为中端加入常量传播Pass

.gitignore

@@ -36,6 +36,7 @@ doxygen
 
 !/testdata/functional/*.out
 !/testdata/h_functional/*.out
+!/testdata/performance/*.out
 build/
 .antlr
 .vscode/

Pass_ID_List.md

@@ -3,4 +3,26 @@
 | 名称       | 优化级别     | 开发进度   |
 | ------------ | ------------ | ---------- |
 | CFG优化     | 函数级   | 已完成     |
-| DCE         | 函数级   | 待测试     |
+| DCE         | 函数级   | 待正确性测试     |
+| Mem2Reg         | 函数级   | 待正确性测试     |
+| Reg2Mem         | 函数级   | 待正确性测试     |
+
+
+# 部分优化遍的说明
+
+## Mem2Reg
+
+Mem2Reg 遍的主要目标是将那些不必要的、只用于局部标量变量的内存分配 (alloca 指令) 消除，并将这些变量的值转换为 SSA 形式。这有助于减少内存访问，提高代码效率，并为后续的优化创造更好的条件。
+
+## Reg2Mem
+
+我们的Reg2Mem 遍的主要目标是作为 Mem2Reg 的一种逆操作，但更具体是解决后端无法识别 PhiInst 指令的问题。主要的速录是将函数参数和 PhiInst 指令的结果从 SSA 形式转换回内存形式，通过插入 alloca、load 和 store 指令来实现。其他非 Phi 的指令结果将保持 SSA 形式。
+
+
+# 后续优化可能涉及的改动
+
+## 1）将所有的alloca集中到entryblock中
+
+好处：优化友好性，方便mem2reg提升
+目前没有实现这个机制，如果想要实现首先解决同一函数不同域的同名变量命名区分
+需要保证符号表能正确维护域中的局部变量

script/runit-riscv64-single.sh

@@ -14,6 +14,7 @@ TESTDATA_DIR="${SCRIPT_DIR}/testdata" # 用于查找 .in/.out 文件
 GCC_NATIVE="gcc" # VM 内部的原生 gcc
 
 # --- 初始化变量 ---
+CLEAN_MODE=false
 GCC_TIMEOUT=10        # gcc 编译超时 (秒)
 EXEC_TIMEOUT=5        # 程序自动化执行超时 (秒)
 MAX_OUTPUT_LINES=50   # 对比失败时显示的最大行数
@@ -29,6 +30,7 @@ show_help() {
     echo "如果找到对应的 .in/.out 文件，则进行自动化测试。否则，进入交互模式。"
     echo ""
     echo "选项:"
+    echo "  -c, --clean              清理 tmp 临时目录下的所有文件。"
     echo "  -ct N                    设置 gcc 编译超时为 N 秒 (默认: 10)。"
     echo "  -t N                     设置程序自动化执行超时为 N 秒 (默认: 5)。"
     echo "  -ml N, --max-lines N     当输出对比失败时，最多显示 N 行内容 (默认: 50)。"
@@ -57,10 +59,24 @@ display_file_content() {
     fi
 }
 
+# --- 新增功能: 清理临时文件的函数 ---
+clean_tmp() {
+    echo "正在清理临时目录: ${TMP_DIR}"
+    if [ -d "${TMP_DIR}" ]; then
+        rm -rf "${TMP_DIR}"/* 2>/dev/null
+        echo "清理完成。"
+    else
+        echo "临时目录 ${TMP_DIR} 不存在，无需清理。"
+    fi
+}
+
 # --- 参数解析 ---
 # 从参数中分离出 .s 文件和选项
 for arg in "$@"; do
   case "$arg" in
+    -c|--clean)
+      CLEAN_MODE=true
+      ;;
     -ct|-t|-ml|--max-lines)
       # 选项和其值将在下一个循环中处理
       ;;
@@ -74,6 +90,7 @@ for arg in "$@"; do
           args_processed=true # 标记已处理过参数
           while [[ "$#" -gt 0 ]]; do
               case "$1" in
+                  -c|--clean) ;; # 已在外部处理
                   -ct) if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then GCC_TIMEOUT="$2"; shift; else echo "错误: -ct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi ;;
                   -t)  if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then EXEC_TIMEOUT="$2"; shift; else echo "错误: -t 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi ;;
                   -ml|--max-lines) if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then MAX_OUTPUT_LINES="$2"; shift; else echo "错误: --max-lines 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi ;;
@@ -95,6 +112,14 @@ for arg in "$@"; do
 done
 
 # --- 主逻辑开始 ---
+if ${CLEAN_MODE}; then
+    clean_tmp
+    # 如果只提供了 -c 选项，则退出
+    if [ ${#S_FILES[@]} -eq 0 ]; then
+        exit 0
+    fi
+fi
+
 if [ ${#S_FILES[@]} -eq 0 ]; then
     echo "错误: 未提供任何 .s 文件作为输入。"
     show_help
@@ -162,14 +187,17 @@ for s_file in "${S_FILES[@]}"; do
                         EXPECTED_STDOUT_FILE="${TMP_DIR}/${base_name_from_s_file}.expected_stdout"
                         head -n -1 "${output_reference_file}" > "${EXPECTED_STDOUT_FILE}"
                         if [ "$ACTUAL_RETURN_CODE" -ne "$EXPECTED_RETURN_CODE" ]; then echo -e "\e[31m  返回码测试失败: 期望 ${EXPECTED_RETURN_CODE}, 实际 ${ACTUAL_RETURN_CODE}\e[0m"; is_passed=0; fi
-                        if ! diff -q <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_actual_file}") <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${EXPECTED_STDOUT_FILE}") >/dev/null 2>&1; then
+                        
+                        # --- 本次修改点: 使用 tr 删除所有空白字符后再比较 ---
+                        if ! diff -q <(tr -d '[:space:]' < "${output_actual_file}") <(tr -d '[:space:]' < "${EXPECTED_STDOUT_FILE}") >/dev/null 2>&1; then
                             echo -e "\e[31m  标准输出测试失败。\e[0m"; is_passed=0
                             display_file_content "${EXPECTED_STDOUT_FILE}" "    \e[36m--- 期望输出 ---\e[0m" "${MAX_OUTPUT_LINES}"
                             display_file_content "${output_actual_file}" "    \e[36m--- 实际输出 ---\e[0m" "${MAX_OUTPUT_LINES}"
                             echo -e "    \e[36m----------------\e[0m"
                         fi
                     else
-                        if ! diff -q <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_actual_file}") <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_reference_file}") >/dev/null 2>&1; then
+                        # --- 本次修改点: 使用 tr 删除所有空白字符后再比较 ---
+                        if diff -q <(tr -d '[:space:]' < "${output_actual_file}") <(tr -d '[:space:]' < "${output_reference_file}") >/dev/null 2>&1; then
                             echo -e "\e[32m  标准输出测试成功。\e[0m"
                         else
                             echo -e "\e[31m  标准输出测试失败。\e[0m"; is_passed=0

script/runit-riscv64.sh

@@ -175,7 +175,8 @@ while IFS= read -r s_file; do
                         is_passed=0
                     fi
 
-                    if ! diff -q <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_actual_file}") <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${EXPECTED_STDOUT_FILE}") >/dev/null 2>&1; then
+                    # --- 本次修改点: 使用 tr 删除所有空白字符后再比较 ---
+                    if ! diff -q <(tr -d '[:space:]' < "${output_actual_file}") <(tr -d '[:space:]' < "${EXPECTED_STDOUT_FILE}") >/dev/null 2>&1; then
                         echo -e "\e[31m  标准输出测试失败\e[0m"
                         is_passed=0
                         display_file_content "${EXPECTED_STDOUT_FILE}" "    \e[36m---------- 期望输出 ----------\e[0m" "${MAX_OUTPUT_LINES}"
@@ -186,7 +187,9 @@ while IFS= read -r s_file; do
                     if [ $ACTUAL_RETURN_CODE -ne 0 ]; then
                         echo -e "\e[33m警告: 程序以非零状态 ${ACTUAL_RETURN_CODE} 退出 (纯输出比较模式)。\e[0m"
                     fi
-                    if ! diff -q <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_actual_file}") <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_reference_file}") >/dev/null 2>&1; then
+                    
+                    # --- 本次修改点: 使用 tr 删除所有空白字符后再比较 ---
+                    if diff -q <(tr -d '[:space:]' < "${output_actual_file}") <(tr -d '[:space:]' < "${output_reference_file}") >/dev/null 2>&1; then
                         echo -e "\e[32m  成功: 输出与参考输出匹配\e[0m"
                     else
                         echo -e "\e[31m  失败: 输出不匹配\e[0m"

script/runit-single.sh

@@ -20,6 +20,7 @@ QEMU_RISCV64="qemu-riscv64"
 
 # --- 初始化变量 ---
 EXECUTE_MODE=false
+CLEAN_MODE=false
 SYSYC_TIMEOUT=10      # sysyc 编译超时 (秒)
 GCC_TIMEOUT=10        # gcc 编译超时 (秒)
 EXEC_TIMEOUT=5        # qemu 自动化执行超时 (秒)
@@ -37,6 +38,7 @@ show_help() {
     echo ""
     echo "选项:"
     echo "  -e, --executable         编译为可执行文件并运行测试 (必须)。"
+    echo "  -c, --clean              清理 tmp 临时目录下的所有文件。"
     echo "  -sct N                   设置 sysyc 编译超时为 N 秒 (默认: 10)。"
     echo "  -gct N                   设置 gcc 交叉编译超时为 N 秒 (默认: 10)。"
     echo "  -et N                    设置 qemu 自动化执行超时为 N 秒 (默认: 5)。"
@@ -66,50 +68,65 @@ display_file_content() {
     fi
 }
 
-
-# --- 参数解析 ---
-# 从参数中分离出 .sy 文件和选项
-for arg in "$@"; do
-  case "$arg" in
-    -e|--executable)
-      EXECUTE_MODE=true
-      ;;
-    -sct|-gct|-et|-ml|--max-lines)
-      # 选项和其值将在下一个循环中处理
-      ;;
-    -h|--help)
-      show_help
-      exit 0
-      ;;
-    -*)
-      # 检查是否是带值的选项
-      if ! [[ ${args_processed+x} ]]; then
-          args_processed=true # 标记已处理过参数
-          # 重新处理所有参数
-          while [[ "$#" -gt 0 ]]; do
-              case "$1" in
-                  -sct) if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then SYSYC_TIMEOUT="$2"; shift; else echo "错误: -sct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi ;;
-                  -gct) if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then GCC_TIMEOUT="$2"; shift; else echo "错误: -gct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi ;;
-                  -et)  if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then EXEC_TIMEOUT="$2"; shift; else echo "错误: -et 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi ;;
-                  -ml|--max-lines) if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then MAX_OUTPUT_LINES="$2"; shift; else echo "错误: --max-lines 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi ;;
-                  *.sy) SY_FILES+=("$1") ;;
-                  -e|--executable) ;; # 已在外部处理
-                  *) if ! [[ "$1" =~ ^[0-9]+$ ]]; then echo "未知选项或无效文件: $1"; show_help; exit 1; fi ;;
-              esac
-              shift
-          done
-      fi
-      ;;
-    *.sy)
-      if [[ -f "$arg" ]]; then
-        SY_FILES+=("$arg")
-      else
-        echo "警告: 文件不存在，已忽略: $arg"
-      fi
-      ;;
-  esac
+# --- 本次修改点: 整个参数解析逻辑被重写 ---
+# 使用标准的 while 循环来健壮地处理任意顺序的参数
+while [[ "$#" -gt 0 ]]; do
+    case "$1" in
+        -e|--executable)
+            EXECUTE_MODE=true
+            shift # 消耗选项
+            ;;
+        -c|--clean)
+            CLEAN_MODE=true
+            shift # 消耗选项
+            ;;
+        -sct)
+            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then SYSYC_TIMEOUT="$2"; shift 2; else echo "错误: -sct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
+            ;;
+        -gct)
+            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then GCC_TIMEOUT="$2"; shift 2; else echo "错误: -gct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
+            ;;
+        -et)
+            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then EXEC_TIMEOUT="$2"; shift 2; else echo "错误: -et 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
+            ;;
+        -ml|--max-lines)
+            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then MAX_OUTPUT_LINES="$2"; shift 2; else echo "错误: --max-lines 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
+            ;;
+        -h|--help)
+            show_help
+            exit 0
+            ;;
+        -*) # 未知选项
+            echo "未知选项: $1"
+            show_help
+            exit 1
+            ;;
+        *) # 其他参数被视为文件路径
+            if [[ -f "$1" && "$1" == *.sy ]]; then
+                SY_FILES+=("$1")
+            else
+                echo "警告: 无效文件或不是 .sy 文件，已忽略: $1"
+            fi
+            shift # 消耗文件参数
+            ;;
+    esac
 done
 
+
+if ${CLEAN_MODE}; then
+  echo "检测到 -c/--clean 选项，正在清空 ${TMP_DIR}..."
+  if [ -d "${TMP_DIR}" ]; then
+    rm -rf "${TMP_DIR}"/* 2>/dev/null
+    echo "清理完成。"
+  else
+    echo "临时目录 ${TMP_DIR} 不存在，无需清理。"
+  fi
+  
+  if [ ${#SY_FILES[@]} -eq 0 ] && ! ${EXECUTE_MODE}; then
+    exit 0
+  fi
+fi
+
 # --- 主逻辑开始 ---
 if ! ${EXECUTE_MODE}; then
     echo "错误: 请提供 -e 或 --executable 选项来运行测试。"
@@ -138,6 +155,7 @@ for sy_file in "${SY_FILES[@]}"; do
 
     ir_file="${TMP_DIR}/${base_name}_sysyc_riscv64.ll"
     assembly_file="${TMP_DIR}/${base_name}.s"
+    assembly_debug_file="${TMP_DIR}/${base_name}_d.s"
     executable_file="${TMP_DIR}/${base_name}"
     input_file="${source_dir}/${base_name}.in"
     output_reference_file="${source_dir}/${base_name}.out"
@@ -162,6 +180,7 @@ for sy_file in "${SY_FILES[@]}"; do
         echo -e "\e[31m错误: SysY 编译失败或超时。\e[0m"
         is_passed=0
     fi
+    # timeout -s KILL ${SYSYC_TIMEOUT} "${SYSYC}" -s asmd "${sy_file}" > "${assembly_debug_file}" 2>&1
 
     # 步骤 2: GCC 编译
     if [ "$is_passed" -eq 1 ]; then
@@ -193,28 +212,26 @@ for sy_file in "${SY_FILES[@]}"; do
                 is_passed=0
             else
                 if [ -f "${output_reference_file}" ]; then
-                    # 此处逻辑与 runit.sh 相同
                     LAST_LINE_TRIMMED=$(tail -n 1 "${output_reference_file}" | tr -d '[:space:]')
                     if [[ "$LAST_LINE_TRIMMED" =~ ^[-+]?[0-9]+$ ]]; then
                         EXPECTED_RETURN_CODE="$LAST_LINE_TRIMMED"
                         EXPECTED_STDOUT_FILE="${TMP_DIR}/${base_name}.expected_stdout"
                         head -n -1 "${output_reference_file}" > "${EXPECTED_STDOUT_FILE}"
                         if [ "$ACTUAL_RETURN_CODE" -ne "$EXPECTED_RETURN_CODE" ]; then echo -e "\e[31m  返回码测试失败: 期望 ${EXPECTED_RETURN_CODE}, 实际 ${ACTUAL_RETURN_CODE}\e[0m"; is_passed=0; fi
-                        if ! diff -q <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_actual_file}") <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${EXPECTED_STDOUT_FILE}") >/dev/null 2>&1; then
+                        
+                        if ! diff -q <(tr -d '[:space:]' < "${output_actual_file}") <(tr -d '[:space:]' < "${EXPECTED_STDOUT_FILE}") >/dev/null 2>&1; then
                             echo -e "\e[31m  标准输出测试失败。\e[0m"
                             is_passed=0
-                            # --- 本次修改点: 使用新函数显示输出 ---
                             display_file_content "${EXPECTED_STDOUT_FILE}" "    \e[36m--- 期望输出 ---\e[0m" "${MAX_OUTPUT_LINES}"
                             display_file_content "${output_actual_file}" "    \e[36m--- 实际输出 ---\e[0m" "${MAX_OUTPUT_LINES}"
                             echo -e "    \e[36m----------------\e[0m"
                         fi
                     else
-                        if ! diff -q <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_actual_file}") <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_reference_file}") >/dev/null 2>&1; then
+                        if diff -q <(tr -d '[:space:]' < "${output_actual_file}") <(tr -d '[:space:]' < "${output_reference_file}") >/dev/null 2>&1; then
                             echo -e "\e[32m  标准输出测试成功。\e[0m"
                         else
                             echo -e "\e[31m  标准输出测试失败。\e[0m"
                             is_passed=0
-                            # --- 本次修改点: 使用新函数显示输出 ---
                             display_file_content "${output_reference_file}" "    \e[36m--- 期望输出 ---\e[0m" "${MAX_OUTPUT_LINES}"
                             display_file_content "${output_actual_file}" "    \e[36m--- 实际输出 ---\e[0m" "${MAX_OUTPUT_LINES}"
                             echo -e "    \e[36m----------------\e[0m"
@@ -236,7 +253,6 @@ for sy_file in "${SY_FILES[@]}"; do
             "${QEMU_RISCV64}" "${executable_file}"
             INTERACTIVE_RET_CODE=$?
             echo -e "\e[33m\n  交互模式执行完毕，程序返回码: ${INTERACTIVE_RET_CODE}\e[0m"
-            # 交互模式无法自动判断对错，默认算通过，但会提示
             echo "  注意: 交互模式的结果未经验证。"
         fi
     fi

script/runit.sh

@@ -22,6 +22,7 @@ SYSYC_TIMEOUT=10      # sysyc 编译超时 (秒)
 GCC_TIMEOUT=10        # gcc 编译超时 (秒)
 EXEC_TIMEOUT=5        # qemu 执行超时 (秒)
 MAX_OUTPUT_LINES=50   # 对比失败时显示的最大行数
+TEST_SETS=()          # 用于存储要运行的测试集
 TOTAL_CASES=0
 PASSED_CASES=0
 FAILED_CASES_LIST=""  # 用于存储未通过的测例列表
@@ -34,6 +35,7 @@ show_help() {
     echo "选项:"
     echo "  -e, --executable         编译为可执行文件并运行测试。"
     echo "  -c, --clean              清理 'tmp' 目录下的所有生成文件。"
+    echo "  -set [f|h|p|all]...    指定要运行的测试集 (functional, h_functional, performance)。可多选，默认为 all。"
     echo "  -sct N                   设置 sysyc 编译超时为 N 秒 (默认: 10)。"
     echo "  -gct N                   设置 gcc 交叉编译超时为 N 秒 (默认: 10)。"
     echo "  -et N                    设置 qemu 执行超时为 N 秒 (默认: 5)。"
@@ -77,22 +79,31 @@ while [[ "$#" -gt 0 ]]; do
     case "$1" in
         -e|--executable)
             EXECUTE_MODE=true
+            shift
             ;;
         -c|--clean)
             clean_tmp
             exit 0
             ;;
+        -set)
+            shift # 移过 '-set'
+            # 消耗所有后续参数直到遇到下一个选项
+            while [[ "$#" -gt 0 && ! "$1" =~ ^- ]]; do
+                TEST_SETS+=("$1")
+                shift
+            done
+            ;;
         -sct)
-            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then SYSYC_TIMEOUT="$2"; shift; else echo "错误: -sct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
+            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then SYSYC_TIMEOUT="$2"; shift 2; else echo "错误: -sct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
             ;;
         -gct)
-            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then GCC_TIMEOUT="$2"; shift; else echo "错误: -gct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
+            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then GCC_TIMEOUT="$2"; shift 2; else echo "错误: -gct 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
             ;;
         -et)
-            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then EXEC_TIMEOUT="$2"; shift; else echo "错误: -et 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
+            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then EXEC_TIMEOUT="$2"; shift 2; else echo "错误: -et 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
             ;;
         -ml|--max-lines)
-            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then MAX_OUTPUT_LINES="$2"; shift; else echo "错误: --max-lines 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
+            if [[ -n "$2" && "$2" =~ ^[0-9]+$ ]]; then MAX_OUTPUT_LINES="$2"; shift 2; else echo "错误: --max-lines 需要一个正整数参数。" >&2; exit 1; fi
             ;;
         -h|--help)
             show_help
@@ -104,11 +115,37 @@ while [[ "$#" -gt 0 ]]; do
             exit 1
             ;;
     esac
-    shift
 done
 
+# --- 本次修改点: 根据 -set 参数构建查找路径 ---
+declare -A SET_MAP
+SET_MAP[f]="functional"
+SET_MAP[h]="h_functional"
+SET_MAP[p]="performance"
+
+SEARCH_PATHS=()
+
+# 如果未指定测试集，或指定了 'all'，则搜索所有目录
+if [ ${#TEST_SETS[@]} -eq 0 ] || [[ " ${TEST_SETS[@]} " =~ " all " ]]; then
+    SEARCH_PATHS+=("${TESTDATA_DIR}")
+else
+    for set in "${TEST_SETS[@]}"; do
+        if [[ -v SET_MAP[$set] ]]; then
+            SEARCH_PATHS+=("${TESTDATA_DIR}/${SET_MAP[$set]}")
+        else
+            echo -e "\e[33m警告: 未知的测试集 '$set'，已忽略。\e[0m"
+        fi
+    done
+fi
+
+# 如果没有有效的搜索路径，则退出
+if [ ${#SEARCH_PATHS[@]} -eq 0 ]; then
+    echo -e "\e[31m错误: 没有找到有效的测试集目录，测试中止。\e[0m"
+    exit 1
+fi
+
 echo "SysY 测试运行器启动..."
-echo "输入目录: ${TESTDATA_DIR}"
+echo "输入目录: ${SEARCH_PATHS[@]}"
 echo "临时目录: ${TMP_DIR}"
 echo "执行模式: ${EXECUTE_MODE}"
 if ${EXECUTE_MODE}; then
@@ -117,8 +154,12 @@ if ${EXECUTE_MODE}; then
 fi
 echo ""
 
-# --- 修改点: 查找所有 .sy 文件并按文件名前缀数字排序 ---
-sy_files=$(find "${TESTDATA_DIR}" -name "*.sy" | sort -V)
+# 使用构建好的路径查找 .sy 文件并排序
+sy_files=$(find "${SEARCH_PATHS[@]}" -name "*.sy" | sort -V)
+if [ -z "$sy_files" ]; then
+    echo "在指定目录中未找到任何 .sy 文件。"
+    exit 0
+fi
 TOTAL_CASES=$(echo "$sy_files" | wc -w)
 
 # --- 修复: 使用 here-string (<<<) 代替管道 (|) 来避免子 shell 问题 ---
@@ -203,7 +244,8 @@ while IFS= read -r sy_file; do
                         echo -e "\e[31m  返回码测试失败: 期望: ${EXPECTED_RETURN_CODE}, 实际: ${ACTUAL_RETURN_CODE}\e[0m"
                         is_passed=0
                     fi
-                    if ! diff -q <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_actual_file}") <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${EXPECTED_STDOUT_FILE}") >/dev/null 2>&1; then
+
+                    if ! diff -q <(tr -d '[:space:]' < "${output_actual_file}") <(tr -d '[:space:]' < "${EXPECTED_STDOUT_FILE}") >/dev/null 2>&1; then
                         echo -e "\e[31m  标准输出测试失败\e[0m"
                         is_passed=0
                         display_file_content "${EXPECTED_STDOUT_FILE}" "    \e[36m---------- 期望输出 ----------\e[0m" "${MAX_OUTPUT_LINES}"
@@ -214,7 +256,8 @@ while IFS= read -r sy_file; do
                     if [ $ACTUAL_RETURN_CODE -ne 0 ]; then
                         echo -e "\e[33m警告: 程序以非零状态 ${ACTUAL_RETURN_CODE} 退出 (纯输出比较模式)。\e[0m"
                     fi
-                    if ! diff -q <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_actual_file}") <(sed ':a;N;$!ba;s/\n*$//' "${output_reference_file}") >/dev/null 2>&1; then
+
+                    if diff -q <(tr -d '[:space:]' < "${output_actual_file}") <(tr -d '[:space:]' < "${output_reference_file}") >/dev/null 2>&1; then
                         echo -e "\e[32m  成功: 输出与参考输出匹配\e[0m"
                     else
                         echo -e "\e[31m  失败: 输出不匹配\e[0m"

src/AddressCalculationExpansion.cpp

@@ -1,171 +0,0 @@
-#include "AddressCalculationExpansion.h"
-#include <iostream>
-#include <vector>
-#include "IR.h"
-#include "IRBuilder.h"
-
-extern int DEBUG;
-
-namespace sysy {
-
-bool AddressCalculationExpansion::run() {
-    bool changed = false;
-
-    for (auto& funcPair : pModule->getFunctions()) {
-        Function* func = funcPair.second.get();
-        for (auto& bb_ptr : func->getBasicBlocks()) {
-            BasicBlock* bb = bb_ptr.get();
-            for (auto it = bb->getInstructions().begin(); it != bb->getInstructions().end(); ) {
-                Instruction* inst = it->get();
-
-                Value* basePointer = nullptr;
-                Value* valueToStore = nullptr;
-                size_t firstIndexOperandIdx = 0;
-                size_t numBaseOperands = 0;
-
-                if (inst->isLoad()) {
-                    numBaseOperands = 1;
-                    basePointer = inst->getOperand(0);
-                    firstIndexOperandIdx = 1;
-                } else if (inst->isStore()) {
-                    numBaseOperands = 2;
-                    valueToStore = inst->getOperand(0);
-                    basePointer = inst->getOperand(1);
-                    firstIndexOperandIdx = 2;
-                } else {
-                    ++it;
-                    continue;
-                }
-
-                if (inst->getNumOperands() <= numBaseOperands) {
-                    ++it;
-                    continue;
-                }
-
-                std::vector<int> dims;
-                if (AllocaInst* allocaInst = dynamic_cast<AllocaInst*>(basePointer)) {
-                    for (const auto& use_ptr : allocaInst->getDims()) {
-                        Value* dimValue = use_ptr->getValue();
-                        if (ConstantValue* constVal = dynamic_cast<ConstantValue*>(dimValue)) {
-                            dims.push_back(constVal->getInt());
-                        } else {
-                            std::cerr << "Warning: AllocaInst dimension is not a constant integer. Skipping GEP expansion for: ";
-                            SysYPrinter::printValue(allocaInst);
-                            std::cerr << "\n";
-                            dims.clear();
-                            break;
-                        }
-                    }
-                } else if (GlobalValue* globalValue = dynamic_cast<GlobalValue*>(basePointer)) {
-                    // 遍历 GlobalValue 的所有维度操作数
-                    for (const auto& use_ptr : globalValue->getDims()) {
-                        Value* dimValue = use_ptr->getValue();
-                        // 将维度值转换为常量整数
-                        if (ConstantInteger* constVal = dynamic_cast<ConstantInteger*>(dimValue)) {
-                            dims.push_back(constVal->getInt());
-                        } else {
-                            // 如果维度不是常量整数，则无法处理。
-                            // 根据 IR.h 中 GlobalValue 的构造函数，这种情况不应发生，但作为安全检查是好的。
-                            std::cerr << "Warning: GlobalValue dimension is not a constant integer. Skipping GEP expansion for: ";
-                            SysYPrinter::printValue(globalValue);
-                            std::cerr << "\n";
-                            dims.clear(); // 清空已收集的部分维度信息
-                            break;
-                        }
-                    }
-                } else {
-                    std::cerr << "Warning: Base pointer is not AllocaInst/GlobalValue or its array dimensions cannot be determined for GEP expansion. Skipping GEP for: ";
-                    SysYPrinter::printValue(basePointer);
-                    std::cerr << " in instruction ";
-                    SysYPrinter::printInst(inst);
-                    std::cerr << "\n";
-                    ++it;
-                    continue;
-                }
-
-                if (dims.empty() && (inst->getNumOperands() > numBaseOperands)) {
-                    if (DEBUG) {
-                        std::cerr << "ACE Warning: Could not get valid array dimensions for ";
-                        SysYPrinter::printValue(basePointer);
-                        std::cerr << " in instruction ";
-                        SysYPrinter::printInst(inst);
-                        std::cerr << " (expected dimensions for indices, but got none).\n";
-                    }
-                    ++it;
-                    continue;
-                }
-
-                std::vector<Value*> indexOperands;
-                for (size_t i = firstIndexOperandIdx; i < inst->getNumOperands(); ++i) {
-                    indexOperands.push_back(inst->getOperand(i));
-                }
-
-                if (AllocaInst* allocaInst = dynamic_cast<AllocaInst*>(basePointer)) {
-                    if (allocaInst->getNumDims() != indexOperands.size()) {
-                        if (DEBUG) {
-                            std::cerr << "ACE Warning: Index count (" << indexOperands.size() << ") does not match AllocaInst dimensions (" << allocaInst->getNumDims() << ") for instruction ";
-                            SysYPrinter::printInst(inst);
-                            std::cerr << "\n";
-                        }
-                        ++it;
-                        continue;
-                    }
-                }
-
-                Value* totalOffset = ConstantInteger::get(0);
-                pBuilder->setPosition(bb, it);
-
-                for (size_t i = 0; i < indexOperands.size(); ++i) {
-                    Value* index = indexOperands[i];
-                    int stride = calculateStride(dims, i);
-                    Value* strideConst = ConstantInteger::get(stride);
-                    Type* intType = Type::getIntType();
-                    BinaryInst* currentDimOffsetInst = pBuilder->createBinaryInst(Instruction::kMul, intType, index, strideConst);
-                    BinaryInst* newTotalOffsetInst = pBuilder->createBinaryInst(Instruction::kAdd, intType, totalOffset, currentDimOffsetInst);
-                    totalOffset = newTotalOffsetInst;
-                }
-
-                // 计算有效地址：effective_address = basePointer + totalOffset
-                Value* effective_address = pBuilder->createBinaryInst(Instruction::kAdd, basePointer->getType(), basePointer, totalOffset);
-
-                // 创建新的 LoadInst 或 StoreInst，indices 为空
-                Instruction* newInst = nullptr;
-                if (inst->isLoad()) {
-                    newInst = pBuilder->createLoadInst(effective_address, {});
-                    inst->replaceAllUsesWith(newInst);
-                } else { // StoreInst
-                    newInst = pBuilder->createStoreInst(valueToStore, effective_address, {});
-                }
-
-                Instruction* oldInst = it->get();
-                ++it;
-
-                for (size_t i = 0; i < oldInst->getNumOperands(); ++i) {
-                    Value* operandValue = oldInst->getOperand(i);
-                    if (operandValue) {
-                        for (auto use_it = operandValue->getUses().begin(); use_it != operandValue->getUses().end(); ++use_it) {
-                            if ((*use_it)->getUser() == oldInst && (*use_it)->getIndex() == i) {
-                                operandValue->removeUse(*use_it);
-                                break;
-                            }
-                        }
-                    }
-                }
-
-                bb->getInstructions().erase(std::prev(it));
-                changed = true;
-
-                if (DEBUG) {
-                    std::cerr << "ACE: Computed effective address:\n";
-                    SysYPrinter::printInst(dynamic_cast<Instruction*>(effective_address));
-                    std::cerr << "ACE: New Load/Store instruction:\n";
-                    SysYPrinter::printInst(newInst);
-                    std::cerr << "--------------------------------\n";
-                }
-            }
-        }
-    }
-    return changed;
-}
-
-} // namespace sysy

src/CMakeLists.txt

@@ -1,58 +1,24 @@
-# 移除 ANTLR 代码生成相关配置
-# list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH "${ANTLR_RUNTIME}/cmake")
-# include(FindANTLR)
-# antlr_target(SysYGen SysY.g4
-#   LEXER PARSER
-#   OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
-#   VISITOR
-# )
+# src/CMakeLists.txt
+# add_subdirectory 命令会负责遍历子目录并查找其内部的 CMakeLists.txt 文件
+add_subdirectory(frontend)
+add_subdirectory(midend)
+add_subdirectory(backend/RISCv64)
 
