LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発

LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 2026/03/25 サイボウズ・ラボユース成果発表会安藤慎（メンター光成滋生さん）

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎安藤慎 / Arata
• 所属: 筑波大学情報学群情報科学類3年 • 興味: CTF、（デ）コンパイラなど • リンク集 ◦ 𝕏: @arata_nvm ◦ GitHub: @arata-nvm ◦ Blog: https://arata-nvm.hatenablog.com/ 2

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎取り組んだこと LLVMで使われるTableGenという言語向けの言語サーバーを開発した 3

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 TableGenで高速に入力補完が効きます推しポイント 4

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎既存のX86バックエンドのコードでもエラーなく高速に入力補完が効きます推しポイント 5
※約10万行

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 6 デモ: 既存の言語サーバー

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 7 デモ: 実装した言語サーバー

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • TableGen: LLVMで使用されるドメイン固有言語（DSL） ◦
C++のコードに変換して使うことが多い • 主な用途 ◦ LLVMのバックエンド定義 ◦ ClangのCLIオプション定義 ◦ MLIR（中間表現）のdialect定義 • LLVMにおける使用状況 (v22.1.1時点) ◦ 1,600ファイル以上 ◦ 95万行以上背景 / TableGenとは 8

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 class（抽象クラス）を定義できる背景 / TableGenでできること
9 class Reg<string name> { string Name = name; }

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 classを継承できる背景 / TableGenでできること
10 class Reg<string name> { string Name = name; } class GPR<string name>: Reg<name>;

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 def（具象クラス）を定義できる背景 / TableGenでできること
11 class Reg<string name> { string Name = name; } class GPR<string name>: Reg<name>; def R1: GPR<”R1”>;

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎繰り返しもできる背景 / TableGenでできること
12 class Reg<string name> { string Name = name; } class GPR<string name>: Reg<name>; foreach i = 1...16 in def R#i: GPR<”R”#i>;

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • TableGenの言語機能は複雑 ◦ どのようなシンボルがどのような名前で定義されるのか？
◦ multiclass, bang opsなどさらに複雑な機能も🫠 • 一方、TableGenの言語サーバー開発はあまり活発でない ◦ LLVM公式の言語サーバー: tablegen-lsp-server ◦ 最低限の機能は実装されており、小さいコードでは便利 ◦ コンパイラのコードを流用しており、応答速度や安定性に問題がある快適なTableGenの開発環境が整備されていない課題 / TableGenを使った開発のしにくさ 13

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 tablegen-lsp: 新しいTableGenの言語サーバー tablegen-lsp: https://github.com/arata-nvm/tablegen-lsp
• より多くの開発支援機能を実装 • インクリメンタル&エラー耐性のある解析 • Source Root設定機能 14

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎実装 / 言語サーバーの実装に必要なもの 15
tablegen-lsp （言語サーバー） VSCode TableGen ソースコード ① エディタと言語サーバー間で通信する ② TableGenのソースコードを解析する ※LSP対応ならVSCode以外のエディタでもよい

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 Q. TableGenのコンパイラのパース・解析処理を流用できる？ A. 厳しい。ユースケースが異なるため。
言語サーバー特有のユースケース: • コードがエラーを含んでいても解析する ◦ → エラーから復帰して解析を最後まで続けてほしい • 少しの変更が加えられたコードを繰り返し解析する ◦ → 前回の解析結果を再利用して高速に解析してほしい実装 / ② TableGenのソースコードを解析する 17

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 rust-analyzerの資産(rowan, salsa)をベースにTableGen のパース・解析処理を再実装 •
コードがエラーを含んでいても解析する ◦ rowan: エラーを含むコードでも構文木を構築できる ◦ エラーを含むファイルを開いてもクラッシュしない • 少しの変更が加えられたコードを繰り返し解析する ◦ salsa: 必要な再計算のみを行うincremental processingを実装 ◦ パース結果、解析結果等をキャッシュし、必要な分だけ更新する実装 / ② TableGenのソースコードを解析する 18

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎ただしTableGenの完全な再実装は厳しい • TableGen自体は現在もアップデートされ続けている •
新しい仕様に追従し続けるコストは大きい実装 / ② TableGenのソースコードを解析する 19

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎既存のLLVMのTableGen実装も併用して解析を行うように 2つの解析処理を使い分ける: 実装 /
② TableGenのソースコードを解析する 20 簡易解析 • 独自のパース・解析処理を使用 • 速いが、一部不正確 • 変更のたびに実行タイピング中に即座にエラー・補完等を提供できる完全解析 • LLVMのパース・解析処理を使用 • 遅いが、正確 • 非同期で定期的に実行インデックスを作成し、簡易解析の情報を補強する

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎そのほかの機能 • Source Root機能:
解析の基点となるファイルを固定する ◦ TeXのprimary ﬁle, Typstのpreview this ﬁleのような概念実装 / ② TableGenのソースコードを解析する 21

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • salsaのドキュメントが少ない/破壊的変更がある • VSCodeが若干LSPに従っていない箇所がある
• TableGenの一部の仕様はドキュメント化されていない • 言語サーバー自体のテスト・デバッグが難しい • デッドロックが頻繁に発生する • Windows向けの配布のためLLVMを自前でビルド • VSCodeのOutputビューでtablegen-lspが増殖する • 文脈に応じてシンボルの名前が変化する苦労した点 22

