¿Qué hace ENABLE_BITCODE en xcode 7?

Tengo un problema con el término de código de bits incrustado.
¿Qué es el código de bits incrustado?
¿Cuándo habilitarlo ENABLE_BITCODEen el nuevo Xcode?
¿Qué sucede con el binario cuando está habilitado ENABLE_BITCODEen Xcode 7?

Jan 01 '70 08:01 damithH

¿Qué es el código de bits incrustado?

Según los documentos :

Bitcode es una representación intermedia de un programa compilado. Las aplicaciones que cargue en iTunes Connect que contengan código de bits se compilarán y vincularán en la App Store. Incluir código de bits permitirá a Apple volver a optimizar el binario de su aplicación en el futuro sin la necesidad de enviar una nueva versión de su aplicación a la tienda.

Actualización: esta frase en "Nuevas funciones en Xcode 7" me hizo pensar durante mucho tiempo que se necesita Bitcode para Slicing para reducir el tamaño de la aplicación:

Cuando archivas para enviarlas a la App Store, Xcode compilará tu aplicación en una representación intermedia. Luego, la App Store compilará el código de bits en ejecutables de 64 o 32 bits, según sea necesario.

Sin embargo, eso no es cierto, Bitcode y Slicing funcionan de forma independiente: Slicing se trata de reducir el tamaño de la aplicación y generar variantes de paquetes de aplicaciones, y Bitcode se trata de ciertas optimizaciones binarias. Verifiqué esto verificando las arquitecturas incluidas en los ejecutables de aplicaciones que no son de código de bits y descubriendo que solo incluyen las necesarias.

Bitcode permite que otro componente de App Thinning llamado Slicing genere variantes de paquetes de aplicaciones con ejecutables particulares para arquitecturas particulares; por ejemplo, la variante de iPhone 5S incluirá solo el ejecutable arm64, iPad Mini armv7, etc.

¿Cuándo habilitar ENABLE_BITCODE en el nuevo Xcode?

Para las aplicaciones de iOS, el código de bits es el predeterminado, pero opcional. Si proporciona código de bits, todas las aplicaciones y marcos del paquete de aplicaciones deben incluir código de bits. Para las aplicaciones watchOS y tvOS, se requiere código de bits.

¿Qué sucede con el binario cuando ENABLE_BITCODE está habilitado en el nuevo Xcode?

De la referencia de Xcode 7:

Activar esta configuración indica que el objetivo o proyecto debe generar código de bits durante la compilación para plataformas y arquitecturas que lo admitan. Para las compilaciones de archivos, se generará un código de bits en el binario vinculado para enviarlo a la tienda de aplicaciones. Para otras compilaciones, el compilador y el vinculador verificarán si el código cumple con los requisitos para la generación de código de bits, pero no generarán código de bits real.

Aquí hay un par de enlaces que ayudarán a comprender mejor Bitcode :

• Código de bits desmitificado
• Por qué no habilito Bitcode

Jun 14 '2015 15:06 Maxim Pavlov

Dado que la pregunta exacta es "¿qué hace habilitar el código de bits?", me gustaría brindar algunos detalles técnicos que he descubierto hasta ahora. La mayor parte de esto es prácticamente imposible de entender con 100% de certeza hasta que Apple publique el código fuente de este compilador.

Primero, el código de bits de Apple no parece ser lo mismo que el código de bytes de LLVM. Al menos, no he podido encontrar ningún parecido entre ellos. Parece tener un encabezado propietario (siempre comienza con "xar!") y probablemente alguna referencia mágica en el tiempo del enlace que evita la duplicación de datos. Si escribe una cadena codificada, esta cadena solo se colocará en los datos una vez, en lugar de dos veces como se esperaría si fuera un código de bytes LLVM normal.

En segundo lugar, el código de bits en realidad no se incluye en el archivo binario como una arquitectura separada, como podría esperarse. No se envía de la misma manera que, por ejemplo, x86 y ARM se colocan en un binario (archivo FAT). En su lugar, utilizan una sección especial en el binario MachO específico de la arquitectura denominada "__LLVM" que se envía con cada arquitectura admitida (es decir, duplicada). Supongo que esto es un defecto de su sistema compilador y puede solucionarse en el futuro para evitar la duplicación.