-# 移除 SysYParser 库的构建（如果不需要独立库）
-# add_library(SysYParser SHARED ${ANTLR_SysYGen_CXX_OUTPUTS})
-# target_include_directories(SysYParser PUBLIC ${ANTLR_RUNTIME}/runtime/src)
-# target_link_libraries(SysYParser PUBLIC antlr4_shared)
-
-# 构建 sysyc 可执行文件，使用手动提供的 SysYLexer.cpp、SysYParser.cpp 等文件
+# 构建 sysyc 可执行文件，链接各个模块的库
 add_executable(sysyc
-  sysyc.cpp
-  SysYLexer.cpp      # 手动提供的文件
-  SysYParser.cpp     # 手动提供的文件
-  SysYVisitor.cpp    # 手动提供的文件
-  IR.cpp
-  SysYIRGenerator.cpp
-  SysYIRPrinter.cpp
-  SysYIRCFGOpt.cpp
-  Pass.cpp
-  Dom.cpp
-  Liveness.cpp
-  DCE.cpp
-  AddressCalculationExpansion.cpp
-  # Mem2Reg.cpp
-  # Reg2Mem.cpp
-  RISCv64Backend.cpp
-  RISCv64ISel.cpp
-  RISCv64RegAlloc.cpp
-  RISCv64AsmPrinter.cpp
-  # RISCv64Passes.cpp
-  RISCv64Peephole.cpp
-  PreRA_Scheduler.cpp
-  PostRA_Scheduler.cpp
-  CalleeSavedHandler.cpp
+    sysyc.cpp
 )
 
-# 设置 include 路径，包含 ANTLR 运行时库和项目头文件
+# 链接各个模块的库
+target_link_libraries(sysyc PRIVATE
+    frontend_lib
+    midend_lib
+    riscv64_backend_lib
+    antlr4_shared
+)
+
+# 设置 include 路径，包含项目顶层 include 目录
 target_include_directories(sysyc PRIVATE
-  ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include  # 项目头文件目录
-  ${ANTLR_RUNTIME}/runtime/src        # ANTLR 运行时库头文件
-)
-
-# 保留 ANTLR 运行时库的链接
-target_link_libraries(sysyc PRIVATE antlr4_shared)
-
-# 保留其他编译选项
-target_compile_options(sysyc PRIVATE -frtti)
-
-# 可选：线程支持（如果需要，取消注释）
-# set(THREADS_PREFER_PTHREAD_FLAG ON)
-# find_package(Threads REQUIRED)
-# target_link_libraries(sysyc PRIVATE Threads::Threads)
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include # 项目头文件目录
+    ${ANTLR_RUNTIME}/runtime/src # ANTLR运行时库头文件
+)

src/CalleeSavedHandler.cpp

@@ -1,109 +0,0 @@
-#include "CalleeSavedHandler.h"
-#include <set>
-#include <algorithm>
-
-namespace sysy {
-
-char CalleeSavedHandler::ID = 0;
-
-bool CalleeSavedHandler::runOnFunction(Function *F, AnalysisManager& AM) {
-    // This pass works on MachineFunction level, not IR level
-    return false;
-}
-
-void CalleeSavedHandler::runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) {
-    StackFrameInfo& frame_info = mfunc->getFrameInfo();
-    std::set<PhysicalReg> used_callee_saved;
-
-    // 1. 扫描所有指令，找出被使用的s寄存器
-    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) {
-                            used_callee_saved.insert(preg);
-                        }
-                    }
-                };
-
-                if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-                    check_and_insert_reg(static_cast<RegOperand*>(op.get()));
-                } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
-                    check_and_insert_reg(static_cast<MemOperand*>(op.get())->getBase());
-                }
-            }
-        }
-    }
-    
-    // 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;
-    }
-
-    // 将结果存入StackFrameInfo，供后续使用
-    frame_info.used_callee_saved_regs = used_callee_saved;
-
-    // 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<RegOperand*>((*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<PhysicalReg> 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
-    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<MachineInstr>(RVOpcodes::SD);
-        sd->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(reg));
-        sd->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
-            std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0), // 假设s0是帧指针
-            std::make_unique<ImmOperand>(current_offset)
-        ));
-        entry_instrs.insert(prologue_end, std::move(sd));
-    }
-
-    // 3. 在函数结尾（ret之前）插入恢复指令
-    for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) {
-        for (auto it = mbb->getInstructions().begin(); it != mbb->getInstructions().end(); ++it) {
-            if ((*it)->getOpcode() == RVOpcodes::RET) {
-                // 以相反的顺序恢复
-                current_offset = -16;
-                for (PhysicalReg reg : sorted_regs) {
-                    if (reg == PhysicalReg::S0) continue;
-                    current_offset -= 8;
-                    auto ld = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LD);
-                    ld->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(reg));
-                    ld->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
-                        std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0),
-                        std::make_unique<ImmOperand>(current_offset)
-                    ));
-                    mbb->getInstructions().insert(it, std::move(ld));
-                }
-                break; // 处理完一个基本块的ret即可
-            }
-        }
-    }
-}
-
-} // namespace sysy

src/PostRA_Scheduler.cpp

@@ -1,383 +0,0 @@
-#include "PostRA_Scheduler.h"
-#include <set>
-#include <map>
-#include <vector>
-#include <algorithm>
-#define MAX_SCHEDULING_BLOCK_SIZE 10000 // 限制调度块大小，避免过大导致性能问题
-
-namespace sysy {
-
-char PostRA_Scheduler::ID = 0;
-
-// 检查指令是否是加载指令 (LW, LD)
-bool isLoadInstr(MachineInstr* instr) {
-    RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
-    return opcode == RVOpcodes::LW || opcode == RVOpcodes::LD || 
-           opcode == RVOpcodes::LH || opcode == RVOpcodes::LB || 
-           opcode == RVOpcodes::LHU || opcode == RVOpcodes::LBU || 
-           opcode == RVOpcodes::LWU;
-}
-
-// 检查指令是否是存储指令 (SW, SD)
-bool isStoreInstr(MachineInstr* instr) {
-    RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
-    return opcode == RVOpcodes::SW || opcode == RVOpcodes::SD || 
-           opcode == RVOpcodes::SH || opcode == RVOpcodes::SB;
-}
-
-// 检查指令是否为控制流指令
-bool isControlFlowInstr(MachineInstr* instr) {
-    RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
-    return opcode == RVOpcodes::RET || opcode == RVOpcodes::J || 
-           opcode == RVOpcodes::BEQ || opcode == RVOpcodes::BNE ||
-           opcode == RVOpcodes::BLT || opcode == RVOpcodes::BGE ||
-           opcode == RVOpcodes::BLTU || opcode == RVOpcodes::BGEU ||
-           opcode == RVOpcodes::CALL;
-}
-
-// 获取指令定义的寄存器 - 修复版本
-std::set<PhysicalReg> getDefinedRegisters(MachineInstr* instr) {
-    std::set<PhysicalReg> defined_regs;
-    RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
-    
-    // 特殊处理CALL指令
-    if (opcode == RVOpcodes::CALL) {
-        // CALL指令可能定义返回值寄存器
-        if (!instr->getOperands().empty() && 
-            instr->getOperands().front()->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-            auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(instr->getOperands().front().get());
-            if (!reg_op->isVirtual()) {
-                defined_regs.insert(reg_op->getPReg());
-            }
-        }
-        return defined_regs;
-    }
-    
-    // 存储指令不定义寄存器
-    if (isStoreInstr(instr)) {
-        return defined_regs;
-    }
-    
-    // 分支指令不定义寄存器
-    if (opcode == RVOpcodes::BEQ || opcode == RVOpcodes::BNE ||
-        opcode == RVOpcodes::BLT || opcode == RVOpcodes::BGE ||
-        opcode == RVOpcodes::BLTU || opcode == RVOpcodes::BGEU ||
-        opcode == RVOpcodes::J || opcode == RVOpcodes::RET) {
-        return defined_regs;
-    }
-    
-    // 对于其他指令，第一个寄存器操作数通常是定义的
-    if (!instr->getOperands().empty() && 
-        instr->getOperands().front()->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-        auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(instr->getOperands().front().get());
-        if (!reg_op->isVirtual()) {
-            defined_regs.insert(reg_op->getPReg());
-        }
-    }
-    
-    return defined_regs;
-}
-
-// 获取指令使用的寄存器 - 修复版本
-std::set<PhysicalReg> getUsedRegisters(MachineInstr* instr) {
-    std::set<PhysicalReg> used_regs;
-    RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
-    
-    // 特殊处理CALL指令
-    if (opcode == RVOpcodes::CALL) {
-        bool first_reg_skipped = false;
-        for (const auto& op : instr->getOperands()) {
-            if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-                if (!first_reg_skipped) {
-                    first_reg_skipped = true;
-                    continue; // 跳过返回值寄存器
-                }
-                auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(op.get());
-                if (!reg_op->isVirtual()) {
-                    used_regs.insert(reg_op->getPReg());
-                }
-            }
-        }
-        return used_regs;
-    }
-    
-    // 对于存储指令，所有寄存器操作数都是使用的
-    if (isStoreInstr(instr)) {
-        for (const auto& op : instr->getOperands()) {
-            if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-                auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(op.get());
-                if (!reg_op->isVirtual()) {
-                    used_regs.insert(reg_op->getPReg());
-                }
-            } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
-                auto mem_op = static_cast<MemOperand*>(op.get());
-                if (!mem_op->getBase()->isVirtual()) {
-                    used_regs.insert(mem_op->getBase()->getPReg());  
-                }
-            }
-        }
-        return used_regs;
-    }
-    
-    // 对于分支指令，所有寄存器操作数都是使用的
-    if (opcode == RVOpcodes::BEQ || opcode == RVOpcodes::BNE ||
-        opcode == RVOpcodes::BLT || opcode == RVOpcodes::BGE ||
-        opcode == RVOpcodes::BLTU || opcode == RVOpcodes::BGEU) {
-        for (const auto& op : instr->getOperands()) {
-            if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-                auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(op.get());
-                if (!reg_op->isVirtual()) {
-                    used_regs.insert(reg_op->getPReg());
-                }
-            }
-        }
-        return used_regs;
-    }
-    
-    // 对于其他指令，除了第一个寄存器操作数（通常是定义），其余都是使用的
-    bool first_reg = true;
-    for (const auto& op : instr->getOperands()) {
-        if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-            if (first_reg) {
-                first_reg = false;
-                continue; // 跳过第一个寄存器（定义）
-            }
-            auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(op.get());
-            if (!reg_op->isVirtual()) {
-                used_regs.insert(reg_op->getPReg());
-            }
-        } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
-            auto mem_op = static_cast<MemOperand*>(op.get());
-            if (!mem_op->getBase()->isVirtual()) {
-                used_regs.insert(mem_op->getBase()->getPReg());
-            }
-        }
-    }
-    return used_regs;
-}
-
-// 获取内存访问的基址和偏移
-struct MemoryAccess {
-    PhysicalReg base_reg;
-    int64_t offset;
-    bool valid;
-    
-    MemoryAccess() : valid(false) {}
-    MemoryAccess(PhysicalReg base, int64_t off) : base_reg(base), offset(off), valid(true) {}
-};
-
-MemoryAccess getMemoryAccess(MachineInstr* instr) {
-    if (!isLoadInstr(instr) && !isStoreInstr(instr)) {
-        return MemoryAccess();
-    }
-    
-    // 查找内存操作数
-    for (const auto& op : instr->getOperands()) {
-        if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
-            auto mem_op = static_cast<MemOperand*>(op.get());
-            if (!mem_op->getBase()->isVirtual()) {
-                return MemoryAccess(mem_op->getBase()->getPReg(), mem_op->getOffset()->getValue());
-            }
-        }
-    }
-    
-    return MemoryAccess();
-}
-
-// 检查内存依赖 - 加强版本
-bool hasMemoryDependency(MachineInstr* instr1, MachineInstr* instr2) {
-    // 如果都不是内存指令，没有内存依赖
-    if (!isLoadInstr(instr1) && !isStoreInstr(instr1) && 
-        !isLoadInstr(instr2) && !isStoreInstr(instr2)) {
-        return false;
-    }
-    
-    MemoryAccess mem1 = getMemoryAccess(instr1);
-    MemoryAccess mem2 = getMemoryAccess(instr2);
-    
-    if (!mem1.valid || !mem2.valid) {
-        // 如果无法确定内存访问模式，保守地认为存在依赖
-        return true;
-    }
-    
-    // 如果访问相同的内存位置
-    if (mem1.base_reg == mem2.base_reg && mem1.offset == mem2.offset) {
-        // Store->Load: RAW依赖
-        // Load->Store: WAR依赖  
-        // Store->Store: WAW依赖
-        return isStoreInstr(instr1) || isStoreInstr(instr2);
-    }
-    
-    // 不同内存位置通常没有依赖，但为了安全起见，
-    // 如果涉及store指令，我们需要更保守
-    if (isStoreInstr(instr1) && isLoadInstr(instr2)) {
-        // 保守处理：不同store和load之间可能有别名
-        return false; // 这里可以根据需要调整策略
-    }
-    
-    return false;
-}
-
-// 检查两个指令之间是否存在依赖关系 - 修复版本
-bool hasDependency(MachineInstr* instr1, MachineInstr* instr2) {
-    // 检查RAW依赖：instr1定义的寄存器是否被instr2使用
-    auto defined_regs1 = getDefinedRegisters(instr1);
-    auto used_regs2 = getUsedRegisters(instr2);
-    
-    for (const auto& reg : defined_regs1) {
-        if (used_regs2.find(reg) != used_regs2.end()) {
-            return true; // RAW依赖 - instr2读取instr1写入的值
-        }
-    }
-    
-    // 检查WAR依赖：instr1使用的寄存器是否被instr2定义
-    auto used_regs1 = getUsedRegisters(instr1);
-    auto defined_regs2 = getDefinedRegisters(instr2);
-    
-    for (const auto& reg : used_regs1) {
-        if (defined_regs2.find(reg) != defined_regs2.end()) {
-            return true; // WAR依赖 - instr2覆盖instr1需要的值
-        }
-    }
-    
-    // 检查WAW依赖：两个指令定义相同寄存器
-    for (const auto& reg : defined_regs1) {
-        if (defined_regs2.find(reg) != defined_regs2.end()) {
-            return true; // WAW依赖 - 两条指令写入同一寄存器
-        }
-    }
-    
-    // 检查内存依赖
-    if (hasMemoryDependency(instr1, instr2)) {
-        return true;
-    }
-    
-    return false;
-}
-
-// 检查是否可以安全地将instr1和instr2交换位置
-bool canSwapInstructions(MachineInstr* instr1, MachineInstr* instr2) {
-    // 不能移动控制流指令
-    if (isControlFlowInstr(instr1) || isControlFlowInstr(instr2)) {
-        return false;
-    }
-    
-    // 检查双向依赖关系
-    return !hasDependency(instr1, instr2) && !hasDependency(instr2, instr1);
-}
-
-// 新增：验证调度结果的正确性
-void validateSchedule(const std::vector<MachineInstr*>& instr_list) {
-    for (int i = 0; i < (int)instr_list.size(); i++) {
-        for (int j = i + 1; j < (int)instr_list.size(); j++) {
-            MachineInstr* earlier = instr_list[i];
-            MachineInstr* later = instr_list[j];
-            
-            // 检查是否存在被违反的依赖关系
-            auto defined_regs = getDefinedRegisters(earlier);
-            auto used_regs = getUsedRegisters(later);
-            
-            // 检查RAW依赖
-            for (const auto& reg : defined_regs) {
-                if (used_regs.find(reg) != used_regs.end()) {
-                    // 这是正常的依赖关系，earlier应该在later之前
-                    continue;
-                }
-            }
-            
-            // 检查内存依赖
-            if (hasMemoryDependency(earlier, later)) {
-                MemoryAccess mem1 = getMemoryAccess(earlier);
-                MemoryAccess mem2 = getMemoryAccess(later);
-                
-                if (mem1.valid && mem2.valid && 
-                    mem1.base_reg == mem2.base_reg && mem1.offset == mem2.offset) {
-                    if (isStoreInstr(earlier) && isLoadInstr(later)) {
-                        // Store->Load依赖，顺序正确
-                        continue;
-                    }
-                }
-            }
-        }
-    }
-}
-
-// 在基本块内对指令进行调度优化 - 完全重写版本
-void scheduleBlock(MachineBasicBlock* mbb) {
-    auto& instructions = mbb->getInstructions();
-    if (instructions.size() <= 1) return;
-    if (instructions.size() > MAX_SCHEDULING_BLOCK_SIZE) {
-      return; // 跳过超大块，防止卡住
-    }
-    
-    std::vector<MachineInstr*> instr_list;
-    for (auto& instr : instructions) {
-        instr_list.push_back(instr.get());
-    }
-    
-    // 使用更严格的调度策略，避免破坏依赖关系
-    bool changed = true;
-    int max_iterations = 10; // 限制迭代次数避免死循环
-    int iteration = 0;
-    
-    while (changed && iteration < max_iterations) {
-        changed = false;
-        iteration++;
-        
-        for (int i = 0; i < (int)instr_list.size() - 1; i++) {
-            MachineInstr* instr1 = instr_list[i];
-            MachineInstr* instr2 = instr_list[i + 1];
-            
-            // 只进行非常保守的优化
-            bool should_swap = false;
-            
-            // 策略1: 将load指令提前，减少load-use延迟
-            if (isLoadInstr(instr2) && !isLoadInstr(instr1) && !isStoreInstr(instr1)) {
-                should_swap = canSwapInstructions(instr1, instr2);
-            }
-            // 策略2: 将非关键store指令延后，为其他指令让路
-            else if (isStoreInstr(instr1) && !isLoadInstr(instr2) && !isStoreInstr(instr2)) {
-                should_swap = canSwapInstructions(instr1, instr2);
-            }
-            
-            if (should_swap) {
-                std::swap(instr_list[i], instr_list[i + 1]);
-                changed = true;
-                
-                // 调试输出
-                // std::cout << "Swapped instructions at positions " << i << " and " << (i+1) << std::endl;
-            }
-        }
-    }
-    
-    // 验证调度结果的正确性
-    validateSchedule(instr_list);
-    
-    // 将调度后的指令顺序写回
-    std::map<MachineInstr*, std::unique_ptr<MachineInstr>> instr_map;
-    for (auto& instr : instructions) {
-        instr_map[instr.get()] = std::move(instr);
-    }
-    
-    instructions.clear();
-    for (auto instr : instr_list) {
-        instructions.push_back(std::move(instr_map[instr]));
-    }
-}
-
-bool PostRA_Scheduler::runOnFunction(Function *F, AnalysisManager& AM) {
-    // 这个函数在IR级别运行，但我们需要在机器指令级别运行
-    // 所以我们返回false，表示没有对IR进行修改
-    return false;
-}
-
-void PostRA_Scheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction *mfunc) {
-    // std::cout << "Running Post-RA Local Scheduler... " << std::endl;
-    
-    // 遍历每个机器基本块
-    for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) {
-        scheduleBlock(mbb.get());
-    }
-}
-
-} // namespace sysy

src/PreRA_Scheduler.cpp

@@ -1,36 +0,0 @@
-#include "PreRA_Scheduler.h"
-
-namespace sysy {
-
-char PreRA_Scheduler::ID = 0;
-
-bool PreRA_Scheduler::runOnFunction(Function *F, AnalysisManager& AM) {
-  // TODO: 在此实现寄存器分配前的指令调度。
-  // 遍历mfunc中的每一个MachineBasicBlock。
-  // 对每个基本块内的MachineInstr列表进行重排。
-  //
-  // 实现思路:
-  // 1. 分析每个基本块内指令的数据依赖关系，构建依赖图(DAG)。
-  // 2.
-  // 根据目标处理器的流水线特性（指令延迟等），使用列表调度等算法对指令进行重排。
-  // 3. 此时操作的是虚拟寄存器，只存在真依赖，调度自由度最大。
-  //
-  // std::cout << "Running Pre-RA Instruction Scheduler..." << std::endl;
-  return false;
-}
-
-void PreRA_Scheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction *mfunc) {
-  // TODO: 在此实现寄存器分配前的指令调度。
-  // 遍历mfunc中的每一个MachineBasicBlock。
-  // 对每个基本块内的MachineInstr列表进行重排。
-  //
-  // 实现思路:
-  // 1. 分析每个基本块内指令的数据依赖关系，构建依赖图(DAG)。
-  // 2.
-  // 根据目标处理器的流水线特性（指令延迟等），使用列表调度等算法对指令进行重排。
-  // 3. 此时操作的是虚拟寄存器，只存在真依赖，调度自由度最大。
-  //
-  // std::cout << "Running Pre-RA Instruction Scheduler..." << std::endl;
-}
-
-} // namespace sysy

src/RISCv64Backend.cpp

@@ -1,96 +0,0 @@
-#include "RISCv64Backend.h"
-#include "RISCv64ISel.h"
-#include "RISCv64RegAlloc.h"
-#include "RISCv64AsmPrinter.h"
-#include "RISCv64Passes.h" // 包含优化Pass的头文件
-#include <sstream>
-
-namespace sysy {
-
-// 顶层入口
-std::string RISCv64CodeGen::code_gen() {
-    return module_gen();
-}
-
-// 模块级代码生成
-std::string RISCv64CodeGen::module_gen() {
-    std::stringstream ss;
-    
-    // 1. 处理全局变量 (.data段)
-    if (!module->getGlobals().empty()) {
-        ss << ".data\n";
-        for (const auto& global : module->getGlobals()) {
-            ss << ".globl " << global->getName() << "\n";
-            ss << global->getName() << ":\n";
-            const auto& init_values = global->getInitValues();
-            for (size_t i = 0; i < init_values.getValues().size(); ++i) {
-                auto val = init_values.getValues()[i];
-                auto count = init_values.getNumbers()[i];
-                if (auto constant = dynamic_cast<ConstantValue*>(val)) {
-                    for (unsigned j = 0; j < count; ++j) {
-                        if (constant->isInt()) {
-                            ss << "    .word " << constant->getInt() << "\n";
-                        } else {
-                            float f = constant->getFloat();
-                            uint32_t float_bits = *(uint32_t*)&f;
-                            ss << "    .word " << float_bits << "\n";
-                        }
-                    }
-                }
-            }
-        }
-    }
-
-    // 2. 处理函数 (.text段)
-    if (!module->getFunctions().empty()) {
-        ss << ".text\n";
-        for (const auto& func_pair : module->getFunctions()) {
-            if (func_pair.second.get()) {
-                ss << function_gen(func_pair.second.get());
-            }
-        }
-    }
-    return ss.str();
-}
-
-// function_gen 现在是包含具体优化名称的、完整的处理流水线
-std::string RISCv64CodeGen::function_gen(Function* func) {
-    // === 完整的后端处理流水线 ===
-
-    // 阶段 1: 指令选择 (sysy::IR -> LLIR with virtual registers)
-    RISCv64ISel isel;
-    std::unique_ptr<MachineFunction> mfunc = isel.runOnFunction(func);
-
-    std::stringstream ss1;
-    RISCv64AsmPrinter printer1(mfunc.get());
-    printer1.run(ss1, true);
-
-    // 阶段 2: 指令调度 (Instruction Scheduling)
-    PreRA_Scheduler scheduler;
-    scheduler.runOnMachineFunction(mfunc.get());
-
-    // 阶段 3: 物理寄存器分配 (Register Allocation)
-    RISCv64RegAlloc reg_alloc(mfunc.get());
-    reg_alloc.run();
-
-    // 阶段 3.5: 处理被调用者保存寄存器
-    CalleeSavedHandler callee_handler;
-    callee_handler.runOnMachineFunction(mfunc.get());
-
-    // 阶段 4: 窥孔优化 (Peephole Optimization)
-    PeepholeOptimizer peephole;
-    peephole.runOnMachineFunction(mfunc.get());
-
-    // 阶段 5: 局部指令调度 (Local Scheduling)
-    PostRA_Scheduler local_scheduler;
-    local_scheduler.runOnMachineFunction(mfunc.get());
-
-    // 阶段 6: 代码发射 (Code Emission)
-    std::stringstream ss;
-    RISCv64AsmPrinter printer(mfunc.get());
-    printer.run(ss);
-    if (DEBUG) ss << "\n" << ss1.str(); // 将指令选择阶段的结果也包含在最终输出中
-    return ss.str();
-}
-
-} // namespace sysy

