将函数从 LLVM C++ API 导出到 WebAssembly

问题描述

情况：我目前正在解析前端语言并在 LLVM IR 中生成函数定义。

我可以使用 LLVM12 C++ API 将函数定义编译为 WebAssembly 文件。

然而，生成的 wasm 代码不会“导出”任何已编译的函数，因此无法从加载 wasm 文件的 javascript 访问。

问题：有人可以告诉我我可能遗漏了什么吗？如何告诉 llvm 编译器为定义的函数创建导出。我尝试将函数可见性设置为 llvm::GlobalValue::DefaultVisibility。但这似乎没有帮助。

为函数生成的 IR（具有默认可见性）看起来像

define double @f(double %x) #0 {
entry:
  %multmp = fmul double %x,2.000000e+00
  ret double %multmp
}

attributes #0 = { "target-features" }

将包含函数定义的模块编译到 Wasm 目标的函数如下所示：

llvm::Module *TheModule; // module containing the function deFinition

// function to compile to Wasm target
bool compile_file(){
  const char *TargetTriple = "wasm-wasi";
  
  // create a llvm::Target for the specified triple
  std::string Error;
  const llvm::Target *Target =   llvm::TargetRegistry::lookupTarget(TargetTriple,Error);
  if(!Target) {
    llvm::errs() << Error;
    return false;
  }
  
  // set the options and features for the target and create a TargetMachine instance
  auto cpu = "generic";
  auto Features = "";

  llvm::Targetoptions opt;
  auto RM = llvm::Optional<llvm::Reloc::Model>();
  auto TheTargetMachine = Target->createTargetMachine(TargetTriple,cpu,Features,opt,RM);
  TheModule->setDataLayout(TheTargetMachine->createDataLayout());

  // create a output stream to write the compiled code to a .wasm file in the current directory
  std::error_code EC;
  llvm::raw_fd_ostream dest("output.wasm",EC,llvm::sys::fs::OF_None);

  if(EC) {
    llvm::errs() << "Could not open file: " << EC.message();
    return false;
  }


  // set the visibility of all functions in the module to DefaultVisibility
  auto &functionList = TheModule->getFunctionList();
  for (auto &function : functionList) {
    function.setVisibility(llvm::GlobalValue::DefaultVisibility);
  }
  
  // add a emit pass to write the generated code to the wasm file 
  llvm::legacy::PassManager pass;
  if(TheTargetMachine->addPassesToEmitFile(pass,dest,nullptr,llvm::CGFT_ObjectFile)){
    llvm::errs() << "TheTargetMachine can't emit a file of this type";
    return false;
  }
  // run the pass on the module and flush the output stream to the file
  pass.run(*(TheModule));
  dest.flush();
  // return true on success
  return true;

这会输出一个看起来像的 wasm 文件

(module
  (type $t0 (func (param f64) (result f64)))
  (import "env" "__linear_memory" (memory $env.__linear_memory 0))
  (import "env" "__indirect_function_table" (table $env.__indirect_function_table 0 funcref))
  (func $f0 (type $t0) (param $p0 f64) (result f64)
    local.get $p0
    local.get $p0
    f64.add))

但是，这个生成的文件有问题。它没有添加“export”语句来使函数 f0 对外界可见，这将允许加载 wasm 模块的 javascript 调用函数 f0。理想情况下，生成的文件应该具有如下所示的函数定义行

func $f0 (export "f") (type $t0) (param $p0 f64) (result f64)
    local.get $p0
    local.get $p0
    f64.add))

这样加载 javascript 就可以访问一个名为“f”的函数，它可以从 wasm 调用。

有没有办法向 LLVM C++ API 指定应该导出函数？

解决方法

您可以通过设置 wasm-export-name 和 wasm-export-name 属性来触发给定符号的导出。

在 C/C++ 中，这些对应于 export_name 和 export_module clang 属性。

有关此示例，请参见 llvm 树中的 llvm/test/CodeGen/WebAssembly/export-name.ll。

您还可以要求链接器使用 --export 命令行标志导出给定符号。见https://lld.llvm.org/WebAssembly.html#exports。

c++clang clang llvm llvm llvm-c++-api webassembly webassembly