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前言

LLVM 是一个编译器框架 ，用来把 C/C++ 源码编译成目标文件，似乎和日常的 GCC、Clang 没什么两样。事实上，LLVM 的能力远不止于此。

相关文章：LLVM 全面解析：NDK 为什么离不开它？如何亲手编译调试 clang

凭借它灵活的 中间表示（LLVM IR） 和强大的 Pass 插件机制 ，我们不仅能优化代码，还能在编译阶段对程序进行“改造”——比如 函数名加密、混淆、代码保护 ，让逆向工程变得更加困难。

本文带你从零开始，体验一次完整的 LLVM 定制之旅：

  • 学习如何生成和操作 LLVM IR

  • 使用 opt 和 CLion 调试 LLVM Pass

  • 编写自定义 Pass，实现 函数名加密保护

  • 最终定制 clang，让它自动加载我们的加密插件

1. LLVM IR 介绍

LLVM IR（Intermediate Representation，中间表示）是 LLVM 编译框架的核心。它是一种 介于高级语言（如 C/C++）与底层机器码之间的中间语言 ，既能表达高级语言的语义，又足够接近机器指令，便于优化和生成目标代码。

LLVM IR 的两种存储形式：

  • 文本格式（.ll）：人类可读，方便分析和调试。

  • 二进制格式（.bc）：Bitcode 文件，适合存储和传输。

LLVM IR 与具体 CPU 架构解耦，可以跨平台复用优化逻辑。

一个简单示例 （C 代码 → LLVM IR）：

int add(int a, int b) { return a + b; }

对应的 LLVM IR（.ll 文本）：

define i32 @add(i32 %a, i32 %b) { entry: %0 = add i32 %a, %b ret i32 %0 }

LLVM IR 语言参考手册：https://llvm.org/docs/LangRef.html

在这个例子中：

  • define i32 @add 定义了一个返回 i32 的函数 add；

  • %a 和 %b 是函数参数；

  • add i32 %a, %b 表示整数相加；

  • ret i32 %0 返回结果。

通过 LLVM IR，编译器就能在架构无关的层面做优化，然后再交由 LLVM 后端翻译成目标平台的机器码。

1.1 将 C 文件转换为 LLVM IR

生成文本形式的 LLVM IR（.ll 文件）

clang -S -emit-llvm hello.c -o hello.ll

以 hello.ll 为例，生成的内容大概如下

; Function Attrs: noinline nounwind optnone uwtable ; 这行注释了函数的属性 ; - noinline: 该函数不会被内联（inline）。 ; - nounwind: 该函数不会引发异常（不会 unwind stack）。 ; - optnone: 编译器不会对此函数进行任何优化。 ; - uwtable: 该函数有一个可用的异常处理表（unwind table）。 define dso_local i32 @main() #0 { ; define: 定义一个函数。 ; dso_local: 该函数在本地动态库中可见（仅限于当前编译单元）。 ; i32: 返回类型为 32 位整数。 ; @main: 函数名为 'main'。 ; #0: 函数使用属性组 0 中定义的属性（即上面注释的那一行）。 entry: ; entry: 函数的入口基本块（Basic Block）的标签。 %retval = alloca i32, align 4 ; alloca: 在栈上分配内存。这里分配了一个 32 位整数（i32）。 ; align 4: 分配的内存对齐到 4 字节边界。 ; %retval: 变量的名称（SSA 变量），用于存储 main 函数的返回值。 store i32 0, ptr %retval, align 4 ; store: 将一个值存储到内存地址中。 ; i32 0: 要存储的值是 32 位整数 0（即 main 函数的返回值）。 ; ptr %retval: 存储的位置是之前分配的栈变量 %retval。 ; align 4: 存储操作按 4 字节对齐。 %call = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @"??_C@_0P@MHJMLPNF@Hello?0?5World?$CB?6?$AA@") ; call: 调用一个函数，这里调用了 C 标准库的 printf 函数。 ; i32 (ptr, ...): printf 函数的原型。它接受一个指针（通常是 C 字符串格式化字符串）和可变参数列表（...）。 ; ptr noundef @"??_C@_0P@MHJMLPNF@Hello?0?5World?$CB?6?$AA@": 这是一个字符串常量的地址（指针）。 ; noundef: 表示传递给函数的参数不会是未定义的（undefined）。 ; %call: 保存 printf 的返回值（返回打印的字符数）。 ret i32 0 ; ret: 返回指令，用于结束函数的执行。 ; i32 0: main 函数返回 0（表示正常退出）。 }