src/RISCv64RegAlloc.cpp

@@ -1,527 +0,0 @@
-#include "RISCv64RegAlloc.h"
-#include "RISCv64ISel.h"
-#include <algorithm>
-#include <vector>
-
-namespace sysy {
-
-RISCv64RegAlloc::RISCv64RegAlloc(MachineFunction* mfunc) : MFunc(mfunc) {
-    allocable_int_regs = {
-        PhysicalReg::T0, PhysicalReg::T1, PhysicalReg::T2, PhysicalReg::T3,
-        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::S4, PhysicalReg::S5, PhysicalReg::S6, PhysicalReg::S7,
-        PhysicalReg::S8, PhysicalReg::S9, PhysicalReg::S10, PhysicalReg::S11,
-    };
-}
-
-void RISCv64RegAlloc::run() {
-    handleCallingConvention();
-    eliminateFrameIndices();
-    analyzeLiveness();
-    buildInterferenceGraph();
-    colorGraph();
-    rewriteFunction();
-}
-
-/**
- * @brief 处理调用约定，预先为函数参数分配物理寄存器。
- */
-void RISCv64RegAlloc::handleCallingConvention() {
-    Function* F = MFunc->getFunc();
-    RISCv64ISel* isel = MFunc->getISel();
-    
-    // 获取函数的Argument对象列表
-    if (F) {
-        auto& args = F->getArguments();
-        // RISC-V RV64G调用约定：前8个整型/指针参数通过 a0-a7 传递
-        int arg_idx = 0;
-        // 遍历 AllocaInst* 列表
-        for (Argument* arg : args) {
-            if (arg_idx >= 8) {
-                break;
-            }
-
-            // 1. 获取该 Argument 对象对应的虚拟寄存器
-            unsigned vreg = isel->getVReg(arg);
-            
-            // 2. 根据参数索引，确定对应的物理寄存器 (a0, a1, ...)
-            auto preg = static_cast<PhysicalReg>(static_cast<int>(PhysicalReg::A0) + arg_idx);
-            
-            // 3. 在 color_map 中，将 vreg "预着色" 为对应的物理寄存器
-            color_map[vreg] = preg;
-
-            arg_idx++;
-        }
-    }
-}
-
-void RISCv64RegAlloc::eliminateFrameIndices() {
-    StackFrameInfo& frame_info = MFunc->getFrameInfo();
-    // 初始偏移量，为保存ra和s0留出空间。
-    // 假设序言是 addi sp, sp, -stack_size; sd ra, stack_size-8(sp); sd s0, stack_size-16(sp);    
-    int current_offset = 16;
-    
-    Function* F = MFunc->getFunc();
-    RISCv64ISel* isel = MFunc->getISel();
-    
-    // 在处理局部变量前，首先为栈参数计算偏移量。
-    if (F) {
-        int arg_idx = 0;
-        for (Argument* arg : F->getArguments()) {
-            // 我们只关心第8个索引及之后的参数（即第9个参数开始）
-            if (arg_idx >= 8) {
-                // 计算偏移量：第一个栈参数(idx=8)在0(s0)，第二个(idx=9)在8(s0)，以此类推。
-                int offset = (arg_idx - 8) * 8;
-                unsigned vreg = isel->getVReg(arg);
-
-                // 将这个vreg和它的栈偏移存入map。
-                // 我们可以复用alloca_offsets，因为它们都代表“vreg到栈偏移”的映射。
-                frame_info.alloca_offsets[vreg] = offset;
-            }
-            arg_idx++;
-        }
-    }
-
-    // 处理局部变量
-    // 遍历AllocaInst来计算局部变量所需的总空间
-    for (auto& bb : F->getBasicBlocks()) {
-        for (auto& inst : bb->getInstructions()) {
-            if (auto alloca = dynamic_cast<AllocaInst*>(inst.get())) {
-                // 获取Alloca指令指向的类型 (例如 alloca i32* 中，获取 i32)
-                Type* allocated_type = alloca->getType()->as<PointerType>()->getBaseType();
-                int size = getTypeSizeInBytes(allocated_type);
-                
-                // RISC-V要求栈地址8字节对齐
-                size = (size + 7) & ~7;
-                if (size == 0) size = 8; // 至少分配8字节
-
-                current_offset += size;
-                unsigned alloca_vreg = isel->getVReg(alloca);
-                // 局部变量使用相对于s0的负向偏移
-                frame_info.alloca_offsets[alloca_vreg] = -current_offset;
-            }
-        }
-    }
-    frame_info.locals_size = current_offset;
-
-    // 遍历所有机器指令，将伪指令展开为真实指令
-    for (auto& mbb : MFunc->getBlocks()) {
-        std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>> new_instructions;
-        for (auto& instr_ptr : mbb->getInstructions()) {
-            RVOpcodes opcode = instr_ptr->getOpcode();
-
-            // --- MODIFICATION START: 处理区分宽度的伪指令 ---
-            if (opcode == RVOpcodes::FRAME_LOAD_W || opcode == RVOpcodes::FRAME_LOAD_D) {
-                // 确定要生成的真实加载指令是 lw 还是 ld
-                RVOpcodes real_load_op = (opcode == RVOpcodes::FRAME_LOAD_W) ? RVOpcodes::LW : RVOpcodes::LD;
-
-                auto& operands = instr_ptr->getOperands();
-                unsigned dest_vreg = static_cast<RegOperand*>(operands[0].get())->getVRegNum();
-                unsigned alloca_vreg = static_cast<RegOperand*>(operands[1].get())->getVRegNum();
-                int offset = frame_info.alloca_offsets.at(alloca_vreg);
-                auto addr_vreg = isel->getNewVReg();
-
-                // 展开为: addi addr_vreg, s0, offset
-                auto addi = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
-                addi->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(addr_vreg));
-                addi->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0));
-                addi->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(offset));
-                new_instructions.push_back(std::move(addi));
-
-                // 展开为: lw/ld dest_vreg, 0(addr_vreg)
-                auto load_instr = std::make_unique<MachineInstr>(real_load_op);
-                load_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
-                load_instr->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
-                    std::make_unique<RegOperand>(addr_vreg),
-                    std::make_unique<ImmOperand>(0)));
-                new_instructions.push_back(std::move(load_instr));
-
-            } else if (opcode == RVOpcodes::FRAME_STORE_W || opcode == RVOpcodes::FRAME_STORE_D) {
-                // 确定要生成的真实存储指令是 sw 还是 sd
-                RVOpcodes real_store_op = (opcode == RVOpcodes::FRAME_STORE_W) ? RVOpcodes::SW : RVOpcodes::SD;
-
-                auto& operands = instr_ptr->getOperands();
-                unsigned src_vreg = static_cast<RegOperand*>(operands[0].get())->getVRegNum();
-                unsigned alloca_vreg = static_cast<RegOperand*>(operands[1].get())->getVRegNum();
-                int offset = frame_info.alloca_offsets.at(alloca_vreg);
-                auto addr_vreg = isel->getNewVReg();
-                
-                // 展开为: addi addr_vreg, s0, offset
-                auto addi = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
-                addi->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(addr_vreg));
-                addi->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0));
-                addi->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(offset));
-                new_instructions.push_back(std::move(addi));
-
-                // 展开为: sw/sd src_vreg, 0(addr_vreg)
-                auto store_instr = std::make_unique<MachineInstr>(real_store_op);
-                store_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
-                store_instr->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
-                    std::make_unique<RegOperand>(addr_vreg),
-                    std::make_unique<ImmOperand>(0)));
-                new_instructions.push_back(std::move(store_instr));
-
-            } else if (instr_ptr->getOpcode() == RVOpcodes::FRAME_ADDR) { 
-                auto& operands = instr_ptr->getOperands();
-                unsigned dest_vreg = static_cast<RegOperand*>(operands[0].get())->getVRegNum();
-                unsigned alloca_vreg = static_cast<RegOperand*>(operands[1].get())->getVRegNum();
-                int offset = frame_info.alloca_offsets.at(alloca_vreg);
-
-                // 将 `frame_addr rd, rs` 展开为 `addi rd, s0, offset`
-                auto addi = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
-                addi->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
-                addi->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0));
-                addi->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(offset));
-                new_instructions.push_back(std::move(addi));
-            } else {
-                new_instructions.push_back(std::move(instr_ptr));
-            }
-            // --- MODIFICATION END ---
-        }
-        mbb->getInstructions() = std::move(new_instructions);
-    }
-}
-
-void RISCv64RegAlloc::getInstrUseDef(MachineInstr* instr, LiveSet& use, LiveSet& def) {
-    bool is_def = true;
-    auto opcode = instr->getOpcode();
-
-    // --- MODIFICATION START: 细化对指令的 use/def 定义 ---
-    
-    // 对于没有定义目标寄存器的指令，预先设置 is_def = false
-    if (opcode == RVOpcodes::SW || opcode == RVOpcodes::SD || 
-        opcode == RVOpcodes::BEQ || opcode == RVOpcodes::BNE || 
-        opcode == RVOpcodes::BLT || opcode == RVOpcodes::BGE ||
-        opcode == RVOpcodes::BLTU || opcode == RVOpcodes::BGEU ||
-        opcode == RVOpcodes::RET || opcode == RVOpcodes::J) {
-        is_def = false;
-    }
-    
-    // 对 CALL 指令进行特殊处理
-    if (opcode == RVOpcodes::CALL) {
-        // CALL 指令的第一个操作数通常是目标函数标签，不是寄存器。
-        // 它可能会有一个可选的返回值（def），以及一系列参数（use）。
-        // 这里的处理假定 CALL 的机器指令操作数布局是：
-        // [可选: dest_vreg (def)], [函数标签], [可选: arg1_vreg (use)], [可选: arg2_vreg (use)], ...
-        
-        // 我们需要一种方法来识别哪些操作数是def，哪些是use。
-        // 一个简单的约定：如果第一个操作数是寄存器，则它是def（返回值）。
-        if (!instr->getOperands().empty() && instr->getOperands().front()->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-             auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(instr->getOperands().front().get());
-             if (reg_op->isVirtual()) {
-                def.insert(reg_op->getVRegNum());
-             }
-        }
-
-        // 遍历所有操作数，非第一个寄存器操作数均视为use
-        bool first_reg_skipped = false;
-        for (const auto& op : instr->getOperands()) {
-            if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-                if (!first_reg_skipped) {
-                    first_reg_skipped = true;
-                    continue; // 跳过我们已经作为def处理的返回值
-                }
-                auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(op.get());
-                if (reg_op->isVirtual()) {
-                    use.insert(reg_op->getVRegNum());
-                }
-            }
-        }
-
-        // **重要**: CALL指令还隐式定义（杀死）了所有调用者保存的寄存器。
-        // 一个完整的实现会在这里将所有caller-saved寄存器标记为def，
-        // 以确保任何跨调用存活的变量都不会被分配到这些寄存器中。
-        // 这个简化的实现暂不处理隐式def，但这是未来优化的关键点。
-
-        return; // CALL 指令处理完毕，直接返回
-    }
-    
-    // --- MODIFICATION END ---
-    
-    // 对其他所有指令的通用处理逻辑
-    for (const auto& op : instr->getOperands()) {
-        if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-            auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(op.get());
-            if (reg_op->isVirtual()) {
-                if (is_def) {
-                    def.insert(reg_op->getVRegNum());
-                    is_def = false; // 一条指令通常只有一个目标寄存ator
-                } else {
-                    use.insert(reg_op->getVRegNum());
-                }
-            }
-        } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
-            // 内存操作数 `offset(base)` 中的 base 寄存器是 use
-            auto mem_op = static_cast<MemOperand*>(op.get());
-            if (mem_op->getBase()->isVirtual()) {
-                use.insert(mem_op->getBase()->getVRegNum());
-            }
-        }
-    }
-}
-
-/**
- * @brief 计算一个类型在内存中占用的字节数。
- * @param type 需要计算大小的IR类型。
- * @return 该类型占用的字节数。
- */
-unsigned RISCv64RegAlloc::getTypeSizeInBytes(Type* type) {
-    if (!type) {
-        assert(false && "Cannot get size of a null type.");
-        return 0;
-    }
-
-    switch (type->getKind()) {
-        // 对于SysY语言，基本类型int和float都占用4字节
-        case Type::kInt:
-        case Type::kFloat:
-            return 4;
-
-        // 指针类型在RISC-V 64位架构下占用8字节
-        // 虽然SysY没有'int*'语法，但数组变量在IR层面本身就是指针类型
-        case Type::kPointer:
-            return 8;
-
-        // 数组类型的总大小 = 元素数量 * 单个元素的大小
-        case Type::kArray: {
-            auto arrayType = type->as<ArrayType>();
-            // 递归调用以计算元素大小
-            return arrayType->getNumElements() * getTypeSizeInBytes(arrayType->getElementType());
-        }
-
-        // 其他类型，如Void, Label等不占用栈空间，或者不应该出现在这里
-        default:
-            // 如果遇到未处理的类型，触发断言，方便调试
-            assert(false && "Unsupported type for size calculation.");
-            return 0;
-    }
-}
-
-void RISCv64RegAlloc::analyzeLiveness() {
-    bool changed = true;
-    while (changed) {
-        changed = false;
-        for (auto it = MFunc->getBlocks().rbegin(); it != MFunc->getBlocks().rend(); ++it) {
-            auto& mbb = *it;
-            LiveSet live_out;
-            for (auto succ : mbb->successors) {
-                if (!succ->getInstructions().empty()) {
-                    auto first_instr = succ->getInstructions().front().get();
-                    if (live_in_map.count(first_instr)) {
-                        live_out.insert(live_in_map.at(first_instr).begin(), live_in_map.at(first_instr).end());
-                    }
-                }
-            }
-
-            for (auto instr_it = mbb->getInstructions().rbegin(); instr_it != mbb->getInstructions().rend(); ++instr_it) {
-                MachineInstr* instr = instr_it->get();
-                LiveSet old_live_in = live_in_map[instr];
-                live_out_map[instr] = live_out;
-                
-                LiveSet use, def;
-                getInstrUseDef(instr, use, def);
-
-                LiveSet live_in = use;
-                LiveSet diff = live_out;
-                for (auto vreg : def) {
-                    diff.erase(vreg);
-                }
-                live_in.insert(diff.begin(), diff.end());
-                live_in_map[instr] = live_in;
-                
-                live_out = live_in;
-
-                if (live_in_map[instr] != old_live_in) {
-                    changed = true;
-                }
-            }
-        }
-    }
-}
-
-void RISCv64RegAlloc::buildInterferenceGraph() {
-    std::set<unsigned> all_vregs;
-    for (auto& mbb : MFunc->getBlocks()) {
-        for(auto& instr : mbb->getInstructions()) {
-            LiveSet use, def;
-            getInstrUseDef(instr.get(), use, def);
-            for(auto u : use) all_vregs.insert(u);
-            for(auto d : def) all_vregs.insert(d);
-        }
-    }
-
-    for (auto vreg : all_vregs) { interference_graph[vreg] = {}; }
-
-    for (auto& mbb : MFunc->getBlocks()) {
-        for (auto& instr : mbb->getInstructions()) {
-            LiveSet def, use;
-            getInstrUseDef(instr.get(), use, def);
-            const LiveSet& live_out = live_out_map.at(instr.get());
-
-            for (unsigned d : def) {
-                for (unsigned l : live_out) {
-                    if (d != l) {
-                        interference_graph[d].insert(l);
-                        interference_graph[l].insert(d);
-                    }
-                }
-            }
-        }
-    }
-}
-
-void RISCv64RegAlloc::colorGraph() {
-    std::vector<unsigned> sorted_vregs;
-    for (auto const& [vreg, neighbors] : interference_graph) {
-        if (color_map.find(vreg) == color_map.end()) {
-            sorted_vregs.push_back(vreg);
-        }
-    }
-
-    // 排序
-    std::sort(sorted_vregs.begin(), sorted_vregs.end(), [&](unsigned a, unsigned b) {
-        return interference_graph[a].size() > interference_graph[b].size();
-    });
-
-    // 着色
-    for (unsigned vreg : sorted_vregs) {
-        std::set<PhysicalReg> used_colors;
-        for (unsigned neighbor : interference_graph.at(vreg)) {
-            if (color_map.count(neighbor)) {
-                used_colors.insert(color_map.at(neighbor));
-            }
-        }
-        
-        bool colored = false;
-        for (PhysicalReg preg : allocable_int_regs) {
-            if (used_colors.find(preg) == used_colors.end()) {
-                color_map[vreg] = preg;
-                colored = true;
-                break;
-            }
-        }
-        if (!colored) {
-            spilled_vregs.insert(vreg);
-        }
-    }
-}
-
-void RISCv64RegAlloc::rewriteFunction() {
-    StackFrameInfo& frame_info = MFunc->getFrameInfo();
-    int current_offset = frame_info.locals_size;
-
-    // --- FIX 1: 动态计算溢出槽大小 ---
-    // 根据溢出虚拟寄存器的真实类型，为其在栈上分配正确大小的空间。
-    for (unsigned vreg : spilled_vregs) {
-        // 从反向映射中查找 vreg 对应的 IR Value
-        assert(vreg_to_value_map.count(vreg) && "Spilled vreg not found in map!");
-        Value* val = vreg_to_value_map.at(vreg);
-        
-        // 使用辅助函数获取类型大小
-        int size = getTypeSizeInBytes(val->getType());
-        
-        // 保持栈8字节对齐
-        current_offset += size;
-        current_offset = (current_offset + 7) & ~7;
-
-        frame_info.spill_offsets[vreg] = -current_offset;
-    }
-    frame_info.spill_size = current_offset - frame_info.locals_size;
-
-    for (auto& mbb : MFunc->getBlocks()) {
-        std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>> new_instructions;
-        for (auto& instr_ptr : mbb->getInstructions()) {
-            LiveSet use, def;
-            getInstrUseDef(instr_ptr.get(), use, def);
-
-            // --- FIX 2: 为溢出的 'use' 操作数插入正确的加载指令 ---
-            for (unsigned vreg : use) {
-                if (spilled_vregs.count(vreg)) {
-                    // 同样地，根据 vreg 的类型决定使用 lw 还是 ld
-                    assert(vreg_to_value_map.count(vreg));
-                    Value* val = vreg_to_value_map.at(vreg);
-                    RVOpcodes load_op = val->getType()->isPointer() ? RVOpcodes::LD : RVOpcodes::LW;
-
-                    int offset = frame_info.spill_offsets.at(vreg);
-                    auto load = std::make_unique<MachineInstr>(load_op);
-                    load->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(vreg));
-                    load->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
-                        std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0),
-                        std::make_unique<ImmOperand>(offset)
-                    ));
-                    new_instructions.push_back(std::move(load));
-                }
-            }
-
-            new_instructions.push_back(std::move(instr_ptr));
-
-            // --- FIX 3: 为溢出的 'def' 操作数插入正确的存储指令 ---
-            for (unsigned vreg : def) {
-                if (spilled_vregs.count(vreg)) {
-                    // 根据 vreg 的类型决定使用 sw 还是 sd
-                    assert(vreg_to_value_map.count(vreg));
-                    Value* val = vreg_to_value_map.at(vreg);
-                    RVOpcodes store_op = val->getType()->isPointer() ? RVOpcodes::SD : RVOpcodes::SW;
-
-                    int offset = frame_info.spill_offsets.at(vreg);
-                    auto store = std::make_unique<MachineInstr>(store_op);
-                    store->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(vreg));
-                    store->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
-                        std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0),
-                        std::make_unique<ImmOperand>(offset)
-                    ));
-                    new_instructions.push_back(std::move(store));
-                }
-            }
-        }
-        mbb->getInstructions() = std::move(new_instructions);
-    }
-    
-    // 最后的虚拟寄存器到物理寄存器的替换过程保持不变
-    for (auto& mbb : MFunc->getBlocks()) {
-        for (auto& instr_ptr : mbb->getInstructions()) {
-            for (auto& op_ptr : instr_ptr->getOperands()) {
-
-                // 情况一：操作数本身就是一个寄存器 (例如 add rd, rs1, rs2 中的所有操作数)
-                if(op_ptr->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
-                    auto reg_op = static_cast<RegOperand*>(op_ptr.get());
-                    if (reg_op->isVirtual()) {
-                        unsigned vreg = reg_op->getVRegNum();
-                        if (color_map.count(vreg)) {
-                            PhysicalReg preg = color_map.at(vreg);
-                            reg_op->setPReg(preg);
-                        } else if (spilled_vregs.count(vreg)) {
-                            // 如果vreg被溢出，替换为专用的溢出物理寄存器t6
-                            reg_op->setPReg(PhysicalReg::T6);
-                        }
-                    }
-                } 
-                // 情况二：操作数是一个内存地址 (例如 lw rd, offset(rs1) 中的 offset(rs1))
-                else if (op_ptr->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
-                    auto mem_op = static_cast<MemOperand*>(op_ptr.get());
-                    // 获取内存操作数内部的“基址寄存器”
-                    auto base_reg_op = mem_op->getBase();
-
-                    // 对这个基址寄存器，执行与情况一完全相同的替换逻辑
-                    if(base_reg_op->isVirtual()){
-                        unsigned vreg = base_reg_op->getVRegNum();
-                        if(color_map.count(vreg)) {
-                            // 如果基址vreg被成功着色，替换
-                            PhysicalReg preg = color_map.at(vreg);
-                            base_reg_op->setPReg(preg);
-
-                        } else if (spilled_vregs.count(vreg)) {
-                            // 如果基址vreg被溢出，替换为t6
-                            base_reg_op->setPReg(PhysicalReg::T6);
-                        }
-                    }
-                }
-            }
-        }
-    }
-}
-
-} // namespace sysy

src/SysYIRAnalyser.cpp

@@ -1,529 +0,0 @@
-#include "SysYIRAnalyser.h"
-#include <iostream>
-
-
-namespace sysy {
-
-
-void ControlFlowAnalysis::init() {
-  // 初始化分析器
-  auto &functions = pModule->getFunctions();
-  for (const auto &function : functions) {
-    auto func = function.second.get();
-    auto basicBlocks = func->getBasicBlocks();
-    for (auto &basicBlock : basicBlocks) {
-      blockAnalysisInfo[basicBlock.get()] = new BlockAnalysisInfo();
-      blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->clear();
-    }
-    functionAnalysisInfo[func] = new FunctionAnalysisInfo();
-    functionAnalysisInfo[func]->clear();
-  }
-}
-
-void ControlFlowAnalysis::runControlFlowAnalysis() {
-  // 运行控制流分析
-  clear();  // 清空之前的分析结果
-  init();  // 初始化分析器
-  computeDomNode();
-  computeDomTree();
-  computeDomFrontierAllBlk();
-}
-
-void ControlFlowAnalysis::intersectOP4Dom(std::unordered_set<BasicBlock *> &dom, const std::unordered_set<BasicBlock *> &other) {
-  // 计算交集
-  for (auto it = dom.begin(); it != dom.end();) {
-    if (other.find(*it) == other.end()) {
-      // 如果other中没有这个基本块，则从dom中删除
-      it = dom.erase(it);
-    } else {
-      ++it;
-    }
-  }
-}
-
-auto ControlFlowAnalysis::findCommonDominator(BasicBlock *a, BasicBlock *b) -> BasicBlock * {
-  // 查找两个基本块的共同支配结点
-  while (a != b) {
-    BlockAnalysisInfo* infoA = blockAnalysisInfo[a];
-    BlockAnalysisInfo* infoB = blockAnalysisInfo[b];
-    // 如果深度不同，则向上移动到直接支配结点
-    // TODO：空间换时间倍增优化，优先级较低
-    while (infoA->getDomDepth() > infoB->getDomDepth()) {
-      a = const_cast<BasicBlock*>(infoA->getIdom());
-      infoA = blockAnalysisInfo[a];
-    }
-    while (infoB->getDomDepth() > infoA->getDomDepth()) {
-      b = const_cast<BasicBlock*>(infoB->getIdom());
-      infoB = blockAnalysisInfo[b];
-    }
-    if (a == b) break;
-    a = const_cast<BasicBlock*>(infoA->getIdom());
-    b = const_cast<BasicBlock*>(infoB->getIdom());
-  }
-  return a;
-}
-
-void ControlFlowAnalysis::computeDomNode(){
-  auto &functions = pModule->getFunctions();
-  // 分析每个函数内的基本块
-  for (const auto &function : functions) {
-    auto func = function.second.get();
-    auto basicBlocks = func->getBasicBlocks();
-    std::unordered_set<BasicBlock *> domSetTmp;
-    // 一开始把domSetTmp置为所有block
-    auto entry_block = func->getEntryBlock();
-    entry_block->setName("Entry");
-    blockAnalysisInfo[entry_block]->addDominants(entry_block);
-    for (auto &basicBlock : basicBlocks) {
-      domSetTmp.emplace(basicBlock.get());
-    }
-    // 初始化
-    for (auto &basicBlock : basicBlocks) {
-      if (basicBlock.get() != entry_block) {
-        blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->setDominants(domSetTmp);
-        // 先把所有block的必经结点都设为N
-      }
-    }
-
-    // 支配节点计算公式
-    //DOM[B]={B}∪ {⋂P∈pred(B) DOM[P]} 
-    // 其中pred(B)是B的所有前驱结点
-    // 迭代计算支配结点，直到不再变化
-    // 这里使用迭代法，直到支配结点不再变化
-    // TODO：Lengauer-Tarjan 算法可以更高效地计算支配结点 
-    // 或者按照CFG拓扑序遍历效率更高
-    bool changed = true;
-    while (changed) {
-      changed = false;
-      // 循环非start结点
-      for (auto &basicBlock : basicBlocks) {
-        if (basicBlock.get() != entry_block) {
-          auto olddom = 
-            blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->getDominants();
-
-          std::unordered_set<BasicBlock *> dom = 
-            blockAnalysisInfo[basicBlock->getPredecessors().front()]->getDominants();
-
-          // 对于每个基本块，计算其支配结点
-          // 取其前驱结点的支配结点的交集和自己
-          for (auto pred : basicBlock->getPredecessors()) {
-            intersectOP4Dom(dom, blockAnalysisInfo[pred]->getDominants());
-          }
-          dom.emplace(basicBlock.get());
-          blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->setDominants(dom);
-          
-          if (dom != olddom) {
-            changed = true;
-          }
-        }
-      }
-    }
-  }
-}
-
-// TODO： SEMI-NCA算法改进
-void ControlFlowAnalysis::computeDomTree() {
-  // 构造支配树
-  auto &functions = pModule->getFunctions();
-  for (const auto &function : functions) {
-    auto func = function.second.get();
-    auto basicBlocks = func->getBasicBlocks();
-    auto entry_block = func->getEntryBlock();
-
-    blockAnalysisInfo[entry_block]->setIdom(entry_block);
-    blockAnalysisInfo[entry_block]->setDomDepth(0); // 入口块深度为0
-
-    bool changed = true;
-    while (changed) {
-      changed = false;
-      
-      for (auto &basicBlock : basicBlocks) {
-        if (basicBlock.get() == entry_block) continue;
-        
-        BasicBlock *new_idom = nullptr;
-        for (auto pred : basicBlock->getPredecessors()) {
-          // 跳过未处理的前驱
-          if (blockAnalysisInfo[pred]->getIdom() == nullptr) continue;
-          // new_idom = (new_idom == nullptr) ? pred : findCommonDominator(new_idom, pred);
-          if (new_idom == nullptr) 
-            new_idom = pred;
-          else
-            new_idom = findCommonDominator(new_idom, pred); 
-        }
-        // 更新直接支配节点
-        if (new_idom && new_idom != blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->getIdom()) {
-          // 移除旧的支配关系
-          if (blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->getIdom()) {
-            blockAnalysisInfo[const_cast<BasicBlock*>(blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->getIdom())]->removeSdoms(basicBlock.get());
-          }
-          // 设置新的支配关系
-          
-          // std::cout << "Block: " << basicBlock->getName()
-          //           << " New Idom: " << new_idom->getName() << std::endl;
-
-          blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->setIdom(new_idom);
-          blockAnalysisInfo[new_idom]->addSdoms(basicBlock.get());
-          // 更新深度 = 直接支配节点深度 + 1
-          blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->setDomDepth(
-            blockAnalysisInfo[new_idom]->getDomDepth() + 1);
-          
-          changed = true;
-        }
-      }
-    }
-  }
-  // for (auto &basicBlock : basicBlocks) {
-    //   if (basicBlock.get() != func->getEntryBlock()) {
-    //     auto dominats = 
-    //       blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->getDominants();
-    //     bool found = false;
-    //     // 从前驱结点开始寻找直接支配结点
-    //     std::queue<BasicBlock *> q;
-    //     for (auto pred : basicBlock->getPredecessors()) {
-    //       q.push(pred);
-    //     }
-    //     // BFS遍历前驱结点，直到找到直接支配结点
-    //     while (!found && !q.empty()) {
-    //       auto curr = q.front();
-    //       q.pop();
-    //       if (curr == basicBlock.get()) 
-    //         continue;
-    //       if (dominats.count(curr) != 0U) {
-    //         blockAnalysisInfo[basicBlock.get()]->setIdom(curr);
-    //         blockAnalysisInfo[curr]->addSdoms(basicBlock.get());
-    //         found = true;
-    //       } else {
-    //         for (auto pred : curr->getPredecessors()) {
-    //           q.push(pred);
-    //         }
-    //       }
-    //     }
-    //   }
-    // }
-}
-
-// std::unordered_set<BasicBlock *> ControlFlowAnalysis::computeDomFrontier(BasicBlock *block) {
-//   std::unordered_set<BasicBlock *> ret_list;
-//   // 计算 localDF
-//   for (auto local_successor : block->getSuccessors()) {
-//     if (local_successor->getIdom() != block) {
-//       ret_list.emplace(local_successor);
-//     }
-//   }
-//   // 计算 upDF
-//   for (auto up_successor : block->getSdoms()) {
-//     auto childrenDF = computeDF(up_successor);
-//     for (auto w : childrenDF) {
-//       if (block != w->getIdom() || block == w) {
-//         ret_list.emplace(w);
-//       }
-//     }
-//   }
-
-//   return ret_list;
-// }
-
-void ControlFlowAnalysis::computeDomFrontierAllBlk() {
-  auto &functions = pModule->getFunctions();
-  for (const auto &function : functions) {
-    auto func = function.second.get();
-    auto basicBlocks = func->getBasicBlocks();
-    
-    // 按支配树深度排序（从深到浅）
-    std::vector<BasicBlock *> orderedBlocks;
-    for (auto &bb : basicBlocks) {
-      orderedBlocks.push_back(bb.get());
-    }
-    std::sort(orderedBlocks.begin(), orderedBlocks.end(), 
-      [this](BasicBlock *a, BasicBlock *b) {
-        return blockAnalysisInfo[a]->getDomDepth() > blockAnalysisInfo[b]->getDomDepth();
-      });
-    
-    // 计算支配边界
-    for (auto block : orderedBlocks) {
-      std::unordered_set<BasicBlock *> df;
-      
-      // Local DF: 直接后继中不被当前块支配的
-      for (auto succ : block->getSuccessors()) {
-        // 当前块不支配该后继（即不是其直接支配节点）
-        if (blockAnalysisInfo[succ]->getIdom() != block) {
-          df.insert(succ);
-        }
-      }
-      
-      // Up DF: 从支配子树中继承
-      for (auto child : blockAnalysisInfo[block]->getSdoms()) {
-        for (auto w : blockAnalysisInfo[child]->getDomFrontiers()) {
-          // 如果w不被当前块支配
-          if (block != blockAnalysisInfo[w]->getIdom()) {
-            df.insert(w);
-          }
-        }
-      }
-      
-      blockAnalysisInfo[block]->setDomFrontiers(df);
-    }
-  }
-}
-
-// ==========================
-// dataflow analysis utils
-// ==========================
-
-// 先引用学长的代码
-// TODO: Worklist 增加逆后序遍历机制
-void DataFlowAnalysisUtils::forwardAnalyze(Module *pModule){
-  std::map<DataFlowAnalysis *, bool> workAnalysis;
-  for (auto &dataflow : forwardAnalysisList) {
-    dataflow->init(pModule);
-  }
-
-  for (const auto &function : pModule->getFunctions()) {
-    for (auto &dataflow : forwardAnalysisList) {
-      workAnalysis.emplace(dataflow, false);
-    }
-    while (!workAnalysis.empty()) {
-      for (const auto &block : function.second->getBasicBlocks()) {
-        for (auto &elem : workAnalysis) {
-          if (elem.first->analyze(pModule, block.get())) {
-            elem.second = true;
-          }
-        }
-      }
-      std::map<DataFlowAnalysis *, bool> tmp;
-      std::remove_copy_if(workAnalysis.begin(), workAnalysis.end(), std::inserter(tmp, tmp.end()),
-                          [](const std::pair<DataFlowAnalysis *, bool> &elem) -> bool { return !elem.second; });
-      workAnalysis.swap(tmp);
-
-      for (auto &elem : workAnalysis) {
-        elem.second = false;
-      }
-    }
-  }
-}
-
-void DataFlowAnalysisUtils::backwardAnalyze(Module *pModule) {
-  std::map<DataFlowAnalysis *, bool> workAnalysis;
-  for (auto &dataflow : backwardAnalysisList) {
-    dataflow->init(pModule);
-  }
-
-  for (const auto &function : pModule->getFunctions()) {
-    for (auto &dataflow : backwardAnalysisList) {
-      workAnalysis.emplace(dataflow, false);
-    }
-    while (!workAnalysis.empty()) {
-      for (const auto &block : function.second->getBasicBlocks()) {
-        for (auto &elem : workAnalysis) {
-          if (elem.first->analyze(pModule, block.get())) {
-            elem.second = true;
-          }
-        }
-      }
-      std::map<DataFlowAnalysis *, bool> tmp;
-      std::remove_copy_if(workAnalysis.begin(), workAnalysis.end(), std::inserter(tmp, tmp.end()),
-                          [](const std::pair<DataFlowAnalysis *, bool> &elem) -> bool { return !elem.second; });
-      workAnalysis.swap(tmp);
-
-      for (auto &elem : workAnalysis) {
-        elem.second = false;
-      }
-    }
-  }
-}
-
-
-std::set<User *> ActiveVarAnalysis::getUsedSet(Instruction *inst) {
-  using Kind = Instruction::Kind;
-  std::vector<User *> operands;
-  for (const auto &operand : inst->getOperands()) {
-    operands.emplace_back(dynamic_cast<User *>(operand->getValue()));
-  }
-  std::set<User *> result;
-  switch (inst->getKind()) {
-    // phi op
-    case Kind::kPhi:
-    case Kind::kCall:
-      result.insert(std::next(operands.begin()), operands.end());
-      break;
-    case Kind::kCondBr:
-      result.insert(operands[0]);
-      break;
-    case Kind::kBr:
-    case Kind::kAlloca:
-      break;
-    // mem op
-    case Kind::kStore:
-      // StoreInst 的第一个操作数是被存储的值，第二个操作数是存储的变量
-      // 后续的是可能的数组维度
-      result.insert(operands[0]);
-      result.insert(operands.begin() + 2, operands.end());
-      break;
-    case Kind::kLoad:
-    case Kind::kLa: {
-      auto variable = dynamic_cast<AllocaInst *>(operands[0]);
-      auto global = dynamic_cast<GlobalValue *>(operands[0]);
-      auto constArray = dynamic_cast<ConstantVariable *>(operands[0]);
-      if ((variable != nullptr && variable->getNumDims() == 0) || (global != nullptr && global->getNumDims() == 0) ||
-          (constArray != nullptr && constArray->getNumDims() == 0)) {
-        result.insert(operands[0]);
-      }
-      result.insert(std::next(operands.begin()), operands.end());
-      break;
-    }
-    case Kind::kGetSubArray: {
-      for (unsigned i = 2; i < operands.size(); i++) {
-        // 数组的维度信息
-        result.insert(operands[i]);
-      }
-      break;
-    }
-    case Kind::kMemset: {
-      result.insert(std::next(operands.begin()), operands.end());
-      break;
-    }
-    case Kind::kInvalid:
-    // Binary
-    case Kind::kAdd:
-    case Kind::kSub:
-    case Kind::kMul:
-    case Kind::kDiv:
-    case Kind::kRem:
-    case Kind::kICmpEQ:
-    case Kind::kICmpNE:
-    case Kind::kICmpLT:
-    case Kind::kICmpLE:
-    case Kind::kICmpGT:
-    case Kind::kICmpGE:
-    case Kind::kFAdd:
-    case Kind::kFSub:
-    case Kind::kFMul:
-    case Kind::kFDiv:
-    case Kind::kFCmpEQ:
-    case Kind::kFCmpNE:
-    case Kind::kFCmpLT:
-    case Kind::kFCmpLE:
-    case Kind::kFCmpGT:
-    case Kind::kFCmpGE:
-    case Kind::kAnd:
-    case Kind::kOr:
-    // Unary
-    case Kind::kNeg:
-    case Kind::kNot:
-    case Kind::kFNot:
-    case Kind::kFNeg:
-    case Kind::kFtoI:
-    case Kind::kItoF:
-    // terminator
-    case Kind::kReturn:
-      result.insert(operands.begin(), operands.end());
-      break;
-    default:
-      assert(false);
-      break;
-  }
-  result.erase(nullptr);
-  return result;
-}
-
-User * ActiveVarAnalysis::getDefine(Instruction *inst) {
-  User *result = nullptr;
-  if (inst->isStore()) {
-    StoreInst* store = dynamic_cast<StoreInst *>(inst);
-    auto operand = store->getPointer();
-    AllocaInst* variable = dynamic_cast<AllocaInst *>(operand);
-    GlobalValue* global = dynamic_cast<GlobalValue *>(operand);
-    if ((variable != nullptr && variable->getNumDims() != 0) || (global != nullptr && global->getNumDims() != 0)) {
-      // 如果是数组变量或者全局变量，则不返回定义
-      // TODO：兼容数组变量
-      result = nullptr;
-    } else {
-      result = dynamic_cast<User *>(operand);
-    }
-  } else if (inst->isPhi()) {
-    result = dynamic_cast<User *>(inst->getOperand(0));
-  } else if (inst->isBinary() || inst->isUnary() || inst->isCall() ||
-             inst->isLoad() || inst->isLa()) {
-    result = dynamic_cast<User *>(inst);
-  }
-  return result;
-}
-
-void ActiveVarAnalysis::init(Module *pModule) {
-  for (const auto &function : pModule->getFunctions()) {
-    for (const auto &block : function.second->getBasicBlocks()) {
-      activeTable.emplace(block.get(), std::vector<std::set<User *>>{});
-      for (unsigned i = 0; i < block->getNumInstructions() + 1; i++)
-        activeTable.at(block.get()).emplace_back();
-    }
-  }
-}
-
-// 活跃变量分析公式 每个块内的分析动作供分析器调用
-bool ActiveVarAnalysis::analyze(Module *pModule, BasicBlock *block) {
-  bool changed = false;  // 标记数据流结果是否有变化
-  std::set<User *> activeSet{};  // 当前计算的活跃变量集合
-
-  // 步骤1: 计算基本块出口的活跃变量集 (OUT[B])
-  // 公式: OUT[B] = ∪_{S ∈ succ(B)} IN[S]
-  for (const auto &succ : block->getSuccessors()) {
-    // 获取后继块入口的活跃变量集 (IN[S])
-    auto succActiveSet = activeTable.at(succ).front();
-    // 合并所有后继块的入口活跃变量
-    activeSet.insert(succActiveSet.begin(), succActiveSet.end());
-  }
-
-  // 步骤2: 处理基本块出口处的活跃变量集
-  const auto &instructions = block->getInstructions();
-  const auto numInstructions = instructions.size();
-  
-  // 获取旧的出口活跃变量集 (block出口对应索引numInstructions)
-  const auto &oldEndActiveSet = activeTable.at(block)[numInstructions];
-  
-  // 检查出口活跃变量集是否有变化
-  if (!std::equal(activeSet.begin(), activeSet.end(), 
-                 oldEndActiveSet.begin(), oldEndActiveSet.end())) 
-  {
-    changed = true;  // 标记变化
-    activeTable.at(block)[numInstructions] = activeSet;  // 更新出口活跃变量集
-  }
-
-  // 步骤3: 逆序遍历基本块中的指令
-  // 从最后一条指令开始向前计算每个程序点的活跃变量
-  auto instructionIter = instructions.end();
-  instructionIter--;  // 指向最后一条指令
-  
-  // 从出口向入口遍历 (索引从numInstructions递减到1)
-  for (unsigned i = numInstructions; i > 0; i--) {
-    auto inst = instructionIter->get();  // 当前指令
-    
-    auto used = getUsedSet(inst);
-    User *defined = getDefine(inst);
-    
-    // 步骤3.3: 计算指令入口的活跃变量 (IN[i])
-    // 公式: IN[i] = use_i ∪ (OUT[i] - def_i)
-    activeSet.erase(defined);    // 移除被定义的变量 (OUT[i] - def_i)
-    activeSet.insert(used.begin(), used.end());  // 添加使用的变量
-    
-    // 获取旧的入口活跃变量集 (位置i-1对应当前指令的入口)
-    const auto &oldActiveSet = activeTable.at(block)[i - 1];
-    
-    // 检查活跃变量集是否有变化
-    if (!std::equal(activeSet.begin(), activeSet.end(), 
-                   oldActiveSet.begin(), oldActiveSet.end())) 
-    {
-      changed = true;  // 标记变化
-      activeTable.at(block)[i - 1] = activeSet;  // 更新入口活跃变量集
-    }
-    
-    instructionIter--;  // 移动到前一条指令
-  }
-
-  return changed;  // 返回数据流结果是否变化
-}
-
-
-
-
-} // namespace sysy
-

