Новая версия набора компиляторов LLVM 3.3
После 7 месяцев разработки представлен релиз проекта LLVM 3.3 (Low Level Virtual Machine) — GCC совместимого инструментария (компиляторы, оптимизаторы и генераторы кода), компилирующего программы в промежуточный биткод 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. Новая версия примечательна интеграцией поддержки целевых платформ AArch64 и AMD R600 GPU, поддержкой систем IBM S390 на базе архитектуры z, значительным улучшением поддержки платформ PowerPC и MIPS. За счёт увеличение качества реализации автоматической векторизации циклов и реализации серии общих оптимизаций заметно увеличена производительность кода, генерируемого LLVM 3.3. В Clang доведена до готовности поддержка стандарта C++11, расширены возможности статического анализатора кода, добавлен инструментарий для автоматического преобразования кода C++ в вид, соответствующий спецификации C++11, подготовлены плагины для автоформатирования кода в vim и emacs.
Основные новшества LLVM 3.3:
Поддержка 64-разрядной архитектуры AArch64 (ARM64) в качестве целевой платформы. Архитектура AArch64 включает в себя новый набор команд A64, примечательный расширением числа регистров, новыми командами для вычислений с плавающей запятой (FP) и новыми векторными SIMD-инструкциями NEON. В настоящее время работа по реализации порта AArch64 ещё полностью не завершена, но уже поддерживается сборка приложений, написанных в соответствии со стандартами C99 и C++03, для платформы Linux. Интеграция бэкэнда для использования в качестве целевой платформы GPU семейства R600 (HD2XXX — HD7XXX). Изначально бэкенд развивался в репозитории проекта Mesa, но был перенесён в кодовую базу LLVM. Бэкэнд необходим для компилятора шейдеров LLVM, который в свою очередь требуется для открытой реализации стандарта OpenCL; Увеличено качество кода, генерируемого при использовании автоматической векторизации циклов (Loop Vectorizer), которая теперь включена по умолчанию при выборе режима оптимизации »-O3». Распараллеливание циклов позволяет заметно поднять производительность кода, генерируемого LLVM 3.3. В итоге независимые тесты производительности фиксируют более высокую производительность кода, собранного c использованием LLVM 3.3, по сравнению с LLVM 3.2; Представлен новый SLP векторизатор, который пока не используется по умолчанию и требует для своего включения указания опции »-fslp-vectorize». Поддержка ранее доступного векторизатора BB сохранена и может быть активирована при указании опции »-fslp-vectorize-aggressive»; Значительно улучшена реализация бэкенда для процессоров PowerPC, в том числе поддержка наборов инструкций PowerPC 2.04/2.05/2.06 и обеспечение поддержки интегрированного ассемблера; Улучшен бэкенд для архитектуры MIPS, добавлена поддержка инструментария Sourcery CodeBench, добавлены новые опции командной строки (-mxgot/-mno-xgot, -EL/-EB, -mmicromips/-mno-micromips, -msingle-float/-mdouble-float, -mabi=32 (o32 abi) и -mabi=64 (n64 abi)), улучшено качество генерации кода DSP-ASE; Из состава удалён порт CellSPU и прекращена поддержка API для расширенной линковки на уровне промежуточного представления кода. В бэкенде для целевой платформы Hexagonv прекращена поддержка устаревших архитектур hexagonv2 и hexagonv3 (поддержка hexagonv4 и hexagonv5 сохранена). Основные новшества субпроектов LLVM 3.3:
В компиляторе Clang полностью завершена реализация поддержки всех компонентов стандарта C++11, в том числе новых библиотек, таких как std: regex. В анонсе отмечается, что Clang является первым компилятором, поддерживающим в полной мере стандарт C++'11 (разработчики GCC выступали с похожим заявлением). Для упрощения миграции на C++11 в состав включен новый инструмент «C++'11 Migrator», позволяющий автоматически конвертировать код C++ в представление, использующее элементы C++11. Кроме того, в Clang 3.3 добавлена возможность использования символов Unicode в идентификаторах. В Clang Static Analyzer добавлены дополнительные проверки, позволяющие выполнять межпроцедурный статический анализ кода, выходящий за границы отдельных C++ конструкторов/деструкторов. Для разработчиков, использующих vim и emacs, представлен плагин «Clang Format», выполняющий функции интеллектуальной системы автоматического форматирования кода.
В состав Clang включены патчи, необходимые для обеспечения сборки ядра Linux, что позволило приблизиться к состоянию, когда немодифицированное ядро Linux можно будет пересобрать штатным компилятором Clang. До сих пор для подобной сборки требовалось применение серии патчей, как к ядру, так и к Clang;
Отмечен прогресс в реализации проекта Portable Computing Language OpenCL (PoCL), в рамках которого ведётся разработка полностью открытой реализации стандарта OpenCL, независимой от производителей графических ускорителей. PoCL позволит разработчикам не задумываться об особенностях той или иной реализации стандарта и использовать предоставляемые компилятором оптимизации вместо применения специфических для каждой платформы техник ручной оптимизации. PoCL реализован по модульному принципу, позволяющему использовать различные бэкенды для выполнения OpenCL-ядер на разных типах графических и центральных процессоров; Представлен проект Jade (Just-in-time Adaptive Decoder Engine), в рамках которого развивается универсальный движок для декодирования видео, использующих LLVM для JIT-компиляции адаптивных конфигураций декодера видео, определённых комитетом MPEG Reconfigurable Video Coding (RVC); Обновлена реализация LDC — компилятора для языка программирования D, комбинирующего фронтэнд из состава эталонного компилятора D с бэкендом на базе LLVM, позволяющим генерировать эффективный нативный код. LDC поддерживает генерацию кода для систем x86/x86_64 Linux, Mac OS X и Windows, и PPC64 для Linux. В разработке находится создание генератора кода для архитектуры ARM. Из параллельно развивающихся проектов, основанных на LLVM, можно отметить:
KLEE — символьный анализатор и генератор тестовых наборов; Runtime-библиотека compiler-rt; llvm-mc — автогенератор ассемблера, дизассемблера и других, связанных с машинным кодом компонентов, на основе описаний параметров LLVM-совместимых платформ. VMKit — виртуальная машина для Java и .NET; Реализация функционального языка программирования Pure; LDC — компилятор для языка D; Roadsend PHP — оптимизатор, статический и JIT компилятор для языка PHP; Виртуальные машины для Ruby: Rubinius и MacRuby; Unladen Swallow — реализация языка Python; LLVM-Lua FlashCCompiler — средство для компиляции кода на языке Си в вид пригодный для выполнения в виртуальной машине Adobe Flash; LLDB — новая 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; демонстрирует экстремально высокое быстродействие при отладке программ большого размера; emscripten — 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 — бэкенд, нацеленный на создание Си-компилятора, способного собирать ядро Linux. Portable OpenCL — открытая и независимая реализация стандарта OpenCL; CUDA Compiler — позволяет сгенерировать GPU-инструкции из кода, написанного на языках Си, Си++ и Fortran; Julia — открытый динамический язык программирования, использующий наработки проекта LLVM.
© OpenNet
