diff --git a/src/RISCv64ISel.cpp b/src/RISCv64ISel.cpp index 9bd104f..b6ed7df 100644 --- a/src/RISCv64ISel.cpp +++ b/src/RISCv64ISel.cpp @@ -794,30 +794,23 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) { case DAGNode::GET_ELEMENT_PTR: { auto gep = dynamic_cast(node->value); - // 获取GEP指令最终要写入的目标虚拟寄存器 auto result_vreg = getVReg(gep); - // --- Step 1: 获取基地址 --- + // --- Step 1: 获取基地址 (此部分逻辑正确，保持不变) --- auto base_ptr_node = node->operands[0]; - // 创建一个新的vreg作为地址累加器 auto current_addr_vreg = getNewVReg(); - // 判断基指针是局部数组还是全局数组，并生成获取其基地址的指令 if (auto alloca_base = dynamic_cast(base_ptr_node->value)) { - // 基指针是局部数组(在栈上)，使用FRAME_ADDR伪指令获取其地址 auto frame_addr_instr = std::make_unique(RVOpcodes::FRAME_ADDR); frame_addr_instr->addOperand(std::make_unique(current_addr_vreg)); frame_addr_instr->addOperand(std::make_unique(getVReg(alloca_base))); CurMBB->addInstruction(std::move(frame_addr_instr)); } else if (auto global_base = dynamic_cast(base_ptr_node->value)) { - // 基指针是全局数组，使用LA伪指令加载其地址 auto la_instr = std::make_unique(RVOpcodes::LA); la_instr->addOperand(std::make_unique(current_addr_vreg)); la_instr->addOperand(std::make_unique(global_base->getName())); CurMBB->addInstruction(std::move(la_instr)); } else { - // 如果基指针是另一个计算结果（例如函数参数传递来的数组地址）， - // 直接用MV指令将其值赋给地址累加器 auto base_vreg = getVReg(base_ptr_node->value); auto mv = std::make_unique(RVOpcodes::MV); mv->addOperand(std::make_unique(current_addr_vreg)); @@ -825,72 +818,75 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) { CurMBB->addInstruction(std::move(mv)); } - // --- Step 2: 迭代处理每个索引，累加偏移量 --- - // 获取数组的类型，并剥掉最外层的指针 + // --- Step 2: [最终权威版] 遵循LLVM GEP语义迭代计算地址 --- + + // 初始被索引的类型，是基指针指向的那个类型 (例如, [2 x i32]) Type* current_type = gep->getBasePointer()->getType()->as()->getBaseType(); - // 遍历所有索引 (DAGNode的操作数从第1个开始是索引) - for (size_t i = 1; i < node->operands.size(); ++i) { - auto index_node = node->operands[i]; - - // [修复] 核心修复逻辑在这里 - // GEP可以索引数组，也可以索引指针（数组退化的结果） - unsigned element_size = 0; - Type* element_type = nullptr; + // 迭代处理 GEP 的每一个索引 + for (size_t i = 0; i < gep->getNumIndices(); ++i) { + Value* indexValue = gep->getIndex(i); + // GEP的第一个索引以整个 `current_type` 的大小为步长。 + // 后续的索引则以 `current_type` 的元素大小为步长。 + // 这一步是计算地址偏移的关键。 + unsigned stride = getTypeSizeInBytes(current_type); + + // 如果步长为0（例如对一个void类型或空结构体索引），则不产生任何偏移 + if (stride != 0) { + // --- 为当前索引和步长生成偏移计算指令 --- + auto offset_vreg = getNewVReg(); + auto index_vreg = getVReg(indexValue); + + // 如果索引是常量，先用 LI 指令加载到虚拟寄存器 + if (auto const_index = dynamic_cast(indexValue)) { + auto li = std::make_unique(RVOpcodes::LI); + li->addOperand(std::make_unique(index_vreg)); + li->addOperand(std::make_unique(const_index->getInt())); + CurMBB->addInstruction(std::move(li)); + } + + // 优化：如果步长是1，可以直接移动(MV)作为偏移量，无需乘法 + if (stride == 1) { + auto mv = std::make_unique(RVOpcodes::MV); + mv->addOperand(std::make_unique(offset_vreg)); + mv->addOperand(std::make_unique(index_vreg)); + CurMBB->addInstruction(std::move(mv)); + } else { + // 步长不为1，需要生成乘法指令 + auto size_vreg = getNewVReg(); + auto li_size = std::make_unique(RVOpcodes::LI); + li_size->addOperand(std::make_unique(size_vreg)); + li_size->addOperand(std::make_unique(stride)); + CurMBB->addInstruction(std::move(li_size)); + + auto mul = std::make_unique(RVOpcodes::MULW); + mul->addOperand(std::make_unique(offset_vreg)); + mul->addOperand(std::make_unique(index_vreg)); + mul->addOperand(std::make_unique(size_vreg)); + CurMBB->addInstruction(std::move(mul)); + } + + // 将计算出的偏移量累加到当前地址上 + auto add = std::make_unique(RVOpcodes::ADD); + add->addOperand(std::make_unique(current_addr_vreg)); + add->addOperand(std::make_unique(current_addr_vreg)); + add->addOperand(std::make_unique(offset_vreg)); + CurMBB->addInstruction(std::move(add)); + } + + // --- 