src/SysYIRPassManager.cpp

@@ -1,36 +0,0 @@
-// PassManager.cpp
-#include "SysYIRPassManager.h"
-#include <iostream>
-
-namespace sysy {
-
-void PassManager::run(Module& M) {
-  // 首先运行Module级别的Pass
-  for (auto& pass : modulePasses) {
-    std::cout << "Running Module Pass: " << pass->getPassName() << std::endl;
-    pass->runOnModule(M);
-  }
-
-  // 然后对每个函数运行Function级别的Pass
-  auto& functions = M.getFunctions();
-  for (auto& pair : functions) {
-    Function& F = *(pair.second); // 获取Function的引用
-    std::cout << "  Processing Function: " << F.getName() << std::endl;
-
-    // 在每个函数上运行FunctionPasses
-    bool changedInFunction;
-    do {
-      changedInFunction = false;
-      for (auto& pass : functionPasses) {
-        // 对于FunctionPasses，可以考虑一个迭代执行的循环，直到稳定
-        std::cout << "    Running Function Pass: " << pass->getPassName() << std::endl;
-        changedInFunction |= pass->runOnFunction(F);
-      }
-    } while (changedInFunction); // 循环直到函数稳定，这模拟了您SysYCFGOpt的while(changed)逻辑
-  }
-
-  // 分析Pass的运行可以在其他Pass需要时触发，或者在特定的PassManager阶段触发
-  // 对于依赖于分析结果的Pass，可以在其run方法中通过PassManager::getAnalysis()来获取
-}
-
-} // namespace sysy

src/backend/RISCv64/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,23 @@
+# src/backend/RISCv64/CMakeLists.txt
+add_library(riscv64_backend_lib STATIC
+    RISCv64AsmPrinter.cpp
+    RISCv64Backend.cpp
+    RISCv64ISel.cpp
+    RISCv64LLIR.cpp
+    RISCv64RegAlloc.cpp
+    Handler/CalleeSavedHandler.cpp
+    Handler/LegalizeImmediates.cpp
+    Handler/PrologueEpilogueInsertion.cpp
+    Optimize/Peephole.cpp
+    Optimize/PostRA_Scheduler.cpp
+    Optimize/PreRA_Scheduler.cpp
+)
+
+# 包含后端模块所需的头文件路径
+target_include_directories(riscv64_backend_lib PUBLIC
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../../include/backend/RISCv64 # 后端顶层头文件
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../../include/backend/RISCv64/Handler # 增加 Handler 头文件路径
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../../include/backend/RISCv64/Optimize # 增加 Optimize 头文件路径
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../../include/midend         # 增加 midend 头文件路径 (已存在)
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../../include/midend/Pass         # 增加 midend 头文件路径 (已存在)
+)

src/backend/RISCv64/Handler/CalleeSavedHandler.cpp

@@ -0,0 +1,133 @@
+#include "CalleeSavedHandler.h"
+#include <set>
+#include <vector>
+#include <algorithm>
+#include <iterator>
+
+namespace sysy {
+
+char CalleeSavedHandler::ID = 0;
+
+// 辅助函数，用于判断一个物理寄存器是否为浮点寄存器
+static bool is_fp_reg(PhysicalReg reg) {
+    return reg >= PhysicalReg::F0 && reg <= PhysicalReg::F31;
+}
+
+bool CalleeSavedHandler::runOnFunction(Function *F, AnalysisManager& AM) {
+    // This pass works on MachineFunction level, not IR level
+    return false;
+}
+
+void CalleeSavedHandler::runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) {
+    StackFrameInfo& frame_info = mfunc->getFrameInfo();
+    
+    std::set<PhysicalReg> used_callee_saved;
+
+    // 1. 扫描所有指令，找出被使用的callee-saved寄存器
+    //    这个Pass在RegAlloc之后运行，所以可以访问到物理寄存器
+    for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) {
+        for (auto& instr : mbb->getInstructions()) {
+            for (auto& op : instr->getOperands()) {
+                
+                auto check_and_insert_reg = [&](RegOperand* reg_op) {
+                    if (reg_op && !reg_op->isVirtual()) {
+                        PhysicalReg preg = reg_op->getPReg();
+                        
+                        // 检查整数 s1-s11
+                        if (preg >= PhysicalReg::S1 && preg <= PhysicalReg::S11) {
+                            used_callee_saved.insert(preg);
+                        } 
+                        // 检查浮点 fs0-fs11 (f8,f9,f18-f27)
+                        else if ((preg >= PhysicalReg::F8 && preg <= PhysicalReg::F9) || (preg >= PhysicalReg::F18 && preg <= PhysicalReg::F27)) {
+                            used_callee_saved.insert(preg);
+                        }
+                    }
+                };
+
+                if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+                    check_and_insert_reg(static_cast<RegOperand*>(op.get()));
+                } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
+                    check_and_insert_reg(static_cast<MemOperand*>(op.get())->getBase());
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    if (used_callee_saved.empty()) {
+        frame_info.callee_saved_size = 0;
+        return;
+    }
+
+    // 2. 计算并更新 frame_info
+    frame_info.callee_saved_size = used_callee_saved.size() * 8;
+
+    // 为了布局确定性和恢复顺序一致，对寄存器排序
+    std::vector<PhysicalReg> sorted_regs(used_callee_saved.begin(), used_callee_saved.end());
+    std::sort(sorted_regs.begin(), sorted_regs.end());
+    
+    // 3. 在函数序言中插入保存指令
+    MachineBasicBlock* entry_block = mfunc->getBlocks().front().get();
+    auto& entry_instrs = entry_block->getInstructions();
+    // 插入点在函数入口标签之后，或者就是最开始
+    auto insert_pos = entry_instrs.begin();
+    if (!entry_instrs.empty() && entry_instrs.front()->getOpcode() == RVOpcodes::LABEL) {
+        insert_pos = std::next(insert_pos);
+    }
+    
+    std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>> save_instrs;
+    // [关键] 从局部变量区域之后开始分配空间
+    int current_offset = - (16 + frame_info.locals_size);
+
+    for (PhysicalReg reg : sorted_regs) {
+        current_offset -= 8;
+        RVOpcodes save_op = is_fp_reg(reg) ? RVOpcodes::FSD : RVOpcodes::SD;
+
+        auto save_instr = std::make_unique<MachineInstr>(save_op);
+        save_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(reg));
+        save_instr->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+            std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0), // 基址为帧指针 s0
+            std::make_unique<ImmOperand>(current_offset)
+        ));
+        save_instrs.push_back(std::move(save_instr));
+    }
+
+    if (!save_instrs.empty()) {
+        entry_instrs.insert(insert_pos,
+                            std::make_move_iterator(save_instrs.begin()),
+                            std::make_move_iterator(save_instrs.end()));
+    }
+
+    // 4. 在函数结尾（ret之前）插入恢复指令
+    for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) {
+        for (auto it = mbb->getInstructions().begin(); it != mbb->getInstructions().end(); ++it) {
+            if ((*it)->getOpcode() == RVOpcodes::RET) {
+                std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>> restore_instrs;
+                // [关键] 使用与保存时完全相同的逻辑来计算偏移量
+                current_offset = - (16 + frame_info.locals_size);
+                
+                for (PhysicalReg reg : sorted_regs) {
+                    current_offset -= 8;
+                    RVOpcodes restore_op = is_fp_reg(reg) ? RVOpcodes::FLD : RVOpcodes::LD;
+
+                    auto restore_instr = std::make_unique<MachineInstr>(restore_op);
+                    restore_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(reg));
+                    restore_instr->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+                        std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0),
+                        std::make_unique<ImmOperand>(current_offset)
+                    ));
+                    restore_instrs.push_back(std::move(restore_instr));
+                }
+                
+                if (!restore_instrs.empty()) {
+                    mbb->getInstructions().insert(it,
+                                                std::make_move_iterator(restore_instrs.begin()),
+                                                std::make_move_iterator(restore_instrs.end()));
+                }
+                goto next_block_label;
+            }
+        }
+        next_block_label:;
+    }
+}
+
+} // namespace sysy

src/backend/RISCv64/Handler/LegalizeImmediates.cpp

@@ -0,0 +1,171 @@
+#include "LegalizeImmediates.h"
+#include "RISCv64ISel.h" // 需要包含它以调用 getNewVReg()
+#include "RISCv64AsmPrinter.h"
+#include <vector>
+#include <iostream>
+
+
+// 声明外部调试控制变量
+extern int DEBUG;
+extern int DEEPDEBUG;
+
+namespace sysy {
+
+char LegalizeImmediatesPass::ID = 0;
+
+// 辅助函数：检查一个立即数是否在RISC-V的12位有符号范围内
+static bool isLegalImmediate(int64_t imm) {
+    return imm >= -2048 && imm <= 2047;
+}
+
+void LegalizeImmediatesPass::runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) {
+    if (DEBUG) {
+        std::cerr << "===== Running Legalize Immediates Pass on function: " << mfunc->getName() << " =====\n";
+    }
+
+    // 定义我们保留的、用于暂存的物理寄存器
+    const PhysicalReg TEMP_REG = PhysicalReg::T5;
+    
+    // 创建一个临时的AsmPrinter用于打印指令，方便调试
+    RISCv64AsmPrinter temp_printer(mfunc);
+    if (DEEPDEBUG) {
+        temp_printer.setStream(std::cerr);
+    }
+
+    for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) {
+        if (DEEPDEBUG) {
+            std::cerr << "--- Processing Basic Block: " << mbb->getName() << " ---\n";
+        }
+        // 创建一个新的指令列表，用于存放合法化后的指令
+        std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>> new_instructions;
+        
+        for (auto& instr_ptr : mbb->getInstructions()) {
+            if (DEEPDEBUG) {
+                std::cerr << "  Checking: ";
+                // 打印指令时末尾会带换行符，所以这里不用 std::endl
+                temp_printer.printInstruction(instr_ptr.get(), true);
+            }
+
+            bool legalized = false; // 标记当前指令是否已被展开处理
+
+            switch (instr_ptr->getOpcode()) {
+                case RVOpcodes::ADDI:
+                case RVOpcodes::ADDIW: {
+                    auto& operands = instr_ptr->getOperands();
+                    // 确保操作数足够多，以防万一
+                    if (operands.size() < 3) break;
+                    auto imm_op = static_cast<ImmOperand*>(operands.back().get());
+                    
+                    if (!isLegalImmediate(imm_op->getValue())) {
+                        if (DEEPDEBUG) {
+                            std::cerr << "    >> ILLEGAL immediate (" << imm_op->getValue() << "). Expanding...\n";
+                        }
+                        // 立即数超出范围，需要展开
+                        auto rd_op = std::make_unique<RegOperand>(*static_cast<RegOperand*>(operands[0].get()));
+                        auto rs1_op = std::make_unique<RegOperand>(*static_cast<RegOperand*>(operands[1].get()));
+                        
+                        // 1. li t5, immediate
+                        auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                        li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(TEMP_REG));
+                        li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(imm_op->getValue()));
+
+                        // 2. add/addw rd, rs1, t5
+                        auto new_op = (instr_ptr->getOpcode() == RVOpcodes::ADDI) ? RVOpcodes::ADD : RVOpcodes::ADDW;
+                        auto add = std::make_unique<MachineInstr>(new_op);
+                        add->addOperand(std::move(rd_op));
+                        add->addOperand(std::move(rs1_op));
+                        add->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(TEMP_REG));
+
+                        if (DEEPDEBUG) {
+                            std::cerr << "    New sequence:\n      ";
+                            temp_printer.printInstruction(li.get(), true);
+                            std::cerr << "      ";
+                            temp_printer.printInstruction(add.get(), true);
+                        }
+                        
+                        new_instructions.push_back(std::move(li));
+                        new_instructions.push_back(std::move(add));
+                        
+                        legalized = true;
+                    }
+                    break;
+                }
+                
+                // 处理所有内存加载/存储指令
+                case RVOpcodes::LB: case RVOpcodes::LH: case RVOpcodes::LW: case RVOpcodes::LD:
+                case RVOpcodes::LBU: case RVOpcodes::LHU: case RVOpcodes::LWU:
+                case RVOpcodes::SB: case RVOpcodes::SH: case RVOpcodes::SW: case RVOpcodes::SD:
+                case RVOpcodes::FLW: case RVOpcodes::FSW: {
+                    auto& operands = instr_ptr->getOperands();
+                    auto mem_op = static_cast<MemOperand*>(operands.back().get());
+                    auto offset_op = mem_op->getOffset();
+                    
+                    if (!isLegalImmediate(offset_op->getValue())) {
+                        if (DEEPDEBUG) {
+                            std::cerr << "    >> ILLEGAL immediate offset (" << offset_op->getValue() << "). Expanding...\n";
+                        }
+                        // 偏移量超出范围，需要展开
+                        auto data_reg_op = std::make_unique<RegOperand>(*static_cast<RegOperand*>(operands[0].get()));
+                        auto base_reg_op = std::make_unique<RegOperand>(*mem_op->getBase());
+                        
+                        // 1. li t5, offset
+                        auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                        li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(TEMP_REG));
+                        li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(offset_op->getValue()));
+                        
+                        // 2. add t5, base_reg, t5  (计算最终地址，结果也放在t5)
+                        auto add = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADD);
+                        add->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(TEMP_REG));
+                        add->addOperand(std::move(base_reg_op));
+                        add->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(TEMP_REG));
+
+                        // 3. lw/sw data_reg, 0(t5)
+                        auto mem_instr = std::make_unique<MachineInstr>(instr_ptr->getOpcode());
+                        mem_instr->addOperand(std::move(data_reg_op));
+                        mem_instr->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+                            std::make_unique<RegOperand>(TEMP_REG),
+                            std::make_unique<ImmOperand>(0)
+                        ));
+                        
+                        if (DEEPDEBUG) {
+                            std::cerr << "    New sequence:\n      ";
+                            temp_printer.printInstruction(li.get(), true);
+                            std::cerr << "      ";
+                            temp_printer.printInstruction(add.get(), true);
+                            std::cerr << "      ";
+                            temp_printer.printInstruction(mem_instr.get(), true);
+                        }
+
+                        new_instructions.push_back(std::move(li));
+                        new_instructions.push_back(std::move(add));
+                        new_instructions.push_back(std::move(mem_instr));
+
+                        legalized = true;
+                    }
+                    break;
+                }
+
+                default:
+                    // 其他指令不需要处理
+                    break;
+            }
+
+            if (!legalized) {
+                if (DEEPDEBUG) {
+                    std::cerr << "    -- Immediate is legal. Skipping.\n";
+                }
+                // 如果当前指令不需要合法化，直接将其移动到新列表中
+                new_instructions.push_back(std::move(instr_ptr));
+            }
+        }
+
+        // 用新的、已合法化的指令列表替换旧的列表
+        mbb->getInstructions() = std::move(new_instructions);
+    }
+
+    if (DEBUG) {
+        std::cerr << "===== Finished Legalize Immediates Pass =====\n\n";
+    }
+}
+
+} // namespace sysy

src/backend/RISCv64/Handler/PrologueEpilogueInsertion.cpp

@@ -0,0 +1,172 @@
+#include "PrologueEpilogueInsertion.h"
+#include "RISCv64ISel.h"
+#include "RISCv64RegAlloc.h" // 需要访问RegAlloc的结果
+#include <algorithm>
+
+namespace sysy {
+
+char PrologueEpilogueInsertionPass::ID = 0;
+
+void PrologueEpilogueInsertionPass::runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc) {
+    for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) {
+        auto& instrs = mbb->getInstructions();
+        
+        // 使用标准的 Erase-Remove Idiom 来删除满足条件的元素
+        instrs.erase(
+            std::remove_if(instrs.begin(), instrs.end(),
+                [](const std::unique_ptr<MachineInstr>& instr) {
+                    return instr->getOpcode() == RVOpcodes::PSEUDO_KEEPALIVE;
+                }
+            ),
+            instrs.end()
+        );
+    }
+    
+    StackFrameInfo& frame_info = mfunc->getFrameInfo();
+    Function* F = mfunc->getFunc();
+    RISCv64ISel* isel = mfunc->getISel();
+    
+    // [关键] 获取寄存器分配的结果 (vreg -> preg 的映射)
+    // RegAlloc Pass 必须已经运行过
+    auto& vreg_to_preg_map = frame_info.vreg_to_preg_map;
+
+    // 完全遵循 AsmPrinter 中的计算逻辑
+    int total_stack_size = frame_info.locals_size + 
+                           frame_info.spill_size + 
+                           frame_info.callee_saved_size + 
+                           16; // 为 ra 和 s0 固定的16字节
+    
+    int aligned_stack_size = (total_stack_size + 15) & ~15;
+    frame_info.total_size = aligned_stack_size;
+
+    // 只有在需要分配栈空间时才生成指令
+    if (aligned_stack_size > 0) {
+        // --- 1. 插入序言 ---
+        MachineBasicBlock* entry_block = mfunc->getBlocks().front().get();
+        auto& entry_instrs = entry_block->getInstructions();
+
+        std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>> prologue_instrs;
+
+        // 1. addi sp, sp, -aligned_stack_size
+        auto alloc_stack = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
+        alloc_stack->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
+        alloc_stack->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
+        alloc_stack->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(-aligned_stack_size));
+        prologue_instrs.push_back(std::move(alloc_stack));
+
+        // 2. sd ra, (aligned_stack_size - 8)(sp)
+        auto save_ra = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::SD);
+        save_ra->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::RA));
+        save_ra->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+            std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP),
+            std::make_unique<ImmOperand>(aligned_stack_size - 8)
+        ));
+        prologue_instrs.push_back(std::move(save_ra));
+
+        // 3. sd s0, (aligned_stack_size - 16)(sp)
+        auto save_fp = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::SD);
+        save_fp->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0));
+        save_fp->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+            std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP),
+            std::make_unique<ImmOperand>(aligned_stack_size - 16)
+        ));
+        prologue_instrs.push_back(std::move(save_fp));
+        
+        // 4. addi s0, sp, aligned_stack_size
+        auto set_fp = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
+        set_fp->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0));
+        set_fp->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
+        set_fp->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(aligned_stack_size));
+        prologue_instrs.push_back(std::move(set_fp));
+
+        // --- 在s0设置完毕后，使用物理寄存器加载栈参数 ---
+        if (F && isel) {
+            int arg_idx = 0;
+            for (Argument* arg : F->getArguments()) {
+                if (arg_idx >= 8) {
+                    unsigned vreg = isel->getVReg(arg);
+                    
+                    if (frame_info.alloca_offsets.count(vreg) && vreg_to_preg_map.count(vreg)) {
+                        int offset = frame_info.alloca_offsets.at(vreg);
+                        PhysicalReg dest_preg = vreg_to_preg_map.at(vreg);
+                        Type* arg_type = arg->getType();
+
+                        if (arg_type->isFloat()) {
+                            auto load_arg = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FLW);
+                            load_arg->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_preg));
+                            load_arg->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+                                std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0),
+                                std::make_unique<ImmOperand>(offset)
+                            ));
+                            prologue_instrs.push_back(std::move(load_arg));
+                        } else {
+                            RVOpcodes load_op = arg_type->isPointer() ? RVOpcodes::LD : RVOpcodes::LW;
+                            auto load_arg = std::make_unique<MachineInstr>(load_op);
+                            load_arg->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_preg));
+                            load_arg->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+                                std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0),
+                                std::make_unique<ImmOperand>(offset)
+                            ));
+                            prologue_instrs.push_back(std::move(load_arg));
+                        }
+                    }
+                }
+                arg_idx++;
+            }
+        }
+        
+        // 确定插入点
+        auto insert_pos = entry_instrs.begin();
+        
+        // 一次性将所有序言指令插入
+        if (!prologue_instrs.empty()) {
+            entry_instrs.insert(insert_pos, 
+                                std::make_move_iterator(prologue_instrs.begin()),
+                                std::make_move_iterator(prologue_instrs.end()));
+        }
+
+        // --- 2. 插入尾声 (此部分逻辑保持不变) ---
+        for (auto& mbb : mfunc->getBlocks()) {
+            for (auto it = mbb->getInstructions().begin(); it != mbb->getInstructions().end(); ++it) {
+                if ((*it)->getOpcode() == RVOpcodes::RET) {
+                    std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>> epilogue_instrs;
+
+                    // 1. ld ra
+                    auto restore_ra = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LD);
+                    restore_ra->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::RA));
+                    restore_ra->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+                        std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP),
+                        std::make_unique<ImmOperand>(aligned_stack_size - 8)
+                    ));
+                    epilogue_instrs.push_back(std::move(restore_ra));
+
+                    // 2. ld s0
+                    auto restore_fp = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LD);
+                    restore_fp->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::S0));
+                    restore_fp->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+                        std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP),
+                        std::make_unique<ImmOperand>(aligned_stack_size - 16)
+                    ));
+                    epilogue_instrs.push_back(std::move(restore_fp));
+
+                    // 3. addi sp, sp, aligned_stack_size
+                    auto dealloc_stack = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
+                    dealloc_stack->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
+                    dealloc_stack->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
+                    dealloc_stack->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(aligned_stack_size));
+                    epilogue_instrs.push_back(std::move(dealloc_stack));
+
+                    if (!epilogue_instrs.empty()) {
+                        mbb->getInstructions().insert(it, 
+                                                    std::make_move_iterator(epilogue_instrs.begin()),
+                                                    std::make_move_iterator(epilogue_instrs.end()));
+                    }
+                    goto next_block;
+                }
+            }
+            next_block:;
+        }
+    }
+}
+
+} // namespace sysy

