如何从LLVM的元数据中提取信息

Question

我有下面的代码：

int main(int argc, char *argv[]) 
    { 
     int a = 2; 
     int b = 5; 
     int soma = a + b; 
    //...} 

产生的LLVM位码为：

 define i32 @main(i32 %argc, i8** %argv) #0 { 
     entry: 
      ... 
      %a = alloca i32, align 4 
      %b = alloca i32, align 4 
      %soma = alloca i32, align 4 
      ... 
      call void @llvm.dbg.declare(metadata !{i32* %a}, metadata !15), !dbg !16 
      store i32 2, i32* %a, align 4, !dbg !16 
      call void @llvm.dbg.declare(metadata !{i32* %b}, metadata !17), !dbg !18 
      store i32 5, i32* %b, align 4, !dbg !18 
      call void @llvm.dbg.declare(metadata !{i32* %soma}, metadata !19), !dbg !20 
      %0 = load i32* %a, align 4, !dbg !20 
      %1 = load i32* %b, align 4, !dbg !20 
      %add = add nsw i32 %0, %1, !dbg !20 
      store i32 %add, i32* %soma, align 4, !dbg !20 
      ...  
      !1 = metadata !{i32 0} 
      !2 = metadata !{metadata !3} 
      ... 
      !15 = metadata !{i32 786688, metadata !3, metadata !"a", metadata !4, i32 6, metadata !7, i32 0, i32 0} ; [ DW_TAG_auto_variable ] [a] [line 6] 
!16 = metadata !{i32 6, i32 0, metadata !3, null} 
!17 = metadata !{i32 786688, metadata !3, metadata !"b", metadata !4, i32 7, metadata !7, i32 0, i32 0} ; [ DW_TAG_auto_variable ] [b] [line 7] 
!18 = metadata !{i32 7, i32 0, metadata !3, null} 
!19 = metadata !{i32 786688, metadata !3, metadata !"soma", metadata !4, i32 8, metadata !7, i32 0, i32 0} ; [ DW_TAG_auto_variable ] [soma] [line 8] 
!20 = metadata !{i32 8, i32 0, metadata !3, null} 

从位码，我需要得到下面的文字：

a = 2 
b = 5 
soma = a + b 

我的疑问是如何从元数据（dgb）中提取我需要的信息？ 现在我只有I-> getName()指令的名称和valueOp Value * = I-> getOperand (i); valueOp-> getName(). Str(); 操作数的名称元数据非常广泛。我如何从元数据中获取这些信息？

Answer 1

依靠I->getName()找到变量名不是一个好主意 - 你有调试信息。找到所有C/C++局部变量名称的正确方法是遍历IR并查找所有对@llvm.dbg.declare的调用，然后转到它们的第二操作数（调试元数据），然后从那里检索变量名称。使用source-level debugging guide找出如何布置调试元数据。特别是，for local variables, the 3rd argument will be a metadata string with the variable name in the C/C++ source。

所以剩下的事情是找出变量初始化的内容。为此，请按照@llvm.dbg.declare的第一个参数获取使用的实际LLVM值，然后找到第一个store指令，并检查在那里使用了哪些数据。

如果这是一个常数，那么现在您拥有了输出a = 5型信息所需的所有内容。如果是另一条指令，则必须自己关注并“解码”它 - 例如，如果它是一个“添加”，那么您需要使用中间的“+”等打印其两个操作数。当然，打印必须递归...并不简单。但它会为您提供准确的初始化值。

如果您正在寻找更粗糙的东西，并且您可以访问原始源代码，则可以获取声明该变量的行号（调试元数据中的第5个操作数，假设标记为第一个操作数）确实是DW_TAG_auto_variable而不是DW_TAG_arg_variable，它表示一个参数）。然后从原始来源打印出该行。但是这不会打印所有相关信息（如果初始化值是由多行构成的）并且可以打印不相关的信息（例如，如果该行中有多个语句）。

最后，记住优化可以认真地拧与调试信息。如果打印输出很重要，请注意您的-O选项，可能需要使用-O0。