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Lane0218
2026-03-12 16:40:22 +08:00
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@@ -38,36 +38,18 @@ Lab6 的目标是在 Lab5 基本标量优化之后,面向“循环密集型代
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## 4. 当前代码框架
## 4. 相关文件
1. IR 与分析
- `include/ir/IR.h`
- `src/ir/analysis/DominatorTree.cpp`
- `src/ir/analysis/LoopInfo.cpp`
以下文件与本实验内容相关,建议优先阅读。
2. IR 优化
- `src/ir/passes/`
3. 入口与验证
- `src/main.cpp`
- `include/ir/IR.h`
- `src/ir/analysis/DominatorTree.cpp`
- `src/ir/analysis/LoopInfo.cpp`
- `src/ir/passes/PassManager.cpp`
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## 5. 需要修改的文件
1. 核心文件
- `src/ir/analysis/LoopInfo.cpp`(完善循环分析)
- `src/ir/passes/PassManager.cpp`(接入新的循环优化 pass
- 新增循环优化 pass 文件(建议放在 `src/ir/passes/` 下)
2. 视实现需要可能修改
- `src/ir/analysis/DominatorTree.cpp`(若分析信息不足)
- `include/ir/IR.h``src/ir/Instruction.cpp`(若需要补充指令属性)
- `src/ir/IRPrinter.cpp`(调试输出增强)
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## 6. 可选优化方向
## 5. 可选优化方向
1. 循环不变代码外提LICM
2. 归纳变量简化与强度削弱
@@ -78,9 +60,9 @@ Lab6 的目标是在 Lab5 基本标量优化之后,面向“循环密集型代
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## 7. 简要优化原理
## 6. 简要优化原理
### 7.1 循环不变量外提Loop Invariant Code Motion
### 6.1 循环不变量外提Loop Invariant Code Motion
原理:
将循环中“每次迭代结果都不变”的表达式移动到循环外执行。若某表达式不依赖循环内变化的值,并且其操作数在循环内不被改写,则它是循环不变量。
@@ -91,7 +73,7 @@ Lab6 的目标是在 Lab5 基本标量优化之后,面向“循环密集型代
实现思路:
先识别循环结构,再判断循环体中哪些表达式对所有迭代恒定。把这些表达式外提到循环前置块(或等价安全位置),循环体改用外提结果。
### 7.2 强度削弱Strength Reduction
### 6.2 强度削弱Strength Reduction
原理:
将高开销运算替换为等价低开销运算。典型场景是把循环中的乘法/除法改写为增量更新(加减)。
@@ -102,7 +84,7 @@ Lab6 的目标是在 Lab5 基本标量优化之后,面向“循环密集型代
实现思路:
识别归纳变量与其线性相关表达式,判断是否可改写为递增/递减更新。引入辅助变量后,用加减替代高成本运算并保持语义一致。
### 7.3 循环展开Loop Unrolling
### 6.3 循环展开Loop Unrolling
原理:
一次迭代中执行多份循环体副本。
@@ -113,7 +95,7 @@ Lab6 的目标是在 Lab5 基本标量优化之后,面向“循环密集型代
实现思路:
选择展开因子,复制循环体并调整步长。若总迭代次数不能整除展开因子,需要保留余数迭代处理路径以保证结果正确。
### 7.4 循环分裂Loop Fission
### 6.4 循环分裂Loop Fission
原理:
把一个包含多类语句的循环拆成多个循环,每个循环执行原循环的一部分语句。
@@ -124,7 +106,7 @@ Lab6 的目标是在 Lab5 基本标量优化之后,面向“循环密集型代
实现思路:
先做数据依赖分析。若若干语句间不存在阻碍重排的依赖,可将其拆分到不同循环中,同时维持必要执行顺序保证语义不变。
### 7.5 循环并行化Loop Parallelization
### 6.5 循环并行化Loop Parallelization
原理:
把循环不同迭代同时执行,以利用多核并行能力。前提是迭代间不存在破坏语义的数据依赖。
@@ -137,7 +119,7 @@ Lab6 的目标是在 Lab5 基本标量优化之后,面向“循环密集型代
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## 8. 推荐实验流程
## 7. 推荐实验流程
1. 跑通循环分析。
2. 选择循环优化实现
@@ -147,14 +129,14 @@ Lab6 的目标是在 Lab5 基本标量优化之后,面向“循环密集型代
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## 9. 构建与验证
## 8. 构建与验证
```bash
cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j "$(nproc)"
```
### 9.1 功能回归
### 8.1 功能回归
```bash
./scripts/verify_ir.sh test/test_case/simple_add.sy test/test_result/ir --run
@@ -165,7 +147,7 @@ cmake --build build -j "$(nproc)"
完成 Lab6 后,不能只检查 `simple_add` 这类单个样例,而应对 `test/test_case` 下全部测试用例逐个回归;如有需要,也可以自行编写批量测试脚本统一执行。
### 9.2 优化效果对比(示例)
### 8.2 优化效果对比(示例)
```bash
# 对比优化前后 IR/汇编输出(按你实现的开关或日志方式执行)