Seminar LLVM Toolchain Engineering: Build, Cross-Compilation, LTO und Sanitizer

Das Seminar behandelt LLVM aus Sicht von Build-, Release- und Plattformverantwortung. Im Mittelpunkt stehen reproduzierbare Toolchains, Cross-Compilation, Linker-Fragen, LTO-Varianten, Sanitizer-Nutzung und strukturierte Fehlerdiagnose.

Zwei Tage reichen aus, weil keine eigenen Compiler-Erweiterungen entwickelt werden. Der Fokus liegt auf Konfiguration, Integration, Betrieb und Diagnose in bestehenden Projektumgebungen.

Kapitel 1: Build- und Zielplattformmodell

Inhaltsverzeichnis

• Host, Target und Toolchain-Dateien
• Compiler-Treiber und Sysroot
• Reproduzierbare Build-Parameter

Schritt 1: Plattformen trennen

Host-, Build- und Target-System werden sauber unterschieden. Dadurch lassen sich Cross-Compilation-Probleme systematisch klassifizieren.

Schritt 2: Treiberaufrufe prüfen

Compiler-Aufrufe werden auf Include-Pfade, Target-Triple, Sysroot, Standardbibliothek und Linker-Auswahl untersucht. Fehlkonfigurationen werden an Artefakten sichtbar gemacht.

Schritt 3: Build-Konfiguration stabilisieren

Versionen, Flags, Cache-Effekte und generierte Dateien werden kontrolliert. Ziel ist ein Build, der auf mehreren Systemen nachvollziehbar dieselben Annahmen nutzt.

Kapitel 2: Linken, LTO und Laufzeitbibliotheken

Inhaltsverzeichnis

• LLD und Linker-Aufruf
• ThinLTO und Full LTO einordnen
• Runtime- und Standardbibliotheken

Schritt 1: Linker-Phase isolieren

Objektdateien, Bibliotheken, Suchpfade und Symbolauflösung werden getrennt betrachtet. Linker-Fehler werden von Compiler-Fehlern abgegrenzt.

Schritt 2: LTO-Variante bewerten

Link-Time-Optimization wird als Pipeline über Modulgrenzen hinweg eingeordnet. Unterschiede zwischen ThinLTO und Full LTO werden mit Build-Zeit, Speicherbedarf und Optimierungspotenzial verbunden.

Schritt 3: Bibliotheken abstimmen

Compiler-Runtime, C++-Standardbibliothek und Plattformbibliotheken werden als Teil der Toolchain betrachtet. ABI- und Versionierungsfragen werden systematisch geprüft.

Kapitel 3: Sanitizer und Diagnosepraxis

Inhaltsverzeichnis

• Address-, Undefined- und Thread-Sanitizer
• Symbolisierung und Berichte
• CI-Einbindung

Schritt 1: Sanitizer auswählen

Fehlerklassen werden den passenden Sanitizern zugeordnet. Dabei werden Laufzeitkosten, Plattformunterstützung und False-Positive-Risiken berücksichtigt.

Schritt 2: Berichte auswerten

Sanitizer-Ausgaben werden mit Symbolisierung und Stacktraces interpretiert. Der Unterschied zwischen auslösendem Zugriff und eigentlicher Ursache wird herausgearbeitet.

Schritt 3: CI-Regeln festlegen

Sanitizer-Builds, LTO-Builds und Cross-Builds werden in eine Prüfmatrix eingeordnet. Artefakte, Logs und Exit-Codes werden für automatisierte Bewertung vorbereitet.