[miden]DCE引入ctx避免重复运行遍导致的状态污染。修复天然活跃判断条件
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rain2133
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src/DCE.cpp
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src/DCE.cpp
@ -1,48 +1,57 @@
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#include "DCE.h"
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#include "IR.h"
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#include "SysYIROptUtils.h"
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#include <iostream>
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#include <set>
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#include "DCE.h" // 包含DCE遍的头文件
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#include "IR.h" // 包含IR相关的定义
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#include "SysYIROptUtils.h" // 包含SysY IR优化工具类的定义
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#include <cassert> // 用于断言
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#include <iostream> // 用于调试输出
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#include <set> // 包含set，虽然DCEContext内部用unordered_set，但这里保留
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namespace sysy {
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// DCE 遍的静态 ID
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void *DCE::ID = (void *)&DCE::ID;
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// DCE 遍的 runOnFunction 方法实现
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bool DCE::runOnFunction(Function *func, AnalysisManager &AM) {
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// ======================================================================
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// DCEContext 类的实现
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// 封装了 DCE 遍的核心逻辑和状态，确保每次函数优化运行时状态独立
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// ======================================================================
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// DCEContext 的 run 方法实现
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void DCEContext::run(Function *func, AnalysisManager *AM, bool &changed) {
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// 清空活跃指令集合，确保每次运行都是新的状态
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alive_insts.clear();
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bool changed = false;
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// 第一次遍历：扫描所有指令，识别“天然活跃”的指令并将其及其依赖标记为活跃
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// 使用 func->getBasicBlocks() 获取基本块列表，保留用户风格
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auto basicBlocks = func->getBasicBlocks();
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for (auto &basicBlock : basicBlocks) {
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// 确保基本块有效
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if (!basicBlock)
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continue;
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// 使用 basicBlock->getInstructions() 获取指令列表，保留用户风格
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for (auto &inst : basicBlock->getInstructions()) {
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// 确保指令有效
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if (!inst)
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continue;
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// 调用 DCEContext 自身的 isAlive 和 addAlive 方法
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if (isAlive(inst.get())) {
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addAlive(inst.get());
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}
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}
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}
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// 第二遍：删除所有未被标记为活跃的指令。
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// 第二次遍历：删除所有未被标记为活跃的指令。
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for (auto &basicBlock : basicBlocks) {
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if (!basicBlock)
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continue;
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// 使用传统的迭代器循环，并手动管理迭代器，
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// 以便在删除元素后正确前进。
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// 以便在删除元素后正确前进。保留用户风格
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for (auto instIter = basicBlock->getInstructions().begin(); instIter != basicBlock->getInstructions().end();) {
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auto &inst = *instIter;
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Instruction *currentInst = inst.get();
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// 如果指令不在活跃集合中，则删除它。
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// 分支和返回指令由 isAlive 处理，并会被保留。
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if (alive_insts.count(currentInst) == 0) {
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// 删除指令
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// 删除指令，保留用户风格的 SysYIROptUtils::usedelete 和 erase
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changed = true; // 标记 IR 已被修改
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SysYIROptUtils::usedelete(currentInst);
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instIter = basicBlock->getInstructions().erase(instIter); // 删除后返回下一个迭代器
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@ -51,27 +60,26 @@ bool DCE::runOnFunction(Function *func, AnalysisManager &AM) {
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}
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}
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}
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return changed;
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}
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// 判断指令是否是“天然活跃”的实现
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// 只有具有副作用的指令（如存储、函数调用、原子操作）
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// 和控制流指令（如分支、返回）是天然活跃的。
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bool DCE::isAlive(Instruction *inst) {
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bool DCEContext::isAlive(Instruction *inst) {
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// TODO: 后续程序并发考虑原子操作
