LLD-LLVM链接器

LLD-LLVM链接器

LLD是LLVM项目中的链接器，是系统链接器的直接替代，并且运行速度比它们快得多。它还提供了对工具链开发人员有用的功能。

链接器按完整性降序支持ELF（Unix），PE / COFF（Windows），Mach-O（macOS）和WebAssembly。在内部，LLD由几个不同的链接器组成。ELF端口是本文档中将要描述的端口。PE / COFF端口已完成，包括Windows调试信息（PDB）支持。WebAssembly端口仍在开发中（请参阅WebAssembly lld port）。Mach-O端口是基于与其他端口不同的体系结构构建的。有关Mach-O的详细信息，请阅读ATOM-based lld。

特征功能

• LLD是GNU链接器的直接替代，它接受与GNU相同的命令行参数和链接器脚本。

目前正在与FreeBSD项目紧密合作，以使LLD在操作系统的未来版本中成为默认系统链接器，因此非常重视解决兼容性问题。LLD能够链接包括内核在内的整个FreeBSD / amd64基本系统。使用一些正在进行的补丁程序，它可以链接AMD64上大约95％的端口集合。有关详细信息，请参见FreeBSD quarterly status report。

• LLD非常快。在多核计算机上链接大型程序时，可以预期LLD的运行速度是GNU gold链接器的两倍以上。但是，里程可能会有所不同。
• 它支持各种CPU / ABI，包括AArch64，AMDGPU，ARM，Hexagon，MIPS 32/64大/小端，PowerPC，PowerPC64，RISC-V，SPARC V9，x86-32和x86-64。其中，AArch64，ARM（> = v6），PowerPC，PowerPC64，x86-32和x86-64具有生产质量。MIPS似乎也不错。
• 它始终是交叉链接器，这意味着无论它是如何构建的，它始终支持上述所有目标。实际上，没有提供构建时选项来启用/禁用每个目标。链接器轻松用作交叉编译工具链的一部分很容易。
• 可以将LLD嵌入程序中，以消除对外部链接程序的依赖。要做的就是构造目标文件和命令行参数，就像调用外部链接器然后lld::elf::link从代码中调用链接器的主要功能一样 。
• 正在使用LLVM libObject库从目标文件读取数据，因此这并不是一个完全公平的比较，LLD / ELF仅包含2万1千行C ++代码，而GNU gold由19.8万行C ++代码构成。
• 默认情况下支持链接时间优化（LTO）。本质上，要做LTO所需要做的就是将-flto选项传递给clang。然后clang创建的对象文件不是本机目标文件格式，而是LLVM位码格式。LLD读取位码目标文件，使用LLVM对其进行编译并发出输出文件。因为以这种方式LLD可以看到整个程序，所以它可以对整个程序进行优化。
• 古老的Unix系统（90年代以前甚至更早）的一些非常古老的功能已被删除。一些默认设置已进行了调整。例如，默认情况下，将堆栈标记为不可执行以加强安全性。

性能

这是在2插槽20核40线程Xeon E5-2680 2.80 GHz带有SSD驱动器的计算机上的链接时间比较。在有或没有多线程支持的情况下都发挥了作用。为了禁用多线程，添加-no-threads了命令行。

如表所见，lld的速度明显快于GNU链接器。请注意，这只是环境的基准结果。根据可用核心数，可用内存量或磁盘延迟/吞吐量，结果可能会有所不同。

由于GNU ld不支持-icf=all and -gdb-index选项，因此从GNU ld的命令行中删除了。如果拥有这些选项，GNU ld将会比这慢。

构建

如果已经使用SVN检出了LLVM，则可以在tools中像clang一样检出目录下的LLD 。有关详细信息，请参阅Getting Started with the LLVM System。

如果尚未签出LLVM，构建LLD的最简单方法是，从git镜像签出整个LLVM项目/子项目并构建该树。需要cmake，当然也需要C ++编译器。

$ git clone https://github.com/llvm/llvm-project llvm-project

$ mkdir build

$ cd build

$ cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DLLVM_ENABLE_PROJECTS=lld -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ../llvm-project/llvm

$ make install

使用LLD 

LLD安装为ld.lld。在Unix上，链接器由编译器驱动程序调用，因此不希望直接使用该命令。编译器驱动程序有几种方法可以使用ld.lld而不是默认链接器。

最简单的方法是覆盖默认链接器。将LLD安装到磁盘上的某个位置后，可以通过创建符号链接来将-s /path/to/ld.lld /usr/bin/ld so that /usr/bin/ld is resolved to LLD其解析为LLD。

如果不想更改系统设置，则可以使用clang的 -fuse-ld选项。这样，-fuse-ld=lld在构建程序时要设置为LDFLAGS。

LLD将其名称和版本号留.comment在输出中的某个部分。如果不确定是否成功使用LLD，运行并检查输出。如果输出中包含字符串“ Linker：LLD”，则说明正在使用LLD。readelf --string-dump .comment <output-file>