Código C (compilado con clang -fembed-bitcode hi.c -S -emit-llvm):

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("hi there!");
    return 0;
}

Salida de infrarrojos LLVM:

; ModuleID = '/var/folders/rd/sv6v2_f50nzbrn4f64gnd4gh0000gq/T/hi-a8c16c.bc'
target datalayout = "e-m:o-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-apple-macosx10.10.0"

@.str = private unnamed_addr constant [10 x i8] c"hi there!\00", align 1
@llvm.embedded.module = appending constant [1600 x i8] c"\DE\C0\17\0B\00\00\00\00\14\00\00\00$\06\00\00\07\00\00\01BC\C0\DE!\0C\00\00\86\01\00\00\0B\82 \00\02\00\00\00\12\00\00\00\07\81#\91A\C8\04I\06\1029\92\01\84\0C%\05\08\19\1E\04\8Bb\80\10E\02B\92\0BB\84\102\148\08\18I\0A2D$H\0A\90!#\C4R\80\0C\19!r$\07\C8\08\11b\A8\A0\A8@\C6\F0\01\00\00\00Q\18\00\00\C7\00\00\00\1Bp$\F8\FF\FF\FF\FF\01\90\00\0D\08\03\82\1D\CAa\1E\E6\A1\0D\E0A\1E\CAa\1C\D2a\1E\CA\A1\0D\CC\01\1E\DA!\1C\C8\010\87p`\87y(\07\80p\87wh\03s\90\87ph\87rh\03xx\87tp\07z(\07yh\83r`\87th\07\80\1E\E4\A1\1E\CA\01\18\DC\E1\1D\DA\C0\1C\E4!\1C\DA\A1\1C\DA\00\1E\DE!\1D\DC\81\1E\CAA\1E\DA\A0\1C\D8!\1D\DA\A1\0D\DC\E1\1D\DC\A1\0D\D8\A1\1C\C2\C1\1C\00\C2\1D\DE\A1\0D\D2\C1\1D\CCa\1E\DA\C0\1C\E0\A1\0D\DA!\1C\E8\01\1D\00s\08\07v\98\87r\00\08wx\876p\87pp\87yh\03s\80\876h\87p\A0\07t\00\CC!\1C\D8a\1E\CA\01 \E6\81\1E\C2a\1C\D6\A1\0D\E0A\1E\DE\81\1E\CAa\1C\E8\E1\1D\E4\A1\0D\C4\A1\1E\CC\C1\1C\CAA\1E\DA`\1E\D2A\1F\CA\01\C0\03\80\A0\87p\90\87s(\07zh\83q\80\87z\00\C6\E1\1D\E4\A1\1C\E4\00 \E8!\1C\E4\E1\1C\CA\81\1E\DA\C0\1C\CA!\1C\E8\A1\1E\E4\A1\1C\E6\01X\83y\98\87y(\879`\835\18\07|\88\03;`\835\98\87y(\076X\83y\98\87r\90\036X\83y\98\87r\98\03\80\A8\07w\98\87p0\87rh\03s\80\876h\87p\A0\07t\00\CC!\1C\D8a\1E\CA\01 \EAa\1E\CA\A1\0D\E6\E1\1D\CC\81\1E\DA\C0\1C\D8\E1\1D\C2\81\1E\00s\08\07v\98\87r\006\C8\88\F0\FF\FF\FF\FF\03\C1\0E\E50\0F\F3\D0\06\F0 \0F\E50\0E\E90\0F\E5\D0\06\E6\00\0F\ED\10\0E\E4\00\98C8\B0\C3<\94\03@\B8\C3;\B4\819\C8C8\B4C9\B4\01<\BCC:\B8\03=\94\83<\B4A9\B0C:\B4\03@\0F\F2P\0F\E5\00\0C\EE\F0\0Em`\0E\F2\10\0E\EDP\0Em\00\0F\EF\90\0E\EE@\0F\E5 \0FmP\0E\EC\90\0E\ED\D0\06\EE\F0\0E\EE\D0\06\ECP\0E\E1`\0E\00\E1\0E\EF\D0\06\E9\E0\0E\E60\0Fm`\0E\F0\D0\06\ED\10\0E\F4\80\0E\809\84\03;\CCC9\00\84;\BCC\1B\B8C8\B8\C3<\B4\819\C0C\1B\B4C8\D0\03:\00\E6\10\0E\EC0\0F\E5\00\10\F3@\0F\E10\0E\EB\D0\06\F0 \0F\EF@\0F\E50\0E\F4\F0\0E\F2\D0\06\E2P\0F\E6`\0E\E5 \0Fm0\0F\E9\A0\0F\E5\00\E0\01@\D0C8\C8\C39\94\03=\B4\C18\C0C=\00\E3\F0\0E\F2P\0Er\00\10\F4\10\0E\F2p\0E\E5@\0Fm`\0E\E5\10\0E\F4P\0F\F2P\0E\F3\00\AC\C1<\CC\C3<\94\C3\1C\B0\C1\1A\8C\03>\C4\81\1D\B0\C1\1A\CC\C3<\94\03\1B\AC\C1<\CCC9\C8\01\1B\AC\C1<\CCC9\CC\01@\D4\83;\CCC8\98C9\B4\819\C0C\1B\B4C8\D0\03:\00\E6\10\0E\EC0\0F\E5\00\10\F50\0F\E5\D0\06\F3\F0\0E\E6@\0Fm`\0E\EC\F0\0E\E1@\0F\809\84\03;\CCC9\00\00I\18\00\00\02\00\00\00\13\82`B \00\00\00\89 \00\00\0D\00\00\002\22\08\09 d\85\04\13\22\A4\84\04\13\22\E3\84\A1\90\14\12L\88\8C\0B\84\84L\100s\04H*\00\C5\1C\01\18\94`\88\08\AA0F7\10@3\02\00\134|\C0\03;\F8\05;\A0\836\08\07x\80\07v(\876h\87p\18\87w\98\07|\88\038p\838\80\037\80\83\0DeP\0Em\D0\0Ez\F0\0Em\90\0Ev@\07z`\07t\D0\06\E6\80\07p\A0\07q \07x\D0\06\EE\80\07z\10\07v\A0\07s \07z`\07t\D0\06\B3\10\07r\80\07:\0FDH #EB\80\1D\8C\10\18I\00\00@\00\00\C0\10\A7\00\00 \00\00\00\00\00\00\00\868\08\10\00\02\00\00\00\00\00\00\90\05\02\00\00\08\00\00\002\1E\98\0C\19\11L\90\8C\09&G\C6\04C\9A\22(\01\0AM\D0i\10\1D]\96\97C\00\00\00y\18\00\00\1C\00\00\00\1A\03L\90F\02\134A\18\08&PIC Level\13\84a\D80\04\C2\C05\08\82\83c+\03ab\B2j\02\B1+\93\9BK{s\03\B9q\81q\81\01A\19c\0Bs;k\B9\81\81q\81q\A9\99q\99I\D9\10\14\8D\D8\D8\EC\DA\5C\DA\DE\C8\EA\D8\CA\5C\CC\D8\C2\CE\E6\A6\04C\1566\BB6\974\B227\BA)A\01\00y\18\00\002\00\00\003\08\80\1C\C4\E1\1Cf\14\01=\88C8\84\C3\8CB\80\07yx\07s\98q\0C\E6\00\0F\ED\10\0E\F4\80\0E3\0CB\1E\C2\C1\1D\CE\A1\1Cf0\05=\88C8\84\83\1B\CC\03=\C8C=\8C\03=\CCx\8Ctp\07{\08\07yH\87pp\07zp\03vx\87p \87\19\CC\11\0E\EC\90\0E\E10\0Fn0\0F\E3\F0\0E\F0P\0E3\10\C4\1D\DE!\1C\D8!\1D\C2a\1Ef0\89;\BC\83;\D0C9\B4\03<\BC\83<\84\03;\CC\F0\14v`\07{h\077h\87rh\077\80\87p\90\87p`\07v(\07v\F8\05vx\87w\80\87_\08\87q\18\87r\98\87y\98\81,\EE\F0\0E\EE\E0\0E\F5\C0\0E\EC\00q \00\00\05\00\00\00&`<\11\D2L\85\05\10\0C\804\06@\F8\D2\14\01\00\00a \00\00\0B\00\00\00\13\04A,\10\00\00\00\03\00\00\004#\00dC\19\020\18\83\01\003\11\CA@\0C\83\11\C1\00\00#\06\04\00\1CB\12\00\00\00\00\00\00\00\00\00\00\00\00\00\00\00", section "__LLVM,__bitcode"
@llvm.cmdline = appending constant [67 x i8] c"-triple\00x86_64-apple-macosx10.10.0\00-emit-llvm\00-disable-llvm-optzns\00", section "__LLVM,__cmdline"

