⚡ LLVM → Fusion Compiler 迁移实战 · 30章

🧩 融合架构 ⚙️ Pass迁移 🚀 高性能
01
LLVM历史 · 三阶段设计(前端/优化器/后端) · LLVM IR中间表示 · Pass框架与优化流水线
02
诞生背景 · 与LLVM/GCC差异 · 核心设计目标(融合/自动化/高性能) · 整体架构图
03
三种形式(内存IR/bitcode/文本IR) · Module/Function/BasicBlock/Instruction · 类型系统 · 常量与全局变量
04
Fusion IR设计哲学(面向融合/减少冗余) · 与LLVM IR映射 · 扩展指令集 · 元数据与属性系统
05
Pass类型(Module/Function/Loop/Region) · 注册与依赖管理 · 编写规范 · 常量折叠示例
06
Fusion Pass生命周期 · 调度与执行模型 · LLVM兼容层设计 · 迁移LLVM Pass到Fusion
07
Clang架构(词法/语法/语义/AST) · C/C++→LLVM IR流程 · 扩展机制(属性/内置函数)
08
语言支持策略 · 基于Clang前端改造 · 自定义语法语义扩展 · 前端→Fusion IR降级路径
09
标准优化序列(-O1/-O2/-O3/-Os) · 内联/循环优化/全局优化 · 目标无关与相关优化
10
层次结构(前端/中间/后端优化) · 融合优化(算子/内存/控制流融合) · 与LLVM优化Pass协同
11
后端架构(TargetMachine/Subtarget/TargetLowering) · 指令选择(SelectionDAG/GlobalISel) · 寄存器分配 · 指令调度 · MC层
12
硬件抽象层(HAL) · 多目标支持(CPU/GPU/NPU/FPGA) · 自定义指令生成 · 与LLVM后端接口
13
llvm-opt/llc/lli/opt · 统计与调试Pass(-debug/-stats/-time-passes) · PGO性能分析
14
日志系统 · 性能剖析工具 · 可视化优化报告 · 与LLVM工具集成(复用llvm-*链)
15
异常处理机制(landingpad/resume) · DWARF调试信息生成 · Source-Level Debugging
16
异常模型设计 · 与LLVM DWARF兼容性 · 自定义调试信息扩展
17
lld链接器架构 · LTO原理 · 运行时库(compiler-rt/libc++/libunwind)集成
18
链接策略(增量/分布式) · 运行时优化(轻量级/异构) · 与LLVM LTO互操作
19
自动向量化(LoopVectorize/SLPVectorize) · 并行化(OpenMP/CUDA) · GPU后端(NVPTX/AMDGPU)
20
异构编程模型(SYCL/OpenCL/自定义DSL) · 自动并行化与融合 · 多设备代码生成
21
TableGen描述语言 · Target描述文件(.td) · 自定义Target添加 · 插件机制
22
组件化架构 · 插件系统(Fusion Plugin API) · 自定义Target与加速器 · 与LLVM TableGen兼容
23
迁移评估(代码规模/依赖/性能) · 渐进式迁移(混合编译/兼容层) · 全量迁移(重写Pass/适配IR)
24
Pass接口映射 · 依赖关系重构 · IR操作适配 · 性能调优与验证
25
IR转换器设计(LLVM IR→Fusion IR) · 语义保持与优化 · 元数据迁移 · 测试验证
26
测试框架(单元/集成/回归) · 与LLVM测试套件兼容 · 性能基准测试
27
实际迁移案例(AI框架/HPC编译器) · 性能对比(LLVM vs Fusion) · 优化技巧与最佳实践
28
开源社区 · 贡献指南 · 与LLVM社区协作 · 生态工具(Fusion-opt/Fusion-link)
29
路线图 · 与AI/ML编译器融合 · 量子计算与新型硬件支持 · 长期演进策略
30
项目规划 · 架构设计 · 分阶段实施 · 测试与部署 · 总结与反思