From eadeadfbad64030e2e9397b6aa75587a44298eff Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Lixuanwang Date: Tue, 24 Jun 2025 23:24:09 +0800 Subject: [PATCH] [backend] introduced float instrs and regs --- src/RISCv32Backend.cpp | 39 ++++++++++++++++++++------------------- src/RISCv32Backend.h | 6 ++++-- 2 files changed, 24 insertions(+), 21 deletions(-) diff --git a/src/RISCv32Backend.cpp b/src/RISCv32Backend.cpp index 20677e1..0f0af01 100644 --- a/src/RISCv32Backend.cpp +++ b/src/RISCv32Backend.cpp @@ -6,7 +6,8 @@ #include #include // For std::function -#define DEBUG 0 +#define DEBUG 1 +#define DEEPDEBUG 0 namespace sysy { // 可用于分配的通用寄存器 @@ -854,12 +855,12 @@ std::map> RISCv32CodeGen::liveness_analysis( while (changed) { changed = false; iteration_count++; - if (DEBUG) std::cerr << "\n--- 活跃性分析迭代: " << iteration_count << " ---" << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << "\n--- 活跃性分析迭代: " << iteration_count << " ---" << std::endl; // 逆序遍历基本块 for (auto it = func->getBasicBlocks_NoRange().rbegin(); it != func->getBasicBlocks_NoRange().rend(); ++it) { auto bb = it->get(); - if (DEBUG) std::cerr << " 基本块: " << bb->getName() << std::endl; // 打印基本块名称 + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 基本块: " << bb->getName() << std::endl; // 打印基本块名称 // 在基本块内逆序遍历指令 // live_out_for_bb_inst 是当前基本块的 live_out 集合，用于计算该基本块中第一条指令的 live_out @@ -876,7 +877,7 @@ std::map> RISCv32CodeGen::liveness_analysis( for (auto inst_it = bb->getInstructions().rbegin(); inst_it != bb->getInstructions().rend(); ++inst_it) { auto inst = inst_it->get(); // 打印指令，使用其父基本块的名称和指令地址作为唯一标识符 - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (BB: " << bb->getName() << ", 地址: " << static_cast(inst) << ")" << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (BB: " << bb->getName() << ", 地址: " << static_cast(inst) << ")" << std::endl; std::set current_live_in = live_in[inst]; std::set current_live_out = live_out[inst]; // 用于比较的旧 live_out @@ -887,12 +888,12 @@ std::map> RISCv32CodeGen::liveness_analysis( // 那么它的 live_out 就是该基本块的 live_out，即其所有后继基本块的 live_in 的并集 if (inst_it == bb->getInstructions().rbegin()) { new_live_out_calc = live_out_for_bb_inst; - if (DEBUG) std::cerr << " 指令是基本块的最后一条指令，live_out 取自后继基本块 live_in 的并集: " << print_set(new_live_out_calc) << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令是基本块的最后一条指令，live_out 取自后继基本块 live_in 的并集: " << print_set(new_live_out_calc) << std::endl; } else { // 如果不是基本块的最后一条指令，则其 live_out 是其后继指令的 live_in auto prev_inst_it = std::prev(inst_it); // std::prev 获取正向的下一条指令 new_live_out_calc = live_in[prev_inst_it->get()]; - if (DEBUG) std::cerr << " 指令不是基本块的最后一条，其 live_out 是其后继指令 live_in: " << print_set(new_live_out_calc) << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令不是基本块的最后一条，其 live_out 是其后继指令 live_in: " << print_set(new_live_out_calc) << std::endl; } @@ -905,7 +906,7 @@ std::map> RISCv32CodeGen::liveness_analysis( if (!inst->getType()->isVoid() && !dynamic_cast(inst) && !dynamic_cast(inst) && !dynamic_cast(inst) && !dynamic_cast(inst) && !dynamic_cast(inst) && value_vreg_map.count(inst)) { def_set.insert(value_vreg_map.at(inst)); - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 定义了虚拟寄存器: " << value_vreg_map.at(inst) << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 定义了虚拟寄存器: " << value_vreg_map.at(inst) << std::endl; } // *** 针对 StoreInst 的新逻辑来“杀死”被存储值的虚拟寄存器 *** @@ -934,12 +935,12 @@ std::map> RISCv32CodeGen::liveness_analysis( if (is_unique_user) { def_set.insert(value_vreg_map.at(stored_value)); - if (DEBUG) std::cerr << " Store 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 将被存储的值 '" << value_vreg_map.at(stored_value) << "' 添加到 def_set (启发式)." << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " Store 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 将被存储的值 '" << value_vreg_map.at(stored_value) << "' 添加到 def_set (启发式)." << std::endl; } else { - if (DEBUG) std::cerr << " Store 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 存储的值 '" << value_vreg_map.at(stored_value) << "' 有其他用途或不是唯一用途，未添加到 def_set。" << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " Store 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 存储的值 '" << value_vreg_map.at(stored_value) << "' 有其他用途或不是唯一用途，未添加到 def_set。" << std::endl; } } else if (dynamic_cast(stored_value)) { - if (DEBUG) std::cerr << " Store 指令存储的是 AllocaInst 地址，不处理其虚拟寄存器定义。" << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " Store 指令存储的是 AllocaInst 地址，不处理其虚拟寄存器定义。" << std::endl; } } // *** 结束新逻辑 *** @@ -952,17 +953,17 @@ std::map> RISCv32CodeGen::liveness_analysis( // 并且确保 operand 已经在 value_vreg_map 中有对应的虚拟寄存器。 