; Function Attrs: nounwind ssp uwtable
define i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  store i32 0, i32* %1
  %2 = call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([10 x i8]* @.str, i32 0, i32 0))
  ret i32 0
}

declare i32 @printf(i8*, ...) #1

attributes #0 = { nounwind ssp uwtable "less-precise-fpmad"="false" "no-frame-pointer-elim"="true" "no-frame-pointer-elim-non-leaf" "no-infs-fp-math"="false" "no-nans-fp-math"="false" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="core2" "target-features"="+ssse3,+cx16,+sse,+sse2,+sse3" "unsafe-fp-math"="false" "use-soft-float"="false" }
attributes #1 = { "less-precise-fpmad"="false" "no-frame-pointer-elim"="true" "no-frame-pointer-elim-non-leaf" "no-infs-fp-math"="false" "no-nans-fp-math"="false" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="core2" "target-features"="+ssse3,+cx16,+sse,+sse2,+sse3" "unsafe-fp-math"="false" "use-soft-float"="false" }

!llvm.module.flags = !{!0}
!llvm.ident = !{!1}

!0 = !{i32 1, !"PIC Level", i32 2}
!1 = !{!"Apple LLVM version 7.0.0 (clang-700.0.53.3)"}

La matriz de datos que se encuentra en el IR también cambia según la optimización y otras configuraciones de generación de código de clang. Es completamente desconocido para mí en qué formato o algo está esto.

