**LLVM** (alkuaan engl. *Low Level Virtual Machine*) on ohjelmointikielen kääntäjän kehittämiseen tarkoitettu infrastruktuuri. LLVM-järjestelmän avulla ohjelmakoodille voidaan suorittaa erilaisia optimointeja – käännöksen, linkityksen, ajon tai ohjelman joutenolon aikana. LLVM on julkaistu BSD-lisenssin muunnoksella (University of Illinois/NCSA Open Source License).

LLVM toteuttaa kääntäjien toiminnan keski- ja loppuosan, eli toimenpiteet jotka ovat lähes samoja kaikkien konekieleksi käännettävien ohjelmien osalta. LLVM:n päälle voidaan rakentaa käännösprosessin "etupää", eli ohjelmointikielen tulkinta. Kääntäjäohjelma kutsuu LLVM-kirjastoa, joka tuottaa IR-välikielen (engl. *Intermediate Representation*). LLVM-infrastruktuuri optimoi välikielen. Loppuvaiheessa välikieli muunnetaan kohdejärjestelmän konekieleksi.

Lyhenne LLVM tarkoitti alun pitäen "Low Level Virtual Machine", mutta projektin kasvaessa nimestä luovuttiin ja lyhenne ei nykyisin tarkoita mitään. LLVM on "kattoprojekti", jota käytetään keskeisistä komponenteista: välikielestä (LLVM IF) ja sen käsittelystä, debuggerista (LLDB) ja LLVM:n omasta C++-kirjastosta (libc++).

Historia
--------

LLVM-projekti alkoi vuonna 2003 Illinois'n yliopistossa (Urbana–Champaign).

Nykyisin suurin LLVM:n kehittäjä on Apple; LLVM-järjestelmä onkin keskeinen komponentti uusimpien Mac OS X- ja iOS-järjestelmien kehitystyökaluissa. Myös Sony käyttää LLVM:ää PlayStation 4 -kehitysympäristössä. Microsoft tarjoaa Clang-kääntäjän optiona Visual Studiossa.

Monet Linux-jakelut tukevat LLVM:ää, useimmiten rinnakkaisena vaihtoehtona GCC:lle. Useimmat Linux-jakelut eivät ole siirtyneet GCC:stä Clang-kääntäjään, koska Linux-ytimen kääntäminen vaatii käytännössä GCC:n. Google tukee Clang-kääntäjän kehittämistä Linux-ytimen käännökseen vaihtoehtona GCC:lle. Vastaavasti esimerkiksi FreeBSD käyttää monilla alustoilla Clangia pääasiallisena kääntäjänään.

LLVM-pohjaiset kääntäjät
------------------------

LLVM oli aluksi suunniteltu GCC:n loppuvaiheiden korvaajaksi, joten monia GCC-pohjaisia kääntäjien etupäitä on muunnettu LLVM-pohjaisiksi. Monia kääntäjiä on kehitetty tukemaan suoraan LLVM-infrastruktuuria.

### Clang

Clang on LLVM-projektin oma C/C++/Objective-C -kääntäjä *etupää* (*front-end*).

Clang on tuettu Applen Xcode kehitysympäristössä.

Clang sisältää staattisen analyysin tuen.

### DragonEgg

GCC:lle on kehitetty laajennos nimeltä DragonEgg, jonka avulla GCC voi tuottaa LLVM-välikieltä. GCC:tä käytetään vain käännösprosessin etupäänä.

### Emscripten

Emscripten tuottaa LLVM:n avulla JavaScript-koodia WebAssembly-alustalle (aikaisemmin WebAssemblyn edeltäjälle asm.js). WebAssembly on uusimpien selaimien tukema JavaScript-laajennos, jonka avulla JavaScript-ohjelmat voivat toimia lähes yhtä tehokkaasti kuin natiivit ohjelmistot, ja voivat käyttää HTML5:n tarjoamia selainominaisuuksia, kuten 2D/3D-grafiikkaa ja ääntä. Emscriptenin avulla C- tai C++ -ohjelmistoja voidaan kääntää suoraan selaimissa toimiviksi. Monia C/C++ -kirjastoja on sovitettu toimivaksi Emscriptenin kanssa.

Laajamittaisimmat Emscripteniin pohjautuvat projekti ovat Internet Archiven tukemat JSMESS- ja DOSBox -projektit, joiden avulla erilaisia vanhoja ohjelmistoja ja pelejä voidaan emuloida suoraan selaimissa.

### Flang

Flang on Fortran-kielen *etupää* (*front-end*), joka julkaistu versiossa 11.0. Tuki on vielä kokeellinen.

### Rust

Rust on ohjelmointikieli, jonka referenssikääntäjän (rustc) kehittäminen alkoi alusta alkaen LLVM:n päällä.

Alustatuki
----------

Tuettuja käyttöjärjestelmiä ovat:

* Linux
* Windows
* Mac OS
* iOS

Tuettuja suoritinarkkitehtuureja ovat:

* ARM
* x86
* x86-64
* MIPS
* POWER/PowerPC
* SPARC
* Alpha
* System z
* MSP430
* XCore

Lähteet
-------

1. ↑  Release 18.1.3, 3. huhtikuuta 2024 (viitattu 4. huhtikuuta 2024). Tieto on haettu Wikidatasta.
2. ↑  LLVM Language Reference Manual *llvm.org*. Viitattu 16.2.2017.
3. ↑
4. ↑
5. ↑  Michael Larabel: Sony Continues Tuning AMD Jaguar Support Within The LLVM Clang Compiler *phoronix.com*.  21.8.2019. Viitattu 3.9.2019. (englanniksi)
6. ↑  Building the kernel with clang LWN.net. Viitattu 30.9.2017.
7. ↑  LLVM Compiler Overview *developer.apple.com*. Viitattu 9.2.2017.
8. ↑  Apple's other open secret: the LLVM Compiler *appleinsider.com*. Viitattu 9.2.2017.
9. ↑  Clang Static Analyzer *clang-analyzer.llvm.org*. Viitattu 3.9.2019. (englanniksi)
10. 1 2  Flang 11.0.0 Release Notes *releases.llvm.org*. Viitattu 13.10.2020. (englanniksi)
11. ↑  LLVM Features *llvm.org*. Viitattu 8.3.2020. (englanniksi)

Aiheesta muualla
----------------

* LLVM projektin viralliset sivut (englanniksi)
* Linux Foundationin projekti (englanniksi)