使用LLVM作为虚拟机——多平台和多架构编码。

Question

我目前正在使用一种宠物编程语言（用于学习目的），并经过了过去一年的大量研究，我认为现在是时候开始对这种语言的概念进行建模了。首先，我希望它能够编译成某些中间形式，例如JVM或.NET bytecode，目标是多平台/架构兼容性。其次，我希望它运行速度快（我还有许多其他想法，但本主题不讨论这些）。

我想到的最佳选择是： 编译成JVM bytecode，并使用OpenJDK作为运行时环境， 编译成.NET bytecode，并使用Mono作为运行时环境， 编译成LLVM IR，并使用LLVM作为运行时环境。

正如您所想象的那样，我选择了LLVM。为什么？因为它非常快。我使用C++ N-Body代码进行了小型基准测试，在我的机器上使用lli jitted IR实现了7秒的运行时间，而使用clang本机编译代码则需要27秒（我知道clang首先生成IR然后再生成机器代码）。

所以，我的问题是：是否有LLVM基本工具集的可重新分发版本（我只需要lli）可以使用？还是我必须自己编译？如果是后者，您能否提供任何关于如何执行此操作的提示？如果我真的必须这样做，我正在考虑从我的机器（Intel Mac）交叉编译它们，并生成一些安装程序（例如，Windows的.msi，流行的Linux发行版的.rpm和.deb以及Mac的.pkg）。请记住，我只需要LLVM的最小子集，使得该子集能够像使用“lli”一样充当虚拟机。真正的问题在于如何将LLVM用作典型的虚拟机。

- Salvia

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LLVM项目采用宽松的许可证，听起来你只需要分发核心库。 - Robert Harvey

@RobertHarvey 这正是我所想的，但我不知道从哪里开始。 - Salvia

毫无疑问，你肯定需要阅读文档，而且既然你已经做出了决定...我自己对与LLVM一起工作感到兴奋；可惜，我还没有阅读文档。 - Robert Harvey

当然，文档可能是一个很好的起点，我会去查一下。顺便说一句，现在还来得及进行设计决策的更改，比如虚拟机/运行时，如果你有比我指出的更好的选择，请随意提出建议。 - Salvia

Answer 1

首先，我认为LLVM IR + LLVM、Java Bytecode + OpenJDK和.NET CIL + Mono这三个选项都是很好的选择，我同意在它们之间做出决定并不容易。

如果您选择使用LLVM，只想使用lli，则可以将LLVM编译到目标平台并将生成的lli可执行文件打包到您的发行版中，应该可以工作。

通过LLVM编写JIT编译器的另一种方法是使用执行引擎 - 请参见Kaleidoscope教程中的便捷示例。这意味着您编写自己的程序，将JIT编译您自己的语言，将其编译为您想要的任何平台，并将其与LLVM静态链接，然后进行分发。

无论如何，由于JIT编译器需要将LLVM二进制文件复制到客户端，因此请确保在您的发行版中附加版权声明（但您无需开源您的发行版）。

- Oak

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谢谢，你提供的文章非常有帮助，我可能会以此作为起点。 - Salvia

链接已损坏。 - rraallvv