EDITAR:

Siguiendo la pista en Twitter, decidí revisar esto y confirmarlo. Seguí esta publicación de blog y utilicé su herramienta de extracción de código de bits para sacar el binario de Apple Archive del ejecutable MachO. Y después de extraer el Apple Archive con la utilidad xar, obtuve esto (convertido a texto con llvm-dis, por supuesto)

; ModuleID = '1'
target datalayout = "e-m:o-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-apple-macosx10.10.0"

@.str = private unnamed_addr constant [10 x i8] c"hi there!\00", align 1

; Function Attrs: nounwind ssp uwtable
define i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  store i32 0, i32* %1
  %2 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str, i32 0, i32 0))
  ret i32 0
}

declare i32 @printf(i8*, ...) #1

attributes #0 = { nounwind ssp uwtable "less-precise-fpmad"="false" "no-frame-pointer-elim"="true" "no-frame-pointer-elim-non-leaf" "no-infs-fp-math"="false" "no-nans-fp-math"="false" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="core2" "target-features"="+ssse3,+cx16,+sse,+sse2,+sse3" "unsafe-fp-math"="false" "use-soft-float"="false" }
attributes #1 = { "less-precise-fpmad"="false" "no-frame-pointer-elim"="true" "no-frame-pointer-elim-non-leaf" "no-infs-fp-math"="false" "no-nans-fp-math"="false" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="core2" "target-features"="+ssse3,+cx16,+sse,+sse2,+sse3" "unsafe-fp-math"="false" "use-soft-float"="false" }

!llvm.module.flags = !{!0}
!llvm.ident = !{!1}

!0 = !{i32 1, !"PIC Level", i32 2}
!1 = !{!"Apple LLVM version 7.0.0 (clang-700.1.76)"}

La única diferencia notable realmente entre el IR sin código de bits y el IR con código de bits es que los nombres de archivos se han reducido a solo 1, 2, etc. para cada arquitectura.

También confirmé que el código de bits incrustado en un binario se genera después de las optimizaciones. Si compila con -O3 y extrae el código de bits, será diferente que si compila con -O0.

Y solo para obtener crédito adicional, también confirmé que Apple no envía código de bits a los dispositivos cuando descargas una aplicación iOS 9. Incluyen una serie de otras secciones extrañas que no reconocí como __LINKEDIT, pero no incluyen __LLVM.__bundle y, por lo tanto, no parecen incluir código de bits en el binario final que se ejecuta en un dispositivo. Por extraño que parezca, Apple todavía envía binarios gruesos con código separado de 32/64 bits a dispositivos iOS 8.

Jun 24 '2015 15:06 Earlz

Código de bits (iOS, watchOS)

Bitcode es una representación intermedia de un programa compilado. Las aplicaciones que cargue en iTunes Connect que contengan código de bits se compilarán y vincularán en la App Store. Incluir código de bits permitirá a Apple volver a optimizar el binario de su aplicación en el futuro sin la necesidad de enviar una nueva versión de su aplicación a la tienda.

Básicamente, este concepto es algo similar a Java, donde el código de bytes se ejecuta en diferentes JVM y en este caso el código de bits se coloca en la tienda iTunes y, en lugar de proporcionar el código intermedio a diferentes plataformas (dispositivos), proporciona el código compilado que no necesita. cualquier máquina virtual para ejecutar.

Por lo tanto, necesitamos crear el código de bits una vez y estará disponible para dispositivos existentes o futuros. Es el dolor de cabeza de Apple compilar y hacerlo compatible con cada plataforma que tienen.

Los desarrolladores no tienen que realizar cambios y enviar la aplicación nuevamente para admitir nuevas plataformas.

Tomemos el ejemplo del iPhone 5s cuando Apple introdujo x64un chip en él. Aunque x86las aplicaciones eran totalmente compatibles con x64la arquitectura, para utilizar completamente la x64plataforma, el desarrollador debe cambiar la arquitectura o algún código. Una vez que haya terminado, la aplicación se enviará a la tienda de aplicaciones para su revisión.

Si este concepto de código de bits se lanzó antes, entonces nosotros, los desarrolladores, no tenemos que realizar ningún cambio para admitir la x64arquitectura de bits.

Jun 09 '2015 13:06 Inder Kumar Rathore