Low Level Virtual Machine

Low Level Virtual Machine
Développeur	LLVM Developer Group, Université de l'Illinois
Dernière version	2.9 (6 avril 2011) [+/-]
Écrit en	C++
Environnement	Multiplate-forme
Langue	Anglais
Type	Compilateur
Licence	Licence Open Source NCSA/Université de l'Illinois
Site web	llvm.org

La Low Level Virtual Machine (LLVM, en français : « machine virtuelle de bas niveau ») est une infrastructure de compilateur conçue pour optimiser la compilation, l'édition de liens, l'exécution et les temps morts dans un programme écrit dans un langage quelconque.

Caracteristiques

La LLVM permet de créer une machine virtuelle pour des langages similaires à Java et sa JVM, un générateur de code pour une architecture matérielle spécifique, et des optimiseurs de compilation indépendants de toute plate-forme et de tout langage. LLVM est indépendante des langages et des architectures : elle s'occupe de faire le lien vers un module spécifique au langage, et vers un générateur de code pour une machine particulière. Elle supporte les optimisations interprocédurales (IPO) de haut niveau, propose des compilateurs statiques ou à la volée (JIT) et de nombreux composants dans différentes phases de développement (par exemple du bytecode Java et des interfaces MSIL, une interface Python, une allocation de registres par coloration de graphe, etc). Le compilateur à la volée est capable d'optimiser des branches statiques inutiles pendant l'exécution d'un programme, et est par conséquent très pratique dans des cas où le programme a plusieurs options : la plupart pouvant être facilement diagnostiquées comme inutiles quel que soit l'environnement. Pour cette raison, cette infrastructure est utilisée dans le pipeline OpenGL de Mac OS X 10.5 (Leopard) pour fournir un support pour le matériel manquant.

LLVM-GCC

En 2009, la LLVM supporte la compilation de programmes C et C++, en utilisant des interfaces dérivées des versions 3.4 et 4.0.1 de GCC. Elle est écrite en C++ et son projet fut initié en 2000 à l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign. Elle est distribuée selon les termes de la licence Open Source NCSA/Université de l'Illinois, une licence libre inspirée de la licence BSD Modifiée. LLVM-GCC est cependant une version modifiée de GCC, un logiciel libre distribué sous la licence GNU GPL. Apple décide de stopper ses contributions au compilateur du projet GNU en septembre 2010, certainement pour ne pas devoir les distribuer sous licence GPL, et par la même occasion, assigner ses droits d'auteurs à la fondation pour le logiciel libre.

Représentation du code

LLVM offre un ensemble d'instructions indépendant de tout langage et de tout système. La plupart des instructions ont une forme similaire au code à trois adresses. Chaque instruction a également une forme d'attribution statique simple (forme SSA), ce qui veut dire que chaque variable (appelée un registre typé) est assignée une seule fois puis est figée : ceci permet de simplifier l'analyse des dépendances parmi les variables.

Toutes les sortes de conversion de type, allant de la coercition ascendante à la coercition descendante d'un objet, doivent être réalisées en utilisant explicitement l'instruction cast. LLVM possède des types de base comme les entiers de taille fixe, et exactement cinq types dérivés, à savoir : pointeurs, tableaux, vecteurs, structures, et fonctions. Un type issu d'un langage concret peut être représenté par une combinaison de ces types dans LLVM. Par exemple, une classe en C++ peut être représentée par une combinaison de structures, fonctions, et tableaux de pointeurs de fonctions.

Liens externes

• (en) Site officiel
• (en) LLVM: A Compilation Framework for Lifelong Program Analysis & Transformation (publication de Chris Lattner et Vikram Adve)
• (en) Manuel de référence du langage LLVM (décrit la représentation intermédiaire LLVM)
• (en) LLVM/GCC Integration Proposal (discussion au sujet de l'intégration de LLVM dans GCC)