https://llvm.org/docs/tutorial/

LLVM tutorial chapter 3를 보고 공부한 내용을 블로그로 정리해 보았다.

Introduction

2장에서 parser, lexer로 구축한 AST를 LLVM IR로 변환하는 과정을 chapter 3 에서 다루었다.

Code Generation Setup

모든 표현식 노드들의 공통 부모 클래스

• codegen()은 AST를 LLVM IR로 변환해 주는 함수
• Value는 SSA값을 나타내는 클래스
• SSA정적 단일 할당 레지스터로, 재할당이 불가능
• NumberExprAST는 "1.0"과 같은 숫자 리터럴을 표현하는 AST노드
  
• TheContext : LLVM 전체 작업의 Context로, 메모리나 타입 시스템 등을 관리
• Builder : LLVM 명령어를 만드는 도우미 클래스로 SSA 형식의 명령어를 만들고, 어디에 넣을지 위치를 추적
• TheModule은 함수와 전역 변수를 포함하는 LLVM 구조체
• LogError : 코드 생성 중에 발견된 오류를 보고하는데 사용하는 메소드

Expression Code Generation

NumberExpr

숫자 상수를 LLVM IR로 변환
ConstatntFP : 부동소수점 상수를 표현하는 클래스

VariableExpr

변수를 LLVM IR로 변환

BinaryExpr

산술연산 AST를 LLVM IR 명령어로 생성
재귀적으로 AST를 탐색하며 LLVM IR로 변환
CreateUIToFP : bool 타입을 double 타입으로 변환

CallExpr

AST로 표현된 함수 호출부를 LVLM IR 명령어로 변환

• LLVM Module의 symbol table에서 함수 이름을 조회
• 호출할 함수가 준비되면 전달될 각 인수에 대해 재귀적으로 IR 코드를 생성
• 인자 개수가 매개변수와 일치한지 확인
• 인자를 차례대로 IR로 변환
• LLVM IR call 명령을 생성

Prototype

함수 프로토타입을 LLVM IR로 변환

def foo(x y)...

함수 프로토타입

• N개의 LLVM double 타입 벡터 생성
• N개의 double 타입을 인수로 받고 결과로 double 타입 하나를 반환하며, 가변 인수가 함수 타입을 생성
• 실제 프로토타입에 해당하는 IR 함수를 생성
• 프로토타입에 지정된 이름에 따라 각 함수의 인수 이름을 설정

Function

함수 전체를 LLVM IR로 변환

• TheModule에서 기존 함수가 있는지 확인
• 프로토타입 생성
• 블럭 생성 및 삽입 위치 설정
• 매개변수를 NameValues에 등록
• 함수 본문 IR 생성, 리턴 명령 추가
• IR 유효성 검사