שחרור מערך המהדר LLVM 10.0

לאחר שישה חודשים של פיתוח הציג שחרור הפרויקט LLVM 10.0 - כלים תואמי GCC (מהדרים, מייעלים ומחוללי קוד), קומפילציה של תוכניות לקוד ביניים של הוראות וירטואליות דמויות RISC (מכונה וירטואלית ברמה נמוכה עם מערכת אופטימיזציה מרובת רמות). ניתן להמיר את הפסאודוקוד שנוצר באמצעות מהדר JIT להוראות מכונה ישירות בזמן ביצוע התוכנית.

תכונות חדשות ב-LLVM 10.0 כוללות תמיכה ב-C++ Concepts, לא מריץ עוד את Clang כתהליך נפרד, תמיכה בבדיקות CFG (משמר זרימה בקרה) עבור Windows ותמיכה ביכולות CPU חדשות.

שיפורים ב-Clang 10.0:

• נוספה תמיכה עבור "מושגים", סיומת תבנית C++ שתיכלל בתקן הבא, בשם הקוד C++2a (מופעל על ידי הדגל -std=c++2a).
  מושגים מאפשרים לך להגדיר קבוצה של דרישות פרמטרים של תבנית, שבזמן הקומפילציה, מגבילות את קבוצת הארגומנטים שניתן לקבל כפרמטרים של תבנית. ניתן להשתמש במושגים כדי למנוע חוסר עקביות לוגית בין המאפיינים של סוגי הנתונים המשמשים בתוך התבנית לבין מאפייני סוג הנתונים של פרמטרי הקלט.

  תבנית
  מושג EqualityComparable = requires(T a, T b) {
  { a == b } -> std::boolean;
  { a != b } -> std::boolean;
  };

• כברירת מחדל, ההשקה של תהליך נפרד ("clang -cc1") בו מבוצעת הידור נעצרת. הקומפילציה מתבצעת כעת בתהליך הראשי, וניתן להשתמש באפשרות "-fno-integrated-cc1" כדי לשחזר את ההתנהגות הישנה.
• מצבי אבחון חדשים:
  • "-Wc99-designator" ו-"-Wreorder-init-list" מזהירים מפני שימוש באתחולים של C99 במצב C++ במקרים שבהם הם נכונים ב-C99 אך לא ב-C++20.
  • "-Wsizeof-array-div" - תופס מצבים כגון "int arr[10]; ...sizeof(arr) / sizeof(short)..." (צריך להיות "sizeof(arr) / sizeof(int)").
  • "-Wxor-used-as-po" - מזהיר מפני שימוש במבנים כגון שימוש באופרטור "^" (xor) בפעולות שניתן לבלבל עם אקספוננציה (2^16).
  • "-Wfinal-dtor-non-final-class" - מתריע על מחלקות שאינן מסומנות במפרט "סופי", אך יש להן משמיד עם התכונה "סופי".
  • "-Wtautological-bitwise-compare" היא קבוצה של אזהרות לאבחון השוואות טאוטולוגיות בין פעולה סיבית לקבוע, ולזיהוי השוואות אמת תמיד שבהן פעולת OR סיבית מוחלת על מספר לא שלילי.
  • "-Wbitwise-conditional-parentheses" מזהיר מפני בעיות בעת ערבוב האופרטורים הלוגיים AND (&) ו-OR (|) עם האופרטור המותנה (?:).
  • "-Wmisleading-indentation" הוא אנלוגי של המחאה באותו שם מ-GCC, שמתריע על ביטויים מוזחים כאילו הם חלק מבלוק if/else/for/while, אך למעשה הם אינם כלולים בבלוק זה .
  • בעת ציון "-Wextra", הסימון "-Wdeprecated-copy" מופעל, אזהרה לגבי השימוש בבנאים
    "הזז" ו"העתק" בשיעורים עם הגדרה מפורשת של משמיד.