1.2 生成二进制 LLVM IR（.bc 文件）

生成二进制 LLVM IR（.bc 文件）

clang -emit-llvm -c hello.c -o hello.bc

可以使用 llvm-dis 转换回文本形式

llvm-dis hello.bc -o hello.ll

1.3 使用 clang 编译 IR 文件

运行以下命令将 .ll 文件编译为可执行程序

clang hello.ll -o hello.exe

2. opt 介绍

opt 是 LLVM 提供的一个命令行工具，主要用于 对 LLVM IR 进行分析和优化 。它不会直接生成目标机器码，而是专注于 IR 层面的处理 ，通常在编译流程中作为“优化器”环节出现。

opt 工具通过应用各种优化 Pass，可以实现 **“优化/分析” ** 的目的。

LLVM IR (.ll / .bc) ↓ opt 工具 ↓ （加载并执行多个 Pass） ┌───────────────┐ │ Pass A (分析) │ │ Pass B (优化) │ │ Pass C (混淆) │ └───────────────┘ ↓ 优化/变换后的 LLVM IR

显示所有可用的 Pass

opt --help

优化 LLVM IR 文件

opt -O3 hello.ll -o hello_opt.bc

参数说明：

  • -O3：表示应用最高级别的优化（与 clang 的 -O3 类似）。

  • -o hello_opt.bc：输出优化后的文件

生成可读的 LLVM IR 文件

opt -O3 hello.bc -S -o hello_opt.ll

参数说明：

  • -S：表示输出可读的文本格式（.ll 文件）。

应用特定的 Pass，并查看优化效果。例如

opt -passes=mem2reg hello.ll -S -o hello_mem2reg.ll

参数说明：

  • -passes：应用特定的优化 pass

  • mem2reg：把内存变量提升为寄存器变量（SSA 形式）。

  • -S：输出可读的 .ll 文件。

函数内联优化，将函数调用替换为函数体，从而减少函数调用的开销。

opt -passes=inline hello.ll -S -o hello_inline.ll

可以同时应用多个 Pass（前一个 Pass 的输出就是后一个 Pass 的输入）

opt -passes="mem2reg,inline,constprop" input.ll -o output.ll

生成函数的控制流图（Control Flow Graph），输出为 .dot 文件，可以用 Graphviz 进行可视化。

opt -passes=dot-cfg hello.ll

3. 使用 Clion 调试 opt

使用 CLion 打开 llvm-project\llvm\CMakeLists.txt

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作为项目打开

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打开 CMake 设置，工具链使用 Visual Studio，点击应用

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等待 Cmake 执行完成后，可以看到 opt 的运行/调试配置

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编辑 opt 运行/调试配置，添加程序实参，比如

-O3 "D:\Projects\llvm-project\build\hello.ll" -o "D:\Projects\llvm-project\build\hello_opt.bc"

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找到 main 函数（llvm/tools/opt/opt.cpp），并下断点