if (value_vreg_map.count(operand) && !dynamic_cast(operand)) { use_set.insert(value_vreg_map.at(operand)); - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 使用了虚拟寄存器: " << value_vreg_map.at(operand) << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 使用了虚拟寄存器: " << value_vreg_map.at(operand) << std::endl; } else if (dynamic_cast(operand)) { - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 操作数是 AllocaInst 地址，不添加到 use_set。" << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 操作数是 AllocaInst 地址，不添加到 use_set。" << std::endl; } else { // 对于常量，它们没有虚拟寄存器，也不应该被添加到use_set // 也可以是其他没有对应虚拟寄存器（例如函数名）的值。 - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 操作数没有对应的虚拟寄存器，或不是需要寄存器的值。" << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 操作数没有对应的虚拟寄存器，或不是需要寄存器的值。" << std::endl; } } - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 的 use_set: " << print_set(use_set) << std::endl; - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 的 def_set: " << print_set(def_set) << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 的 use_set: " << print_set(use_set) << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 的 def_set: " << print_set(def_set) << std::endl; // 计算新的 live_in = use U (new_live_out_calc - def) @@ -973,8 +974,8 @@ std::map> RISCv32CodeGen::liveness_analysis( } } - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 计算出的 new_live_in: " << print_set(new_live_in) << std::endl; - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 当前 live_in: " << print_set(current_live_in) << ", 当前 live_out: " << print_set(current_live_out) << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 计算出的 new_live_in: " << print_set(new_live_in) << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 当前 live_in: " << print_set(current_live_in) << ", 当前 live_out: " << print_set(current_live_out) << std::endl; // 检查收敛 @@ -982,9 +983,9 @@ std::map> RISCv32CodeGen::liveness_analysis( live_in[inst] = new_live_in; live_out[inst] = new_live_out_calc; // 更新 live_out changed = true; - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 活跃性集合发生变化，更新并继续迭代." << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 活跃性集合发生变化，更新并继续迭代." << std::endl; } else { - if (DEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 活跃性集合未发生变化." << std::endl; + if (DEEPDEBUG) std::cerr << " 指令 (地址: " << static_cast(inst) << ") 活跃性集合未发生变化." << std::endl; } } } diff --git a/src/RISCv32Backend.h b/src/RISCv32Backend.h index 7ee332a..0664c96 100644 --- a/src/RISCv32Backend.h +++ b/src/RISCv32Backend.h @@ -15,12 +15,13 @@ namespace sysy { class RISCv32CodeGen { public: enum class PhysicalReg { - ZERO, RA, SP, GP, TP, T0, T1, T2, S0, S1, A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, T3, T4, T5, T6 + ZERO, RA, SP, GP, TP, T0, T1, T2, S0, S1, A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, T3, T4, T5, T6, + F0, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, F13, F14, F15,F16, F17, F18, F19, F20, F21, F22, F23, F24, F25, F26, F27, F28, F29, F30, F31 }; // Move DAGNode and RegAllocResult to public section struct DAGNode { - enum NodeKind { CONSTANT, LOAD, STORE, BINARY, CALL, RETURN, BRANCH, ALLOCA_ADDR }; // Added ALLOCA_ADDR + enum NodeKind { CONSTANT, LOAD, STORE, BINARY, CALL, RETURN, BRANCH, ALLOCA_ADDR, UNARY }; NodeKind kind; Value* value = nullptr; // For IR Value std::string inst; // Generated RISC-V instruction(s) for this node @@ -40,6 +41,7 @@ public: case RETURN: return "RETURN"; case BRANCH: return "BRANCH"; case ALLOCA_ADDR: return "ALLOCA_ADDR"; + case UNARY: return "UNARY"; default: return "UNKNOWN"; } }