  • הבדיקות "-Wtautological-חפיפה-השוואה", "-Wsizeof-pointer-div", "-Wtautological-compare", "-Wrange-loop-analysis" הורחבו.
  • הסימון "-Wbitwise-op-parentheses" ו-"-Wlogical-op-parentheses" מושבתים כברירת מחדל.
• בקוד C ו-C++, פעולות אריתמטיות מצביע מותרות רק במערכים. ה-Undefined Behavior Sanitizer במצב "-fsanitize=pointer-overflow" תופס כעת מקרים כגון הוספת היסט שאינו אפס למצביע אפס או יצירת מצביע null בעת הפחתת מספר שלם ממצביע שאינו אפס.
• מצב "-fsanitize=implicit-conversion" (אימפליט המרות מנקה) מותאם לזהות בעיות עם פעולות הגדלה והקטנה עבור טיפוסים עם גודל סיביות קטן מזה של סוג "int".
• בעת בחירת ארכיטקטורות יעד של x86 "-march=skylake-avx512", "-march=icelake-client", "-march=icelake-server", "-march=cascadelake" ו-"-march=cooperlake" כברירת מחדל ב-Vectorized The הקוד הפסיק להשתמש באוגרי zmm של 512 סיביות, למעט ציון ישיר שלהם בקוד המקור. הסיבה היא שתדר המעבד יורד בעת ביצוע פעולות של 512 סיביות, מה שעלול להשפיע לרעה על הביצועים הכוללים. כדי לשנות את ההתנהגות החדשה, ניתנת האפשרות "-mrefer-vector-width=512".
• ההתנהגות של הדגל "-flax-vector-conversions" דומה ל-GCC: המרות סיביות וקטור מרומזות בין וקטורים שלמים לנקודה צפה אסורות. כדי לבטל מגבלה זו, מוצע להשתמש בדגל
  "-flax-vector-conversions=all" שהיא ברירת המחדל.

• תמיכה משופרת במעבדי MIPS ממשפחת Octeon. נוסף "octeon+" לרשימת סוגי המעבד החוקיים.
• בעת הרכבה לקוד ביניים של WebAssembly, מייעל wasm-opt נקרא אוטומטית, אם זמין במערכת.
• עבור מערכות המבוססות על ארכיטקטורת RISC-V, השימוש ברגיסטרים המאחסנים ערכי נקודה צפה מותר בלוקים מותנים של תוספות אסמבלר מוטבעות.
• נוספו דגלי מהדר חדשים: "-fgnuc-version" כדי להגדיר את ערך הגרסה עבור "__GNUC__" ופקודות מאקרו דומות; "-fmacro-prefix-map=OLD=NEW" כדי להחליף את קידומת הספרייה OLD ב-NEW בפקודות מאקרו כגון "__FILE__"; "-fpatchable-function-entry=N[,M]" ליצירת מספר מסוים של הוראות NOP לפני ואחרי נקודת הכניסה לפונקציה. עבור RISC-V
  הוסיפה תמיכה בדגלים "-ffixed-xX", "-mcmodel=medany" ו-"-mcmodel=medlow".

• נוספה תמיכה בתכונה '__attribute__((target("branch-protection=..."))), שהשפעתה דומה לאפשרות -ענף-הגנה.
• בפלטפורמת Windows, בעת ציון הדגל "-cfguard", מיושמת החלפה של בדיקות תקינות זרימת הביצוע (Control Flow Guard) עבור קריאות פונקציה עקיפות. כדי לבטל את החלפת המחאות, אתה יכול להשתמש בדגל "-cfguard-nochecks" או במשנה "__declspec(guard(nocf))".
• ההתנהגות של התכונה gnu_inline דומה ל-GCC במקרים שבהם נעשה בה שימוש ללא מילת המפתח "חיצונית".
• היכולות הקשורות לתמיכה ב-OpenCL וב-CUDA הורחבו. נוספה תמיכה בתכונות חדשות של OpenMP 5.0.
• נוספה אפשרות Standard לתוכנית השירות clang-format, המאפשרת לקבוע את הגרסה של תקן C++ המשמש בעת ניתוח ועיצוב קוד (Latest, Auto, c++03, c++11, c++14, c++17, c++20 ).
• בדיקות חדשות נוספו לנתח הסטטי: alpha.cplusplus.PlacementNew כדי לקבוע אם יש מספיק שטח אחסון, fuchsia.HandleChecker לאיתור דליפות הקשורות למטפלי פוקסיה, security.insecureAPI.decodeValueOfObjCType כדי לזהות הצפת מאגר פוטנציאלית בעת שימוש ב-[NSCoder decodeValueOfObjCTypeOf :at:] .
• ה-Undefined Behavior Sanitizer (UBSan) הרחיב את בדיקות הצפת המצביעים שלו כדי לתפוס את היישום של קיזוזים שאינם אפס על מצביעי NULL או התוספת כתוצאה מכך של היסט מצביע NULL.
• בליטר צלצל מסודר הוסיף חלק גדול של צ'קים חדשים.

