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[TOC]
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### 任务描述
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**本关任务**:熟悉LLVM IR,并根据给出的4个SysYF程序(文件扩展名为sy)手写相应的LLVM IR的ll文件,以实现相同功能。
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### 相关知识
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#### LLVM IR介绍
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[LLVM](https://llvm.org/)是一个开源的编译器基础设施,用C++语言编写,包含一系列模块化的编译器组件和工具链,用来支持编译器前端和后端的开发。IR的全称是Intermediate Representation,即中间表示。LLVM IR是一种类型化的三地址中间表示,是类似于汇编的底层语言。
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LLVM IR的具体指令可以参考[Reference Manual](http://llvm.org/docs/LangRef.html)。但是你会发现其内容庞杂,为便于你尽快了解本实训项目需要涉及的LLVM IR指令子集,请查看本实训提供的**精简的IR Reference手册**`doc/SysYFIR.md`。
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作为一开始的参考,你可以先阅读其中的`IR Features`和`IR Format`两节,后续有需要再反复参考。
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#### 样例学习
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<details>
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<summary> go_upstairs.c(点击展开) </summary>
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```c
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int num[2] = {4, 8};
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int x[1];
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int n;
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int tmp = 1;
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int climbStairs(int n) {
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if(n < 4)
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return n;
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int dp[10];
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dp[0] = 0;
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dp[1] = 1;
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dp[2] = 2;
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int i;
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i = 3;
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while(i<n+1){
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dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2];
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i = i + 1;
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}
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return dp[n];
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}
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int main(){
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int res;
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n=num[0];
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x[0] = num[tmp];
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res = climbStairs(n + tmp);
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return res - x[0];
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}
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```
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</details>
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- 阅读`Student/task1/demo/go_upstairs.c`。
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- 进入`Student/task1/demo`文件夹,输入命令
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```clang -S -emit-llvm go_upstairs.c```
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你可以得到对应的`go_upstairs.ll`。
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你需要结合`go_upstairs.c`阅读`go_upstairs.ll`,理解其中每条LLVM IR指令与C代码的对应情况。
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- 通过执行命令
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```lli go_upstairs.ll; echo $?```
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你可以测试`go_upstairs.ll`执行结果的正确性。
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### 本关具体任务
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1. 在`Student/task1/student_sy/`内提供了四个简单的SysYF 程序:`assign_test.sy`,`func_test.sy`,`if_test.sy`,`while_test.sy`。
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你需要在`Student/task1/ll/`目录下手工编写`assign_hand.ll`,`func_hand.ll`,`if_hand.ll`,`while_hand.ll`文件,以实现与上述 SysYF 程序相同的逻辑功能。
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你需要在`ll`文件内添加必要的注释,`ll`文件的注释是以`;`开头的。
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必要的情况下,你可以参考`clang -S -emit-llvm`的输出,但是你提交的结果必须避免同此输出一字不差。
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2. 在`report.md`内回答[思考题](#思考题)
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### 运行说明
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- 你需要使用 `clang --version` 和 `lli --version` 检查本机的Clang和LLVM版本
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- 你可以使用 `which lli` 来查找 `lli` 命令的位置
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- 利用LLVM的命令 `lli`,可以执行`*.ll`文件;如果版本过低,可能会遇到`error: expected top-level entity`等问题
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- 你也可以使用 `clang go_upstairs.ll -o go_upstairs` 来生成可执行文件
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- `$?`的内容是上一条命令所返回的结果,而`echo $?`可以将其输出到终端中
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- 使用`clang`时,注意扩展名为`sy`的文件是SysYF语言的程序文件,`clang`是无法直接识别的,你可以将`sy`文件复制为`c`文件来用`clang`编译
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### 思考题
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请在`report/report.md`中详细回答下述思考题:
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1-1 请给出while语句对应的LLVM IR的代码布局特点,重点解释其中涉及的几个`br`指令的含义(包含各个参数的含义)
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1-2 请简述函数调用语句对应的LLVM IR的代码特点
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