Die Veröffentlichung des LLVM 12.0 Compiler-Pakets.

Nach sechs Monaten Entwicklung wurde die Version 12.0 des LLVM-Projekts veröffentlicht – ein GCC-kompatibles Toolset (Compiler, Optimierer und Codegeneratoren), das Programme in einen Zwischen-Bitcode für RISC-ähnliche virtuelle Anweisungen kompiliert (eine niedrigstufige virtuelle Maschine mit einem mehrstufigen Optimierungssystem). Der generierte Pseudocode kann mithilfe eines JIT-Compilers während der Programmausführung direkt in Maschinenanweisungen umgewandelt werden.

Verbesserungen in Clang 12.0:

• Die Unterstützung für die im C++20-Standard vorgeschlagenen Attribute "likely" und "unlikely" wurde implementiert und ist standardmäßig aktiviert. Diese Attribute informieren den Optimierer über die Wahrscheinlichkeit, dass eine Bedingung zutrifft (z. B. "[[likely]] if (random > 0) {").
• Unterstützung für AMD Zen 3-Prozessoren (-march=znver3), Intel Alder Lake (-march=alderlake) und Intel Sapphire Rapids (-march=sapphirerapids) wurde hinzugefügt.
• Flags wie "-march=x86-64-v[234]" zur Auswahl der Architekturversionen x86-64 wurden implementiert (v2 – umfasst die Erweiterungen SSE4.2, SSSE3, POPCNT und CMPXCHG16B; v3 – AVX2 und MOVBE; v4 – AVX-512).
• Unterstützung für Arm Cortex-A78C (cortex-a78c), Arm Cortex-R82 (cortex-r82), Arm Neoverse V1 (neoverse-v1), Arm Neoverse N2 (neoverse-n2) und Fujitsu A64FX (a64fx) wurde hinzugefügt. Um beispielsweise Optimierungen für die CPU Neoverse-V1 zu aktivieren, kann „-mcpu=neoverse-v1“ angegeben werden.
• Neue Compiler-Flags „-moutline-atomics“ und „-mno-outline-atomics“ wurden für die AArch64-Architektur hinzugefügt, um Hilfsfunktionen für atomare Operationen wie „__aarch64_cas8_relax“ ein- und auszuschalten. Diese Funktionen bestimmen zur Laufzeit die Verfügbarkeit der LSE (Large System Extensions) und verwenden die bereitgestellten atomaren Prozessoranweisungen oder fallen auf LL/SC (Load-link/store-conditional) zur Synchronisation zurück.
• Die Option „-fbinutils-version“ wurde hinzugefügt, um die Zielversion des Binutils-Satzes auszuwählen, um die Kompatibilität mit dem alten Verhalten des Linkers und Assembler sicherzustellen.
• Für ELF ausführbare Dateien ist bei Angabe der Option „-gz“ standardmäßig die Kompression von Debug-Informationen mit der zlib-Bibliothek aktiviert (gz=zlib). Zum Verlinken der resultierenden Objektdateien wird lld oder GNU Binutils 2.26+ benötigt. Um die Kompatibilität mit älteren Versionen von Binutils wiederherzustellen, kann „-gz=zlib-gnu“ angegeben werden.
• Der Zeiger ‚this‘ wird jetzt mit Nonnull- und Dereferenzierbarkeitsprüfungen (N) verarbeitet. Um das Attribut Nonnull zu entfernen, wenn NULL-Werte verwendet werden sollen, kann die Option „-fdelete-null-pointer-checks“ verwendet werden.
• Auf der Linux-Plattform für die Architekturen AArch64 und PowerPC ist der Modus „-fasynchronous-unwind-tables“ aktiviert, um „entrollte“ (unwind) Aufruftabellen wie in GCC zu generieren.
• In „#pragma clang loop vectorize_width“ wurde die Möglichkeit hinzugefügt, die Optionen „fixed“ (Standard) und „scalable“ zur Auswahl der Vektorisierungsmethode anzugeben. Der Modus „scalable“, der von der Vektor-Länge unabhängig ist, ist experimentell und kann auf Hardware mit Unterstützung für skalierbare Vektorisierung verwendet werden.
• Verbesserte Unterstützung für Windows-Plattformen: Offizielle Binärversionen für Windows auf Arm64-Systemen wurden bereitgestellt, einschließlich des Clang-Compilers, des LLD-Linkers und der Laufzeitbibliotheken compiler-rt. Bei der Erstellung für Zielplattformen von MinGW wird die Erweiterung .exe hinzugefügt, selbst bei der Kreuzkompilierung.
• Erweiterte Funktionen in Bezug auf Unterstützung für OpenCL, OpenMP und CUDA. Die Optionen „-cl-std=CL3.0“ und „-cl-std=CL1.0“ wurden hinzugefügt, um Makrovarianten für OpenCL 3.0 und OpenCL 1.0 auszuwählen. Die Diagnosetools wurden erweitert.
• Unterstützung für die Instruktionen HRESET, UINTR und AVXVNNI hinzugefügt, die in einigen Prozessoren auf Basis der x86-Architektur implementiert sind.
• Auf x86-Systemen wurde die Unterstützung für die Option „-mtune=<cpu>“ aktiviert, die ausgewählte mikroarchitektonische Optimierungen aktiviert, unabhängig vom Wert von „-march=<cpu>“.
• Im statischen Analysator wurde die Verarbeitung bestimmter POSIX-Funktionen verbessert, und die Bestimmung der Ergebnisse bedingter Operationen bei Vergleichen mehrerer Zeichenwerte wurde erheblich optimiert. Neue Prüfungen wurden hinzugefügt: fuchia.HandleChecker (bestimmt Deskriptoren in Strukturen), webkit.UncountedLambdaCapturesChecker sowie alpha.webkit.UncountedLocalVarsChecker (berücksichtigen die Besonderheiten des Umgangs mit Zeigern im WebKit-Engine-Code).
• In Ausdrücken, die im Kontext von Konstanten verwendet werden, ist die Verwendung von eingebauten Funktionen wie __builtin_bitreverse*, __builtin_rotateleft*, __builtin_rotateright*, _mm_popcnt*, _bit_scan_forward, __bsfd, __bsfq, __bit_scan_reverse, __bsrd, __bsrq, __bswap, __bswapd, __bswap64, __bswapq, _castf*, __rol* und __ror* erlaubt.
• Im Tool clang-format wurde die Option BitFieldColonSpacing hinzugefügt, um die Platzierung von Leerzeichen um Identifikatoren, Spalten und Felddefinitionen zu wählen.
• Im Cache-Manager Server wurde der Speicherverbrauch von clangd (Clang Server) auf der Linux-Plattform bei längerer Nutzung erheblich reduziert (es erfolgt eine regelmäßige Ausführung von malloc_trim, um freie Speicherseiten an das Betriebssystem zurückzugeben).

