From 2e8b564d8fdebf705014b6c989d693dc93156049 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Lixuanwang Date: Sun, 27 Jul 2025 01:07:08 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?[backend]=E4=BF=AE=E5=A4=8D=E4=BA=86=E9=80=92?= =?UTF-8?q?=E5=BD=92=E5=87=BD=E6=95=B0=E7=9A=84=E8=B0=83=E7=94=A8=E9=97=AE?= =?UTF-8?q?=E9=A2=98=EF=BC=8C=E5=BC=95=E5=85=A5=E4=BA=86=E6=96=B0=E7=9A=84?= =?UTF-8?q?bug=EF=BC=9F?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- src/RISCv64Passes.cpp | 90 ++++++++++++++++++++------------------- src/RISCv64RegAlloc.cpp | 26 +++++++++-- src/include/RISCv64LLIR.h | 1 + 3 files changed, 70 insertions(+), 47 deletions(-) diff --git a/src/RISCv64Passes.cpp b/src/RISCv64Passes.cpp index efa333f..79716de 100644 --- a/src/RISCv64Passes.cpp +++ b/src/RISCv64Passes.cpp @@ -52,27 +52,25 @@ void PostRA_Scheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) { } void CalleeSavedHandler::runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) { + // 【最终方案】: 此 Pass 负责分析、分配栈空间并插入 callee-saved 寄存器的保存/恢复指令。 + // 它通过与 FrameInfo 协作，确保为 callee-saved 寄存器分配的空间与局部变量/溢出槽的空间不冲突。 + // 这样做可以使生成的 sd/ld 指令能被后续的优化 Pass (如 PostRA-Scheduler) 处理。 + StackFrameInfo& frame_info = mfunc->getFrameInfo(); std::set used_callee_saved; - // 1. 扫描所有指令，找出被使用的s寄存器 + // 1. 扫描所有指令，找出被使用的s寄存器 (s1-s11) for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) { for (auto& instr : mbb->getInstructions()) { for (auto& op : instr->getOperands()) { - - // 辅助Lambda，用于检查和插入寄存器 auto check_and_insert_reg = [&](RegOperand* reg_op) { if (!reg_op->isVirtual()) { PhysicalReg preg = reg_op->getPReg(); - // --- 关键检查点 --- - // 必须严格判断是否在 s0-s11 的范围内。 - // a0, t0 等寄存器绝对不应被视为被调用者保存寄存器。 - if (preg >= PhysicalReg::S0 && preg <= PhysicalReg::S11) { + if (preg >= PhysicalReg::S1 && preg <= PhysicalReg::S11) { used_callee_saved.insert(preg); } } }; - if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) { check_and_insert_reg(static_cast(op.get())); } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) { @@ -81,66 +79,72 @@ void CalleeSavedHandler::runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) { } } } - - // 如果没有使用s寄存器（除了可能作为帧指针的s0），则无需操作 - if (used_callee_saved.empty() || (used_callee_saved.size() == 1 && used_callee_saved.count(PhysicalReg::S0))) { - return; + + if (used_callee_saved.empty()) { + frame_info.callee_saved_size = 0; // 确保大小被初始化 + return; // 无需操作 } - // 将结果存入StackFrameInfo，供后续使用 - frame_info.used_callee_saved_regs = used_callee_saved; + // 2. 计算为 callee-saved 寄存器分配的栈空间 + // 这里的关键是，偏移的基准点要在局部变量和溢出槽之下。 + int callee_saved_size = used_callee_saved.size() * 8; + frame_info.callee_saved_size = callee_saved_size; // 将大小存入 FrameInfo + + // 3. 计算无冲突的栈偏移 + // 栈向下增长，所以偏移是负数。 + // ra/s0 占用 -8 和 -16。局部变量和溢出区在它们之下。callee-saved 区在更下方。 + // 我们使用相对于 s0 的偏移。s0 将指向栈顶 (sp + total_size)。 + int base_offset = -16 - frame_info.locals_size - frame_info.spill_size; - // 2. 在函数序言插入保存指令 - MachineBasicBlock* entry_block = mfunc->getBlocks().front().get(); - auto& entry_instrs = entry_block->getInstructions(); - auto prologue_end = entry_instrs.begin(); - - // 找到序言结束的位置（通常是addi s0, sp, size之后） - for (auto it = entry_instrs.begin(); it != entry_instrs.end(); ++it) { - if ((*it)->getOpcode() == RVOpcodes::ADDI && - (*it)->getOperands()[0]->getKind() == MachineOperand::KIND_REG && - static_cast((*it)->getOperands()[0].get())->getPReg() == PhysicalReg::S0) - { - prologue_end = std::next(it); - break; - } - } - // 为了栈帧布局确定性，对寄存器进行排序 std::vector sorted_regs(used_callee_saved.begin(), used_callee_saved.end()); std::sort(sorted_regs.begin(), sorted_regs.end()); - int current_offset = -16; // ra和s0已经占用了-8和-16的位置 + // 4. 