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Compiler construction 溢出符号不会'；不能改善着色性

compiler-construction arm

Compiler construction 溢出符号不会'；不能改善着色性,compiler-construction,arm,cpu-registers,intermediate-language,Compiler Construction,Arm,Cpu Registers,Intermediate Language,假设我有一些代码的中间表示： t1 = 1 t2 = 2 t3 = 3 t4 = t1 + t2 t5 = t3 + t4 use t5 最终目标是只使用两个ARM寄存器进行寄存器分配，r0和r1，并可能溢出一些符号 第一步是计算每个指令的活动范围： t1 = 1 | t2 = 2 | t1 t3 = 3 | t1, t2 t4 = t1 + t2 | t1, t2, t3 (this is going to become a problem) t5

假设我有一些代码的中间表示：

t1 = 1
t2 = 2
t3 = 3

t4 = t1 + t2
t5 = t3 + t4

use t5
最终目标是只使用两个ARM寄存器进行寄存器分配，
r0
和
r1
，并可能溢出一些符号

第一步是计算每个指令的活动范围：

t1 = 1       |
t2 = 2       | t1
t3 = 3       | t1, t2

t4 = t1 + t2 | t1, t2, t3 (this is going to become a problem)
t5 = t3 + t4 | t3, t4

use t5       | t5
寄存器干涉图 基于图着色的寄存器分配 现在使用Chaitin的算法，使用两个寄存器对其进行着色：

  • 查找边数小于2的节点
  • 找到=>
    t5
  • 将其从图表中删除
  • 将其推到堆栈上：
    [t5]
  • 查找边数小于2的节点
  • 找到=>
    t4
  • 将其从图表中删除，按下：
    [t5，t4]
  • 没有少于2条边的节点！（我们正在看
    t1-t2-t3
    三角形）
  • 随机选择一个（或具有最高阶数（所有剩余节点为2））=>
    t3
    （这可能是个问题）
  • 将其从图表中删除，按下：
    [t5、t4、t3]
  • 查找边数小于2的节点
  • 找到
    t2
  • 将其从图形中删除，按下：
    [t5、t4、t3、t2]
  • 推送最后一个节点：
    [t5、t4、t3、t2、t1]
    • 现在按相反顺序分配寄存器：

  • Pop符号=>
    t1
  • 冲突节点：无
  • 分配：
    t1=>r0
  • 将
    t1
    放回图形中
  • Pop
    t2
  • 冲突节点：
    {t1:r0}
  • 我们还有一个免费注册
  • 分配：
    t2=>r1
  • 将
    t2
    放回图形中
  • Pop
    t3
  • 冲突节点：
    {t1:r0，t2:r1}
  • 哎呀！不再免费注册
  • 溢出它=>
    t3=>m0
  • 将
    t3
    放回图形中
  • 不需要更多的泄漏 最终任务：

    t1 -> r0
t2 -> r1
t3 -> m0 (spilled)
t4 -> r0 (or r1)
t5 -> r0 (or r1)
    插入溢出 现在，根据（幻灯片29）和（幻灯片4）：

    在每次使用[溢出符号
    t3
    ]的操作之前，插入
    t3:=load m0

    在定义[溢出符号
    t3
    ]的每个操作之后，插入
    存储t3，m0

    让我们这样做，并计算活动范围：

    t1 = 1       |
t2 = 2       | t1

t3 = 3       | t1, t2
// STORE
store t3, m0 | t1, t2, t3 (STILL 3 SYMBOLS!)

t4 = t1 + t2 | t1, t2

// LOAD
t3 = load m0 | t4
t5 = t3 + t4 | t3, t4

use t5       | t5
    问题 正如你所看到的，我们仍然有一个指令，其中有三个符号相互干扰，我们也将得到与以前相同的装备

    所以泄漏没起作用

    现在，我用暴力强迫可能的候选人手动溢出，发现如果我们溢出任何一个符号，装备将保持不可2色，但如果我们溢出任何一对符号，装备将变为可2色：

    • t1
      和
      t3
    • t2
      和
      t3
    …还有
    t1
    、
    t2
    和
    t3
    ，但只溢出两个符号看起来更简单

    实际问题 我如何决定洒什么？我用什么启发法？我还希望该算法能够进行全局寄存器分配，因此纯实时范围和线性扫描分配（与构建装备相反）似乎是一种相当麻烦的方法

    另外，如果我在带有溢出的代码上重新运行相同的算法，结果将再次是“溢出
    t3
    ”，即使已经完成了，因此代码将永远循环。更重要的是，如果我继续溢出
    t3
    并插入
    load
    /
    store
    代码，我会在
    t1
    、
    t2
    和
    t3
    干扰的地方得到越来越多的指令，因此情况会变得更糟

    这是假设我可以只
    t3=加载m0
    ，而在ARM上（我的目标）
    m0
    应该首先存储在它自己的寄存器中。

    也许我的答案的最后一段会帮助你，即使用溢出范围更长的溢出启发式，这样溢出生成的新临时值就不会再次溢出。@antoyo，在最后一段代码上运行线性扫描算法（溢出的代码为
    t3
    ）并选择溢出
    t1
    ，作为迄今为止最长有效范围的符号（在指令
    存储t3，m0
    ）后，这似乎起作用了。但是装备方法会丢失关于符号活动范围的所有信息（对吗？），所以看起来我不能在这里使用它。我也可以切换到线性扫描，但我已经有了一个工作的图着色分配器（不能溢出），而且我对编写一个新的分配器不太感兴趣。所以，我在溢出成本中使用的是与活动范围相关的节点的度（即邻居的数量）。你可以试试看。@antoyo，我已经在暗中使用这个了。请参见第一个列表中的步骤2.1：“随机选择一个（或以最高程度）=>
    t3
    ”。因此，在弹出
    t4
    和
    t5
    之后，我得到了
    t1-t2-t3
    三角形，这三个节点都有2度，所以我也不知道选择哪一个 
    t1 = 1       |
t2 = 2       | t1

t3 = 3       | t1, t2
// STORE
store t3, m0 | t1, t2, t3 (STILL 3 SYMBOLS!)

t4 = t1 + t2 | t1, t2

// LOAD
t3 = load m0 | t4
t5 = t3 + t4 | t3, t4

use t5       | t5