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// 其结果不被其他指令使用的指令（例如 StoreInst, BranchInst, ReturnInst）。
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// dynamic_cast<ir::CallInst>(inst) 检查是否是函数调用指令，
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// 函数调用通常有副作用。
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// 终止指令 (BranchInst, ReturnInst) 必须是活跃的，因为它控制了程序的执行流程。
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// 保留用户提供的 isAlive 逻辑
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bool isBranchOrReturn = inst->isBranch() || inst->isReturn();
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bool isCall = inst->isCall();
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bool isStoreOrMemset = inst->isStore() && inst->isMemset();
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bool isStoreOrMemset = inst->isStore() || inst->isMemset();
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return isBranchOrReturn || isCall || isStoreOrMemset;
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}
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// 递归地将活跃指令及其依赖加入到 alive_insts 集合中
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void DCE::addAlive(Instruction *inst) {
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void DCEContext::addAlive(Instruction *inst) {
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// 如果指令已经存在于活跃集合中，则无需重复处理
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if (alive_insts.count(inst) > 0) {
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return;
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@ -79,6 +87,7 @@ void DCE::addAlive(Instruction *inst) {
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// 将当前指令标记为活跃
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alive_insts.insert(inst);
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// 遍历当前指令的所有操作数
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// 保留用户提供的 getOperands() 和 getValue()
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for (auto operand : inst->getOperands()) {
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// 如果操作数是一个指令（即它是一个值的定义），
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// 并且它还没有被标记为活跃
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@ -88,4 +97,44 @@ void DCE::addAlive(Instruction *inst) {
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}
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}
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// ======================================================================
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// DCE Pass 类的实现
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// 主要负责与 PassManager 交互，创建 DCEContext 实例并运行优化
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// ======================================================================
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// DCE 遍的 runOnFunction 方法实现
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bool DCE::runOnFunction(Function *func, AnalysisManager &AM) {
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DCEContext ctx;
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bool changed = false;
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ctx.run(func, &AM, changed); // 运行 DCE 优化
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// 如果 IR 被修改，则使相关的分析结果失效
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if (changed) {
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// DCE 会删除指令，这会影响数据流分析，尤其是活跃性分析。
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// 如果删除导致基本块变空，也可能间接影响 CFG 和支配树。
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// AM.invalidateAnalysis(&LivenessAnalysisPass::ID, func); // 活跃性分析失效
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// AM.invalidateAnalysis(&DominatorTreeAnalysisPass::ID, func); // 支配树分析可能失效
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// 其他所有依赖于数据流或 IR 结构的分析都可能失效。
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}
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return changed;
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}
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// 声明DCE遍的分析依赖和失效信息
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void DCE::getAnalysisUsage(std::set<void *> &analysisDependencies, std::set<void *> &analysisInvalidations) const {
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// DCE不依赖特定的分析结果，它通过遍历和副作用判断来工作。
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||||
|
||||
// DCE会删除指令，这会影响许多分析结果。
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||||
// 至少，它会影响活跃性分析、支配树、控制流图（如果删除导致基本块为空并被合并）。
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||||
// 假设存在LivenessAnalysisPass和DominatorTreeAnalysisPass
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// analysisInvalidations.insert(&LivenessAnalysisPass::ID);
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// analysisInvalidations.insert(&DominatorTreeAnalysisPass::ID);
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||||
// 任何改变IR结构的优化，都可能导致通用分析（如活跃性、支配树、循环信息）失效。
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||||
// 最保守的做法是使所有函数粒度的分析失效，或者只声明你明确知道会受影响的分析。
|
||||
// 考虑到这个DCE仅删除指令，如果它不删除基本块，CFG可能不变，但数据流分析会失效。
|
||||
// 对于更激进的DCE（如ADCE），CFG也会改变。
|
||||
// 这里我们假设它主要影响数据流分析，并且可能间接影响CFG相关分析。
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||||
// 如果有SideEffectInfo，它也可能被修改，但通常SideEffectInfo是静态的，不因DCE而变。
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}
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} // namespace sysy
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@ -1,46 +1,63 @@
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#pragma once
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#include "IR.h" // 包含IR相关的定义，如Instruction, Function, BasicBlock等
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#include "IRBuilder.h" // 包含IR构建器的定义
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#include "SysYIROptUtils.h" // 包含SysY IR优化工具类的
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#include "Liveness.h"
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#include "Dom.h" // 包含支配树的定义
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#include "Pass.h" // 包含Pass的基类定义
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#include <unordered_set> // 用于存储活跃指令
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||||
#include "Pass.h"
|
||||
