LLVM JIT教程代码崩溃与简单的参数化函数.为什么

LLVM JIT tutorial code crashes with simple parameterized function. Why?

本文关键字：参数 函数 为什么 简单 JIT 教程 代码 崩溃 LLVM      更新时间：2023-10-16

我正在尝试学习LLVM基础设施的方法。我已经在Windows上安装了LLVM二进制文件。

我正在遵循在LLVM网站上找到的关于所谓万花筒语言的教程。我有一个源文件，有完全代码清单在本页的末尾。

此外，如果它很重要，我正在使用以下标志(通过llvm-config提前获得，因为Windows shell没有非常舒适的替换语法):

clang++ -g -O3 kaleido.cpp -o kaleido.exe -IC:/MinGW/include -DNDEBUG -D__NO_CTYPE_INLINE -D_GNU_SOURCE -D__STDC_CONSTANT_MACROS -D__STDC_FORMAT_MACROS -D__STDC_LIMIT_MACROS -LC:/MinGW/lib -lLLVMCore -lLLVMSupport -lpthread -lLLVMX86Disassembler -lLLVMX86AsmParser -lLLVMX86CodeGen -lLLVMSelectionDAG -lLLVMAsmPrinter -lLLVMMCParser -lLLVMX86Desc -lLLVMX86Info -lLLVMX86AsmPrinter -lLLVMX86Utils -lLLVMJIT -lLLVMRuntimeDyld -lLLVMExecutionEngine -lLLVMCodeGen -lLLVMScalarOpts -lLLVMInstCombine -lLLVMTransformUtils -lLLVMipa -lLLVMAnalysis -lLLVMTarget -lLLVMMC -lLLVMObject -lLLVMCore -lLLVMSupport -lm -limagehlp -lpsapi

使用在链接代码中实现的提议语言，我正在测试一些顶级表达式。第一个字面值:

ready> 5 + 3;
ready> Read top-level expression:
define double @0() {
entry:
  ret double 8.000000e+00
}
Evaluated to 8.000000

…工作如预期。然后是带有常量结果的函数定义:

ready> def f(x) 12;
ready> Read function definition:
define double @f(double %x) {
entry:
  ret double 1.200000e+01
}

…再一次，按预期工作。对任何输入调用此方法都会得到一个固定的结果:

ready> f(5);
ready> Read top-level expression:
define double @1() {
entry:
  %calltmp = call double @f(double 5.000000e+00)
  ret double %calltmp
}
Evaluated to 12.000000

…没有惊喜。然后，使用参数

执行操作的函数定义:
ready> def g(x) x + 1;
ready> Read function definition:
define double @g(double %x) {
entry:
  %addtmp = fadd double 1.000000e+00, %x
  ret double %addtmp
}

…看起来没问题，字节码生成了。现在，调用它:

ready> g(5);
ready> Read top-level expression:
define double @2() {
entry:
  %calltmp = call double @g(double 5.000000e+00)
  ret double %calltmp
}
0x00D400A4 (0x0000000A 0x00000000 0x0028FF28 0x00D40087) <unknown module>
0x00C7A5E0 (0x01078A28 0x010CF040 0x0028FEF0 0x40280000)
0x004023F1 (0x00000001 0x01072FD0 0x01071B10 0xFFFFFFFF)
0x004010B9 (0x00000001 0x00000000 0x00000000 0x00000000)
0x00401284 (0x7EFDE000 0x0028FFD4 0x77E59F42 0x7EFDE000)
0x75693677 (0x7EFDE000 0x7B3361A2 0x00000000 0x00000000), BaseThreadInitThunk() + 0x12 bytes(s)
0x77E59F42 (0x0040126C 0x7EFDE000 0x00000000 0x00000000), RtlInitializeExceptionChain() + 0x63 bytes(s)
0x77E59F15 (0x0040126C 0x7EFDE000 0x00000000 0x78746341), RtlInitializeExceptionChain() + 0x36 bytes(s)

