Was sind die Unterschiede zwischen LLVM und Java-Bytecode?

Ich verstehe den Unterschied zwischen LLVM und Java (Bytecode) nicht, was ist das?

-Bearbeiten- Mit “was sind sie” meine ich die Unterschiede zwischen LLVM und Java (Bytecode), nicht was LLVM und Java sind.

Angenommen, Sie meinen eher JVM als Java:

Das LLVM ist ein niedriges Niveau Registerbasierte virtuelle Maschine. Es wurde entwickelt, um die zugrunde liegende Hardware zu abstrahieren und eine klare Linie zwischen einem Compiler-Back-End (Maschinencode-Generierung) und einem Front-End (Parsing usw.) zu ziehen.

Die JVM ist eine stapelbasierte virtuelle Maschine auf viel höherer Ebene. Die JVM bietet Garbage Collection, hat die Vorstellung von Objekten und virtuellen Methodenaufrufen und mehr. Somit stellt die JVM eine viel höhere Infrastruktur für Sprachinteroperabilität bereit (ähnlich wie Microsofts CLR).

(Es ist möglich, diese Abstraktionen über LLVM zu erstellen, genauso wie es möglich ist, sie auf C zu erstellen.)

Schade, dass diese Frage auf dem falschen Fuß angekommen ist. Ich bin auf der Suche nach einem detaillierteren Vergleich darauf gestoßen.

Der größte Unterschied zwischen JVM-Bytecode und LLVM-Bitcode besteht darin, dass JVM-Anweisungen stapelorientiert sind, LLVM-Bitcode hingegen nicht. Das bedeutet, dass JVM-Bytecode Werte nicht in Register lädt, sondern Werte auf einen Stack lädt und von dort aus Werte berechnet. Ich glaube, dass ein Vorteil davon ist, dass der Compiler keine Register zuweisen muss, aber ich bin mir nicht sicher.

LLVM-Bitcode kommt dem Code auf Maschinenebene näher, ist jedoch nicht an eine bestimmte Architektur gebunden. Ich denke zum Beispiel, dass LLVM-Bitcode eine beliebige Anzahl logischer Register verwenden kann. Vielleicht kann sich hier jemand zu Wort melden, der sich besser mit LLVM auskennt?

JVM-Bytecodes und LLVM-Bytecodes haben Ähnlichkeiten und Unterschiede. Hinsichtlich der Ähnlichkeiten sind dies zwei Zwischenprogrammdarstellungen. Somit können sie Programme darstellen, die in verschiedenen Programmiersprachen geschrieben sind. Beispielsweise gibt es Frontends, die Java, Closure, Scala usw. in JVM-Bytecodes übersetzen, und es gibt Frontends, die C, C++, Swift, Julia, Rust usw. in LLVM-Bytecodes übersetzen.

Allerdings sind JVM-Bytecodes und LLVM-Bytecodes sehr unterschiedlich in Zweck und Design. In der Vergangenheit wurden JVM-Bytecodes entworfen, um über ein Netzwerk, z. B. das Internet, verteilt und im lokalen Computer über eine virtuelle Maschine interpretiert zu werden. Das ist einer der Gründe, warum es stapelbasiert ist: Normalerweise sind stapelbasierte Bytecodes kleiner.

Vielleicht hat man in seinen Anfängen auch gedacht, dass die LLVM-Bytecodes interpretiert werden, aber wenn es passiert ist, hat sich sein Zweck im Laufe der Zeit geändert. LLVM-Bytecodes sind also eine Programmdarstellung, die analysiert und optimiert werden soll. Es ist im Static Single Assignment-Format codiert, das eher einer mathematischen Abstraktion eines Programms als einer tatsächlichen, ausführbaren Assemblierung gleicht. So gibt es zum Beispiel Anweisungen wie Phi-Funktionen im LLVM IR, die in typischen Computerarchitekturen keine direkte Entsprechung haben. Obwohl es möglich ist, LLVM-Bytecodes zu interpretieren (es gibt ein Tool namens lli, das Teil der LLVM-Toolchain ist und das tut), ist dies nicht die wichtigste Art, wie die LLVM-IR verwendet wird.

Java ist eine Programmiersprache, die die JVM als Mittel zur “Just in Time” (JIT)-Ausführung verwendet, während LLVM ein Compiler-Baukasten ist, der darauf abzielt, neue Sprachen und Frontends für bestehende Sprachen zu entwickeln. LLVM tut über eine JIT-Engine verfügen, diese muss jedoch nicht verwendet werden, wenn Sie sie nicht benötigen. Sie könnten LLVM-Assembler, Bytecode oder plattformspezifischen Assembler wegwerfen, anstatt die JIT-Ausführung zu verwenden.