LLVM gold 插件¶

简介¶

使用链接时优化需要系统链接器的配合。Linux 系统上的 LTO 支持可通过 gold 链接器获得，该链接器通过插件支持 LTO。这与 GCC LTO 项目使用的机制相同。

LLVM gold 插件在 libLTO 之上实现了 gold 插件接口。相同的插件也可以被其他工具（如 ar 和 nm）使用。请注意，来自 binutils 2.21.51.0.2 及更高版本的 ld.bfd 也通过插件支持 LTO。但是，LLVM gold 插件与 ld.bfd 的使用尚未经过测试，因此不提供官方支持或建议。

从 LLVM 15 开始，gold 插件将忽略 ELF 对象文件 .llvmbc 部分中的比特码。但是，仍然支持使用比特码文件的 LTO。

如何构建¶

您需要拥有支持插件的 gold 并构建 LLVMgold 插件。gold 链接器安装为 ld.gold。要查看 gold 是否为系统上的默认链接器，请运行 /usr/bin/ld -v。它将报告“GNU gold”或如果不是则报告“GNU ld”。如果 gold 已安装在 /usr/bin/ld.gold，则一个选项是简单地将其设置为默认链接器，方法是备份现有的 /usr/bin/ld 并使用 ln -s /usr/bin/ld.gold /usr/bin/ld 创建符号链接。或者，您可以使用 clang 的 -fuse-ld=gold 构建，或将 -fuse-ld=gold 添加到 LDFLAGS 中，这将导致 clang 驱动程序直接调用 /usr/bin/ld.gold。

如果已安装 gold，请通过运行 /usr/bin/ld.gold -plugin 检查插件支持。如果它提示“缺少参数”，则表示您有插件支持。如果不是，并且您收到类似“未知选项”的错误，则您需要构建 gold 或安装具有插件支持的版本。

下载、配置并构建支持插件的 gold
```
$ git clone --depth 1 git://sourceware.org/git/binutils-gdb.git binutils
$ mkdir build
$ cd build
$ ../binutils/configure --enable-gold --enable-plugins --disable-werror
$ make all-gold
```
这应该会为您提供 build/gold/ld-new，它支持 -plugin 选项。运行 make 还会额外构建 build/binutils/ar 和 nm-new 二进制文件，它们也支持插件。

准备好切换到使用 gold 后，请备份现有的 /usr/bin/ld，然后将其替换为 ld-new。或者，安装到 /usr/bin/ld.gold 并如前所述使用 -fuse-ld=gold。

可选地，将 --enable-gold=default 添加到上述配置调用中，以便在使用 make install 时自动将新构建的 gold 安装为默认链接器。
构建 LLVMgold 插件。使用 -DLLVM_BINUTILS_INCDIR=/path/to/binutils/include 运行 CMake。正确的包含路径将包含文件 plugin-api.h。

用法¶

您应该使用选项 -flto 从 clang 生成比特码文件。此标志还会导致 clang 在其前缀下的 lib 目录中查找 gold 插件，并将 -plugin 选项传递给 ld。如果没有 -fuse-ld=gold，它不会查找备用链接器，这就是为什么您需要将 gold 设置为路径中已安装的系统链接器的原因。

ar 和 nm 也接受 -plugin 选项，并且可以将 LLVMgold.so 安装到 /usr/lib/bfd-plugins 以实现无缝设置。如果您自己构建了 gold，请确保将您构建的 ar 和 nm-new 安装到 /usr/bin。

链接时优化的示例¶

以下示例显示了 gold 插件混合 LLVM 比特码和原生代码的工作示例。

--- a.c ---
#include <stdio.h>

extern void foo1(void);
extern void foo4(void);

void foo2(void) {
  printf("Foo2\n");
}

void foo3(void) {
  foo4();
}

int main(void) {
  foo1();
}

--- b.c ---
#include <stdio.h>

extern void foo2(void);

void foo1(void) {
  foo2();
}

void foo4(void) {
  printf("Foo4");
}

--- command lines ---
$ clang -flto a.c -c -o a.o      # <-- a.o is LLVM bitcode file
$ ar q a.a a.o                   # <-- a.a is an archive with LLVM bitcode
$ clang b.c -c -o b.o            # <-- b.o is native object file
$ clang -flto a.a b.o -o main    # <-- link with LLVMgold plugin

gold 通知插件 foo3 从未在 IR 外部引用过，导致 LLVM 删除该函数。但是，与 libLTO 示例不同，gold 目前不会消除 foo4。

使用 LTO 的 autotools 项目快速入门¶

一旦您的系统 ld、ar 和 nm 都支持 LLVM 比特码，那么就可以轻松地使用 LTO 构建 autotools 项目了

按照说明了解如何构建 LLVMgold.so。
将新构建的 binutils 安装到 $PREFIX
将 Release/lib/LLVMgold.so 复制到 $PREFIX/lib/bfd-plugins/

设置环境变量（$PREFIX 是您安装 clang 和 binutils 的位置）

export CC="$PREFIX/bin/clang -flto"
export CXX="$PREFIX/bin/clang++ -flto"
export AR="$PREFIX/bin/ar"
export NM="$PREFIX/bin/nm"
export RANLIB=/bin/true #ranlib is not needed, and doesn't support .bc files in .a

或者，您也可以直接设置您的路径

export PATH="$PREFIX/bin:$PATH"
export CC="clang -flto"
export CXX="clang++ -flto"
export RANLIB=/bin/true

像往常一样配置和构建项目
```
% ./configure && make && make check
```

环境变量设置也可能适用于非 autotools 项目，但您可能还需要设置 LD 环境变量。

许可证¶

gold 采用 GPLv3 许可证。LLVMgold 使用来自 gold 的接口文件 plugin-api.h，这意味着生成的 LLVMgold.so 二进制文件也采用 GPLv3 许可证。这仍然可以用于链接非 GPLv3 程序，就像没有插件的 gold 一样。

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