העיקרי חידושים LLVM 10.0:

• למסגרת מייחס נוספו אופטימיזציות ומנתחים בין-הליכים חדשים. מצבם של 19 תכונות שונות צפוי, כולל 12 תכונות 12 LLVM IR ו-7 תכונות מופשטות כגון חיוניות.
• נוספו פונקציות מתמטיות מטריצות חדשות המובנות במהדר (פנימיות), המוחלפות בהוראות וקטוריות יעילות במהלך ההידור.
• שיפורים רבים בוצעו בקצה האחורי עבור ארכיטקטורות X86, AArch64, ARM, SystemZ, MIPS, AMDGPU ו- PowerPC. נוספה תמיכה במעבד
  Cortex-A65, Cortex-A65AE, Neoverse E1 ו-Neoverse N1. עבור ARMv8.1-M, ​​תהליך יצירת הקוד עבר אופטימיזציה (לדוגמה, הופיעה תמיכה בלולאות עם תקורה מינימלית) ונוספה תמיכה ב-autovectorization באמצעות סיומת MVE. תמיכת CPU MIPS Octeon משופרת. עבור PowerPC, וקטוריזציה של תתי שגרות מתמטיות באמצעות ספריית MASSV (Mathematical Acceleration SubSystem) מופעלת, יצירת הקוד משופרת, והגישה לזיכרון מלולאות עוברת אופטימיזציה. עבור x86, השתנה הטיפול בסוגי הווקטור v2i32, v4i16, v2i16, v8i8, v4i8 ו-v2i8.

• מחולל קוד משופר עבור WebAssembly. נוספה תמיכה עבור TLS (אחסון מקומי) והוראות atomic.fence. תמיכת SIMD הורחבה משמעותית. לקבצי אובייקט WebAssembly יש כעת את היכולת להשתמש בחתימות פונקציות מרובות ערכים.
• הנתח משמש בעת עיבוד לולאות MemorySSA, המאפשר לך להגדיר תלות בין פעולות זיכרון שונות. MemorySSA יכול להפחית את זמן ההידור והביצוע או שניתן להשתמש בו במקום AliasSetTracker ללא אובדן ביצועים.
• מאתר הבאגים LLDB שיפר משמעותית את התמיכה בפורמט DWARF v5. תמיכה משופרת בבנייה עם MinGW
  והוספה יכולת ראשונית לניפוי באגים בקובצי הפעלה של Windows עבור ארכיטקטורות ARM ו-ARM64. נוספו תיאורים של האפשרויות המוצעות בעת השלמה אוטומטית של קלט על ידי לחיצה על Tab.

• מוּרחָב יכולות קישור LLD. תמיכה משופרת בפורמט ELF, כולל הבטחת תאימות מלאה של תבניות גלוב עם מקשר GNU, הוספת תמיכה במקטעי ניפוי באגים דחוסים ".zdebug", הוספת המאפיין PT_GNU_PROPERTY כדי להגדיר את הקטע .note.gnu.property (ניתן להשתמש בו בעתיד ליבות לינוקס),
  הוטמעו המצבים "-z noseparate-code", "-z separate-code" ו-"-z separate-separate-segments". תמיכה משופרת עבור MinGW ו-WebAssembly.

מקור: OpenNet.ru