在函数序言插入保存指令 + MachineBasicBlock* entry_block = mfunc->getBlocks().front().get(); + auto& entry_instrs = entry_block->getInstructions(); + auto prologue_end = entry_instrs.begin(); + + // 找到序言结束的位置（通常是addi s0, sp, size之后，但为了让优化器看到，我们插在更前面） + // 合理的位置是在 IR 指令开始之前，即在任何非序言指令（如第一个标签）之前。 + // 为简单起见，我们直接插入到块的开头，后续重排 pass 会处理。 + // (更优的实现会寻找一个特定的插入点) + + int current_offset = base_offset; for (PhysicalReg reg : sorted_regs) { - if (reg == PhysicalReg::S0) continue; // s0已经在序言中处理 - current_offset -= 8; auto sd = std::make_unique(RVOpcodes::SD); sd->addOperand(std::make_unique(reg)); sd->addOperand(std::make_unique( - std::make_unique(PhysicalReg::S0), // 假设s0是帧指针 + std::make_unique(PhysicalReg::S0), // 基址为帧指针 s0 std::make_unique(current_offset) )); - entry_instrs.insert(prologue_end, std::move(sd)); + // 从头部插入，但要放在函数标签之后 + entry_instrs.insert(entry_instrs.begin() + 1, std::move(sd)); + current_offset -= 8; } - // 3. 在函数结尾（ret之前）插入恢复指令 + // 5. 【已修复】在函数结尾（ret之前）插入恢复指令，使用反向遍历来避免迭代器失效 for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) { - for (auto it = mbb->getInstructions().begin(); it != mbb->getInstructions().end(); ++it) { + // 使用手动控制的反向循环 + for (auto it = mbb->getInstructions().end(); it != mbb->getInstructions().begin(); ) { + // 在循环开始时就递减迭代器 + --it; + if ((*it)->getOpcode() == RVOpcodes::RET) { - // 以相反的顺序恢复 - current_offset = -16; + int current_offset_load = base_offset; + // 以相同的顺序恢复（从 s1 开始） for (PhysicalReg reg : sorted_regs) { - if (reg == PhysicalReg::S0) continue; - current_offset -= 8; auto ld = std::make_unique(RVOpcodes::LD); ld->addOperand(std::make_unique(reg)); ld->addOperand(std::make_unique( std::make_unique(PhysicalReg::S0), - std::make_unique(current_offset) + std::make_unique(current_offset_load) )); + // 在 'it' (即 RET 指令) 之前插入。 + // 因为我们是反向遍历，所以这不会影响下一次循环的 'it'。 mbb->getInstructions().insert(it, std::move(ld)); + current_offset_load -= 8; } - break; // 处理完一个基本块的ret即可 } } } diff --git a/src/RISCv64RegAlloc.cpp b/src/RISCv64RegAlloc.cpp index 279fea9..c2ccc27 100644 --- a/src/RISCv64RegAlloc.cpp +++ b/src/RISCv64RegAlloc.cpp @@ -13,7 +13,8 @@ RISCv64RegAlloc::RISCv64RegAlloc(MachineFunction* mfunc) : MFunc(mfunc) { PhysicalReg::T4, PhysicalReg::T5, PhysicalReg::T6, PhysicalReg::A0, PhysicalReg::A1, PhysicalReg::A2, PhysicalReg::A3, PhysicalReg::A4, PhysicalReg::A5, PhysicalReg::A6, PhysicalReg::A7, - PhysicalReg::S0, PhysicalReg::S1, PhysicalReg::S2, PhysicalReg::S3, + // PhysicalReg::S0, + PhysicalReg::S1, PhysicalReg::S2, PhysicalReg::S3, PhysicalReg::S4, PhysicalReg::S5, PhysicalReg::S6, PhysicalReg::S7, PhysicalReg::S8, PhysicalReg::S9, PhysicalReg::S10, PhysicalReg::S11, }; @@ -457,10 +458,27 @@ void RISCv64RegAlloc::colorGraph() { // 着色 for (unsigned vreg : sorted_vregs) { std::set used_colors; - for (unsigned neighbor : interference_graph.at(vreg)) { - if (color_map.count(neighbor)) { - used_colors.insert(color_map.at(neighbor)); + for (unsigned neighbor_id : interference_graph.at(vreg)) { + // --- 修改开始 --- + + // 情况 1: 邻居是一个已经被着色的虚拟寄存器 + if (color_map.count(neighbor_id)) { + used_colors.insert(color_map.at(neighbor_id)); + } + // 情况 2: 邻居本身就是一个代表物理寄存器的节点 + else if (neighbor_id >= static_cast(PhysicalReg::PHYS_REG_START_ID)) { + // 需要一个反向映射来从特殊ID找回PhysicalReg + // 假设你有这样一个映射 inv_preg_to_vreg_id_map + // 或者，你可以重新计算 + for (auto const& [preg, id] : preg_to_vreg_id_map) { + if (id == neighbor_id) { + used_colors.insert(preg); + break; + } + } } + + // --- 修改结束 --- } bool colored = false; diff --git a/src/include/RISCv64LLIR.h b/src/include/RISCv64LLIR.h index 3f68566..5999182 100644 --- a/src/include/RISCv64LLIR.h +++ b/src/include/RISCv64LLIR.h @@ -195,6 +195,7 @@ struct StackFrameInfo { int locals_size = 0; // 仅为AllocaInst分配的大小 int spill_size = 0; // 仅为溢出分配的大小 int total_size = 0; // 总大小 + int callee_saved_size = 0; // 保存寄存器的大小 std::map alloca_offsets; // std::map spill_offsets; // <溢出vreg, 栈偏移> std::set used_callee_saved_regs; // 使用的保存寄存器