src/backend/RISCv64/Optimize/Peephole.cpp

@@ -1,4 +1,4 @@
-#include "RISCv64Peephole.h"
+#include "Peephole.h"
 #include <functional>
 
 namespace sysy {

src/backend/RISCv64/Optimize/PostRA_Scheduler.cpp

@@ -0,0 +1,416 @@
+#include "PostRA_Scheduler.h"
+#include <algorithm>
+#include <unordered_map>
+#include <unordered_set>
+#include <vector>
+#define MAX_SCHEDULING_BLOCK_SIZE 10000 // 限制调度块大小，避免过大导致性能问题
+
+namespace sysy {
+
+char PostRA_Scheduler::ID = 0;
+
+// 检查指令是否是加载指令 (LW, LD)
+bool isLoadInstr(MachineInstr *instr) {
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+  return opcode == RVOpcodes::LW || opcode == RVOpcodes::LD ||
+         opcode == RVOpcodes::LH || opcode == RVOpcodes::LB ||
+         opcode == RVOpcodes::LHU || opcode == RVOpcodes::LBU ||
+         opcode == RVOpcodes::LWU;
+}
+
+// 检查指令是否是存储指令 (SW, SD)
+bool isStoreInstr(MachineInstr *instr) {
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+  return opcode == RVOpcodes::SW || opcode == RVOpcodes::SD ||
+         opcode == RVOpcodes::SH || opcode == RVOpcodes::SB;
+}
+
+// 检查指令是否为控制流指令
+bool isControlFlowInstr(MachineInstr *instr) {
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+  return opcode == RVOpcodes::RET || opcode == RVOpcodes::J ||
+         opcode == RVOpcodes::BEQ || opcode == RVOpcodes::BNE ||
+         opcode == RVOpcodes::BLT || opcode == RVOpcodes::BGE ||
+         opcode == RVOpcodes::BLTU || opcode == RVOpcodes::BGEU ||
+         opcode == RVOpcodes::CALL;
+}
+
+// 预计算指令信息的缓存
+static std::unordered_map<MachineInstr *, InstrRegInfo> instr_info_cache;
+
+// 获取指令定义的寄存器 - 优化版本
+std::unordered_set<PhysicalReg> getDefinedRegisters(MachineInstr *instr) {
+  std::unordered_set<PhysicalReg> defined_regs;
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+
+  // 特殊处理CALL指令
+  if (opcode == RVOpcodes::CALL) {
+    // CALL指令可能定义返回值寄存器
+    if (!instr->getOperands().empty() &&
+        instr->getOperands().front()->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+      auto reg_op =
+          static_cast<RegOperand *>(instr->getOperands().front().get());
+      if (!reg_op->isVirtual()) {
+        defined_regs.insert(reg_op->getPReg());
+      }
+    }
+    return defined_regs;
+  }
+
+  // 存储指令不定义寄存器
+  if (isStoreInstr(instr)) {
+    return defined_regs;
+  }
+
+  // 分支指令不定义寄存器
+  if (opcode == RVOpcodes::BEQ || opcode == RVOpcodes::BNE ||
+      opcode == RVOpcodes::BLT || opcode == RVOpcodes::BGE ||
+      opcode == RVOpcodes::BLTU || opcode == RVOpcodes::BGEU ||
+      opcode == RVOpcodes::J || opcode == RVOpcodes::RET) {
+    return defined_regs;
+  }
+
+  // 对于其他指令，第一个寄存器操作数通常是定义的
+  if (!instr->getOperands().empty() &&
+      instr->getOperands().front()->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+    auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(instr->getOperands().front().get());
+    if (!reg_op->isVirtual()) {
+      defined_regs.insert(reg_op->getPReg());
+    }
+  }
+
+  return defined_regs;
+}
+
+// 获取指令使用的寄存器 - 优化版本
+std::unordered_set<PhysicalReg> getUsedRegisters(MachineInstr *instr) {
+  std::unordered_set<PhysicalReg> used_regs;
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+
+  // 特殊处理CALL指令
+  if (opcode == RVOpcodes::CALL) {
+    bool first_reg_skipped = false;
+    for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+      if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+        if (!first_reg_skipped) {
+          first_reg_skipped = true;
+          continue; // 跳过返回值寄存器
+        }
+        auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(op.get());
+        if (!reg_op->isVirtual()) {
+          used_regs.insert(reg_op->getPReg());
+        }
+      }
+    }
+    return used_regs;
+  }
+
+  // 对于存储指令，所有寄存器操作数都是使用的
+  if (isStoreInstr(instr)) {
+    for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+      if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+        auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(op.get());
+        if (!reg_op->isVirtual()) {
+          used_regs.insert(reg_op->getPReg());
+        }
+      } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
+        auto mem_op = static_cast<MemOperand *>(op.get());
+        if (!mem_op->getBase()->isVirtual()) {
+          used_regs.insert(mem_op->getBase()->getPReg());
+        }
+      }
+    }
+    return used_regs;
+  }
+
+  // 对于分支指令，所有寄存器操作数都是使用的
+  if (opcode == RVOpcodes::BEQ || opcode == RVOpcodes::BNE ||
+      opcode == RVOpcodes::BLT || opcode == RVOpcodes::BGE ||
+      opcode == RVOpcodes::BLTU || opcode == RVOpcodes::BGEU) {
+    for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+      if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+        auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(op.get());
+        if (!reg_op->isVirtual()) {
+          used_regs.insert(reg_op->getPReg());
+        }
+      }
+    }
+    return used_regs;
+  }
+
+  // 对于其他指令，除了第一个寄存器操作数（通常是定义），其余都是使用的
+  bool first_reg = true;
+  for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+    if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+      if (first_reg) {
+        first_reg = false;
+        continue; // 跳过第一个寄存器（定义）
+      }
+      auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(op.get());
+      if (!reg_op->isVirtual()) {
+        used_regs.insert(reg_op->getPReg());
+      }
+    } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
+      auto mem_op = static_cast<MemOperand *>(op.get());
+      if (!mem_op->getBase()->isVirtual()) {
+        used_regs.insert(mem_op->getBase()->getPReg());
+      }
+    }
+  }
+  return used_regs;
+}
+
+// 获取内存访问的基址和偏移
+
+MemoryAccess getMemoryAccess(MachineInstr *instr) {
+  if (!isLoadInstr(instr) && !isStoreInstr(instr)) {
+    return MemoryAccess();
+  }
+
+  // 查找内存操作数
+  for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+    if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
+      auto mem_op = static_cast<MemOperand *>(op.get());
+      if (!mem_op->getBase()->isVirtual()) {
+        return MemoryAccess(mem_op->getBase()->getPReg(),
+                            mem_op->getOffset()->getValue());
+      }
+    }
+  }
+
+  return MemoryAccess();
+}
+
+// 预计算指令信息
+InstrRegInfo &getInstrInfo(MachineInstr *instr) {
+  auto it = instr_info_cache.find(instr);
+  if (it != instr_info_cache.end()) {
+    return it->second;
+  }
+
+  InstrRegInfo &info = instr_info_cache[instr];
+  info.defined_regs = getDefinedRegisters(instr);
+  info.used_regs = getUsedRegisters(instr);
+  info.is_load = isLoadInstr(instr);
+  info.is_store = isStoreInstr(instr);
+  info.is_control_flow = isControlFlowInstr(instr);
+  info.mem_access = getMemoryAccess(instr);
+
+  return info;
+}
+
+// 检查内存依赖 - 优化版本
+bool hasMemoryDependency(const InstrRegInfo &info1, const InstrRegInfo &info2) {
+  // 如果都不是内存指令，没有内存依赖
+  if (!info1.is_load && !info1.is_store && !info2.is_load && !info2.is_store) {
+    return false;
+  }
+
+  const MemoryAccess &mem1 = info1.mem_access;
+  const MemoryAccess &mem2 = info2.mem_access;
+
+  if (!mem1.valid || !mem2.valid) {
+    // 如果无法确定内存访问模式，保守地认为存在依赖
+    return true;
+  }
+
+  // 如果访问相同的内存位置
+  if (mem1.base_reg == mem2.base_reg && mem1.offset == mem2.offset) {
+    // Store->Load: RAW依赖
+    // Load->Store: WAR依赖
+    // Store->Store: WAW依赖
+    return info1.is_store || info2.is_store;
+  }
+
+  // 不同内存位置通常没有依赖，但为了安全起见，
+  // 如果涉及store指令，我们需要更保守
+  if (info1.is_store && info2.is_load) {
+    // 保守处理：不同store和load之间可能有别名
+    return false; // 这里可以根据需要调整策略
+  }
+
+  return false;
+}
+
+// 检查两个指令之间是否存在依赖关系 - 优化版本
+bool hasDependency(MachineInstr *instr1, MachineInstr *instr2) {
+  const InstrRegInfo &info1 = getInstrInfo(instr1);
+  const InstrRegInfo &info2 = getInstrInfo(instr2);
+
+  // 检查RAW依赖：instr1定义的寄存器是否被instr2使用
+  for (const auto &reg : info1.defined_regs) {
+    if (info2.used_regs.find(reg) != info2.used_regs.end()) {
+      return true; // RAW依赖 - instr2读取instr1写入的值
+    }
+  }
+
+  // 检查WAR依赖：instr1使用的寄存器是否被instr2定义
+  for (const auto &reg : info1.used_regs) {
+    if (info2.defined_regs.find(reg) != info2.defined_regs.end()) {
+      return true; // WAR依赖 - instr2覆盖instr1需要的值
+    }
+  }
+
+  // 检查WAW依赖：两个指令定义相同寄存器
+  for (const auto &reg : info1.defined_regs) {
+    if (info2.defined_regs.find(reg) != info2.defined_regs.end()) {
+      return true; // WAW依赖 - 两条指令写入同一寄存器
+    }
+  }
+
+  // 检查内存依赖
+  if (hasMemoryDependency(info1, info2)) {
+    return true;
+  }
+
+  return false;
+}
+
+// 检查是否可以安全地将instr1和instr2交换位置 - 优化版本
+bool canSwapInstructions(MachineInstr *instr1, MachineInstr *instr2) {
+  const InstrRegInfo &info1 = getInstrInfo(instr1);
+  const InstrRegInfo &info2 = getInstrInfo(instr2);
+
+  // 不能移动控制流指令
+  if (info1.is_control_flow || info2.is_control_flow) {
+    return false;
+  }
+
+  // 检查双向依赖关系
+  return !hasDependency(instr1, instr2) && !hasDependency(instr2, instr1);
+}
+
+// 新增：验证调度结果的正确性 - 优化版本
+void validateSchedule(const std::vector<MachineInstr *> &instr_list) {
+  for (int i = 0; i < (int)instr_list.size(); i++) {
+    for (int j = i + 1; j < (int)instr_list.size(); j++) {
+      MachineInstr *earlier = instr_list[i];
+      MachineInstr *later = instr_list[j];
+
+      const InstrRegInfo &info_earlier = getInstrInfo(earlier);
+      const InstrRegInfo &info_later = getInstrInfo(later);
+
+      // 检查是否存在被违反的依赖关系
+      // 检查RAW依赖
+      for (const auto &reg : info_earlier.defined_regs) {
+        if (info_later.used_regs.find(reg) != info_later.used_regs.end()) {
+          // 这是正常的依赖关系，earlier应该在later之前
+          continue;
+        }
+      }
+
+      // 检查内存依赖
+      if (hasMemoryDependency(info_earlier, info_later)) {
+        const MemoryAccess &mem1 = info_earlier.mem_access;
+        const MemoryAccess &mem2 = info_later.mem_access;
+
+        if (mem1.valid && mem2.valid && mem1.base_reg == mem2.base_reg &&
+            mem1.offset == mem2.offset) {
+          if (info_earlier.is_store && info_later.is_load) {
+            // Store->Load依赖，顺序正确
+            continue;
+          }
+        }
+      }
+    }
+  }
+}
+
+// 在基本块内对指令进行调度优化 - 优化版本
+void scheduleBlock(MachineBasicBlock *mbb) {
+  auto &instructions = mbb->getInstructions();
+  if (instructions.size() <= 1)
+    return;
+  if (instructions.size() > MAX_SCHEDULING_BLOCK_SIZE) {
+    return; // 跳过超大块，防止卡住
+  }
+
+  // 清理缓存，避免无效指针
+  instr_info_cache.clear();
+
+  std::vector<MachineInstr *> instr_list;
+  instr_list.reserve(instructions.size()); // 预分配容量
+  for (auto &instr : instructions) {
+    instr_list.push_back(instr.get());
+  }
+
+  // 预计算所有指令的信息
+  for (auto *instr : instr_list) {
+    getInstrInfo(instr);
+  }
+
+  // 使用更严格的调度策略，避免破坏依赖关系
+  bool changed = true;
+  int max_iterations = 10; // 限制迭代次数避免死循环
+  int iteration = 0;
+
+  while (changed && iteration < max_iterations) {
+    changed = false;
+    iteration++;
+
+    for (int i = 0; i < (int)instr_list.size() - 1; i++) {
+      MachineInstr *instr1 = instr_list[i];
+      MachineInstr *instr2 = instr_list[i + 1];
+
+      const InstrRegInfo &info1 = getInstrInfo(instr1);
+      const InstrRegInfo &info2 = getInstrInfo(instr2);
+
+      // 只进行非常保守的优化
+      bool should_swap = false;
+
+      // 策略1: 将load指令提前，减少load-use延迟
+      if (info2.is_load && !info1.is_load && !info1.is_store) {
+        should_swap = canSwapInstructions(instr1, instr2);
+      }
+      // 策略2: 将非关键store指令延后，为其他指令让路
+      else if (info1.is_store && !info2.is_load && !info2.is_store) {
+        should_swap = canSwapInstructions(instr1, instr2);
+      }
+
+      if (should_swap) {
+        std::swap(instr_list[i], instr_list[i + 1]);
+        changed = true;
+
+        // 调试输出
+        // std::cout << "Swapped instructions at positions " << i << " and " <<
+        // (i+1) << std::endl;
+      }
+    }
+  }
+
+  // 验证调度结果的正确性
+  validateSchedule(instr_list);
+
+  // 将调度后的指令顺序写回
+  std::unordered_map<MachineInstr *, std::unique_ptr<MachineInstr>> instr_map;
+  instr_map.reserve(instructions.size()); // 预分配容量
+  for (auto &instr : instructions) {
+    instr_map[instr.get()] = std::move(instr);
+  }
+
+  instructions.clear();
+  instructions.reserve(instr_list.size()); // 预分配容量
+  for (auto instr : instr_list) {
+    instructions.push_back(std::move(instr_map[instr]));
+  }
+}
+
+bool PostRA_Scheduler::runOnFunction(Function *F, AnalysisManager &AM) {
+  // 这个函数在IR级别运行，但我们需要在机器指令级别运行
+  // 所以我们返回false，表示没有对IR进行修改
+  return false;
+}
+
+void PostRA_Scheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction *mfunc) {
+  // std::cout << "Running Post-RA Local Scheduler... " << std::endl;
+
+  // 遍历每个机器基本块
+  for (auto &mbb : mfunc->getBlocks()) {
+    scheduleBlock(mbb.get());
+  }
+
+  // 清理全局缓存
+  instr_info_cache.clear();
+}
+
+} // namespace sysy

src/backend/RISCv64/Optimize/PreRA_Scheduler.cpp

@@ -0,0 +1,466 @@
+#include "PreRA_Scheduler.h"
+#include "RISCv64LLIR.h"
+#include <algorithm>
+#include <unordered_map>
+#include <unordered_set>
+#include <vector>
+
+#define MAX_SCHEDULING_BLOCK_SIZE 1000 // 严格限制调度块大小
+
+namespace sysy {
+
+char PreRA_Scheduler::ID = 0;
+
+// 检查指令是否是加载指令 (LW, LD)
+static bool isLoadInstr(MachineInstr *instr) {
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+  return opcode == RVOpcodes::LW || opcode == RVOpcodes::LD ||
+         opcode == RVOpcodes::LH || opcode == RVOpcodes::LB ||
+         opcode == RVOpcodes::LHU || opcode == RVOpcodes::LBU ||
+         opcode == RVOpcodes::LWU;
+}
+
+// 检查指令是否是存储指令 (SW, SD)
+static bool isStoreInstr(MachineInstr *instr) {
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+  return opcode == RVOpcodes::SW || opcode == RVOpcodes::SD ||
+         opcode == RVOpcodes::SH || opcode == RVOpcodes::SB;
+}
+
+// 检查指令是否为分支指令
+static bool isBranchInstr(MachineInstr *instr) {
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+  return opcode == RVOpcodes::BEQ || opcode == RVOpcodes::BNE ||
+         opcode == RVOpcodes::BLT || opcode == RVOpcodes::BGE ||
+         opcode == RVOpcodes::BLTU || opcode == RVOpcodes::BGEU;
+}
+
+// 检查指令是否为跳转指令
+static bool isJumpInstr(MachineInstr *instr) {
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+  return opcode == RVOpcodes::J;
+}
+
+// 检查指令是否为返回指令
+static bool isReturnInstr(MachineInstr *instr) {
+  return instr->getOpcode() == RVOpcodes::RET;
+}
+
+// 检查指令是否为调用指令
+static bool isCallInstr(MachineInstr *instr) {
+  return instr->getOpcode() == RVOpcodes::CALL;
+}
+
+// 检查指令是否为块终结指令（必须保持在块尾）
+static bool isTerminatorInstr(MachineInstr *instr) {
+  return isBranchInstr(instr) || isJumpInstr(instr) || isReturnInstr(instr);
+}
+
+// 检查指令是否有副作用（需要谨慎处理）
+static bool hasSideEffect(MachineInstr *instr) {
+  return isStoreInstr(instr) || isCallInstr(instr) || isTerminatorInstr(instr);
+}
+
+// 检查指令是否涉及内存操作
+static bool hasMemoryAccess(MachineInstr *instr) {
+  return isLoadInstr(instr) || isStoreInstr(instr);
+}
+
+// 获取内存访问位置信息
+struct MemoryLocation {
+  unsigned base_reg;
+  int64_t offset;
+  bool is_valid;
+
+  MemoryLocation() : base_reg(0), offset(0), is_valid(false) {}
+  MemoryLocation(unsigned base, int64_t off)
+      : base_reg(base), offset(off), is_valid(true) {}
+
+  bool operator==(const MemoryLocation &other) const {
+    return is_valid && other.is_valid && base_reg == other.base_reg &&
+           offset == other.offset;
+  }
+};
+
+// 缓存指令分析信息
+struct InstrInfo {
+  std::unordered_set<unsigned> defined_regs;
+  std::unordered_set<unsigned> used_regs;
+  MemoryLocation mem_location;
+  bool is_load;
+  bool is_store;
+  bool is_terminator;
+  bool is_call;
+  bool has_side_effect;
+  bool has_memory_access;
+  
+  InstrInfo() : is_load(false), is_store(false), is_terminator(false), 
+                is_call(false), has_side_effect(false), has_memory_access(false) {}
+};
+
+// 指令信息缓存
+static std::unordered_map<MachineInstr*, InstrInfo> instr_info_cache;
+
+// 获取指令定义的虚拟寄存器 - 优化版本
+static std::unordered_set<unsigned> getDefinedVirtualRegisters(MachineInstr *instr) {
+  std::unordered_set<unsigned> defined_regs;
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+
+  // CALL指令可能定义返回值寄存器
+  if (opcode == RVOpcodes::CALL) {
+    if (!instr->getOperands().empty() &&
+        instr->getOperands().front()->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+      auto reg_op =
+          static_cast<RegOperand *>(instr->getOperands().front().get());
+      if (reg_op->isVirtual()) {
+        defined_regs.insert(reg_op->getVRegNum());
+      }
+    }
+    return defined_regs;
+  }
+
+  // 存储指令和终结指令不定义寄存器
+  if (isStoreInstr(instr) || isTerminatorInstr(instr)) {
+    return defined_regs;
+  }
+
+  // 其他指令的第一个操作数通常是目标寄存器
+  if (!instr->getOperands().empty() &&
+      instr->getOperands().front()->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+    auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(instr->getOperands().front().get());
+    if (reg_op->isVirtual()) {
+      defined_regs.insert(reg_op->getVRegNum());
+    }
+  }
+
+  return defined_regs;
+}
+
+// 获取指令使用的虚拟寄存器 - 优化版本
+static std::unordered_set<unsigned> getUsedVirtualRegisters(MachineInstr *instr) {
+  std::unordered_set<unsigned> used_regs;
+  RVOpcodes opcode = instr->getOpcode();
+
+  // CALL指令：跳过第一个操作数（返回值），其余为参数
+  if (opcode == RVOpcodes::CALL) {
+    bool first_reg_skipped = false;
+    for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+      if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+        if (!first_reg_skipped) {
+          first_reg_skipped = true;
+          continue;
+        }
+        auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(op.get());
+        if (reg_op->isVirtual()) {
+          used_regs.insert(reg_op->getVRegNum());
+        }
+      }
+    }
+    return used_regs;
+  }
+
+  // 存储指令和终结指令：所有操作数都是使用的
+  if (isStoreInstr(instr) || isTerminatorInstr(instr)) {
+    for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+      if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+        auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(op.get());
+        if (reg_op->isVirtual()) {
+          used_regs.insert(reg_op->getVRegNum());
+        }
+      } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
+        auto mem_op = static_cast<MemOperand *>(op.get());
+        if (mem_op->getBase()->isVirtual()) {
+          used_regs.insert(mem_op->getBase()->getVRegNum());
+        }
+      }
+    }
+    return used_regs;
+  }
+
+  // 其他指令：跳过第一个操作数（目标寄存器），其余为源操作数
+  bool first_reg = true;
+  for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+    if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_REG) {
+      if (first_reg) {
+        first_reg = false;
+        continue;
+      }
+      auto reg_op = static_cast<RegOperand *>(op.get());
+      if (reg_op->isVirtual()) {
+        used_regs.insert(reg_op->getVRegNum());
+      }
+    } else if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
+      auto mem_op = static_cast<MemOperand *>(op.get());
+      if (mem_op->getBase()->isVirtual()) {
+        used_regs.insert(mem_op->getBase()->getVRegNum());
+      }
+    }
+  }
+  return used_regs;
+}
+
+// 获取内存访问位置
+static MemoryLocation getMemoryLocation(MachineInstr *instr) {
+  if (!isLoadInstr(instr) && !isStoreInstr(instr)) {
+    return MemoryLocation();
+  }
+
+  for (const auto &op : instr->getOperands()) {
+    if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_MEM) {
+      auto mem_op = static_cast<MemOperand *>(op.get());
+      if (mem_op->getBase()->isVirtual()) {
+        return MemoryLocation(mem_op->getBase()->getVRegNum(),
+                              mem_op->getOffset()->getValue());
+      }
+    }
+  }
+
+  return MemoryLocation();
+}
+
+// 预计算并缓存指令信息
+static const InstrInfo& getInstrInfo(MachineInstr *instr) {
+  auto it = instr_info_cache.find(instr);
+  if (it != instr_info_cache.end()) {
+    return it->second;
+  }
+  
+  InstrInfo& info = instr_info_cache[instr];
+  info.defined_regs = getDefinedVirtualRegisters(instr);
+  info.used_regs = getUsedVirtualRegisters(instr);
+  info.mem_location = getMemoryLocation(instr);
+  info.is_load = isLoadInstr(instr);
+  info.is_store = isStoreInstr(instr);
+  info.is_terminator = isTerminatorInstr(instr);
+  info.is_call = isCallInstr(instr);
+  info.has_side_effect = hasSideEffect(instr);
+  info.has_memory_access = hasMemoryAccess(instr);
+  
+  return info;
+}
+
+// 检查两个内存位置是否可能别名
+static bool mayAlias(const MemoryLocation &loc1, const MemoryLocation &loc2) {
+  if (!loc1.is_valid || !loc2.is_valid) {
+    return true; // 保守处理：未知位置可能别名
+  }
+
+  // 不同基址寄存器，保守假设可能别名
+  if (loc1.base_reg != loc2.base_reg) {
+    return true;
+  }
+
+  // 相同基址寄存器，检查偏移
+  return loc1.offset == loc2.offset;
+}
+
+// 检查两个指令之间是否存在数据依赖 - 优化版本
+static bool hasDataDependency(MachineInstr *first, MachineInstr *second) {
+  const InstrInfo& info_first = getInstrInfo(first);
+  const InstrInfo& info_second = getInstrInfo(second);
+
+  // RAW依赖: second读取first写入的寄存器
+  for (const auto &reg : info_first.defined_regs) {
+    if (info_second.used_regs.find(reg) != info_second.used_regs.end()) {
+      return true;
+    }
+  }
+
+  // WAR依赖: second写入first读取的寄存器
+  for (const auto &reg : info_first.used_regs) {
+    if (info_second.defined_regs.find(reg) != info_second.defined_regs.end()) {
+      return true;
+    }
+  }
+
+  // WAW依赖: 两个指令写入同一寄存器
+  for (const auto &reg : info_first.defined_regs) {
+    if (info_second.defined_regs.find(reg) != info_second.defined_regs.end()) {
+      return true;
+    }
+  }
+
+  return false;
+}
+
+// 检查两个指令之间是否存在内存依赖 - 优化版本
+static bool hasMemoryDependency(MachineInstr *first, MachineInstr *second) {
+  const InstrInfo& info_first = getInstrInfo(first);
+  const InstrInfo& info_second = getInstrInfo(second);
+
+  if (!info_first.has_memory_access || !info_second.has_memory_access) {
+    return false;
+  }
+
+  // 如果至少有一个是存储指令，需要检查别名
+  if (info_first.is_store || info_second.is_store) {
+    return mayAlias(info_first.mem_location, info_second.mem_location);
+  }
+
+  return false; // 两个加载指令之间没有依赖
+}
+
+// 检查两个指令之间是否存在控制依赖 - 优化版本
+static bool hasControlDependency(MachineInstr *first, MachineInstr *second) {
+  const InstrInfo& info_first = getInstrInfo(first);
+  const InstrInfo& info_second = getInstrInfo(second);
+
+  // 终结指令与任何其他指令都有控制依赖
+  if (info_first.is_terminator) {
+    return true; // first是终结指令，second不能移动到first之前
+  }
+
+  if (info_second.is_terminator) {
+    return false; // second是终结指令，可以保持在后面
+  }
+
+  // CALL指令具有控制副作用，但可以参与有限的调度
+  if (info_first.is_call || info_second.is_call) {
+    // CALL指令之间保持顺序
+    if (info_first.is_call && info_second.is_call) {
+      return true;
+    }
+    // 其他情况允许调度（通过数据依赖控制）
+  }
+
+  return false;
+}
+
+// 综合检查两个指令是否可以交换 - 优化版本
+static bool canSwapInstructions(MachineInstr *first, MachineInstr *second) {
+  // 检查所有类型的依赖
+  if (hasDataDependency(first, second) || hasDataDependency(second, first)) {
+    return false;
+  }
+
+  if (hasMemoryDependency(first, second)) {
+    return false;
+  }
+
+  if (hasControlDependency(first, second) ||
+      hasControlDependency(second, first)) {
+    return false;
+  }
+
+  return true;
+}
+
+// 找到基本块中的调度边界 - 优化版本
+static std::vector<size_t>
+findSchedulingBoundaries(const std::vector<MachineInstr *> &instrs) {
+  std::vector<size_t> boundaries;
+  boundaries.reserve(instrs.size() / 10); // 预估边界数量
+  boundaries.push_back(0); // 起始边界
+
+  for (size_t i = 0; i < instrs.size(); i++) {
+    const InstrInfo& info = getInstrInfo(instrs[i]);
+    // 终结指令前后都是边界
+    if (info.is_terminator) {
+      if (i > 0)
+        boundaries.push_back(i);
+      if (i + 1 < instrs.size())
+        boundaries.push_back(i + 1);
+    }
+    // 跳转目标标签也可能是边界（这里简化处理）
+  }
+
+  boundaries.push_back(instrs.size()); // 结束边界
+
+  // 去重并排序
+  std::sort(boundaries.begin(), boundaries.end());
+  boundaries.erase(std::unique(boundaries.begin(), boundaries.end()),
+                   boundaries.end());
+
+  return boundaries;
+}
+
+// 在单个调度区域内进行指令调度 - 优化版本
+static void scheduleRegion(std::vector<MachineInstr *> &instrs, size_t start,
+                           size_t end) {
+  if (end - start <= 1) {
+    return; // 区域太小，无需调度
+  }
+
+  // 保守的调度策略：
+  // 1. 只对小规模区域进行调度
+  // 2. 优先将加载指令向前调度，以隐藏内存延迟
+  // 3. 确保不破坏数据依赖和内存依赖
+
+  // 简单的调度算法：只尝试将加载指令尽可能前移
+  for (size_t i = start + 1; i < end; i++) {
+    const InstrInfo& info = getInstrInfo(instrs[i]);
+    if (info.is_load) {
+      // 尝试将加载指令向前移动
+      for (size_t j = i; j > start; j--) {
+        // 检查是否可以与前一条指令交换
+        if (canSwapInstructions(instrs[j - 1], instrs[j])) {
+          std::swap(instrs[j - 1], instrs[j]);
+        } else {
+          // 一旦遇到依赖关系就停止移动
+          break;
+        }
+      }
+    }
+  }
+}
+
+static void scheduleBlock(MachineBasicBlock *mbb) {
+  auto &instructions = mbb->getInstructions();
+  if (instructions.size() <= 1 ||
+      instructions.size() > MAX_SCHEDULING_BLOCK_SIZE) {
+    return;
+  }
+
+  // 清理缓存，避免无效指针
+  instr_info_cache.clear();
+
+  // 构建指令列表
+  std::vector<MachineInstr *> instr_list;
+  instr_list.reserve(instructions.size()); // 预分配容量
+  for (auto &instr : instructions) {
+    instr_list.push_back(instr.get());
+  }
+
+  // 预计算所有指令信息
+  for (auto* instr : instr_list) {
+    getInstrInfo(instr);
+  }
+
+  // 找到调度边界
+  std::vector<size_t> boundaries = findSchedulingBoundaries(instr_list);
+
+  // 在每个调度区域内进行局部调度
+  for (size_t i = 0; i < boundaries.size() - 1; i++) {
+    size_t region_start = boundaries[i];
+    size_t region_end = boundaries[i + 1];
+    scheduleRegion(instr_list, region_start, region_end);
+  }
+
+  // 重建指令序列
+  std::unordered_map<MachineInstr *, std::unique_ptr<MachineInstr>> instr_map;
+  instr_map.reserve(instructions.size()); // 预分配容量
+  for (auto &instr : instructions) {
+    instr_map[instr.get()] = std::move(instr);
+  }
+
+  instructions.clear();
+  instructions.reserve(instr_list.size()); // 预分配容量
+  for (auto *instr : instr_list) {
+    instructions.push_back(std::move(instr_map[instr]));
+  }
+}
+
+bool PreRA_Scheduler::runOnFunction(Function *F, AnalysisManager &AM) {
+  return false;
+}
+
+void PreRA_Scheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction *mfunc) {
+  for (auto &mbb : mfunc->getBlocks()) {
+    scheduleBlock(mbb.get());
+  }
+  
+  // 清理全局缓存
+  instr_info_cache.clear();
+}
+
+} // namespace sysy

src/backend/RISCv64/RISCv64AsmPrinter.cpp

@@ -7,9 +7,15 @@ namespace sysy {
 // 检查是否为内存加载/存储指令，以处理特殊的打印格式
 bool isMemoryOp(RVOpcodes opcode) {
     switch (opcode) {
+        // --- 整数加载/存储 (原有逻辑) ---
         case RVOpcodes::LB: case RVOpcodes::LH: case RVOpcodes::LW: case RVOpcodes::LD:
         case RVOpcodes::LBU: case RVOpcodes::LHU: case RVOpcodes::LWU:
         case RVOpcodes::SB: case RVOpcodes::SH: case RVOpcodes::SW: case RVOpcodes::SD:
+        case RVOpcodes::FLW:
+        case RVOpcodes::FSW:
+        // 如果未来支持双精度，也在这里添加FLD/FSD
+        // case RVOpcodes::FLD:
+        // case RVOpcodes::FSD:
             return true;
         default:
             return false;
@@ -22,41 +28,12 @@ void RISCv64AsmPrinter::run(std::ostream& os, bool debug) {
     OS = &os;
 