Die Hauptneuerungen in LLVM 12.0:

• Die Unterstützung für das in Python geschriebene Build-Tool llvm-build wurde eingestellt. Stattdessen hat das Projekt vollständig auf das Build-System CMake umgestellt.
• Im Backend für die Architektur AArch64 wurde die Unterstützung für Windows verbessert: die korrekte Generierung des Assemblerausgangs für Zielsysteme mit Windows wurde sichergestellt, die Erstellung von Unwind-Daten für Funktionsaufrufe wurde optimiert (die Größe dieser Daten wurde um 60 % reduziert), und es wurde die Möglichkeit hinzugefügt, Unwind-Daten mit den Assembler-Direktiven .seh_* zu erstellen.
• Im Backend für die Architektur PowerPC wurden neue Optimierungen für Schleifen und Inline-Entfaltung implementiert, die Unterstützung für die Power10-Prozessoren erweitert und die Unterstützung für MMA-Befehle zur Manipulation mit Matrizen verbessert. Zudem wurde die Unterstützung für das Betriebssystem AIX optimiert.
• Im Backend für die x86-Architektur wurde die Unterstützung für AMD Zen 3-, Intel Alder Lake- und Intel Sapphire Rapids-Prozessoren sowie für die Prozessoranweisungen HRESET, UINTR und AVXVNNI hinzugefügt. Die Unterstützung für die MPX (Memory Protection Extensions) zur Überprüfung von Zeigern auf die Einhaltung der Speichergrenzen wurde eingestellt (diese Technologie hat sich nicht verbreitet und wurde bereits aus GCC und Clang entfernt). Im Assembler wurden die Unterstützung für die Präfixe {disp32} und {disp8} sowie die Suffixe .d32 und .d8 hinzugefügt, um die Größe der Operanden- und Sprungoffsets zu steuern. Ein neuer Attribut „tune-cpu“ wurde hinzugefügt, um die Aktivierung mikroarchitektonischer Optimierungen zu steuern.
• Im Problem-Detektor für ganze Zahlen (integer sanitizer, „-fsanitize=integer“) wurde ein neuer Modus „-fsanitize=unsigned-shift-base“ hinzugefügt, um Überläufe von vorzeichenlosen Ganzzahlen nach einem Links-Shift zu erkennen.
• In verschiedenen Detektoren (asan, cfi, lsan, msan, tsan, ubsan sanitizer) wurde die Unterstützung für Linux-Distributionen mit der Standardbibliothek Musl hinzugefügt.
• Die Möglichkeiten des LLD-Linkers wurden erweitert. Die Unterstützung des ELF-Formats wurde verbessert, einschließlich der Optionen „—dependency-file“, „—error-handling-script“, „—lto-pseudo-probe-for-profiling“ und „—no-lto-whole-program-visibility“. Die Unterstützung für MinGW wurde optimiert. Für das Mach-O-Format (macOS) wurde die Unterstützung für die Architekturen arm64, arm und i386 implementiert, ebenso wie Optimierungen während der Bindung (LTO) und das Entrollen des Stacks bei der Ausnahmebehandlung.
• In Libc++ wurden neue Funktionen des C++20-Standards implementiert und die Entwicklung von Funktionen der Spezifikation C++2b eingeleitet. Es wurde die Unterstützung für den Bau ohne Lokalisierungsunterstützung („-DLIBCXX_ENABLE_LOCALIZATION=OFF“) und für Geräte zur Erzeugung pseudozufälliger Zahlen („-DLIBCXX_ENABLE_RANDOM_DEVICE=OFF“) hinzugefügt.

Quelle: opennet.ru