LLVM系列：1.设计思想和LLVM IR简介

背景介绍

LLVM项目于2000年创立于伊利诺斯州大学，原本是一个为了静态及动态编程语言而生的现代的，基于静态单赋值（SSA）编译技术的研究项目。现在已经成长为一个包含许多子项目的大型项目，提供了一系列具有良好定义接口的可重用库。

LLVM采用C++语言实现，其最关键的部分是其提供的LLVM核心库。这些库提供开发者opt工具，与目标机器无关的优化器，以及对多种目标架构的代码生成支持。这些库围绕着LLVM中间表示（Intermediate Representation，IR）进行构建，几乎能够所有的高层级编程语言都能够映射成为LLVM IR。因此，要使用LLVM的优化器和代码生成技术，需要首先编写一个能够将高级语言转化生成LLVM IR的编译器前端。

内容简介

本文简单的总结了 LLVM essentials这本书的第一章内容，主要包括：

1. LLVM库的集合以及模块化设计。
2. 熟悉了解LLVM IR。
3. 大致了解LLVM工具并在命令行中使用他们。

LLVM库的集合以及模块化设计

LLVM优化器的模块化设计

LLVM的优化器opt，优化器中定义了很多pass。在编译器的优化过程中，“pass” 是指一系列特定的优化步骤或阶段，这些步骤会逐一处理编译器生成的中间表示（例如，抽象语法树、中间代码），以改进程序的性能和效率。每个优化 pass 都有一个具体的任务，它可以执行一种或多种代码变换，以减少计算或内存消耗，提高程序的速度或减少代码大小等。

这些 pass按顺序运行，每个 pass 都在前一个 pass 的基础上进一步优化代码。每个pass都是由c++编写的一个类，该类原始继承自LLVM的Pass类。每个pass能够被编译成动态链接库xxx.o，随后被组合归档整理成为一个静态链接库xxx.a，该静态库包含opt工具中的所有pass，并且他们彼此之间是低耦合的，这些pass会显式地声明彼此之间的dependency（包括glue dependency，chain dependency，data flow dependency等）。

之所以称优化器是模块化设计的，是因为这种设计可以让开发者通过显示地声