#include "IR.h"
|
||||
#include "SysYIROptUtils.h"
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||||
#include "Dom.h"
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#include <unordered_set>
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||||
#include <queue>
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namespace sysy {
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||||
// 前向声明分析结果类，确保在需要时可以引用
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// class DominatorTreeAnalysisResult; // Pass.h 中已包含，这里不再需要
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class SideEffectInfoAnalysisResult; // 假设有副作用分析结果类
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// DCEContext 类，用于封装DCE的内部逻辑和状态
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// 这样可以避免静态变量在多线程或多次运行时的冲突，并保持代码的模块化
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class DCEContext {
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public:
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// 运行DCE的主要方法
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// func: 当前要优化的函数
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// tp: 分析管理器，用于获取其他分析结果（如果需要）
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void run(Function* func, AnalysisManager* AM, bool &changed);
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private:
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// 存储活跃指令的集合
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std::unordered_set<Instruction*> alive_insts;
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||||
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||||
// 判断指令是否是“天然活跃”的（即总是保留的）
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||||
// inst: 要检查的指令
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||||
// 返回值: 如果指令是天然活跃的，则为true，否则为false
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||||
bool isAlive(Instruction* inst);
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||||
// 递归地将活跃指令及其依赖加入到 alive_insts 集合中
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||||
// inst: 要标记为活跃的指令
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||||
void addAlive(Instruction* inst);
|
||||
};
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||||
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||||
// DCE 优化遍类，继承自 OptimizationPass
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||||
class DCE : public OptimizationPass {
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||||
private:
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||||
std::unordered_set<Instruction *> alive_insts;
|
||||
// 判断指令是否是“天然活跃”的（即总是保留的）
|
||||
// inst: 要检查的指令
|
||||
// 返回值: 如果指令是天然活跃的，则为true，否则为false
|
||||
bool isAlive(Instruction *inst);
|
||||
// 递归地将活跃指令及其依赖加入到 alive_insts 集合中
|
||||
// inst: 要标记为活跃的指令
|
||||
void addAlive(Instruction *inst);
|
||||
public:
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||||
static void *ID;
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||||
DCE() : OptimizationPass("DCE", Granularity::Function) {}
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||||
bool runOnFunction(Function *func, AnalysisManager &AM) override;
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||||
void getAnalysisUsage(std::set<void *> &analysisDependencies, std::set<void *> &analysisInvalidations) const override{
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||||
// DCE不依赖特定的分析结果，它通过遍历和副作用判断来工作。
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// 构造函数
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||||
DCE() : OptimizationPass("DCE", Granularity::Function) {}
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||||
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||||
// DCE会删除指令，这会影响许多分析结果。
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||||
// 至少，它会影响活跃性分析、支配树、控制流图（如果删除导致基本块为空并被合并）。
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||||
// 假设存在LivenessAnalysisPass和DominatorTreeAnalysisPass
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||||
// analysisInvalidations.insert(&LivenessAnalysisPass::ID);
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||||
// analysisInvalidations.insert(&DominatorTreeAnalysisPass::ID);
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||||
// 任何改变IR结构的优化，都可能导致通用分析（如活跃性、支配树、循环信息）失效。
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||||
// 最保守的做法是使所有函数粒度的分析失效，或者只声明你明确知道会受影响的分析。
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// 考虑到这个DCE仅删除指令，如果它不删除基本块，CFG可能不变，但数据流分析会失效。
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||||
// 对于更激进的DCE（如ADCE），CFG也会改变。
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||||
// 这里我们假设它主要影响数据流分析，并且可能间接影响CFG相关分析。
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||||
// 如果有SideEffectInfo，它也可能被修改，但通常SideEffectInfo是静态的，不因DCE而变。
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}
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void *getPassID() const override { return &ID; }
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// 静态成员，作为该遍的唯一ID
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static void *ID;
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// 运行在函数上的优化逻辑
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// F: 当前要优化的函数
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// AM: 分析管理器，用于获取或使分析结果失效
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// 返回值: 如果IR被修改，则为true，否则为false
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||||
bool runOnFunction(Function *F, AnalysisManager& AM) override;
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||||
// 声明该遍的分析依赖和失效信息
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||||
// analysisDependencies: 该遍运行前需要哪些分析结果
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// analysisInvalidations: 该遍运行后会使哪些分析结果失效
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||||
void getAnalysisUsage(std::set<void *> &analysisDependencies, std::set<void *> &analysisInvalidations) const override;
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||||
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||||
// Pass 基类中的纯虚函数，必须实现
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||||
void *getPassID() const override { return &ID; }
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};
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||||
} // namespace sysy
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