…崩溃。

通过一些基本的调试，我开始相信所涉及的代码片段，即顶级表达式的代码片段(带参数5的g(x)调用)和被调用函数的代码片段，都可以成功地进行jit编译。我相信这是这种情况，因为我在崩溃之前得到函数指针(并且我假设执行引擎在成功编译函数后仅返回函数指针)。更准确地说，崩溃正好发生在函数指针运行的地方，这意味着我的源文件(在HandleTopLevelExpression()中)中的这一行:

  fprintf(stderr, "Evaluated to %fn", FP());

很可能该行本身是无辜的，因为它成功地运行了其他函数。罪魁祸首很可能在上面最后一个例子中FP所指向的函数中的某个地方，但由于该代码是在运行时生成的，因此我的cpp文件中没有它。

有什么想法，为什么它可能会崩溃在这个特定的场景?

UPDATE #1:通过gdb运行进程显示在崩溃点:

程序收到信号SIGILL，非法指令。

和一个不告诉我任何事情的跟踪:

0x00ee0044 in ?? ()

updat# 2:为了更清楚地说明这一点，下面是崩溃前后的程序集:

00D70068   55               PUSH EBP
00D70069   89E5             MOV EBP,ESP
00D7006B   81E4 F8FFFFFF    AND ESP,FFFFFFF8
00D70071   83EC 08          SUB ESP,8
00D70074   C5FB             LDS EDI,EBX     ; Here!                  ; Illegal use of register
00D70076   1045 08          ADC BYTE PTR SS:[EBP+8],AL
00D70079   C5FB             LDS EDI,EBX                              ; Illegal use of register
00D7007B   58               POP EAX
00D7007C   05 6000D700      ADD EAX,0D70060
00D70081   C5FB             LDS EDI,EBX                              ; Illegal use of register
00D70083   110424           ADC DWORD PTR SS:[ESP],EAX
00D70086   DD0424           FLD QWORD PTR SS:[ESP]
00D70089   89EC             MOV ESP,EBP
00D7008B   5D               POP EBP
00D7008C   C3               RETN

崩溃发生在00D70074，指令是LDS EDI,EBX。它比FP所指向的地址高几个地址(这让我相信这可能都是jit发出的代码，但请对这个结论持保留态度，因为我在这里无法理解)。

可以看到，反汇编程序也在这一行和后面的类似行上加了注释，说这是非法使用寄存器。老实说，我不知道为什么这个特定的扩展寄存器对对于这个指令是非法的，但是如果它是非法的，为什么它在那里，我们如何使编译器产生合法的代码?

显然LLVM正在为您生成带有vex前缀的AVX指令，但是您的处理器不支持该指令集(您的反汇编器也不支持)。

JIT字节的avx感知解码给出以下有效代码: 
   0:   55                      push   ebp
   1:   89 e5                   mov    ebp,esp
   3:   81 e4 f8 ff ff ff       and    esp,0xfffffff8
   9:   83 ec 08                sub    esp,0x8
   c:   c5 fb 10 45 08          vmovsd xmm0,QWORD PTR [ebp+0x8]
  11:   c5 fb 58 05 60 00 d7    vaddsd xmm0,xmm0,QWORD PTR ds:0xd70060
  18:   00
  19:   c5 fb 11 04 24          vmovsd QWORD PTR [esp],xmm0
  1e:   dd 04 24                fld    QWORD PTR [esp]
  21:   89 ec                   mov    esp,ebp
  23:   5d                      pop    ebp
  24:   c3                      ret

如果LLVM错误地检测了您的本地架构，或者如果您只是想覆盖它，您可以更改示例代码中使用的EngineBuilder，例如:

TheExecutionEngine = EngineBuilder(TheModule).setErrorStr(&ErrStr).setMCPU("i386").create();

您还可以设置架构或提供属性。

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