获取 llvm 指令的使用和定义

Question

我正在尝试进行活动分析，为此，我需要获取所有节点的def和use集，其中它们定义如下：

def[n] = set of all variables defined at node n

use[n] = set of all variables used at node n

例如，在行中：

a = b + c

def[n] = {a}
use[n] = {b,c}

我该怎么做？

Answer 1

http://llvm.org/docs/ProgrammersManual.html#iterating-over-def-use-use-def-chains

我希望这个页面可以帮到你。访问 Value 对象中的 user_begin ((、user_end (( 和用户 (( 方法的用户对象是使用 Value 对象的用户对象。指令类是用户类的子类。

我可能是错的，但是要在 IR 级别获得 def-use 集，该集的元素应该是 Value 对象，每个节点都应该是一个指令对象。
因此，每个节点的 def 集将是指令返回的 Value 对象(有可能出现指令不返回的情况。在这种情况下，def set 是空集(，并且使用集将通过指令user_iterator访问 User 对象。

Answer 2

基本上，当我们在LLVM中定义局部变量时，它使用AllocaInst 。这是您提出的示例：

a=b+c

在 C 代码中：

int a;
int b=10;
int c=10;
a=b+c;

在使用-g编译的 LLVM IR 中(调试模式(：

%a = alloca i32, align 4
%b = alloca i32, align 4
%c = alloca i32, align 4
call void @llvm.dbg.declare(metadata i32* %a, metadata !14, metadata !16),
... !dbg !17
call void @llvm.dbg.declare(metadata i32* %b, metadata !18, metadata !16),
... !dbg !19
store i32 10, i32* %b, align 4, !dbg !19
call void @llvm.dbg.declare(metadata i32* %c, metadata !20, metadata !16),
... !dbg !21
store i32 10, i32* %c, align 4, !dbg !21
%0 = load i32, i32* %b, align 4, !dbg !22
%1 = load i32, i32* %c, align 4, !dbg !23
%add = add nsw i32 %0, %1, !dbg !24
store i32 %add, i32* %a, align 4, !dbg !25

让我们看看如何使用 LLVM API 来收集 def-use 链。这很容易，因为LLVM在功能级别有一个内置的API：

bool runOnFunction(Function &F){
    errs() << "digraph " + F.getName() + "{n";
    errs() << "n";
    for (auto block = F.getBasicBlockList().begin(); block != F.getBasicBlockList().end(); block++) {
        for (auto inst = block->begin(); inst != block->end(); inst++) {
            for (Use &U:inst->operands()) {
                Value *v = U.get();
                if (dyn_cast<Instruction>(v)) {
                    errs() << """ << *dyn_cast<Instruction>(v) << """ << " -> " << """ << *inst << """ << ";n";
                }
                if (v->getName() != "") {
                    errs() << """ << v->getName() << """ << " -> " << """ << *inst << """ << ";n";
                    errs() << """ << v->getName() << """ << " [ color = red ]n";
                }
            }
        }
    }
    errs() << "n}n";
}

对于定义使用链条，简单的道分配和用户。

这将生成一个 PDG。

取自 https://github.com/DengMinghua/LLVM-Program-Dependency-Graph-Generator 的代码

希望这有帮助。