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调试 opt，并成功在 main 函数断点

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4. Pass 介绍

LLVM Pass 是 LLVM 的扩展机制，Pass  是一种对程序中间表示（IR）进行分析或转换的模块，由 Pass Manager 统一调度。

通过编写自定义 Pass，开发者可以插入自己的逻辑来优化代码、分析性能或插入调试信息等。

5. Pass 的分类

1、Module Pass

  • 作用于整个 llvm::Module 。

  • 适用于需要全局视角的操作，例如链接优化或全局变量分析。

2、 Function Pass

  • 针对每个函数 llvm::Function。

  • 适用于优化单个函数内的代码，例如循环优化、死代码删除等。

3、 Basic Block Pass

  • 针对函数内的每个基本块（Basic Block）。

  • 通常用于优化基本块内部，例如指令合并、无用指令消除等。

6. Pass 的实现

6.1 实现 Module Pass

创建 MyModulePass.cpp，定义一个模块级别的 Pass，run 函数实现了对模块的遍历，并输出每个函数的名称。

#include "llvm/IR/PassManager.h" // 包含 LLVM 新 Pass Manager 的头文件 #include "llvm/Passes/PassBuilder.h" // 提供 PassBuilder，用于注册和管理 Pass #include "llvm/Passes/PassPlugin.h" // 用于实现动态插件的接口 #include "llvm/IR/Module.h" // 定义了 Module 类，用于表示 LLVM IR 的顶层结构 #include "llvm/Support/raw_ostream.h" // 提供 LLVM 的输出支持，如 errs() 输出到标准错误流 using namespace llvm; // 使用 LLVM 命名空间简化代码 // 定义一个 Module Pass // Module Pass 是对整个模块进行操作的 Pass struct MyModulePass : PassInfoMixin<MyModulePass> { // run 函数：Pass 的主入口，用于实现实际的操作逻辑 // 参数说明 // Module &M: 表示当前处理的模块 // ModuleAnalysisManager &MAM: 提供对模块级分析的访问 PreservedAnalyses run(Module &M, ModuleAnalysisManager &MAM) { // 输出当前模块的名称 errs() << "Processing Module: " << M.getName() << "\n"; // 遍历模块中的每个函数 for (auto &F: M) { // 输出每个函数的名称 errs() << "Function: " << F.getName() << "\n"; } // 返回 PreservedAnalyses::all()，表示此 Pass 不修改 IR return PreservedAnalyses::all(); } }; // 动态插件入口函数，LLVM 在加载插件时会调用此函数 // 函数名固定为 llvmGetPassPluginInfo，返回插件的描述信息 extern "C" PassPluginLibraryInfo llvmGetPassPluginInfo() { // 返回插件的信息 return { LLVM_PLUGIN_API_VERSION, // LLVM 插件 API 的版本号 "MyPass", // 插件的名称 LLVM_VERSION_STRING, // 当前 LLVM 的版本号 [](PassBuilder &PB) { // PassBuilder 的回调函数，用于注册 Pass // 注册解析 Pipeline 的回调函数 PB.registerPipelineParsingCallback( [](StringRef Name, ModulePassManager &MPM, ArrayRef<PassBuilder::PipelineElement>) { // 检查 Pipeline 中的 Pass 名称是否为 "my-module-pass" if (Name == "my-module-pass") { // 将 MyModulePass 注册到模块 Pass 管理器中 MPM.addPass(MyModulePass()); return true; // 表示 Pass 已成功注册 } return false; // 名称不匹配，忽略 }); }}; }

