэкенда для генерации байткода BPF следует использовать опцию "-target bpf" в Clang или "-march=bpf" в llc;
- Для написания модулей для виртуальной машины eBPF представлен фреймворк BCC (https://github.com/iovisor/bcc) (BPF Compiler Collection), предоставляющий средства по написанию сценариев на языке Си, которые затем транслируются в корректные программы BPF. В том числе в BCC предоставляются привязки к подсистемам ядра Linux, позволяющие создавать фильтры для сокетов, классификаторы трафика и обработчики определённой сетевой активности. Для языка Python подготовлен набор биндингов. Кроме того, можно отметить инициированный (http://www.linuxfoundation.org/news-media/announcements/2015... организацией Linux Foundation проект IO Visor (https://www.iovisor.org/), нацеленный на создание инструментов (https://github.com/iovisor) и инфраструктуры для разработки расширяющих ядро Linux сетевых возможностей и обработчиков ввода/вывода, реализованных в форме модулей BPF.
Из параллельно развивающихся проектов, основанных на LLVM, можно отметить:
- KLEE (http://klee.llvm.org/) - символьный анализатор и генератор тестовых наборов;
- Runtime-библиотека compiler-rt (http://compiler-rt.llvm.org/);
- llvm-mc (http://llvm.org/releases/2.6/docs/ReleaseNotes.html#mc) - автогенератор ассемблера, дизассемблера и других связанных с машинным кодом компонентов на основе описаний параметров LLVM-совместимых платформ.
- Реализация функционального языка программирования Pure (http://pure-lang.googlecode.com/);
- LDC (https://github.com/ldc-developers/ldc) - компилятор для языка D;
- Roadsend PHP (http://www.roadsend.com/) - оптимизатор, статический и JIT компилятор для языка PHP;
- Виртуальные машины для Ruby: Rubinius (http://rubini.us/) и MacRuby (http://www.macruby.org/);
- LLVM-Lua (http://code.google.com/p/llvm-lua/)
- FlashCCompiler (http://llvm.org/devmtg/2008-08/Petersen_FlashCCompiler.pdf) - средство для компиляции кода на языке Си в вид, пригодный для выполнения в виртуальной машине Adobe Flash;
- LLDB (http://lldb.llvm.org/) - новая (http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=26907) модульная инфраструктура отладки, использующая такие подсистемы LLVM как API для дизассемблирования, Clang AST (Abstract Syntax Tree), парсер выражений, генератор кода и JIT-компилятор. LLDB поддерживает отладку многопоточных программ на языках C, Objective-C и C++; отличается возможностью подключения плагинов и скриптов на языке Python; показывает крайне высокое быстродействие при отладке программ большого размера;
- emscripten (https://github.com/kripken/emscripten/wiki) - компилятор биткода LLVM в JavaScript, позволяющий преобразовать для запуска в браузере приложения, изначально написанные на языке Си. Например, удалось запустить Python, Lua, Quake, Freetype;
- sparse-llvm (https://github.com/penberg/sparse-llvm) - бэкенд, нацеленный (http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=31636) на создание Си-компилятора, способного собирать ядро Linux.
- Portable OpenCL (http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=32092) - открытая и независимая реализация стандарта OpenCL;
- CUDA Compiler (http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=33800) - позволяет сгенерировать GPU-инструкции из кода, написанного на языках Си, Си++ и Fortran;
- Julia (http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=33315) - открытый динамический язык программирования, использующий наработки проекта LLVM.
- Jade (https://github.com/orcc/jade) (Just-in-time Adaptive Decoder Engine) - универсальны...
URL: http://lists.llvm.org/pipermail/llvm-announce/2015-September...
Новость: http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=42894