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • Compilation Databaseへの対応 ◦
CMakeが生成するtablegen_compile_commands.ymlを解釈 • TableGenコンパイラとの挙動差の修正 ◦ 誤ったエラーが表示されないようにする • さらなる言語機能の実装 ◦ signature help, semantic tokenなど今後の展望 23

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • 既存の言語サーバーに対する不満があった • 既存のTableGenコンパイラと連携し、高速かつ正確な
開発支援機能を提供する言語サーバーを実装した • TableGen向けの入力補完が使えるようになったまとめ 24

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • 2023/08/24 開発開始 •
2023/09/05 パーサ実装 • 2023/09/22 定義への移動を実装 • 2023/09/26 ドキュメントシンボルを実装 • 2023/10/12 ホバーを実装 • 2023/11/26 インレイヒントを実装 • 2023/12/02 Kernel/VM探検隊@北陸 Part 6で発表 • 2024/05/07 includeに対応 • 2024/05/21 参照への移動を実装 • 2025/01/18 ドキュメントリンク、折りたたみ範囲を実装付録 / 開発スケジュール（ラボユース以前） 25

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • 2025/06/01 Source Root設定機能を実装
• 2025/06/10 AsiaLLVMで発表 • 2025/10/03 LLVMのTableGen実装と連携して完全解析を実装 • 2025/11/14 型システムの実装 • ︙ 無限のバグ修正（X86のバックエンドをエラー0で解析できるように） • 2026/01/23 入力補完の実装 • 2026/02/13 解析のキャンセルを実装、UI表示の改善 • 2026/03/04 バックグラウンド解析の実装付録 / 開発スケジュール（ラボユース期間） 26

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎付録 / TableGenの使用例 27
例: TableGenによるx86-64のレジスタの定義（llvm/lib/Target/X86/X86RegisterInfo.td） RAXレジスタの文字列表現、バイト表現、デバッグ情報での表現などを定義している →アセンブラ、リンカ等で利用される

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎付録 / tablegen-lsp-serverの課題 •
巨大なTableGenのコードベースで応答が遅くなる ◦ 1文字編集するごとにすべてのファイルをパース・解析している ◦ 巨大なコードベースでは応答に1秒以上かかることもある • 言語サーバー自体が不安定 ◦ エラーを含むコードで言語サーバーがクラッシュすることがある ◦ CLIツールllvm-tblgenの実装を再利用しており、パースエラーでプロセスを終了させるため 28

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎付録 / アーキテクチャ 29

以降、没スライド 30

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • エディタと言語サーバーはLSPというプロトコルで通信 ◦ LSP:
Language Server Protocol 実装 / ① エディタと言語サーバー間で通信する 32 エディター言語サーバー 1. lib.rsで定義された関数を教えて 2. foo, barです LSPの通信例

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎言語サーバー側の実装 • Rust +
oxalica/async-lsp で実装 • リクエストに対するハンドラを書けば良い • リクエストの例: ◦ textDocument/deﬁnition: 定義へ移動 ◦ textDocument/rename: 参照へ移動 ◦ textDocument/completion: 入力補完実装 / ① エディタと言語サーバー間で通信する 33

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎エディタ側の実装 • VSCodeの場合、拡張機能を作成する必要がある •
TypeScript + vscode-languageclient で実装 • 言語サーバーのパスを渡すといい感じにVSCodeと接続してくれる実装 / ① エディタと言語サーバー間で通信する 34

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎問題点 / #3 “include
anti-pattern”を扱えない • LLVMバックエンドのコードでよく登場する“include anti-pattern”を扱えない RISCVRegisterInfo.tdのRegisterを解決できない例: 35

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • LLVMバックエンドのコードでよく登場する“include anti-pattern”を扱えない RISCVRegisterInfo.tdのRegisterを解決できない例:
36 問題点 / #3 “include anti-pattern”を扱えない

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • LLVMバックエンドのコードでよく登場する“include anti-pattern”を扱えない RISCVRegisterInfo.tdのRegisterを解決できない例:
37 問題点 / #3 “include anti-pattern”を扱えない

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎特徴 #3: “include anti-pattern”をサポート
• ユーザーは“source root”となるファイルを指定できる • 解析は常に“source root”から行われる → e.g. RISCVRegisterInfo.tdを開いてもRegisterが解決される 38

2026/03/25 | LLVMのDSL”TableGen”向け言語サーバーの開発 | 安藤慎 • ✅ TableGenのパーサーを実装 •
󰝋 プログラムの解析処理を実装 ◦ 一部の演算子に関する解析処理が未実装 ◦ LLVMの実装と挙動に差異がないかテストが必要 • 󰝋 言語サーバー（LSPを喋る部分）の実装 ◦ 実装済み: diagnostics, go to def, ﬁnd refs, document link, hover, folding, inlay hints, outline ◦ 実装予定: completion, signature help, semantic token, selection range • ✅ VS Code拡張の実装開発状況 39

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