6.2 实现 Function / Basic Block Pass

创建 MyFunctionPass.cpp，定义一个函数级别的 Pass，run 遍历函数中的基本块以及基本块中的每条指令，并将其输出。

#include "llvm/IR/PassManager.h" // 包含 LLVM 新 Pass 管理器的头文件 #include "llvm/Passes/PassBuilder.h" // 提供 PassBuilder，用于构建和注册 Pass #include "llvm/Passes/PassPlugin.h" // 提供 Pass 插件接口的支持 #include "llvm/IR/Module.h" // 定义 LLVM IR 的模块类 #include "llvm/Support/raw_ostream.h" // 提供 LLVM 的输出支持，比如 errs() using namespace llvm; // 使用 LLVM 的命名空间，简化后续代码编写 // 定义一个函数级别的 Pass struct MyFunctionPass : public PassInfoMixin<MyFunctionPass> { // 函数级别的运行入口 // 参数 // - Function &F: 当前正在处理的函数 // - FunctionAnalysisManager &FAM: 函数级别的分析管理器 PreservedAnalyses run(Function &F, FunctionAnalysisManager &FAM) { // 输出当前函数的名称 errs() << "Processing Function: " << F.getName() << "\n"; // 遍历函数中的每个基本块（Basic Block） for (auto &BB : F) { errs() << "Basic Block:\n"; // 遍历基本块中的每条指令 for (auto &I : BB) { // 输出当前指令 errs() << I << "\n"; } } // 返回 PreservedAnalyses::all()，表明该 Pass 不修改 IR return PreservedAnalyses::all(); } }; // 定义插件的入口函数，注册 Pass 到 Pass 管理器 llvm::PassPluginLibraryInfo getPassPluginInfo() { // 返回插件的元信息 return { LLVM_PLUGIN_API_VERSION, // LLVM 插件的 API 版本 "MyPass", // 插件名称 LLVM_VERSION_STRING, // 当前 LLVM 的版本号 [](PassBuilder &PB) { // 一个回调，用于将 Pass 注册到 PassBuilder 中 // 注册管道解析回调函数，用于支持命令行参数调用 PB.registerPipelineParsingCallback( [](StringRef Name, FunctionPassManager &FPM, ArrayRef<PassBuilder::PipelineElement>) { // 检查命令行中的 Pass 名称是否匹配 "my-function-pass" if (Name == "my-function-pass") { // 如果匹配，将自定义 Pass 添加到函数 Pass 管理器中 FPM.addPass(MyFunctionPass()); return true; // 表明注册成功 } return false; // 未匹配，跳过此 Pass }); }}; } // 必须导出符号 `llvmGetPassPluginInfo`，这是 LLVM 插件的入口点 extern "C" LLVM_ATTRIBUTE_WEAK ::llvm::PassPluginLibraryInfo llvmGetPassPluginInfo() { return getPassPluginInfo(); // 调用自定义的插件入口函数 }

6.3 编译 Pass

创建 CMake 项目配置文件 CMakeLists.txt，内容如下

cmake_minimum_required(VERSION 4.20.0) # 设置 LLVM 安装目录的路径，LLVM_DIR 指向 LLVM 的 cmake 配置目录。 #set(LLVM_DIR "D:/Projects/llvm-project/build/lib/cmake/llvm") # 项目名称 project(pass) # 查找已安装的 LLVM，要求是通过 CONFIG 模式查找 find_package(LLVM REQUIRED CONFIG) # 将 LLVM 的 CMake 模块路径添加到 CMake 模块路径中 list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH "${LLVM_CMAKE_DIR}") # 包含 LLVM 的 CMake 配置文件，用于导入其编译选项和头文件路径 include(LLVMConfig) # 设置 C++ 标准为 C++17，并强制启用标准特性 set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED YES) set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS NO) # /MD 使用多线程的动态运行时库（Release 模式常用）。 # /MDd 使用多线程的动态运行时库（带调试符号，Debug 模式）。 set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} /MD") # 设置 LLVM 编译标志 separate_arguments(LLVM_DEFINITIONS_LIST NATIVE_COMMAND ${LLVM_DEFINITIONS}) add_definitions(${LLVM_DEFINITIONS_LIST}) # 包含 LLVM 头文件路径 include_directories(${LLVM_INCLUDE_DIRS}) # 链接 LLVM 的库目录，确保链接阶段可以找到需要的库 link_directories(${LLVM_LIBRARY_DIRS}) # 添加自定义 Pass add_library(MyPass SHARED MyFunctionPass.cpp # MyModulePass.cpp ) # 自动映射并链接需要的 LLVM 组件库（如 core、support 等） llvm_map_components_to_libnames(LLVM_LIBS core support) # 将生成的共享库与必要的 LLVM 库链接起来 target_link_libraries(MyPass ${LLVM_LIBS}) # 在 Windows 平台上，显式指定要导出的符号（如 llvmGetPassPluginInfo） if (WIN32) # 使用 export.def 文件来控制导出符号 set_target_properties(MyPass PROPERTIES LINK_FLAGS "/DEF:${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/export.def") endif ()

在 Windows 上，动态链接库（DLL）的符号导出通常需要显式指定。否则，运行时的链接器（linker）无法正确找到并加载这些符号。

创建一个 export.def 文件，用于显式导出 llvmGetPassPluginInfo

LIBRARY MyPass EXPORTS llvmGetPassPluginInfo

参数说明：

  • LIBRARY: DLL 的名称（不需要扩展名），这里是 MyPass。

  • EXPORTS: 列出需要导出的函数名。

执行下面命令编译 pass

# 创建 build 目录 mkdir build && cd build # 运行 CMake 命令生成构建文件 cmake -G "Ninja" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug .. # 编译项目 cmake --build .

