Phase 4 对象文件产物设计

为什么现在做这一刀

P4.1 已经把 ql build、ql-driver 和 ql-codegen-llvm 的后端边界固定下来，但当前产物仍然只有 .ll。如果下一步直接把“链接器、可执行文件、runtime glue”一起堆进去，ql-driver 会很快重新变成一层难以维护的大泥球。

因此 P4.2 只解决一个问题：

• 在保持现有 LLVM IR foundation 不变的前提下，补上 object-file emission

设计目标

• ql-driver 继续负责构建编排，不把外部进程调用塞进 CLI
• object emission 复用 .ll -> obj 的管线，而不是重写 codegen
• 外部工具链调用必须可测试，不能强依赖当前开发机真的装了 clang
• 为后续 --emit exe、linker discovery、cross target 预留稳定抽象

分层

ql-cli
  -> ql-driver/build
       -> ql-analysis
       -> ql-codegen-llvm
       -> ql-driver/toolchain
            -> external clang-style compiler

约束：

• ql-codegen-llvm 仍然只负责文本 LLVM IR
• .ll -> obj 由 toolchain 层负责
• ql-driver 只知道“需要哪种 artifact”，不知道 clang 命令细节

工具链抽象

新增 ProgramInvocation：

• program
• args_prefix

这样测试时可以注入：

• Windows: powershell.exe -File mock-clang.ps1
• Unix: /bin/sh mock-clang.sh

而正式环境仍然可以走：

• clang
• 未来的显式路径覆盖

新增 ToolchainOptions：

• 当前先只包含 clang
• 后续可扩成 lld-link、link.exe、ar、llvm-lib

新增 ToolchainError：

• NotFound
• InvocationFailed

这类失败不是源码 span 问题，所以不强行塞进 Diagnostic，而是走 build/toolchain error。

object emission 流程

1. ql-driver 先照旧生成 LLVM IR 文本
2. 若 emit == llvm-ir，直接落盘
3. 若 emit == obj：
   • 先把 IR 写到中间 .codegen.ll
   • 发现 toolchain
   • 调用 clang 风格命令：clang -c -x ir input.ll -o output.obj
   • 成功后删除中间 .codegen.ll
   • 失败时保留中间文件，便于调试

当前范围

本切片只做：

• --emit obj
• object 默认扩展名
• toolchain discovery
• toolchain mock tests

本切片仍然不做：

• --emit exe
• linker driver
• import library / static library
• target triple 配置面
• runtime startup object

测试策略

• ql-driver 测试 object emission 成功路径
• ql-driver 测试 toolchain failure 路径
• ql-cli 测试 BuildOptions 走 object 路径
• 手工 smoke test 用 mock toolchain 驱动真实 ql build --emit obj

这样做可以让 P4 在没有系统 clang 的开发环境里继续推进，同时不牺牲后续真正接 clang/lld 的工程可维护性。