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rust - Rust：在 LLVM Bitcode 中包含依赖项

问题描述

我正在使用SAW验证一些 Rust 代码。SAW 要求您编译为LLVM bitcode，然后您可以导入并验证它。我知道您可以使用 rustc 的--emit=llvm-bc标志生成位码，这对于没有依赖关系的项目非常有用。

尝试编译使用外部 crate 的项目时会出现问题。这是一个示例 Cargo.toml 文件：

[package]
name = "foobar"
version = "0.1.0"
edition = "2018"

[dependencies]
pythagoras = "0.1.1"

这是src/lib.rs我们可能想要编译和验证的基本内容：

pub use pythagoras;

#[no_mangle]
pub extern "C" fn calc_hypot(a: u32, b: u32) -> f64 {
    pythagoras::theorem(a, b)
}

我们可以像这样将它编译成比特码RUSTFLAGS="--emit=llvm-bc" cargo build --release：问题是当前模块的位码及其依赖项是单独生成的（在target/release/deps/foobar-something.bc和中target/release/deps/pythagoras-somethingelse.bc）。它们仅在生成实际编译库时才合并。

有没有办法生成一个包含当前模块及其所有依赖项的单个位码文件，所以这个文件可以被导入，并且不会引用任何外部名称？我意识到这是一个非常小众的案例，所以 hacky 解决方案（例如：编译为 C 静态库，然后以某种方式将其转换回 LLVM 位码）也是完全合理的。

谢谢！

标签： rustcompilationllvmllvm-ir

解决方案

扩展Aiden4的评论：

  • 删除当前目标目录以防止使用任何旧工件：rm -r target/
  • 编译它RUSTFLAGS="--emit=llvm-bc" cargo build --release
  • 将位码文件链接在一起llvm-link target/release/deps/*.bc > withdeps.bc

这将为您提供几乎所有依赖项。事实证明，所有 Rust 程序都隐含依赖于其中之一core或std虽然（尽管您可以使用不稳定的方法来避免这种情况#![no_core]，但祝您好运，实际上可以通过这种方式编译任何东西），因此您可能也想获得它的位码。

最简单的方法是将标准库从源代码编译为位码。cargo对从 source 构建标准库具有实验性支持-Z build-std --target x86_64-unknown-linux-gnu，因此只需将（并在需要时更新目标）附加到您的cargo构建命令。在使用 时--target，这是 所要求的-Z build-std，在这种情况下，构建文件被放置在特定于目标的目录target/x86_64-unknown-linux-gnu/release/deps/中。targetless 目录包含标准库的构建依赖项：我们不希望这样！

我们不想链接所有的标准库。我们真的只需要std和它的依赖关系：proc_macro这里不需要，因为我们正在编译为二进制文件，而不是 proc-macro。我们还需要链接proc_abort或链接panic_unwind，将其与我们选择的展开代码生成设置相匹配。默认是展开，所以让我们删除另一个，proc_abort. 让我们将这些库发送到砧板：rm target/x86_64-unknown-linux-gnu/release/deps/{panic_abort,proc_macro}-*.bc.

这次让我们尝试真正的链接：

rm -r target/
RUSTFLAGS="--emit=llvm-bc" cargo build --release -Z build-std --target x86_64-unknown-linux-gnu
rm target/x86_64-unknown-linux-gnu/release/deps/{panic_abort,proc_macro}-*.bc
llvm-link target/x86_64-unknown-linux-gnu/release/deps/*.bc > withalldeps.bc

耶，它奏效了！好吧，除了那里对未定义函数的调用仍然设法通过。__rust_alloc, __rust_dealloc, __rust_realloc, 和__rust_alloc_zeroed是使用 Rust 的 LLVM fork 时定义的魔术函数。标准库还取决于哪些是通常在 C 中实现的libpthread与语言无关的库/函数。您可以使用支持用 Clang 编译的实现（GNU libc 不支持，我认为 musl 可能在这里工作？）如果需要，得到它。此外，如果您正在编译为可执行文件，则很难从.dlsymclanglibcmain_start

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