编译完成后，可以看到 MyPass.dll 以及生成在 build 目录

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6.4 测试

编译插件后，可以通过 opt 命令运行 Pass

其中：

  • -load-pass-plugin 加载插件。

  • -passes 指定运行的 Pass 名称。

创建 test.ll LLVM IR 文件，内容如下

define i32 @main() { ret i32 0 }

使用 opt 工具加载 MyPass.dll 插件，运行自定义的 my-function-pass ，对 test.ll 进行优化处理，并将结果输出到 test_opt.ll。

opt --load-pass-plugin=./MyPass.dll --passes=my-function-pass -S ../test.ll -o ../test_opt.ll Processing Function: main Basic Block: ret i32 0

使用 opt 工具加载 MyPass.dll 插件，运行自定义的 my-module-pass ，对 test.ll 进行优化处理，并将结果输出到 test.bc。

opt --load-pass-plugin=./MyPass.dll --passes=my-module-pass ../test.ll -o ../test.bc Processing Module: ../test.ll Function: main

参考：

7. 使用 Clion 调试自定义 Pass

  1. 编辑 MyPass 运行/调试配置

  2. 可执行文件选择 opt 程序

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  1. 添加程序实参，比如
--load-pass-plugin="D:\Projects\MyPass\build\MyPass.dll" --passes=my-function-pass -S "D:\Projects\MyPass\test.ll" -o "D:\Projects\MyPass\test_opt.ll"
  1. 在 MyFunctionPass 的 run 函数中下断点，运行调试配置

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8. 实现函数名加密 Pass

8.1 编写 Pass 源码

创建 MD5FunctionNamePass.cpp，源码如下

#include "llvm/IR/PassManager.h" #include "llvm/Passes/PassPlugin.h" #include "llvm/Passes/PassBuilder.h" #include "llvm/IR/Function.h" #include "llvm/Support/MD5.h" #include "llvm/Support/raw_ostream.h" using namespace llvm; struct MD5FunctionNamePass : public PassInfoMixin<MD5FunctionNamePass> { PreservedAnalyses run(Function &F, FunctionAnalysisManager &) { // 获取函数名 std::string originalName = F.getName().str(); // 跳过外部声明（非定义的函数） if (F.isDeclaration()) { errs() << "Skipping external function: " << originalName << "\n"; return PreservedAnalyses::all(); // IR 未被修改 } // 排除标准库函数名 std::set<std::string> standardFunctions = {"printf", "sprintf", "vsprintf"}; if (standardFunctions.count(F.getName().str())) { errs() << "Skipping standard library function: " << F.getName() << "\n"; return PreservedAnalyses::all(); } // 排除 comdat 函数 if (F.getComdat()) { errs() << "Skipping comdat function: " << F.getName() << "\n"; return PreservedAnalyses::all(); } // 排除 "main" 函数 if (originalName == "main") { errs() << "Skipping encryption for function: " << originalName << "\n"; return PreservedAnalyses::all(); } // 打印原始函数名 errs() << "Original Function Name: " << originalName << "\n"; // 计算 MD5 哈希值 MD5 hash; MD5::MD5Result result; hash.update(originalName); hash.final(result); // 转换 MD5 结果为字符串 SmallString<32> hashString; MD5::stringifyResult(result, hashString); errs() << "MD5 Hash: " << hashString << "\n"; // 修改函数名为哈希值 F.setName(hashString); return PreservedAnalyses::none(); // 函数 IR 已被修改 } // 当函数带有 optnone 属性时，Pass 默认会被跳过。通过重写 isRequired，可以强制框架认为当前 Pass 对所有函数都是必要的。 static bool isRequired() { return true; } }; // 插件入口 llvm::PassPluginLibraryInfo getPassPluginInfo() { errs() << "MD5FunctionNamePass Plugin Loaded Successfully.\n"; return {LLVM_PLUGIN_API_VERSION, "MD5FunctionNamePass", LLVM_VERSION_STRING, [](PassBuilder &PB) { PB.registerPipelineParsingCallback( [](StringRef Name, FunctionPassManager &FPM, ArrayRef<PassBuilder::PipelineElement>) { if (Name == "md5-function-name-pass") { FPM.addPass(MD5FunctionNamePass()); return true; } return false; }); }}; } extern "C" LLVM_ATTRIBUTE_WEAK ::llvm::PassPluginLibraryInfo llvmGetPassPluginInfo() { return getPassPluginInfo(); }