为下一次迭代更新类型：深入一层 --- if (auto array_type = current_type->as()) { - // 情况一：当前正在索引一个数组类型，例如 a[i] 中的 a - element_type = array_type->getElementType(); - element_size = getTypeSizeInBytes(element_type); + current_type = array_type->getElementType(); } else if (auto ptr_type = current_type->as()) { - // 情况二：当前正在索引一个指针类型，例如函数参数 p[] 经过退化后的 p - element_type = ptr_type->getBaseType(); - element_size = getTypeSizeInBytes(element_type); - } else { - // 如果既不是数组也不是指针，那么无法进行索引 - assert(false && "GEP can only index into an array or pointer type."); + // 这种情况不应该在第二次迭代后发生，但为了逻辑健壮性保留 + current_type = ptr_type->getBaseType(); } - - // 更新current_type，为下一次迭代做准备（处理多维数组） - current_type = element_type; - - // --- 计算偏移量: offset = index * element_size --- - auto offset_vreg = getNewVReg(); - auto index_vreg = getVReg(index_node->value); - - // 如果索引本身是个常量，需要先用LI指令加载到虚拟寄存器中 - if (auto const_index = dynamic_cast(index_node->value)) { - auto li = std::make_unique(RVOpcodes::LI); - li->addOperand(std::make_unique(index_vreg)); - li->addOperand(std::make_unique(const_index->getInt())); - CurMBB->addInstruction(std::move(li)); - } - - // 将元素大小加载到临时寄存器 - auto size_vreg = getNewVReg(); - auto li_size = std::make_unique(RVOpcodes::LI); - li_size->addOperand(std::make_unique(size_vreg)); - li_size->addOperand(std::make_unique(element_size)); - CurMBB->addInstruction(std::move(li_size)); - - // 执行乘法: offset_vreg = index_vreg * size_vreg - // SysY中数组索引计算用32位乘法足够 - auto mul = std::make_unique(RVOpcodes::MULW); - mul->addOperand(std::make_unique(offset_vreg)); - mul->addOperand(std::make_unique(index_vreg)); - mul->addOperand(std::make_unique(size_vreg)); - CurMBB->addInstruction(std::move(mul)); - - // 累加地址: current_addr_vreg = current_addr_vreg + offset_vreg - // 指针地址是64位的，用ADD指令 - auto add = std::make_unique(RVOpcodes::ADD); - add->addOperand(std::make_unique(current_addr_vreg)); - add->addOperand(std::make_unique(current_addr_vreg)); - add->addOperand(std::make_unique(offset_vreg)); - CurMBB->addInstruction(std::move(add)); + // 如果`current_type`已经是i32等基本类型，它会保持不变， + // 但下一次循环如果还有索引，`getTypeSizeInBytes(i32)`仍然能正确计算步长。 } - // --- Step 3: 将最终地址存入GEP的目标vreg --- + // --- Step 3: 将最终计算出的地址存入GEP的目标虚拟寄存器 (保持不变) --- auto final_mv = std::make_unique(RVOpcodes::MV); final_mv->addOperand(std::make_unique(result_vreg)); final_mv->addOperand(std::make_unique(current_addr_vreg)); diff --git a/src/include/RISCv64Passes.h b/src/include/RISCv64Passes.h index 7205b10..d2da152 100644 --- a/src/include/RISCv64Passes.h +++ b/src/include/RISCv64Passes.h @@ -6,13 +6,13 @@ namespace sysy { /** - * @class Pass + * @class BackendPass * @brief 所有优化Pass的抽象基类 (可选，但推荐) * * 定义一个通用的接口，所有优化都应该实现它。 */ -class Pass { +class BackendPass { public: - virtual ~Pass() = default; + virtual ~BackendPass() = default; virtual void runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) = 0; }; @@ -25,7 +25,7 @@ public: * * 在虚拟寄存器上进行操作，此时调度自由度最大， * 主要目标是隐藏指令延迟，提高流水线效率。 */ -class PreRA_Scheduler : public Pass { +class PreRA_Scheduler : public BackendPass { public: void runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) override; }; @@ -39,7 +39,7 @@ public: * * 在已分配物理寄存器的指令流上，通过一个小的滑动窗口来查找 * 并替换掉一些冗余或低效的指令模式。 */ -class PeepholeOptimizer : public Pass { +class PeepholeOptimizer : public BackendPass { public: void runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) override; }; @@ -50,7 +50,7 @@ public: * * 主要目标是优化寄存器分配器插入的spill/fill代码(lw/sw)， * 尝试将加载指令提前，以隐藏其访存延迟。 */ -class PostRA_Scheduler : public Pass { +class PostRA_Scheduler : public BackendPass { public: void runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) override; };