     *OS << ".globl " << MFunc->getName() << "\n";
-    *OS << MFunc->getName() << ":\n";
-
-    printPrologue();
 
     for (auto& mbb : MFunc->getBlocks()) {
         printBasicBlock(mbb.get(), debug);
     }
 }
 
-// 在 RISCv64AsmPrinter.cpp 文件中
-
-void RISCv64AsmPrinter::printPrologue() {
-    StackFrameInfo& frame_info = MFunc->getFrameInfo();
-    // 序言需要为保存ra和s0预留16字节
-    int total_stack_size = frame_info.locals_size + frame_info.spill_size + 16;
-    int aligned_stack_size = (total_stack_size + 15) & ~15;
-    frame_info.total_size = aligned_stack_size;
-
-    if (aligned_stack_size > 0) {
-        *OS << "    addi sp, sp, -" << aligned_stack_size << "\n";
-        *OS << "    sd ra, " << (aligned_stack_size - 8) << "(sp)\n";
-        *OS << "    sd s0, " << (aligned_stack_size - 16) << "(sp)\n";
-        *OS << "    addi s0, sp, " << aligned_stack_size << "\n";
-    }
-}
-
-void RISCv64AsmPrinter::printEpilogue() {
-    int aligned_stack_size = MFunc->getFrameInfo().total_size;
-    if (aligned_stack_size > 0) {
-        *OS << "    ld ra, " << (aligned_stack_size - 8) << "(sp)\n";
-        *OS << "    ld s0, " << (aligned_stack_size - 16) << "(sp)\n";
-        *OS << "    addi sp, sp, " << aligned_stack_size << "\n";
-    }
-}
-
 void RISCv64AsmPrinter::printBasicBlock(MachineBasicBlock* mbb, bool debug) {
     if (!mbb->getName().empty()) {
         *OS << mbb->getName() << ":\n";
@@ -68,9 +45,6 @@ void RISCv64AsmPrinter::printBasicBlock(MachineBasicBlock* mbb, bool debug) {
 
 void RISCv64AsmPrinter::printInstruction(MachineInstr* instr, bool debug) {
     auto opcode = instr->getOpcode();
-    if (opcode == RVOpcodes::RET) {
-        printEpilogue();
-    }
     
     if (opcode == RVOpcodes::LABEL) {
         // 标签直接打印，不加缩进
@@ -105,7 +79,9 @@ void RISCv64AsmPrinter::printInstruction(MachineInstr* instr, bool debug) {
         case RVOpcodes::LHU:   *OS << "lhu ";   break; case RVOpcodes::LBU:   *OS << "lbu ";   break;
         case RVOpcodes::SW:    *OS << "sw ";    break; case RVOpcodes::SH:    *OS << "sh ";    break;
         case RVOpcodes::SB:    *OS << "sb ";    break; case RVOpcodes::LD:    *OS << "ld ";    break;
-        case RVOpcodes::SD:    *OS << "sd ";    break;
+        case RVOpcodes::SD:    *OS << "sd ";    break; case RVOpcodes::FLW:   *OS << "flw ";   break;
+        case RVOpcodes::FSW:   *OS << "fsw ";   break; case RVOpcodes::FLD:   *OS << "fld ";   break;
+        case RVOpcodes::FSD:   *OS << "fsd ";   break;
         case RVOpcodes::J:     *OS << "j ";     break; case RVOpcodes::JAL:   *OS << "jal ";   break;
         case RVOpcodes::JALR:  *OS << "jalr ";  break; case RVOpcodes::RET:   *OS << "ret";    break;
         case RVOpcodes::BEQ:   *OS << "beq ";   break; case RVOpcodes::BNE:   *OS << "bne ";   break;
@@ -114,8 +90,32 @@ void RISCv64AsmPrinter::printInstruction(MachineInstr* instr, bool debug) {
         case RVOpcodes::LI:    *OS << "li ";    break; case RVOpcodes::LA:    *OS << "la ";    break;
         case RVOpcodes::MV:    *OS << "mv ";    break; case RVOpcodes::NEG:   *OS << "neg ";   break;
         case RVOpcodes::NEGW:  *OS << "negw ";  break; case RVOpcodes::SEQZ:  *OS << "seqz ";  break;
-        case RVOpcodes::SNEZ:  *OS << "snez ";  break;
-        case RVOpcodes::CALL:  *OS << "call ";  break;
+        case RVOpcodes::SNEZ:  *OS << "snez ";  break; 
+        case RVOpcodes::FADD_S:  *OS << "fadd.s ";  break;
+        case RVOpcodes::FSUB_S:  *OS << "fsub.s ";  break;
+        case RVOpcodes::FMUL_S:  *OS << "fmul.s ";  break;
+        case RVOpcodes::FDIV_S:  *OS << "fdiv.s ";  break;
+        case RVOpcodes::FNEG_S:  *OS << "fneg.s ";  break;
+        case RVOpcodes::FEQ_S:   *OS << "feq.s ";   break;
+        case RVOpcodes::FLT_S:   *OS << "flt.s ";   break;
+        case RVOpcodes::FLE_S:   *OS << "fle.s ";   break;
+        case RVOpcodes::FCVT_S_W: *OS << "fcvt.s.w "; break;
+        case RVOpcodes::FCVT_W_S: *OS << "fcvt.w.s "; break;
+        case RVOpcodes::FMV_S:    *OS << "fmv.s ";    break;
+        case RVOpcodes::FMV_W_X:  *OS << "fmv.w.x ";  break;
+        case RVOpcodes::FMV_X_W:  *OS << "fmv.x.w ";  break;
+        case RVOpcodes::CALL: { // [核心修改] 为CALL指令添加特殊处理逻辑
+            *OS << "call ";
+            // 遍历所有操作数，只寻找并打印函数名标签
+            for (const auto& op : instr->getOperands()) {
+                if (op->getKind() == MachineOperand::KIND_LABEL) {
+                    printOperand(op.get());
+                    break; // 找到标签后即可退出
+                }
+            }
+            *OS << "\n";
+            return; // 处理完毕，直接返回，不再执行后续的通用操作数打印
+        }
         case RVOpcodes::LABEL:
             break;
         case RVOpcodes::FRAME_LOAD_W:
@@ -138,6 +138,15 @@ void RISCv64AsmPrinter::printInstruction(MachineInstr* instr, bool debug) {
             // It should have been eliminated by RegAlloc
             if (!debug) throw std::runtime_error("FRAME pseudo-instruction not eliminated before AsmPrinter");
             *OS << "frame_addr "; break;
+        case RVOpcodes::FRAME_LOAD_F:
+            if (!debug) throw std::runtime_error("FRAME_LOAD_F not eliminated before AsmPrinter");
+            *OS << "frame_load_f ";  break;
+        case RVOpcodes::FRAME_STORE_F:
+            if (!debug) throw std::runtime_error("FRAME_STORE_F not eliminated before AsmPrinter");
+            *OS << "frame_store_f ";  break;
+        case RVOpcodes::PSEUDO_KEEPALIVE:
+            if (!debug) throw std::runtime_error("PSEUDO_KEEPALIVE not eliminated before AsmPrinter");
+            *OS << "keepalive ";  break;
         default: 
             throw std::runtime_error("Unknown opcode in AsmPrinter");
     }

src/backend/RISCv64/RISCv64Backend.cpp

@@ -0,0 +1,158 @@
+#include "RISCv64Backend.h"
+#include "RISCv64ISel.h"
+#include "RISCv64RegAlloc.h"
+#include "RISCv64AsmPrinter.h"
+#include "RISCv64Passes.h"
+#include <sstream>
+
+namespace sysy {
+
+// 顶层入口
+std::string RISCv64CodeGen::code_gen() {
+    return module_gen();
+}
+
+void printInitializer(std::stringstream& ss, const ValueCounter& init_values) {
+    for (size_t i = 0; i < init_values.getValues().size(); ++i) {
+        auto val = init_values.getValues()[i];
+        auto count = init_values.getNumbers()[i];
+        if (auto constant = dynamic_cast<ConstantValue*>(val)) { 
+            for (unsigned j = 0; j < count; ++j) {
+                if (constant->isInt()) {
+                    ss << "    .word " << constant->getInt() << "\n";
+                } else {
+                    float f = constant->getFloat();
+                    uint32_t float_bits = *(uint32_t*)&f;
+                    ss << "    .word " << float_bits << "\n";
+                }
+            }
+        }
+    }
+}
+
+std::string RISCv64CodeGen::module_gen() {
+    std::stringstream ss;
+    
+    // --- 步骤1：将全局变量(GlobalValue)分为.data和.bss两组 ---
+    std::vector<GlobalValue*> data_globals;
+    std::vector<GlobalValue*> bss_globals;
+
+    for (const auto& global_ptr : module->getGlobals()) {
+        GlobalValue* global = global_ptr.get();
+        const auto& init_values = global->getInitValues();
+        
+        // 判断是否为大型零初始化数组，以便放入.bss段
+        bool is_large_zero_array = false;
+        if (init_values.getValues().size() == 1) {
+            if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(init_values.getValues()[0])) {
+                if (const_val->isInt() && const_val->getInt() == 0 && init_values.getNumbers()[0] > 16) {
+                    is_large_zero_array = true;
+                }
+            }
+        }
+
+        if (is_large_zero_array) {
+            bss_globals.push_back(global);
+        } else {
+            data_globals.push_back(global);
+        }
+    }
+
+    // --- 步骤2：生成 .bss 段的代码 (这部分不变) ---
+    if (!bss_globals.empty()) {
+        ss << ".bss\n";
+        for (GlobalValue* global : bss_globals) {
+            unsigned count = global->getInitValues().getNumbers()[0];
+            unsigned total_size = count * 4; // 假设元素都是4字节
+
+            ss << "    .align 3\n";
+            ss << ".globl " << global->getName() << "\n";
+            ss << ".type " << global->getName() << ", @object\n";
+            ss << ".size " << global->getName() << ", " << total_size << "\n";
+            ss << global->getName() << ":\n";
+            ss << "    .space " << total_size << "\n";
+        }
+    }
+    
+    // --- [修改] 步骤3：生成 .data 段的代码 ---
+    // 我们需要检查 data_globals 和 常量列表是否都为空
+    if (!data_globals.empty() || !module->getConsts().empty()) {
+        ss << ".data\n";
+
+        // a. 先处理普通的全局变量 (GlobalValue)
+        for (GlobalValue* global : data_globals) {
+            ss << ".globl " << global->getName() << "\n";
+            ss << global->getName() << ":\n";
+            printInitializer(ss, global->getInitValues());
+        }
+
+        // b. [新增] 再处理全局常量 (ConstantVariable)
+        for (const auto& const_ptr : module->getConsts()) {
+            ConstantVariable* cnst = const_ptr.get();
+            ss << ".globl " << cnst->getName() << "\n";
+            ss << cnst->getName() << ":\n";
+            printInitializer(ss, cnst->getInitValues());
+        }
+    }
+
+    // --- 处理函数 (.text段) 的逻辑保持不变 ---
+    if (!module->getFunctions().empty()) {
+        ss << ".text\n";
+        for (const auto& func_pair : module->getFunctions()) {
+            if (func_pair.second.get()) {
+                ss << function_gen(func_pair.second.get());
+            }
+        }
+    }
+    return ss.str();
+}
+
+std::string RISCv64CodeGen::function_gen(Function* func) {
+    // === 完整的后端处理流水线 ===
+
+    // 阶段 1: 指令选择 (sysy::IR -> LLIR with virtual registers)
+    RISCv64ISel isel;
+    std::unique_ptr<MachineFunction> mfunc = isel.runOnFunction(func);
+
+    // 第一次调试打印输出
+    std::stringstream ss1;
+    RISCv64AsmPrinter printer1(mfunc.get());
+    printer1.run(ss1, true);
+
+    // 阶段 2: 指令调度 (Instruction Scheduling)
+    PreRA_Scheduler scheduler;
+    scheduler.runOnMachineFunction(mfunc.get());
+
+    // 阶段 3: 物理寄存器分配 (Register Allocation)
+    RISCv64RegAlloc reg_alloc(mfunc.get());
+    reg_alloc.run();
+
+    // 阶段 3.1: 处理被调用者保存寄存器
+    CalleeSavedHandler callee_handler;
+    callee_handler.runOnMachineFunction(mfunc.get());
+
+    // 阶段 4: 窥孔优化 (Peephole Optimization)
+    PeepholeOptimizer peephole;
+    peephole.runOnMachineFunction(mfunc.get());
+
+    // 阶段 5: 局部指令调度 (Local Scheduling)
+    PostRA_Scheduler local_scheduler;
+    local_scheduler.runOnMachineFunction(mfunc.get());
+
+    // 阶段 3.2: 插入序言和尾声
+    PrologueEpilogueInsertionPass pei_pass;
+    pei_pass.runOnMachineFunction(mfunc.get());
+
+    // 阶段 3.3: 清理产生的大立即数
+    LegalizeImmediatesPass legalizer;
+    legalizer.runOnMachineFunction(mfunc.get());
+
+    // 阶段 6: 代码发射 (Code Emission)
+    std::stringstream ss;
+    RISCv64AsmPrinter printer(mfunc.get());
+    printer.run(ss);
+    if (DEBUG) ss << "\n" << ss1.str(); // 将指令选择阶段的结果也包含在最终输出中
+    return ss.str();
+}
+
+} // namespace sysy

src/backend/RISCv64/RISCv64ISel.cpp

@@ -10,7 +10,23 @@ namespace sysy {
 
 // DAG节点定义 (内部实现)
 struct RISCv64ISel::DAGNode {
-    enum NodeKind {ARGUMENT, CONSTANT, LOAD, STORE, BINARY, CALL, RETURN, BRANCH, ALLOCA_ADDR, UNARY, MEMSET, GET_ELEMENT_PTR};
+    enum NodeKind {
+        ARGUMENT, 
+        CONSTANT,       // 整数或地址常量
+        LOAD, 
+        STORE, 
+        BINARY,         // 整数二元运算
+        CALL, 
+        RETURN, 
+        BRANCH, 
+        ALLOCA_ADDR, 
+        UNARY,          // 整数一元运算
+        MEMSET, 
+        GET_ELEMENT_PTR,
+        FP_CONSTANT,    // 浮点常量
+        FBINARY,        // 浮点二元运算 (如 FADD, FSUB, FCMP)
+        FUNARY,         // 浮点一元运算 (如 FCVT, FNEG)
+    };
     NodeKind kind;
     Value* value = nullptr;
     std::vector<DAGNode*> operands;
@@ -29,11 +45,20 @@ unsigned RISCv64ISel::getVReg(Value* val) {
         if (vreg_counter == 0) {
             vreg_counter = 1; // vreg 0 保留
         }
-        vreg_map[val] = vreg_counter++;
+        unsigned new_vreg = vreg_counter++;
+        vreg_map[val] = new_vreg;
+        vreg_to_value_map[new_vreg] = val;
+        vreg_type_map[new_vreg] = val->getType();
     }
     return vreg_map.at(val);
 }
 
+unsigned RISCv64ISel::getNewVReg(Type* type) {
+    unsigned new_vreg = vreg_counter++;
+    vreg_type_map[new_vreg] = type; // 记录这个新vreg的类型
+    return new_vreg;
+}
+
 // 主入口函数
 std::unique_ptr<MachineFunction> RISCv64ISel::runOnFunction(Function* func) {
     F = func;
@@ -52,8 +77,18 @@ std::unique_ptr<MachineFunction> RISCv64ISel::runOnFunction(Function* func) {
 // 指令选择主流程
 void RISCv64ISel::select() {
     // 遍历基本块，为它们创建对应的MachineBasicBlock
+    bool is_first_block = true;
     for (const auto& bb_ptr : F->getBasicBlocks()) {
-        auto mbb = std::make_unique<MachineBasicBlock>(bb_ptr->getName(), MFunc.get());
+        std::string mbb_name;
+        if (is_first_block) {
+            // 对于函数的第一个基本块，其标签必须与函数名完全相同
+            mbb_name = F->getName();
+            is_first_block = false;
+        } else {
+            // 对于后续的基本块，继续使用它们在IR中的原始名称
+            mbb_name = bb_ptr->getName();
+        }
+        auto mbb = std::make_unique<MachineBasicBlock>(mbb_name, MFunc.get());
         bb_map[bb_ptr.get()] = mbb.get();
         MFunc->addBlock(std::move(mbb));
     }
@@ -117,20 +152,48 @@ void RISCv64ISel::selectBasicBlock(BasicBlock* bb) {
     
     for (const auto& inst_ptr : bb->getInstructions()) {
         DAGNode* node_to_select = nullptr;
-        if (value_to_node.count(inst_ptr.get())) {
-            node_to_select = value_to_node.at(inst_ptr.get());
+        auto it = value_to_node.find(inst_ptr.get());
+        if (it != value_to_node.end()) {
+            node_to_select = it->second;
         } else {
-            for(const auto& node : dag) {
-                if(node->value == inst_ptr.get()) {
-                    node_to_select = node.get();
-                    break;
-                }
+        for(const auto& node : dag) {
+            if(node->value == inst_ptr.get()) {
+                node_to_select = node.get();
+            break;
             }
         }
-        if(node_to_select) {
+    }
+    if(node_to_select) {
             select_recursive(node_to_select);
         }
     }
+
+    if (CurMBB == MFunc->getBlocks().front().get()) { // 只对入口块操作
+        auto keepalive = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::PSEUDO_KEEPALIVE);
+        for (Argument* arg : F->getArguments()) {
+            keepalive->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(getVReg(arg)));
+        }
+
+        auto& instrs = CurMBB->getInstructions();
+        auto insert_pos = instrs.end();
+
+        // 关键：检查基本块是否以一个“终止指令”结尾
+        if (!instrs.empty()) {
+            RVOpcodes last_op = instrs.back()->getOpcode();
+            // 扩充了判断条件，涵盖所有可能的终止指令
+            if (last_op == RVOpcodes::J || last_op == RVOpcodes::RET ||
+                last_op == RVOpcodes::BEQ || last_op == RVOpcodes::BNE ||
+                last_op == RVOpcodes::BLT || last_op == RVOpcodes::BGE ||
+                last_op == RVOpcodes::BLTU || last_op == RVOpcodes::BGEU)
+            {
+                // 如果是，插入点就在这个终止指令之前
+                insert_pos = std::prev(instrs.end());
+            }
+        }
+        
+        // 在计算出的正确位置插入伪指令
+        instrs.insert(insert_pos, std::move(keepalive));
+    }
 }
 
 // 核心函数：为DAG节点选择并生成MachineInstr (已修复和增强的完整版本)
@@ -151,18 +214,52 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
             }
             break;
         
+        case DAGNode::FP_CONSTANT: {
+            // RISC-V没有直接加载浮点立即数的指令
+            // 标准做法是：1. 将浮点数的32位二进制表示加载到一个整数寄存器
+            //            2. 使用 fmv.w.x 指令将位模式从整数寄存器移动到浮点寄存器
+            auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(node->value);
+            auto float_vreg = getVReg(const_val);
+            auto temp_int_vreg = getNewVReg(Type::getIntType()); // 临时整数虚拟寄存器
+            
+            float f_val = const_val->getFloat();
+            // 使用 reinterpret_cast 获取浮点数的32位二进制表示
+            uint32_t float_bits = *reinterpret_cast<uint32_t*>(&f_val);
+
+            // 1. li temp_int_vreg, float_bits
+            auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+            li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(temp_int_vreg));
+            li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(float_bits));
+            CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+
+            // 2. fmv.w.x float_vreg, temp_int_vreg
+            auto fmv = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_W_X);
+            fmv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(float_vreg));
+            fmv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(temp_int_vreg));
+            CurMBB->addInstruction(std::move(fmv));
+            break;
+        }
+
         case DAGNode::LOAD: {
             auto dest_vreg = getVReg(node->value);
             Value* ptr_val = node->operands[0]->value;
 
-            // --- 修改点 ---
             // 1. 获取加载结果的类型 (即这个LOAD指令自身的类型)
             Type* loaded_type = node->value->getType();
             
             // 2. 根据类型选择正确的伪指令或真实指令操作码
-            RVOpcodes frame_opcode = loaded_type->isPointer() ? RVOpcodes::FRAME_LOAD_D : RVOpcodes::FRAME_LOAD_W;
-            RVOpcodes real_opcode = loaded_type->isPointer() ? RVOpcodes::LD : RVOpcodes::LW;
-
+            RVOpcodes frame_opcode;
+            RVOpcodes real_opcode;
+            if (loaded_type->isPointer()) {
+                frame_opcode = RVOpcodes::FRAME_LOAD_D;
+                real_opcode = RVOpcodes::LD;
+            } else if (loaded_type->isFloat()) {
+                frame_opcode = RVOpcodes::FRAME_LOAD_F;
+                real_opcode = RVOpcodes::FLW;
+            } else { // 默认为整数
+                frame_opcode = RVOpcodes::FRAME_LOAD_W;
+                real_opcode = RVOpcodes::LW;
+            }
 
             if (auto alloca = dynamic_cast<AllocaInst*>(ptr_val)) {
                 // 3. 创建使用新的、区分宽度的伪指令
@@ -173,7 +270,7 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
 
             } else if (auto global = dynamic_cast<GlobalValue*>(ptr_val)) {
                 // 对于全局变量，先用 la 加载其地址
-                auto addr_vreg = getNewVReg();
+                auto addr_vreg = getNewVReg(Type::getPointerType(global->getType()));
                 auto la = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LA);
                 la->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(addr_vreg));
                 la->addOperand(std::make_unique<LabelOperand>(global->getName()));
@@ -210,20 +307,51 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
 
             // 如果要存储的值是一个常量，就在这里生成 `li` 指令加载它
             if (auto val_const = dynamic_cast<ConstantValue*>(val_to_store)) {
-                auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
-                li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(getVReg(val_const)));
-                li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(val_const->getInt()));
-                CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+                // 区分整数常量和浮点常量
+                if (val_const->isInt()) {
+                    auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                    li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(getVReg(val_const)));
+                    li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(val_const->getInt()));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+                } else if (val_const->isFloat()) {
+                    // 先将浮点数的位模式加载到整数vreg，再用fmv.w.x移到浮点vreg
+                    auto temp_int_vreg = getNewVReg(Type::getIntType());
+                    auto float_vreg = getVReg(val_const);
+                    
+                    float f_val = val_const->getFloat();
+                    uint32_t float_bits = *reinterpret_cast<uint32_t*>(&f_val);
+
+                    // 1. li temp_int_vreg, float_bits
+                    auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                    li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(temp_int_vreg));
+                    li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(float_bits));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+
+                    // 2. fmv.w.x float_vreg, temp_int_vreg
+                    auto fmv = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_W_X);
+                    fmv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(float_vreg));
+                    fmv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(temp_int_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(fmv));
+                }
             }
             auto val_vreg = getVReg(val_to_store);
 
-            // --- 修改点 ---
             // 1. 获取被存储的值的类型
             Type* stored_type = val_to_store->getType();
 
             // 2. 根据类型选择正确的伪指令或真实指令操作码
-            RVOpcodes frame_opcode = stored_type->isPointer() ? RVOpcodes::FRAME_STORE_D : RVOpcodes::FRAME_STORE_W;
-            RVOpcodes real_opcode = stored_type->isPointer() ? RVOpcodes::SD : RVOpcodes::SW;
+            RVOpcodes frame_opcode;
+            RVOpcodes real_opcode;
+            if (stored_type->isPointer()) {
+                frame_opcode = RVOpcodes::FRAME_STORE_D;
+                real_opcode = RVOpcodes::SD;
+            } else if (stored_type->isFloat()) {
+                frame_opcode = RVOpcodes::FRAME_STORE_F;
+                real_opcode = RVOpcodes::FSW;
+            } else { // 默认为整数
+                frame_opcode = RVOpcodes::FRAME_STORE_W;
+                real_opcode = RVOpcodes::SW;
+            }
 
             if (auto alloca = dynamic_cast<AllocaInst*>(ptr_val)) {
                 // 3. 创建使用新的、区分宽度的伪指令
@@ -234,7 +362,7 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
 
             } else if (auto global = dynamic_cast<GlobalValue*>(ptr_val)) {
                 // 向全局变量存储
-                auto addr_vreg = getNewVReg();
+                auto addr_vreg = getNewVReg(Type::getIntType());
                 auto la = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LA);
                 la->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(addr_vreg));
                 la->addOperand(std::make_unique<LabelOperand>(global->getName()));
@@ -294,7 +422,7 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
                     }
                     
                     // 2. [修改] 根据基地址的类型，生成不同的指令来获取基地址
-                    auto base_addr_vreg = getNewVReg(); // 创建一个新的临时vreg来存放基地址
+                    auto base_addr_vreg = getNewVReg(Type::getIntType()); // 创建一个新的临时vreg来存放基地址
 
                     // 情况一：基地址是局部栈变量
                     if (auto alloca_base = dynamic_cast<AllocaInst*>(base)) {
@@ -487,6 +615,109 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
             break;
         }
 
+        case DAGNode::FBINARY: {
+            auto bin = dynamic_cast<BinaryInst*>(node->value);
+            auto dest_vreg = getVReg(bin);
+            auto lhs_vreg = getVReg(bin->getLhs());
+            auto rhs_vreg = getVReg(bin->getRhs());
+
+            switch (bin->getKind()) {
+                case Instruction::kFAdd: {
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FADD_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFSub: {
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FSUB_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFMul: {
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMUL_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFDiv: {
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FDIV_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+
+                // --- 浮点比较指令 ---
+                // 注意：比较结果(0或1)写入的是一个通用整数寄存器(dest_vreg)
+                case Instruction::kFCmpEQ: {
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FEQ_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFCmpLT: {
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FLT_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFCmpLE: {
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FLE_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                // --- 通过交换操作数或组合指令实现其余比较 ---
+                case Instruction::kFCmpGT: { // a > b  等价于 b < a
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FLT_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg)); // 操作数交换
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFCmpGE: { // a >= b 等价于 b <= a
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FLE_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg)); // 操作数交换
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFCmpNE: { // a != b 等价于 !(a == b)
+                    // 1. 先用 feq.s 比较，结果存入 dest_vreg
+                    auto feq = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FEQ_S);
+                    feq->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    feq->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(lhs_vreg));
+                    feq->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(rhs_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(feq));
+                    // 2. 再用 seqz 对结果取反 (如果相等(1)，则变0；如果不等(0)，则变1)
+                    auto seqz = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::SEQZ);
+                    seqz->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    seqz->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(seqz));
+                    break;
+                }
+                default:
+                    throw std::runtime_error("Unsupported float binary instruction in ISel");
+            }
+            break;
+        }
+
         case DAGNode::UNARY: {
             auto unary = dynamic_cast<UnaryInst*>(node->value);
             auto dest_vreg = getVReg(unary);
@@ -514,94 +745,245 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
             break;
         }
 