8.2 CMakeLists.txt

创建 CMakeLists.txt，内容如下

cmake_minimum_required(VERSION 3.20) project(MD5FunctionNamePass) # 设置 LLVM 安装目录的路径，LLVM_DIR 指向 LLVM 的 cmake 配置目录。 set(LLVM_DIR "D:/Projects/llvm-project/build/lib/cmake/llvm") find_package(LLVM REQUIRED CONFIG) list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH "${LLVM_CMAKE_DIR}") include(LLVMConfig) set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) include_directories(${LLVM_INCLUDE_DIRS}) link_directories(${LLVM_LIBRARY_DIRS}) # 添加自定义 Pass add_library(MD5FunctionNamePass SHARED MD5FunctionNamePass.cpp ) # 链接 LLVM 支持库 llvm_map_components_to_libnames(LLVM_LIBS core support) target_link_libraries(MD5FunctionNamePass ${LLVM_LIBS}) if (WIN32) set_target_properties(MD5FunctionNamePass PROPERTIES LINK_FLAGS "/DEF:${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/export.def") endif ()

8.3 导入项目到CLion

导入项目到 CLion，打开 CMakeLists.txt，作为项目打开

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工具链选择 Visual Studio

word/media/image12.png 关于工具链的配置可以参考：LLVM 全面解析：NDK 为什么离不开它？如何亲手编译调试 clang

8.4 编译

# 进入 build 目录 cd cmake-build-debug-visual-studio # 编译项目 ninja MD5FunctionNamePass

编译完成，MD5FunctionNamePass.dll 就在在 build 目录下

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8.5 测试

新建 hello.c，内容如下

#include <stdio.h> const char *getHello() { return "Hello,"; } const char *getWorld() { return "World!"; } // 主函数 int main() { // 调用两个函数并打印结果 const char *hello = getHello(); const char *world = getWorld(); printf("%s %s\n", hello, world); return 0; }

把 hello.c 转换为 hello.ll

clang -S -emit-llvm ../hello.c -o ../hello.ll

使用 md5-function-name-pass 优化 test.ll，导出优化后的 IR 文件 test_opt.ll

opt --load-pass-plugin=./MD5FunctionNamePass.dll --passes=md5-function-name-pass -S ../hello.ll -o ../hello_opt.ll MD5FunctionNamePass Plugin Loaded Successfully. Skipping standard library function: sprintf Skipping standard library function: vsprintf Skipping comdat function: _snprintf Skipping comdat function: _vsnprintf Original Function Name: getHello MD5 Hash: 9d55bba946**********d85490c913 Original Function Name: getWorld MD5 Hash: f612c236a8**********efab4376d2 Skipping encryption for function: main Skipping standard library function: printf Skipping comdat function: _vsprintf_l Skipping comdat function: _vsnprintf_l Skipping comdat function: __local_stdio_printf_options Skipping comdat function: _vfprintf_l

打开 test_opt.ll 可以看到 getHello 和 getWorld 函数名字都已经替换成 MD5 加密串了

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使用 clang 把 test_opt.ll 编译成可执行程序

clang ../hello_opt.ll -o hello_opt.exe

运行 hello_opt.exe，正常输出 Hello, World!

