Seminar LLVM Kompaktseminar: Toolchain, IR und Praxisüberblick

Das Kompaktseminar bietet eine verdichtete Orientierung über die wichtigsten LLVM-Themen. Es behandelt die Begriffe, Artefakte und Entscheidungspunkte, die für Projektplanung, Toolchain-Auswahl und technische Kommunikation benötigt werden.

Die Dauer von zwei Tagen ist bewusst kompakt gewählt. Das Seminar priorisiert Überblick, praktische Einordnung und Entscheidungsfähigkeit; tiefere Implementierung von Pässen, Backends, MLIR-Dialekten oder JIT-Runtimes wird nur exemplarisch eingeordnet.

Kapitel 1: Überblick über LLVM und Clang

Inhaltsverzeichnis

• Komponenten und Einsatzszenarien
• Compiler-Pipeline
• Build- und Toolchain-Artefakte

Schritt 1: Begriffe sortieren

LLVM Core, Clang, LLD, LLDB, MLIR und Runtime-Komponenten werden kurz eingeordnet. Ziel ist ein gemeinsames Vokabular für technische Entscheidungen.

Schritt 2: Pipeline lesen

Der Weg vom Quelltext bis zum ausführbaren Artefakt wird in Phasen zerlegt. Jede Phase wird mit typischen Eingaben, Ausgaben und Diagnosepunkten verbunden.

Schritt 3: Einsatzszenarien bewerten

Anwendungsfälle wie statische Analyse, Cross-Compilation, Optimierung, JIT-Ausführung und Backend-Anpassung werden anhand ihrer Komplexität eingeordnet.

Kapitel 2: IR, Optimierung und Tooling

Inhaltsverzeichnis

• LLVM IR als Analyseebene
• Optimierungsstufen
• Clang Tooling und einfache Automatisierung

Schritt 1: IR-Beispiel interpretieren

Ein kleines IR-Beispiel wird gelesen. Funktionen, Basic Blocks, Instruktionen und SSA-Werte werden als Grundlage weiterer Themen genutzt.

Schritt 2: Optimierung einschätzen

Optimierungsstufen werden nicht als magische Schalter, sondern als Pipeline-Entscheidungen betrachtet. Performance, Codegröße und Debugbarkeit werden gegeneinander abgewogen.

Schritt 3: Tooling-Potenzial erkennen

AST-basierte Werkzeuge und IR-nahe Analysen werden gegenübergestellt. Daraus ergibt sich, welche Ebene für welche Automatisierungsaufgabe geeignet ist.

Kapitel 3: Praxisbewertung und nächste Vertiefung

Inhaltsverzeichnis

• JIT- und MLIR-Grundideen
• Toolchain-Betrieb
• Auswahl weiterführender Seminare

Schritt 1: JIT und MLIR abgrenzen

ORC JIT wird als Laufzeitkompilierung eingeordnet, MLIR als mehrstufige IR-Infrastruktur. Die unterschiedlichen Einsatzprofile werden gegenübergestellt.

Schritt 2: Betrieb bewerten

Build-Zeiten, Cross-Targets, Sanitizer, Linker und reproduzierbare Artefakte werden als Projektfaktoren betrachtet. Dadurch entstehen realistische Aufwandsabschätzungen.

Schritt 3: Vertiefung auswählen

Aus dem Projektziel wird abgeleitet, ob Clang Tooling, Pass-Entwicklung, JIT, MLIR, Toolchain Engineering oder Backend-Entwicklung als nächster Schritt sinnvoll ist.