+        case DAGNode::FUNARY: {
+            auto unary = dynamic_cast<UnaryInst*>(node->value);
+            auto dest_vreg = getVReg(unary);
+            auto src_vreg = getVReg(unary->getOperand());
+
+            switch (unary->getKind()) {
+                case Instruction::kItoF: { // 整数 to 浮点
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FCVT_S_W);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg)); // 目标是浮点vreg
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));  // 源是整数vreg
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFtoI: { // 浮点 to 整数
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FCVT_W_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg)); // 目标是整数vreg
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));  // 源是浮点vreg
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kFNeg: { // 浮点取负
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FNEG_S);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                // --- 处理位传送指令 ---
+                case Instruction::kBitItoF: { // 整数位模式 -> 浮点寄存器
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_W_X);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg)); // 目标是浮点vreg
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));  // 源是整数vreg
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                case Instruction::kBitFtoI: { // 浮点位模式 -> 整数寄存器
+                    auto instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_X_W);
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg)); // 目标是整数vreg
+                    instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));  // 源是浮点vreg
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(instr));
+                    break;
+                }
+                default:
+                    throw std::runtime_error("Unsupported float unary instruction in ISel");
+            }
+            break;
+        }
+
         case DAGNode::CALL: {
             auto call = dynamic_cast<CallInst*>(node->value);
-            // 处理函数参数，放入a0-a7物理寄存器
             size_t num_operands = node->operands.size();
-            size_t reg_arg_count = std::min(num_operands, (size_t)8);
-            for (size_t i = 0; i < reg_arg_count; ++i) {
-                DAGNode* arg_node = node->operands[i];
-                auto arg_preg = static_cast<PhysicalReg>(static_cast<int>(PhysicalReg::A0) + i);
 
-                if (arg_node->kind == DAGNode::CONSTANT) {
-                    if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(arg_node->value)) {
-                        auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
-                        li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(arg_preg));
-                        li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(const_val->getInt()));
-                        CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+            // --- 步骤 1: 分配寄存器参数和栈参数 ---
+            // 根据RISC-V调用约定，前8个整数/指针参数通过a0-a7传递，
+            // 前8个浮点参数通过fa0-fa7传递 (物理寄存器 f10-f17)。其余参数通过栈传递。
+            
+            int int_reg_idx = 0; // a0-a7 的索引
+            int fp_reg_idx = 0;  // fa0-fa7 的索引
+
+            // 用于存储需要通过栈传递的参数
+            std::vector<DAGNode*> stack_args;
+
+            for (size_t i = 0; i < num_operands; ++i) {
+                DAGNode* arg_node = node->operands[i];
+                Value* arg_val = arg_node->value;
+                Type* arg_type = arg_val->getType();
+
+                // 判断参数是浮点类型还是整型/指针类型
+                if (arg_type->isFloat()) {
+                    if (fp_reg_idx < 8) {
+                        // --- 处理浮点寄存器参数 (fa0-fa7, 对应物理寄存器 F10-F17) ---
+                        auto arg_preg = static_cast<PhysicalReg>(static_cast<int>(PhysicalReg::F10) + fp_reg_idx);
+                        fp_reg_idx++;
+
+                        if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(arg_val)) {
+                            // 如果是浮点常量，需要先物化
+                            // 1. 获取其32位二进制表示
+                            float f_val = const_val->getFloat();
+                            uint32_t float_bits = *reinterpret_cast<uint32_t*>(&f_val);
+                            // 2. 将位模式加载到一个临时整数寄存器 (使用t0)
+                            auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                            li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::T0));
+                            li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(float_bits));
+                            CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+                            // 3. 使用fmv.w.x将位模式从整数寄存器移动到目标浮点参数寄存器
+                            auto fmv_wx = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_W_X);
+                            fmv_wx->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(arg_preg));
+                            fmv_wx->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::T0));
+                            CurMBB->addInstruction(std::move(fmv_wx));
+                        } else {
+                            // 如果已经是虚拟寄存器，直接用 fmv.s 移动
+                            auto src_vreg = getVReg(arg_val);
+                            auto fmv_s = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_S);
+                            fmv_s->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(arg_preg));
+                            fmv_s->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
+                            CurMBB->addInstruction(std::move(fmv_s));
+                        }
+                    } else {
+                        // 浮点寄存器已用完，放到栈上传递
+                        stack_args.push_back(arg_node);
+                    }
+                } else { // 整数或指针参数
+                    if (int_reg_idx < 8) {
+                        // --- 处理整数/指针寄存器参数 (a0-a7) ---
+                        auto arg_preg = static_cast<PhysicalReg>(static_cast<int>(PhysicalReg::A0) + int_reg_idx);
+                        int_reg_idx++;
+                        
+                        if (arg_node->kind == DAGNode::CONSTANT) {
+                            if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(arg_val)) {
+                                auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                                li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(arg_preg));
+                                li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(const_val->getInt()));
+                                CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+                            }
+                        } else {
+                            auto src_vreg = getVReg(arg_val);
+                            auto mv = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::MV);
+                            mv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(arg_preg));
+                            mv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
+                            CurMBB->addInstruction(std::move(mv));
+                        }
+                    } else {
+                        // 整数寄存器已用完，放到栈上传递
+                        stack_args.push_back(arg_node);
                     }
-                } else {
-                    auto src_vreg = getVReg(arg_node->value);
-                    auto mv = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::MV);
-                    mv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(arg_preg));
-                    mv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
-                    CurMBB->addInstruction(std::move(mv));
                 }
             }
-            if (num_operands > 8) {
-                size_t stack_arg_count = num_operands - 8;
-                int stack_space = stack_arg_count * 8; // RV64中每个参数槽位8字节
 
-                // 2a. 在栈上分配空间
-                auto alloc_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
-                alloc_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
-                alloc_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
-                alloc_instr->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(-stack_space));
-                CurMBB->addInstruction(std::move(alloc_instr));
+            // --- 步骤 2: 处理所有栈参数 ---
+            int stack_space = 0;
+            if (!stack_args.empty()) {
+                // 计算栈参数所需的总空间，RV64中每个槽位为8字节
+                stack_space = stack_args.size() * 8;
+                // 根据ABI，为call分配的栈空间需要16字节对齐
+                if (stack_space % 16 != 0) {
+                    stack_space += 16 - (stack_space % 16);
+                }
+
+                // 在栈上分配空间
+                if (stack_space > 0) {
+                    auto alloc_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
+                    alloc_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
+                    alloc_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
+                    alloc_instr->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(-stack_space));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(alloc_instr));
+                }
+
+                // 将每个参数存储到栈上对应的位置
+                for (size_t i = 0; i < stack_args.size(); ++i) {
+                    DAGNode* arg_node = stack_args[i];
+                    Value* arg_val = arg_node->value;
+                    Type* arg_type = arg_val->getType();
+                    int offset = i * 8;
 
-                // 2b. 存储每个栈参数
-                for (size_t i = 8; i < num_operands; ++i) {
-                    DAGNode* arg_node = node->operands[i];
                     unsigned src_vreg;
-                    
-                    // 准备源寄存器
-                    if (arg_node->kind == DAGNode::CONSTANT) {
-                        // 如果是常量，先加载到临时寄存器
-                        src_vreg = getNewVReg();
-                        auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(arg_node->value);
-                        auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
-                        li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
-                        li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(const_val->getInt()));
-                        CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+                    // 如果是常量，先加载到临时vreg
+                    if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(arg_val)) {
+                        src_vreg = getNewVReg(arg_type);
+                        if(arg_type->isFloat()) {
+                            auto temp_int_vreg = getNewVReg(Type::getIntType());
+                            float f_val = const_val->getFloat();
+                            uint32_t float_bits = *reinterpret_cast<uint32_t*>(&f_val);
+                            auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                            li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(temp_int_vreg));
+                            li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(float_bits));
+                            CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+                            auto fmv_wx = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_W_X);
+                            fmv_wx->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
+                            fmv_wx->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(temp_int_vreg));
+                            CurMBB->addInstruction(std::move(fmv_wx));
+                        } else {
+                            auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                            li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
+                            li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(const_val->getInt()));
+                            CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+                        }
                     } else {
-                        src_vreg = getVReg(arg_node->value);
+                        src_vreg = getVReg(arg_val);
                     }
                     
-                    // 计算在栈上的偏移量
-                    int offset = (i - 8) * 8;
-                    
-                    // 生成 sd 指令
-                    auto sd_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::SD);
-                    sd_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
-                    sd_instr->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
+                    // 根据类型选择 fsw (浮点) 或 sd (整型/指针) 存储指令
+                    std::unique_ptr<MachineInstr> store_instr;
+                    if (arg_type->isFloat()) {
+                        store_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FSW);
+                    } else {
+                        store_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::SD);
+                    }
+                    store_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(src_vreg));
+                    store_instr->addOperand(std::make_unique<MemOperand>(
                         std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP),
                         std::make_unique<ImmOperand>(offset)
                     ));
-                    CurMBB->addInstruction(std::move(sd_instr));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(store_instr));
                 }
             }
-
-            auto call_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::CALL);
-            call_instr->addOperand(std::make_unique<LabelOperand>(call->getCallee()->getName()));
-            CurMBB->addInstruction(std::move(call_instr));
             
-            if (num_operands > 8) {
-                size_t stack_arg_count = num_operands - 8;
-                int stack_space = stack_arg_count * 8;
+            // --- 步骤 3: 生成CALL指令 ---
+            auto call_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::CALL);
+            // [协议] 如果函数有返回值，将它的目标虚拟寄存器作为第一个操作数
+            if (!call->getType()->isVoid()) {
+                unsigned dest_vreg = getVReg(call);
+                call_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+            }
+            // 将函数名标签作为后续操作数
+            call_instr->addOperand(std::make_unique<LabelOperand>(call->getCallee()->getName()));
+            // 将所有参数的虚拟寄存器也作为后续操作数，供getInstrUseDef分析
+            for (size_t i = 0; i < num_operands; ++i) {
+                if (node->operands[i]->kind != DAGNode::CONSTANT && node->operands[i]->kind != DAGNode::FP_CONSTANT) {
+                    call_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(getVReg(node->operands[i]->value)));
+                }
+            }
+            CurMBB->addInstruction(std::move(call_instr));
 
+            // --- 步骤 4: 处理返回值 ---
+            if (!call->getType()->isVoid()) {
+                unsigned dest_vreg = getVReg(call);
+                if (call->getType()->isFloat()) {
+                    // 浮点返回值在 fa0 (物理寄存器 F10)
+                    auto fmv_s = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_S);
+                    fmv_s->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    fmv_s->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::F10)); // fa0
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(fmv_s));
+                } else {
+                    // 整数/指针返回值在 a0
+                    auto mv = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::MV);
+                    mv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(dest_vreg));
+                    mv->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::A0));
+                    CurMBB->addInstruction(std::move(mv));
+                }
+            }
+            
+            // --- 步骤 5: 回收为栈参数分配的空间 ---
+            if (stack_space > 0) {
                 auto dealloc_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::ADDI);
                 dealloc_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
                 dealloc_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::SP));
                 dealloc_instr->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(stack_space));
                 CurMBB->addInstruction(std::move(dealloc_instr));
             }
-            // 处理返回值，从a0移动到目标虚拟寄存器
-            if (!call->getType()->isVoid()) {
-                auto mv_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::MV);
-                mv_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(getVReg(call)));
-                mv_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::A0));
-                CurMBB->addInstruction(std::move(mv_instr));
-            }
             break;
         }
 
@@ -609,17 +991,47 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
             auto ret_inst_ir = dynamic_cast<ReturnInst*>(node->value);
             if (ret_inst_ir && ret_inst_ir->hasReturnValue()) {
                 Value* ret_val = ret_inst_ir->getReturnValue();
-                // [V2优点] 在RETURN节点内加载常量返回值
-                if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(ret_val)) {
-                    auto li_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
-                    li_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::A0));
-                    li_instr->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(const_val->getInt()));
-                    CurMBB->addInstruction(std::move(li_instr));
+                Type* ret_type = ret_val->getType();
+
+                if (ret_type->isFloat()) {
+                    // --- 处理浮点返回值 ---
+                    // 返回值需要被放入 fa0 (物理寄存器 F10)
+                    if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(ret_val)) {
+                        // 如果是浮点常量，需要先物化到fa0
+                        float f_val = const_val->getFloat();
+                        uint32_t float_bits = *reinterpret_cast<uint32_t*>(&f_val);
+                        // 1. 加载位模式到临时整数寄存器 (t0)
+                        auto li = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                        li->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::T0));
+                        li->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(float_bits));
+                        CurMBB->addInstruction(std::move(li));
+                        // 2. 将位模式从 t0 移动到 fa0
+                        auto fmv_wx = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_W_X);
+                        fmv_wx->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::F10)); // fa0
+                        fmv_wx->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::T0));
+                        CurMBB->addInstruction(std::move(fmv_wx));
+                    } else {
+                        // 如果是vreg，直接用 fmv.s 移动到 fa0
+                        auto fmv_s = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::FMV_S);
+                        fmv_s->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::F10)); // fa0
+                        fmv_s->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(getVReg(ret_val)));
+                        CurMBB->addInstruction(std::move(fmv_s));
+                    }
                 } else {
-                    auto mv_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::MV);
-                    mv_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::A0));
-                    mv_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(getVReg(ret_val)));
-                    CurMBB->addInstruction(std::move(mv_instr));
+                    // --- 处理整数/指针返回值 ---
+                    // 返回值需要被放入 a0
+                    // [V2优点] 在RETURN节点内加载常量返回值
+                    if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(ret_val)) {
+                        auto li_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LI);
+                        li_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::A0));
+                        li_instr->addOperand(std::make_unique<ImmOperand>(const_val->getInt()));
+                        CurMBB->addInstruction(std::move(li_instr));
+                    } else {
+                        auto mv_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::MV);
+                        mv_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(PhysicalReg::A0));
+                        mv_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(getVReg(ret_val)));
+                        CurMBB->addInstruction(std::move(mv_instr));
+                    }
                 }
             }
             // [V1设计保留] 函数尾声（epilogue）不由RETURN节点生成，
@@ -837,6 +1249,11 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
                 la_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(current_addr_vreg));
                 la_instr->addOperand(std::make_unique<LabelOperand>(global_base->getName()));
                 CurMBB->addInstruction(std::move(la_instr));
+            } else if (auto const_global_base = dynamic_cast<ConstantVariable*>(base_ptr_node->value)) {
+                auto la_instr = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::LA);
+                la_instr->addOperand(std::make_unique<RegOperand>(current_addr_vreg));
+                la_instr->addOperand(std::make_unique<LabelOperand>(const_global_base->getName()));
+                CurMBB->addInstruction(std::move(la_instr));
             } else {
                 auto base_vreg = getVReg(base_ptr_node->value);
                 auto mv = std::make_unique<MachineInstr>(RVOpcodes::MV);
@@ -845,7 +1262,7 @@ void RISCv64ISel::selectNode(DAGNode* node) {
                 CurMBB->addInstruction(std::move(mv));
             }
 
-            // --- Step 2: [最终权威版] 遵循LLVM GEP语义迭代计算地址 ---
+            // --- Step 2: 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<PointerType>()->getBaseType();
@@ -942,25 +1359,54 @@ RISCv64ISel::DAGNode* RISCv64ISel::create_node(int kind_int, Value* val, std::ma
     return raw_node_ptr;
 }
 
-RISCv64ISel::DAGNode* RISCv64ISel::get_operand_node(Value* val_ir, std::map<Value*, DAGNode*>& value_to_node, std::vector<std::unique_ptr<DAGNode>>& nodes_storage) {
+RISCv64ISel::DAGNode* RISCv64ISel::get_operand_node(
+    Value* val_ir, 
+    std::map<Value*, DAGNode*>& value_to_node, 
+    std::vector<std::unique_ptr<DAGNode>>& nodes_storage
+) {
+    // 空指针错误处理
+    if (val_ir == nullptr) {
+        throw std::runtime_error("get_operand_node received a null Value.");
+    }
+
     // 规则1：如果这个Value已经有对应的节点，直接返回
     if (value_to_node.count(val_ir)) {
         return value_to_node[val_ir];
-    } else if (dynamic_cast<ConstantValue*>(val_ir)) {
+    }
+    if (auto const_val = dynamic_cast<ConstantValue*>(val_ir)) {
+        if (const_val->isInt()) {
+            return create_node(DAGNode::CONSTANT, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
+        } else {
+            // 为浮点常量创建新的FP_CONSTANT节点
+            return create_node(DAGNode::FP_CONSTANT, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
+        }
+    }
+    if (dynamic_cast<GlobalValue*>(val_ir)) {
         return create_node(DAGNode::CONSTANT, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
-    } else if (dynamic_cast<GlobalValue*>(val_ir)) {
-        return create_node(DAGNode::CONSTANT, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
-    } else if (dynamic_cast<AllocaInst*>(val_ir)) {
+    }
+    if (dynamic_cast<AllocaInst*>(val_ir)) {
         return create_node(DAGNode::ALLOCA_ADDR, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
-    } else if (dynamic_cast<Argument*>(val_ir)) { 
-        // Argument 是一个叶子节点，它代表一个在函数入口就可用的值。
+    }
+    if (dynamic_cast<Argument*>(val_ir)) { 
         return create_node(DAGNode::ARGUMENT, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
     }
-     // 默认行为：如果一个操作数不是上面任何一种叶子节点，
-    // 并且没有在value_to_node中找到（意味着它不是由另一条指令定义的），
-    // 这是一个逻辑问题。但为了保持向前兼容，我们暂时保留旧的LOAD行为，
-    // 尽管在修复Argument后，它不应该再被错误触发。
-    return create_node(DAGNode::LOAD, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
+    if (dynamic_cast<ConstantVariable*>(val_ir)) {
+        // 全局常量数组和全局变量类似，在指令选择层面都表现为一个常量地址
+        // 因此也为它创建一个 CONSTANT 类型的节点
+        return create_node(DAGNode::CONSTANT, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
+    } 
+    // 如果代码执行到这里，意味着val_ir不是上述任何一种叶子节点，
+    // 且它也不是在当前基本块中定义的（否则它会在value_to_node中被找到）。
+    // 这说明它是一个来自前驱块的Live-In值。
+    
+    // 我们将其视为一个与函数参数(Argument)类似的“块输入值”，并为它创建一个ARGUMENT节点。
+    // 这样，后续的指令选择逻辑就知道这个值是直接可用的，无需在当前块内计算。
+    if (dynamic_cast<Instruction*>(val_ir)) {
+        return create_node(DAGNode::ARGUMENT, val_ir, value_to_node, nodes_storage);
+    }
+
+    // 如果一个Value不是任何已知类型，也不是指令，那说明出现了未处理的情况，抛出异常。
+    throw std::runtime_error("Unhandled Value type in get_operand_node for value named: " + val_ir->getName());
 }
 
 std::vector<std::unique_ptr<RISCv64ISel::DAGNode>> RISCv64ISel::build_dag(BasicBlock* bb) {
@@ -1007,6 +1453,17 @@ std::vector<std::unique_ptr<RISCv64ISel::DAGNode>> RISCv64ISel::build_dag(BasicB
             load_node->operands.push_back(get_operand_node(load->getPointer(), value_to_node, nodes_storage));
         } else if (auto bin = dynamic_cast<BinaryInst*>(inst)) {
             if(value_to_node.count(bin)) continue;
+            if (bin->getKind() == Instruction::kFSub) {
+                if (auto const_lhs = dynamic_cast<ConstantValue*>(bin->getLhs())) {
+                    // 使用isZero()来判断浮点数0.0，比直接比较更健壮
+                    if (const_lhs->isZero()) {
+                        // 这是一个浮点取负操作，创建 FUNARY 节点
+                        auto funary_node = create_node(DAGNode::FUNARY, bin, value_to_node, nodes_storage);
+                        funary_node->operands.push_back(get_operand_node(bin->getRhs(), value_to_node, nodes_storage));
+                        continue; // 处理完毕，跳到下一条指令
+                    }
+                }
+            }
             if (bin->getKind() == BinaryInst::kSub) {
                 if (auto const_lhs = dynamic_cast<ConstantValue*>(bin->getLhs())) {
                     if (const_lhs->getInt() == 0) {
@@ -1016,13 +1473,24 @@ std::vector<std::unique_ptr<RISCv64ISel::DAGNode>> RISCv64ISel::build_dag(BasicB
                     }
                 }
             }
-            auto bin_node = create_node(DAGNode::BINARY, bin, value_to_node, nodes_storage);
-            bin_node->operands.push_back(get_operand_node(bin->getLhs(), value_to_node, nodes_storage));
-            bin_node->operands.push_back(get_operand_node(bin->getRhs(), value_to_node, nodes_storage));
+            if (bin->getKind() >= Instruction::kFAdd) { // 假设浮点指令枚举值更大
+                auto fbin_node = create_node(DAGNode::FBINARY, bin, value_to_node, nodes_storage);
+                fbin_node->operands.push_back(get_operand_node(bin->getLhs(), value_to_node, nodes_storage));
+                fbin_node->operands.push_back(get_operand_node(bin->getRhs(), value_to_node, nodes_storage));
+            } else {
+                auto bin_node = create_node(DAGNode::BINARY, bin, value_to_node, nodes_storage);
+                bin_node->operands.push_back(get_operand_node(bin->getLhs(), value_to_node, nodes_storage));
+                bin_node->operands.push_back(get_operand_node(bin->getRhs(), value_to_node, nodes_storage));
+            }
         } else if (auto un = dynamic_cast<UnaryInst*>(inst)) {
             if(value_to_node.count(un)) continue;
-            auto unary_node = create_node(DAGNode::UNARY, un, value_to_node, nodes_storage);
-            unary_node->operands.push_back(get_operand_node(un->getOperand(), value_to_node, nodes_storage));
+            if (un->getKind() >= Instruction::kFNeg) {
+                auto funary_node = create_node(DAGNode::FUNARY, un, value_to_node, nodes_storage);
+                funary_node->operands.push_back(get_operand_node(un->getOperand(), value_to_node, nodes_storage));
+            } else {
+                auto unary_node = create_node(DAGNode::UNARY, un, value_to_node, nodes_storage);
+                unary_node->operands.push_back(get_operand_node(un->getOperand(), value_to_node, nodes_storage));
+            }
         } else if (auto call = dynamic_cast<CallInst*>(inst)) {
             if(value_to_node.count(call)) continue;
             auto call_node = create_node(DAGNode::CALL, call, value_to_node, nodes_storage);
@@ -1110,6 +1578,7 @@ void RISCv64ISel::print_dag(const std::vector<std::unique_ptr<DAGNode>>& dag, co
             case DAGNode::ALLOCA_ADDR: return "ALLOCA_ADDR";
             case DAGNode::UNARY: return "UNARY";
             case DAGNode::MEMSET: return "MEMSET";
+            case DAGNode::GET_ELEMENT_PTR: return "GET_ELEMENT_PTR";
             default: return "UNKNOWN";
         }
     };

src/backend/RISCv64/RISCv64LLIR.cpp

@@ -0,0 +1,6 @@
+#include "RISCv64LLIR.h"
+#include <vector>
+
+namespace sysy {
+
+}

src/frontend/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,17 @@
+# src/frontend/CMakeLists.txt
+add_library(frontend_lib STATIC
+    SysYBaseVisitor.cpp
+    SysY.g4
+    SysYLexer.cpp
+    SysYParser.cpp
+    SysYVisitor.cpp
+)
+
+# 包含前端模块所需的头文件路径
+target_include_directories(frontend_lib PUBLIC
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../include/frontend # 前端头文件
+    ${ANTLR_RUNTIME}/runtime/src                    # ANTLR 运行时头文件
+)
+
+# 链接 ANTLR 运行时库
+target_link_libraries(frontend_lib PRIVATE antlr4_shared)

src/include/AddressCalculationExpansion.h

@@ -1,59 +0,0 @@
-#pragma once
-
-#include "IR.h" // 假设IR.h包含了Module, Function, BasicBlock, Instruction, Value, IRBuilder, Type等定义
-#include "IRBuilder.h" // 需要IRBuilder来创建新指令
-#include "SysYIRPrinter.h" // 新增: 用于调试输出
-#include <memory>
-#include <string>
-#include <unordered_map>
-#include <vector>
-#include <list> // 用于迭代和修改指令列表
-#include <algorithm> // for std::reverse (if needed, although not used in final version)
-#include <iostream> // MODIFICATION: 用于警告输出
-
-namespace sysy {
-
-/**
- * @brief AddressCalculationExpansion Pass
- *
- * 这是一个IR优化Pass，用于将LoadInst和StoreInst中包含的多维数组索引
- * 显式地转换为IR中的BinaryInst（乘法和加法）序列，并生成带有线性偏移量的
- * LoadInst/StoreInst。
- *
- * 目的：确保在寄存器分配之前，所有中间地址计算的结果都有明确的IR指令和对应的虚拟寄存器，
- * 从而避免在后端DAG构建时临时创建值而导致寄存器分配缺失的问题。
- *
- * SysY语言特性：
- * - 无指针类型（所有数组访问的基地址是alloca或global的AllocaType/ArrayType）
- * - 数据类型只有int和float，且都占用4字节。
- * - LoadInst和StoreInst直接接受多个索引作为额外操作数。
- */
-class AddressCalculationExpansion {
-private:
-    Module* pModule;
-    IRBuilder* pBuilder; // 用于在IR中插入新指令
-
-    // 数组元素的固定大小，根据SysY特性，int和float都是4字节
-    static const int ELEMENT_SIZE = 4;
-
-    // 辅助函数：根据数组的维度信息和当前索引的维度，计算该索引的步长（字节数）
-    // dims: 包含所有维度大小的vector，例如 {2, 3, 4}
-    // currentDimIndex: 当前正在处理的索引在 dims 中的位置 (0, 1, 2...)
-    int calculateStride(const std::vector<int>& dims, size_t currentDimIndex) {
-        int stride = ELEMENT_SIZE; // 最内层元素大小 (4字节)
-        // 乘以当前维度之后的所有维度的大小
-        for (size_t i = currentDimIndex + 1; i < dims.size(); ++i) {
-            stride *= dims[i];
-        }
-        return stride;
-    }
-
-public:
-    AddressCalculationExpansion(Module* module, IRBuilder* builder)
-        : pModule(module), pBuilder(builder) {}
-
-    // 运行此Pass
-    bool run();
-};
-
-} // namespace sysy