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9. clang 使用自定义 Pass

运行以下命令直接加载插件并应用于编译流程

clang -Xclang -load -Xclang ./MD5FunctionNamePass.dll ../hello.c -o hello.exe

或者

clang -Xclang -fpass-plugin=./MD5FunctionNamePass.dll ../hello.c -o hello.exe

10. 定制 clang 自动加载 Pass 插件

定制化 clang，让其在运行时自动加载自定义的 Pass 插件。

10.1. 编写导出接口

编写导出函数，创建 pass 并添加到 FunctionPassManager

extern "C" __declspec(dllexport) void __stdcall clangAddPass( FunctionPassManager &FPM) { errs() << "call clangAddPass.\n"; // 将Pass添加到PassManager FPM.addPass(MD5FunctionNamePass()); }

执行 ninja 命令重新编译 dll ，并把 dll 文件复制到 clang 可执行文件同级目录下。

10.2. 修改 BackendUtil.cpp

BackendUtil.cpp 是代码生成阶段调用 Pass 的地方。

代码路径：llvm-project/clang/lib/CodeGen/BackendUtil.cpp

编写一个函数，用于加载 dll，并调用 dll 中的导出函数 clangAddPass，代码如下

#if defined(_WIN32) || defined(_WIN64) // Windows 平台 #include <windows.h> // Windows 的动态库加载 API static void registerMD5FunctionNamePassPlugin(FunctionPassManager &FPM) { errs() << "call registerMD5FunctionNamePassPlugin.\n"; // 动态加载 MD5FunctionNamePass.dll HMODULE PluginHandle = LoadLibrary(TEXT("MD5FunctionNamePass.dll")); if (!PluginHandle) { errs() << "Failed to load plugin: MD5FunctionNamePass.dll\n"; return; } // 查找 DLL 导出的函数 clangAddPass using AddPassFuncType = void(__stdcall *)(FunctionPassManager &); auto AddPass = (AddPassFuncType)GetProcAddress(PluginHandle, "clangAddPass"); if (!AddPass) { errs() << "Failed to find exported function: clangAddPass\n"; FreeLibrary(PluginHandle); return; } AddPass(FPM); // 调用动态库中的注册逻辑 llvm::errs() << "Successfully added md5-function-pass.\n"; } #endif

把上面代码添加到 BackendUtil.cpp 顶部区域

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搜索 if (!CodeGenOpts.DisableLLVMPasses) 在该判断代码块后面加上下面代码，动态加载插件并调用注册函数

#if defined(_WIN32) || defined(_WIN64) // 判断是否为 Windows 平台 // 创建一个 FunctionPassManager 对象，用于管理和调度函数级的 Pass FunctionPassManager FPM; // 调用动态加载的插件注册函数，将 MD5FunctionNamePass 添加到 FunctionPassManager 中 registerMD5FunctionNamePassPlugin(FPM); // 将 FunctionPassManager 适配为 ModulePassManager 所需要的格式，并添加到 ModulePassManager 中 // 这样就能将 FunctionPass 管道添加到模块级别的优化管道中 MPM.addPass(createModuleToFunctionPassAdaptor(std::move(FPM))); #endif

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最后，执行 ninja clang 重新编译 clang。

10.3 测试

调用 clang 把 hello.c 编译成 IR 文件

D:\Projects\llvm-project\build>clang -S -emit-llvm hello.c -o hello.ll call registerMD5FunctionNamePassPlugin. call clangAddPass. Successfully added md5-function-pass. Skipping standard library function: sprintf Skipping standard library function: vsprintf Skipping comdat function: _snprintf Skipping comdat function: _vsnprintf Original Function Name: getHello MD5 Hash: 9d55bba946**********d85490c913 Original Function Name: getWorld MD5 Hash: f612c236a8**********efab4376d2 Skipping encryption for function: main Skipping standard library function: printf Skipping comdat function: _vsprintf_l Skipping comdat function: _vsnprintf_l Skipping comdat function: __local_stdio_printf_options Skipping comdat function: _vfprintf_l

可以看到 getHello 和 getWorld 函数名字都已经替换成 MD5 加密串了

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完整源码

开源地址：https://github.com/CYRUS-STUDIO/MD5FunctionNamePass