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Lab3:指令选择与汇编生成
1. 本实验定位
本仓库当前提供了一个“最小可运行”的 IR -> AArch64 汇编示例链路。
Lab3 的目标是在该示例基础上扩展后端语义覆盖范围,逐步把更多 SysY IR 正确翻译为目标平台汇编代码。
2. Lab3 要求
需要同学完成:
- 熟悉 MIR 相关数据结构与后端阶段接口。
- 理解当前 IR -> MIR -> 汇编输出的最小实现流程。
- 在现有框架上扩展后端代码生成能力,使其覆盖课程要求的 SysY 语义。
3. 相关文件
以下文件与本实验内容相关,建议优先阅读。
include/mir/MIR.hsrc/mir/Lowering.cppsrc/mir/RegAlloc.cppsrc/mir/FrameLowering.cppsrc/mir/AsmPrinter.cpp
4. 当前最小示例实现说明
当前 IR -> 汇编仅覆盖最小子集:
- 仅支持单函数
main、单基本块的最小流程。 - 仅支持由当前 Lab2 最小 IR 产生的
alloca、load、store、add、ret。 - 局部变量与中间结果当前统一采用栈槽模型:所有值先映射到栈槽,再通过固定寄存器
w0、w8、w9配合ldur/stur/add生成汇编。 RegAlloc当前仅执行最小一致性检查,不实现真实寄存器分配。FrameLowering当前会插入最小序言/尾声,并按 16 字节对齐栈帧。
说明:当前阶段后端主要用于演示完整流程。即使中间值可以暂存在寄存器中,也会先写回栈槽,而不是直接构造更接近最终机器代码的寄存器流。后续实验中,同学可按需求继续扩展指令选择、寄存器分配、调用约定与控制流相关功能。
5. 构建与运行
cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j "$(nproc)"
6. Lab3 验证方式
可先用单个样例检查汇编输出是否基本正确:
./build/bin/compiler --emit-asm test/test_case/functional/simple_add.sy
推荐使用统一脚本验证 “源码 -> 汇编 -> 可执行程序” 整体链路。--run 模式下会自动读取同名 .in,并将程序输出与退出码和同名 .out 比对,用于验证后端代码生成的正确性:
./scripts/verify_asm.sh test/test_case/functional/simple_add.sy test/test_result/function/asm --run
若最终输出 输出匹配: test/test_case/simple_add.out,说明当前示例用例 return a + b 的完整后端链路已经跑通。
但最终不能只检查 simple_add。完成 Lab3 后,应对 test/test_case 下全部测试用例逐个回归,确认代码生成结果能够通过统一验证;如有需要,也可以自行编写批量测试脚本统一执行。