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C++
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#ifndef RISCV64_REGALLOC_H
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#define RISCV64_REGALLOC_H
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#include "RISCv64LLIR.h"
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#include "RISCv64ISel.h" // 包含 RISCv64ISel.h 以访问 ISel 和 Value 类型
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extern int DEBUG;
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extern int DEEPDEBUG;
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namespace sysy {
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class RISCv64RegAlloc {
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public:
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RISCv64RegAlloc(MachineFunction* mfunc);
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// 模块主入口
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void run();
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private:
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using LiveSet = std::set<unsigned>; // 活跃虚拟寄存器集合
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using InterferenceGraph = std::map<unsigned, std::set<unsigned>>;
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// 栈帧管理
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void eliminateFrameIndices();
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// 活跃性分析
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void analyzeLiveness();
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// 构建干扰图
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void buildInterferenceGraph();
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// 图着色分配寄存器
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void colorGraph();
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// 重写函数，替换vreg并插入溢出代码
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void rewriteFunction();
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// 辅助函数，获取指令的Use/Def集合
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void getInstrUseDef(MachineInstr* instr, LiveSet& use, LiveSet& def);
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// 辅助函数，处理调用约定
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void handleCallingConvention();
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MachineFunction* MFunc;
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// 活跃性分析结果
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std::map<const MachineInstr*, LiveSet> live_in_map;
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std::map<const MachineInstr*, LiveSet> live_out_map;
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// 干扰图
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InterferenceGraph interference_graph;
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// 图着色结果
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std::map<unsigned, PhysicalReg> color_map; // vreg -> preg
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std::set<unsigned> spilled_vregs; // 被溢出的vreg集合
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// 可用的物理寄存器池
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std::vector<PhysicalReg> allocable_int_regs;
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std::vector<PhysicalReg> allocable_fp_regs;
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// 存储vreg到IR Value*的反向映射
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// 这个map将在run()函数开始时被填充，并在rewriteFunction()中使用。
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std::map<unsigned, Value*> vreg_to_value_map;
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std::map<PhysicalReg, unsigned> preg_to_vreg_id_map; // 物理寄存器到特殊vreg ID的映射
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// 用于计算类型大小的辅助函数
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unsigned getTypeSizeInBytes(Type* type);
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// 辅助函数，用于打印集合
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static void printLiveSet(const LiveSet& s, const std::string& name, std::ostream& os);
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};
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} // namespace sysy
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#endif // RISCV64_REGALLOC_H
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