LLVM

LLVM-ը (նախկինում՝ Low Level Virtual Machine) կոմպիլյատորների ենթակառուցվածք է, որը նախագծվել է որպես լավ (կանոնավոր) սահմանված ինտերֆեյս ունեցող բազմակի օգտագործման գրադարանների բազմություն։

LLVM

Տեսակ	կոմպիլյատոր
Նախագծումը՝	Քրիս Լաթներ, Craig Topper?[1] և Simon Pilgrim?[1]
Գրված է՝	C++[2], Սի[3] և Ասսեմբլեր լեզու[3]
ՕՀ	բազմապլատֆորմ, NetBSD, FreeBSD?, OpenBSD?, Լինուքս, MINIX 3?, Windows և illumos?
Լույս տեսավ՝	հոկտեմբերի 24, 2003[4]
Արտոնագիր	University of Illinois/NCSA Open Source License?[5] և Apache License v2.0 with LLVM Exceptions?[6]
Կայք	llvm.org​(անգլ.)
Ելակոդ	github.com/llvm/llvm-project
LLVM Վիքիպահեստում

LLVM-ը գրված է C++ լեզվով և նախատեսված է կամայական ծրագրավորման լեզվով գրված ծրագրերում կոմպիլյացիայի ընթացքում, կապակցման ընթացքում և կատարման ընթացքում օպտիմիզացումներ կատարելու համար։ Ի սկզբանե իրականացված լինելով C և C++ ծրագրավորման լեզուների համար, LLVM-ի լեզվից անկախ մտահղացումը տարածվեց նաև ամենատարբեր լեզուների համար։ LLVM օգտագործող ծրագրավորման լեզուների կոմպիլյատորների թվին են պատկանում Common Lisp, ActionScript, Ada, D, Fortran, Go, Haskell, Java բայթ-կոդ, Julia, Objective-C, Swift, Python, R, Ruby, Rust, Scala^[7], C#^[8][9][10] և Lua լեզուները։

LLVM նախագիծը սկսվել է 2000 թվականին Իլինոյսի Համալսարանում (University of Illinois at Urbana–Champaign), Վիքրամ Էյդվի (Vikram Adve) և Քրիս Լատների (Chris Lattner) ղեկավարությամբ։ LLVM-ն ի սկզբանե մշակվում էր որպես ստատիկ և դինամիկ լեզուների համար դինամիկ կոմպիլյացիայի մեթոդների ուսումնասիրման հետազոտական ենթակառուցվածք։ 2005 թվականին Apple Inc. ընկերությունը պայմանագիր կնքեց Լատների հետ և թիմ ստեղծեց Apple-ի տարբեր համակարգերում LLVM-ի կիրառությունները մշակելու համար^[11]։ Այժմ LLVM-ը Apple-ի Mac OS X և iOS միջավայրերում ծրագրային համակարգերի մշակման ներդրված բաղադրիչ է^[12]։ Բոլորովին վերջերս Sony ընկերությունը LLVM-ի clang կոմպիլյատորն օգտագործում էր իր PS4 խաղային սարքի ծրագրերի մշակման համակարգում (SDK)^[13]։

Ի սկզբանե LLVM անունը Low Level Virtual Machine անվան հապավումն էր, սակայն այդ ավելի քիչ էր արտահայտում ամբողջ նախագծի իմաստը, երբ LLVM-ը դարձավ կոմպիլյատորների հետ ամենատարբեր գործիքների և տեխնոլոգիաների մի համակարգ։ Այդ պատճառով էլ նախագիծը հրաժարվեց հապավումից և LLVM անունը ընդունվեց որպես հատուկ անուն^[14]։ Այժմ LLVM-ը մի ապրանքանիշ է, որը կապված է LLVM ընդհանուր նախագծին, LLVM ներքին ներկայացմանը, LLVM շտկող-կարգաբերող ծրագիրին (debugger), LLVM-ի C++ ստանդարտ գրադարանին և այլն։ LLVM-ը կառավարվում է LLVM Հիմնադրամի կողմից, որի նախագահը Տանյա Լետներն (Tanya Lattner) է՝ կոմպիլյատորների ճարտարագետ և Քրիս Լատների կինը^[15]։

2012 թվականին ACM-ը (Association for Computing Machinery) LLVM-ի համար Էյդվին, Լետներին և Չենգին ներկայացրել է ACM Software System Award մրացանակի^[16]։

Ընդհանուր նկարագրություն

LLVM-ը կարող է ներկայացնել կոմպիլյատորի ամբողջ միջանկյալ փուլերը՝ մուտքում ստանալով տվյալների միջանկյալ ներկայացումը (intermediate form) և գեներացնելով նույն միջանլյալ ներկայացմամբ օպտիմիզացված տվյալներ։ Այնուհետև այդ նոր միջանկյալ ներկայացումը կարող է ձևափոխվել նպատակային պլատֆորմի մեքենայից կախված ասեմբլերային կոդի։ LLVM-ը կարողանում է աշխատել GCC փաթեթի տրամադրած ներքին ներկայացման հետ՝ դրանով իսկ հնարավորություն ստեղծելով LLVM-ի հետ օգտագործել GCC-ի համար գրված բազմաթիվ կոմպիլյատորները։

LLVM-ը տրամադրում է իր սեփական լեզվից անկախ հրամանների բազմությունը և տիպերի համակարգը^[17]։ Ամեն մի հրաման ունի միակ ստատիկ վերագրումով (static single assignment — SSA) տեսք, ըստ որի ամեն մի փոփոխականի (դրանք կոչվում են տիպիզացված ռեգիստրներ) արժեք է վերագրվում միայն մեկ անգամ և այն դառնում է չփոփոխվող։ Սա օգնում է պարզեցնել փոփոխականների կախվածությունների վերլուծությունը։