src/include/SysYIRAnalyser.h

@@ -1,465 +0,0 @@
-#pragma once
-
-#include "IR.h"
-
-namespace sysy {
-
-// 前向声明
-
-class Loop;
-// 基本块分析信息类
-class BlockAnalysisInfo {
-
-public:
-  using block_list = std::vector<BasicBlock*>;
-  using block_set = std::unordered_set<BasicBlock*>;
-
-protected:
-  // 支配树相关
-  int domdepth = 0;          ///< 支配节点所在深度
-  BasicBlock* idom = nullptr;    ///< 直接支配结点
-  block_list sdoms;              ///< 支配树后继
-  block_set dominants;           ///< 必经结点集合
-  block_set dominant_frontiers;  ///< 支配边界
-  
-  // 后续添加循环分析相关
-  // Loop* loopbelong = nullptr;    ///< 所属循环
-  // int loopdepth = 0;             ///< 循环深度
-
-public:
-  // getterface
-  const int getDomDepth() const { return domdepth; }
-  const BasicBlock* getIdom() const { return idom; }
-  const block_list& getSdoms() const { return sdoms; }
-  const block_set& getDominants() const { return dominants; }
-  const block_set& getDomFrontiers() const { return dominant_frontiers; }
-  
-  // 支配树操作
-  void setDomDepth(int depth) { domdepth = depth; }
-  void setIdom(BasicBlock* block) { idom = block; }
-  void addSdoms(BasicBlock* block) { sdoms.push_back(block); }
-  void clearSdoms() { sdoms.clear(); }
-  void removeSdoms(BasicBlock* block) {
-    sdoms.erase(std::remove(sdoms.begin(), sdoms.end(), block), sdoms.end());
-  }
-  void addDominants(BasicBlock* block) { dominants.emplace(block); }
-  void addDominants(const block_set& blocks) { dominants.insert(blocks.begin(), blocks.end()); }
-  void setDominants(BasicBlock* block) { 
-    dominants.clear(); 
-    addDominants(block); 
-  }
-  void setDominants(const block_set& doms) { 
-    dominants = doms; 
-  }
-  void setDomFrontiers(const block_set& df) { 
-    dominant_frontiers = df; 
-  }
-  
-  // TODO：循环分析操作方法
-  
-  // 清空所有分析信息
-  void clear() {
-    domdepth =  -1;
-    idom = nullptr;
-    sdoms.clear();
-    dominants.clear();
-    dominant_frontiers.clear();
-    // loopbelong = nullptr;
-    // loopdepth = 0;
-  }
-};
-
-// 函数分析信息类
-class FunctionAnalysisInfo {
-
-
-public:
-  // 函数属性
-  enum FunctionAttribute : uint64_t {
-      PlaceHolder = 0x0UL,
-      Pure = 0x1UL << 0,
-      SelfRecursive = 0x1UL << 1,
-      SideEffect = 0x1UL << 2,
-      NoPureCauseMemRead = 0x1UL << 3
-  };
-  
-  // 数据结构
-  using Loop_list = std::list<std::unique_ptr<Loop>>;
-  using block_loop_map = std::unordered_map<BasicBlock*, Loop*>;
-  using value_block_map = std::unordered_map<Value*, BasicBlock*>;
-  using value_block_count_map = std::unordered_map<Value*, std::unordered_map<BasicBlock*, int>>;
-  
-  // 分析数据
-  FunctionAttribute attribute = PlaceHolder;  ///< 函数属性
-  std::set<Function*> callees;               ///< 函数调用集合
-  Loop_list loops;                           ///< 所有循环
-  Loop_list topLoops;                        ///< 顶层循环
-  // block_loop_map basicblock2Loop;            ///< 基本块到循环映射
-  std::list<std::unique_ptr<AllocaInst>> indirectAllocas; ///< 间接分配内存
-  
-  // 值定义/使用信息
-  value_block_map value2AllocBlocks;         ///< 值分配位置映射
-  value_block_count_map value2DefBlocks;     ///< 值定义位置映射
-  value_block_count_map value2UseBlocks;     ///< 值使用位置映射
-  
-  // 函数属性操作
-  FunctionAttribute getAttribute() const { return attribute; }
-  void setAttribute(FunctionAttribute attr) { attribute = static_cast<FunctionAttribute>(attribute | attr); }
-  void clearAttribute() { attribute = PlaceHolder; }
-  
-  // 调用关系操作
-  void addCallee(Function* callee) { callees.insert(callee); }
-  void removeCallee(Function* callee) { callees.erase(callee); }
-  void clearCallees() { callees.clear(); }
-  
-  
-  // 值-块映射操作
-  BasicBlock* getAllocBlockByValue(Value* value) { 
-      auto it = value2AllocBlocks.find(value);
-      return it != value2AllocBlocks.end() ? it->second : nullptr;
-  }
-  std::unordered_set<BasicBlock *> getDefBlocksByValue(Value *value) {
-    std::unordered_set<BasicBlock *> blocks;
-    if (value2DefBlocks.count(value) > 0) {
-      for (const auto &pair : value2DefBlocks[value]) {
-        blocks.insert(pair.first);
-      }
-    }
-    return blocks;
-  }
-  std::unordered_set<BasicBlock *> getUseBlocksByValue(Value *value) {
-    std::unordered_set<BasicBlock *> blocks;
-    if (value2UseBlocks.count(value) > 0) {
-      for (const auto &pair : value2UseBlocks[value]) {
-        blocks.insert(pair.first);
-      }
-    }
-    return blocks;
-  }
-
-  // 值定义/使用操作
-  void addValue2AllocBlocks(Value* value, BasicBlock* block) { value2AllocBlocks[value] = block; }
-  void addValue2DefBlocks(Value* value, BasicBlock* block) { ++value2DefBlocks[value][block]; }
-  void addValue2UseBlocks(Value* value, BasicBlock* block) { ++value2UseBlocks[value][block]; }
-  
-
-  // 获取值定义/使用信息
-  std::unordered_map<Value *, BasicBlock *>& getValue2AllocBlocks() {
-    return value2AllocBlocks;
-  }
-  std::unordered_map<Value *, std::unordered_map<BasicBlock *, int>>& getValue2DefBlocks() {
-    return value2DefBlocks;
-  } 
-  std::unordered_map<Value *, std::unordered_map<BasicBlock *, int>>& getValue2UseBlocks() {
-    return value2UseBlocks;
-  }
-  std::unordered_set<Value *> getValuesOfDefBlock() {
-    std::unordered_set<Value *> values;
-    for (const auto &pair : value2DefBlocks) {
-      values.insert(pair.first);
-    }
-    return values;
-  }
-
-  // 删除信息操作
-  void removeValue2AllocBlock(Value *value) { value2AllocBlocks.erase(value); }
-  bool removeValue2DefBlock(Value *value, BasicBlock *block) {
-    bool changed = false;
-    if (--value2DefBlocks[value][block] == 0) {
-      value2DefBlocks[value].erase(block);
-      if (value2DefBlocks[value].empty()) {
-        value2DefBlocks.erase(value);
-        changed = true;
-      }
-    }
-    return changed;
-  }
-  bool removeValue2UseBlock(Value *value, BasicBlock *block) {
-    bool changed = false;
-    if (--value2UseBlocks[value][block] == 0) {
-      value2UseBlocks[value].erase(block);
-      if (value2UseBlocks[value].empty()) {
-        value2UseBlocks.erase(value);
-        changed = true;
-      }
-    }
-    return changed;
-  }
-
-  // 间接分配操作
-  void addIndirectAlloca(AllocaInst* alloca) { indirectAllocas.emplace_back(alloca); }
-  std::list<std::unique_ptr<AllocaInst>>& getIndirectAllocas() { return indirectAllocas; }
-
-  // TODO：循环分析操作
-
-  // 清空所有分析信息
-  void clear() {
-    attribute = PlaceHolder;
-    callees.clear();
-    loops.clear();
-    topLoops.clear();
-    // basicblock2Loop.clear();
-    indirectAllocas.clear();
-    value2AllocBlocks.clear();
-    value2DefBlocks.clear();
-    value2UseBlocks.clear();
-  }
-};
-// 循环类 - 未实现优化
-class Loop {
-public:
-  using block_list = std::vector<BasicBlock *>;
-  using block_set = std::unordered_set<BasicBlock *>;
-  using Loop_list = std::vector<Loop *>;
-
-protected:
-  Function *parent;                      // 所属函数
-  block_list blocksInLoop;               // 循环内的基本块
-  BasicBlock *preheaderBlock = nullptr;  // 前驱块
-  BasicBlock *headerBlock = nullptr;     // 循环头
-  block_list latchBlock;                 // 回边块
-  block_set exitingBlocks;               // 退出块
-  block_set exitBlocks;                  // 退出目标块
-  Loop *parentloop = nullptr;            // 父循环
-  Loop_list subLoops;                    // 子循环
-  size_t loopID;                         // 循环ID
-  unsigned loopDepth;                    // 循环深度
-
-  Instruction *indCondVar = nullptr;     // 循环条件变量
-  Instruction::Kind IcmpKind;            // 比较类型
-  Value *indEnd = nullptr;               // 循环结束值
-  AllocaInst *IndPhi = nullptr;          // 循环变量
-
-  ConstantValue *indBegin = nullptr;     // 循环起始值
-  ConstantValue *indStep = nullptr;      // 循环步长
-  
-  std::set<GlobalValue *> GlobalValuechange;  // 循环内改变的全局变量
-  
-  int StepType = 0;                      // 循环步长类型
-  bool parallelable = false;             // 是否可并行
-
-public:
-  explicit Loop(BasicBlock *header, const std::string &name = "") 
-      : headerBlock(header) {
-    blocksInLoop.push_back(header);
-  }
-  
-  void setloopID() {
-    static unsigned loopCount = 0;
-    loopCount = loopCount + 1;
-    loopID = loopCount;
-  }
-  ConstantValue* getindBegin() { return indBegin; }
-  ConstantValue* getindStep() { return indStep; }
-  void setindBegin(ConstantValue *indBegin2set) { indBegin = indBegin2set; }
-  void setindStep(ConstantValue *indStep2set) { indStep = indStep2set; }
-  void setStepType(int StepType2Set) { StepType = StepType2Set; }
-  int getStepType() { return StepType; }
-  size_t getLoopID() { return loopID; }
-
-  BasicBlock* getHeader() const { return headerBlock; }
-  BasicBlock* getPreheaderBlock() const { return preheaderBlock; }
-  block_list& getLatchBlocks() { return latchBlock; }
-  block_set& getExitingBlocks() { return exitingBlocks; }
-  block_set& getExitBlocks() { return exitBlocks; }
-  Loop* getParentLoop() const { return parentloop; }
-  void setParentLoop(Loop *parent) { parentloop = parent; }
-  void addBasicBlock(BasicBlock *bb) { blocksInLoop.push_back(bb); }
-  void addSubLoop(Loop *loop) { subLoops.push_back(loop); }
-  void setLoopDepth(unsigned depth) { loopDepth = depth; }
-  block_list& getBasicBlocks() { return blocksInLoop; }
-  Loop_list& getSubLoops() { return subLoops; }
-  unsigned getLoopDepth() const { return loopDepth; }
-  
-  bool isLoopContainsBasicBlock(BasicBlock *bb) const {
-    return std::find(blocksInLoop.begin(), blocksInLoop.end(), bb) != blocksInLoop.end();
-  }
-  
-  void addExitingBlock(BasicBlock *bb) { exitingBlocks.insert(bb); }
-  void addExitBlock(BasicBlock *bb) { exitBlocks.insert(bb); }
-  void addLatchBlock(BasicBlock *bb) { latchBlock.push_back(bb); }
-  void setPreheaderBlock(BasicBlock *bb) { preheaderBlock = bb; }
-  
-  void setIndexCondInstr(Instruction *instr) { indCondVar = instr; }
-  void setIcmpKind(Instruction::Kind kind) { IcmpKind = kind; }
-  Instruction::Kind getIcmpKind() const { return IcmpKind; }
-  
-  bool isSimpleLoopInvariant(Value *value) ; 
-  
-  void setIndEnd(Value *value) { indEnd = value; }
-  void setIndPhi(AllocaInst *phi) { IndPhi = phi; }
-  Value* getIndEnd() const { return indEnd; }
-  AllocaInst* getIndPhi() const { return IndPhi; }
-  Instruction* getIndCondVar() const { return indCondVar; }
-  
-  void addGlobalValuechange(GlobalValue *globalvaluechange2add) {
-    GlobalValuechange.insert(globalvaluechange2add);
-  }
-  std::set<GlobalValue *>& getGlobalValuechange() {
-    return GlobalValuechange;
-  }
-
-  void setParallelable(bool flag) { parallelable = flag; }
-  bool isParallelable() const { return parallelable; }
-};
-
-// 控制流分析类
-class ControlFlowAnalysis {
-private:
-  Module *pModule;  ///< 模块
-  std::unordered_map<BasicBlock*, BlockAnalysisInfo*> blockAnalysisInfo;  // 基本块分析信息表
-  std::unordered_map<Function*, FunctionAnalysisInfo*> functionAnalysisInfo;  // 函数分析信息
-
-public:
-  explicit ControlFlowAnalysis(Module *pMoudle) : pModule(pMoudle) {} 
-
-  // 获取基本块分析信息
-  BlockAnalysisInfo* getBlockAnalysisInfo(BasicBlock *block) {
-    auto it = blockAnalysisInfo.find(block);
-    if (it != blockAnalysisInfo.end()) {
-      return it->second;
-    }
-    return nullptr;  // 如果未找到，返回nullptr
-  }
-  FunctionAnalysisInfo* getFunctionAnalysisInfo(Function *func) {
-    auto it = functionAnalysisInfo.find(func);
-    if (it != functionAnalysisInfo.end()) {
-      return it->second;
-    }
-    return nullptr;  // 如果未找到，返回nullptr
-  }
-
-  void init();  // 初始化分析器
-  void computeDomNode();  // 计算必经结点
-  void computeDomTree();  // 构造支配树
-  // std::unordered_set<BasicBlock *> computeDomFrontier(BasicBlock *block) ;  // 计算单个块的支配边界(弃用)
-  void computeDomFrontierAllBlk();  // 计算所有块的支配边界
-  void runControlFlowAnalysis();  // 运行控制流分析(主要是支配树和支配边界)
-  void clear(){
-    for (auto &pair : blockAnalysisInfo) {
-      delete pair.second;  // 清理基本块分析信息
-    }
-    blockAnalysisInfo.clear();
-    
-    for (auto &pair : functionAnalysisInfo) {
-      delete pair.second;  // 清理函数分析信息
-    }
-    functionAnalysisInfo.clear();
-  } // 清空分析结果
-  ~ControlFlowAnalysis() {
-    clear();  // 析构时清理所有分析信息
-  }
-
-private:
-  void intersectOP4Dom(std::unordered_set<BasicBlock *> &dom, const std::unordered_set<BasicBlock *> &other);  // 交集运算，
-  BasicBlock* findCommonDominator(BasicBlock *a, BasicBlock *b);  // 查找两个基本块的共同支配结点
-};
-
-// 数据流分析类
-// 该类为抽象类，具体的数据流分析器需要继承此类
-// 因为每个数据流分析器的分析动作都不一样，所以需要继承并实现analyze方法
-class DataFlowAnalysis {
- public:
-  virtual ~DataFlowAnalysis() = default;
-
- public:
-  virtual void init(Module *pModule) {}                                              ///< 分析器初始化
-  virtual auto analyze(Module *pModule, BasicBlock *block) -> bool { return true; }  ///< 分析动作，若完成则返回true;
-  virtual void clear() {}                                                            ///< 清空
-};
-
-// 数据流分析工具类
-// 该类用于管理多个数据流分析器，提供统一的前向与后向分析接口
-class DataFlowAnalysisUtils {
-private:
-  std::vector<DataFlowAnalysis *> forwardAnalysisList;   ///< 前向分析器列表
-  std::vector<DataFlowAnalysis *> backwardAnalysisList;  ///< 后向分析器列表
-
-public:
-  DataFlowAnalysisUtils() = default;
-  ~DataFlowAnalysisUtils() {
-    clear();  // 析构时清理所有分析器
-  }
-  // 统一添加接口
-  void addAnalyzers(
-    std::vector<DataFlowAnalysis *> forwardList,
-    std::vector<DataFlowAnalysis *> backwardList = {}) 
-  {
-    forwardAnalysisList.insert(
-      forwardAnalysisList.end(), 
-      forwardList.begin(), 
-      forwardList.end());
-    
-    backwardAnalysisList.insert(
-      backwardAnalysisList.end(),
-      backwardList.begin(),
-      backwardList.end());
-  }
-  
-  // 单独添加接口
-  void addForwardAnalyzer(DataFlowAnalysis *analyzer) {
-    forwardAnalysisList.push_back(analyzer);
-  }
-  
-  void addBackwardAnalyzer(DataFlowAnalysis *analyzer) {
-    backwardAnalysisList.push_back(analyzer);
-  }
-
-  // 设置分析器列表
-  void setAnalyzers(
-    std::vector<DataFlowAnalysis *> forwardList,
-    std::vector<DataFlowAnalysis *> backwardList)
-  {
-    forwardAnalysisList = std::move(forwardList);
-    backwardAnalysisList = std::move(backwardList);
-  }
-
-  // 清空列表
-  void clear() {
-    forwardAnalysisList.clear();
-    backwardAnalysisList.clear();
-  }
-
-  // 访问器
-  const auto& getForwardAnalyzers() const { return forwardAnalysisList; }
-  const auto& getBackwardAnalyzers() const { return backwardAnalysisList; }
-
-public:
-  void forwardAnalyze(Module *pModule);   ///< 执行前向分析
-  void backwardAnalyze(Module *pModule);  ///< 执行后向分析
-};
-
-// 活跃变量分析类
-// 提供def - use分析
-// 未兼容数组变量但是考虑了维度的use信息
-class ActiveVarAnalysis : public DataFlowAnalysis {
- private:
-  std::map<BasicBlock *, std::vector<std::set<User *>>> activeTable;  ///< 活跃信息表，存储每个基本块内的的活跃变量信息
-
- public:
-  ActiveVarAnalysis() = default;
-  ~ActiveVarAnalysis() override = default;
-
- public:
-  static std::set<User*> getUsedSet(Instruction *inst);
-  static User* getDefine(Instruction *inst);
-
- public:
-  void init(Module *pModule) override;
-  bool analyze(Module *pModule, BasicBlock *block) override;
-  // 外部活跃信息表访问器
-  const std::map<BasicBlock *, std::vector<std::set<User *>>> &getActiveTable() const;
-  void clear() override {
-    activeTable.clear();  // 清空活跃信息表
-  }
-};
-
-// 分析管理器 后续实现
-// class AnalysisManager {
-
-// };
-
-
-
-
-}  // namespace sysy

src/include/SysYIRPassManager.h

@@ -1,58 +0,0 @@
-// PassManager.h
-#pragma once
-
-#include <vector>
-#include <memory>
-#include <typeindex> // For std::type_index
-#include <unordered_map>
-#include "SysYIRPass.h"
-#include "IR.h" // 假设你的IR.h定义了Module, Function等
-
-namespace sysy {
-
-class PassManager {
-public:
-	PassManager() = default;
-
-	// 添加一个FunctionPass
-	void addPass(std::unique_ptr<FunctionPass> pass) {
-		functionPasses.push_back(std::move(pass));
-	}
-
-	// 添加一个ModulePass
-	void addPass(std::unique_ptr<ModulePass> pass) {
-		modulePasses.push_back(std::move(pass));
-	}
-
-	// 添加一个AnalysisPass
-	template<typename T, typename... Args>
-	T* addAnalysisPass(Args&&... args) {
-		static_assert(std::is_base_of<AnalysisPass, T>::value, "T must derive from AnalysisPass");
-		auto analysis = std::make_unique<T>(std::forward<Args>(args)...);
-		T* rawPtr = analysis.get();
-		analysisPasses[std::type_index(typeid(T))] = std::move(analysis);
-		return rawPtr;
-	}
-
-	// 获取分析结果（用于其他Pass访问）
-	template<typename T>
-	T* getAnalysis() {
-		static_assert(std::is_base_of<AnalysisPass, T>::value, "T must derive from AnalysisPass");
-		auto it = analysisPasses.find(std::type_index(typeid(T)));
-		if (it != analysisPasses.end()) {
-			return static_cast<T*>(it->second.get());
-		}
-		return nullptr; // 或者抛出异常
-	}
-
-	// 运行所有注册的遍
-	void run(Module& M);
-
-private:
-	std::vector<std::unique_ptr<FunctionPass>> functionPasses;
-	std::vector<std::unique_ptr<ModulePass>> modulePasses;
-	std::unordered_map<std::type_index, std::unique_ptr<AnalysisPass>> analysisPasses;
-	// 未来可以添加AnalysisPass的缓存机制
-};
-
-} // namespace sysy

src/include/backend/RISCv64/Handler/LegalizeImmediates.h

@@ -0,0 +1,36 @@
+#ifndef SYSY_LEGALIZE_IMMEDIATES_H
+#define SYSY_LEGALIZE_IMMEDIATES_H
+
+#include "RISCv64LLIR.h"
+#include "Pass.h"
+
+namespace sysy {
+
+// MachineFunction 的前向声明在这里是可选的，因为 RISCv64LLIR.h 已经定义了它
+// class MachineFunction;
+
+/**
+ * @class LegalizeImmediatesPass
+ * @brief 一个用于“合法化”机器指令的Pass。
+ *
+ * 这个Pass的主要职责是遍历所有机器指令，查找那些包含了超出
+ * 目标架构（RISC-V）编码范围的大立即数（immediate）的指令，
+ * 并将它们展开成一个等价的、只包含合法立即数的指令序列。
+ *
+ * 它在指令选择之后、寄存器分配之前运行，确保进入后续阶段的
+ * 所有指令都符合硬件约束。
+ */
+class LegalizeImmediatesPass : public Pass {
+public:
+    static char ID;
+    
+    LegalizeImmediatesPass() : Pass("legalize-immediates", Granularity::Function, PassKind::Optimization) {}
+    
+    void *getPassID() const override { return &ID; }
+    
+    void runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc);
+};
+
+} // namespace sysy
+
+#endif // SYSY_LEGALIZE_IMMEDIATES_H

src/include/backend/RISCv64/Handler/PrologueEpilogueInsertion.h

@@ -0,0 +1,35 @@
+#ifndef SYSY_PROLOGUE_EPILOGUE_INSERTION_H
+#define SYSY_PROLOGUE_EPILOGUE_INSERTION_H
+
+#include "RISCv64LLIR.h"
+#include "Pass.h"
+
+namespace sysy {
+
+class MachineFunction;
+
+/**
+ * @class PrologueEpilogueInsertionPass
+ * @brief 在函数中插入序言和尾声的机器指令。
+ *
+ * 这个Pass在所有栈帧大小计算完毕后（包括局部变量、溢出槽、被调用者保存寄存器），
+ * 在寄存器分配之后运行。它的职责是：
+ * 1. 根据 StackFrameInfo 中的最终栈大小，生成用于分配和释放栈帧的指令 (addi sp, sp, +/-size)。
+ * 2. 生成用于保存和恢复返回地址(ra)和旧帧指针(s0)的指令。
+ * 3. 将这些指令作为 MachineInstr 对象插入到 MachineFunction 的入口块和所有返回块中。
+ * 4. 这个Pass可能会生成带有大立即数的指令，需要后续的 LegalizeImmediatesPass 来处理。
+ */
+class PrologueEpilogueInsertionPass : public Pass {
+public:
+    static char ID;
+    
+    PrologueEpilogueInsertionPass() : Pass("prologue-epilogue-insertion", Granularity::Function, PassKind::Optimization) {}
+    
+    void *getPassID() const override { return &ID; }
+    
+    void runOnMachineFunction(MachineFunction* mfunc);
+};
+
+} // namespace sysy
+
+#endif // SYSY_PROLOGUE_EPILOGUE_INSERTION_H

src/include/backend/RISCv64/Optimize/PostRA_Scheduler.h

@@ -12,6 +12,26 @@ namespace sysy {
  * * 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。
  */
+struct MemoryAccess {
+    PhysicalReg base_reg;
+    int64_t offset;
+    bool valid;
+    
+    MemoryAccess() : valid(false) {}
+    MemoryAccess(PhysicalReg base, int64_t off) : base_reg(base), offset(off), valid(true) {}
+};
+
+struct InstrRegInfo {
+    std::unordered_set<PhysicalReg> defined_regs;
+    std::unordered_set<PhysicalReg> used_regs;
+    bool is_load;
+    bool is_store;
+    bool is_control_flow;
+    MemoryAccess mem_access;
+    
+    InstrRegInfo() : is_load(false), is_store(false), is_control_flow(false) {}
+};
+
 class PostRA_Scheduler : public Pass {
 public:
     static char ID;

src/include/backend/RISCv64/RISCv64AsmPrinter.h

@@ -12,22 +12,23 @@ namespace sysy {
 class RISCv64AsmPrinter {
 public:
     RISCv64AsmPrinter(MachineFunction* mfunc);
+    
     // 主入口
     void run(std::ostream& os, bool debug = false);
-
-private:
-    // 打印各个部分
-    void printPrologue();
-    void printEpilogue();
-    void printBasicBlock(MachineBasicBlock* mbb, bool debug = false);
     void printInstruction(MachineInstr* instr, bool debug = false);
-    
+    // 辅助函数
+    void setStream(std::ostream& os) { OS = &os; }
     // 辅助函数
     std::string regToString(PhysicalReg reg);
+private:
+    // 打印各个部分
+    void printBasicBlock(MachineBasicBlock* mbb, bool debug = false);
+    // 辅助函数
     void printOperand(MachineOperand* op);
 
     MachineFunction* MFunc;
-    std::ostream* OS;
+    std::ostream* OS = nullptr;
+
 };
 
 } // namespace sysy

src/include/backend/RISCv64/RISCv64ISel.h

@@ -17,6 +17,11 @@ public:
     // 公开接口，以便后续模块（如RegAlloc）可以查询或创建vreg
     unsigned getVReg(Value* val);
     unsigned getNewVReg() { return vreg_counter++; }
+    unsigned getNewVReg(Type* type); 
+    // 获取 vreg_map 的公共接口
+    const std::map<Value*, unsigned>& getVRegMap() const { return vreg_map; }
+    const std::map<unsigned, Value*>& getVRegValueMap() const { return vreg_to_value_map; }
+    const std::map<unsigned, Type*>& getVRegTypeMap() const { return vreg_type_map; }
 
 private:
     // DAG节点定义，作为ISel的内部实现细节
@@ -36,6 +41,7 @@ private:
     // 用于计算类型大小的辅助函数
     unsigned getTypeSizeInBytes(Type* type);
     
+    // 打印DAG图以供调试
     void print_dag(const std::vector<std::unique_ptr<DAGNode>>& dag, const std::string& bb_name);
     
     // 状态
@@ -45,6 +51,8 @@ private:
 
     // 映射关系
     std::map<Value*, unsigned> vreg_map;
+    std::map<unsigned, Value*> vreg_to_value_map;
+    std::map<unsigned, Type*> vreg_type_map;
     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock*> bb_map;
 
     unsigned vreg_counter;

src/include/backend/RISCv64/RISCv64LLIR.h

@@ -32,10 +32,14 @@ enum class PhysicalReg {
     A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7,
 
     // --- 浮点寄存器 ---
-    // (保持您原有的 F0-F31 命名)
     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
+    F22, F23, F24, F25, F26, F27, F28, F29, F30, F31,
+
+    // 用于内部表示物理寄存器在干扰图中的节点ID（一个简单的特殊ID，确保不与vreg_counter冲突）
+    // 假设 vreg_counter 不会达到这么大的值
+    PHYS_REG_START_ID = 100000, 
+    PHYS_REG_END_ID = PHYS_REG_START_ID + 320, // 预留足够的空间
 };
 
 // RISC-V 指令操作码枚举
@@ -59,14 +63,99 @@ enum class RVOpcodes {
     CALL,
     // 特殊标记，非指令
     LABEL,
-    // 新增伪指令，用于解耦栈帧处理
+
+    // 浮点指令 (RISC-V 'F' 扩展)
+    // 浮点加载与存储
+    FLW,    // flw rd, offset(rs1)
+    FSW,    // fsw rs2, offset(rs1)
+    FLD,    // fld rd, offset(rs1)
+    FSD,    // fsd rs2, offset(rs1)
+
+    // 浮点算术运算 (单精度)
+    FADD_S, // fadd.s rd, rs1, rs2
+    FSUB_S, // fsub.s rd, rs1, rs2
+    FMUL_S, // fmul.s rd, rs1, rs2
+    FDIV_S, // fdiv.s rd, rs1, rs2
+    
+    // 浮点比较 (单精度)
+    FEQ_S,  // feq.s rd, rs1, rs2 (结果写入整数寄存器rd)
+    FLT_S,  // flt.s rd, rs1, rs2 (less than)
+    FLE_S,  // fle.s rd, rs1, rs2 (less than or equal)
+    
+    // 浮点转换
+    FCVT_S_W, // fcvt.s.w rd, rs1 (有符号整数 -> 单精度浮点)
+    FCVT_W_S, // fcvt.w.s rd, rs1 (单精度浮点 -> 有符号整数)
+
+    // 浮点传送/移动
+    FMV_S,    // fmv.s rd, rs1 (浮点寄存器之间)
+    FMV_W_X,  // fmv.w.x rd, rs1 (整数寄存器位模式 -> 浮点寄存器)
+    FMV_X_W,  // fmv.x.w rd, rs1 (浮点寄存器位模式 -> 整数寄存器)
+    FNEG_S,   // fneg.s rd, rs (浮点取负)
+
+    // 伪指令
     FRAME_LOAD_W,  // 从栈帧加载 32位 Word (对应 lw)
     FRAME_LOAD_D,  // 从栈帧加载 64位 Doubleword (对应 ld)
     FRAME_STORE_W, // 保存 32位 Word 到栈帧 (对应 sw)
     FRAME_STORE_D, // 保存 64位 Doubleword 到栈帧 (对应 sd)
+    FRAME_LOAD_F,   // 从栈帧加载单精度浮点数
+    FRAME_STORE_F,  // 将单精度浮点数存入栈帧
     FRAME_ADDR,  // 获取栈帧变量的地址
+    PSEUDO_KEEPALIVE, // 保持寄存器活跃，防止优化器删除
 };
 
+inline bool isGPR(PhysicalReg reg) {
+    return reg >= PhysicalReg::ZERO && reg <= PhysicalReg::T6;
+}
+
+// 判断一个物理寄存器是否是浮点寄存器 (FPR)
+inline bool isFPR(PhysicalReg reg) {
+    return reg >= PhysicalReg::F0 && reg <= PhysicalReg::F31;
+}
+
+// 获取所有调用者保存的整数寄存器 (t0-t6, a0-a7)
+inline const std::vector<PhysicalReg>& getCallerSavedIntRegs() {
+    static const std::vector<PhysicalReg> regs = {
+        PhysicalReg::T0, PhysicalReg::T1, PhysicalReg::T2, PhysicalReg::T3,
+        PhysicalReg::T4, PhysicalReg::T5, PhysicalReg::T6,
+        PhysicalReg::A0, PhysicalReg::A1, PhysicalReg::A2, PhysicalReg::A3,
+        PhysicalReg::A4, PhysicalReg::A5, PhysicalReg::A6, PhysicalReg::A7
+    };
+    return regs;
+}
+
+// 获取所有被调用者保存的整数寄存器 (s0-s11)
+inline const std::vector<PhysicalReg>& getCalleeSavedIntRegs() {
+    static const std::vector<PhysicalReg> regs = {
+        PhysicalReg::S0, PhysicalReg::S1, PhysicalReg::S2, PhysicalReg::S3,
+        PhysicalReg::S4, PhysicalReg::S5, PhysicalReg::S6, PhysicalReg::S7,
+        PhysicalReg::S8, PhysicalReg::S9, PhysicalReg::S10, PhysicalReg::S11
+    };
+    return regs;
+}
+
+// 获取所有调用者保存的浮点寄存器 (ft0-ft11, fa0-fa7)
+inline const std::vector<PhysicalReg>& getCallerSavedFpRegs() {
+    static const std::vector<PhysicalReg> regs = {
+        PhysicalReg::F0, PhysicalReg::F1, PhysicalReg::F2, PhysicalReg::F3,
+        PhysicalReg::F4, PhysicalReg::F5, PhysicalReg::F6, PhysicalReg::F7,
+        PhysicalReg::F8, PhysicalReg::F9, PhysicalReg::F10, PhysicalReg::F11, // ft0-ft11 和 fa0-fa7 在标准ABI中重叠
+        PhysicalReg::F12, PhysicalReg::F13, PhysicalReg::F14, PhysicalReg::F15,
+        PhysicalReg::F16, PhysicalReg::F17
+    };
+    return regs;
+}
+
+// 获取所有被调用者保存的浮点寄存器 (fs0-fs11)
+inline const std::vector<PhysicalReg>& getCalleeSavedFpRegs() {
+    static const std::vector<PhysicalReg> regs = {
+        PhysicalReg::F18, PhysicalReg::F19, PhysicalReg::F20, PhysicalReg::F21,
+        PhysicalReg::F22, PhysicalReg::F23, PhysicalReg::F24, PhysicalReg::F25,
+        PhysicalReg::F26, PhysicalReg::F27, PhysicalReg::F28, PhysicalReg::F29,
+        PhysicalReg::F30, PhysicalReg::F31
+    };
+    return regs;
+}
+
 class MachineOperand;
 class RegOperand;
 class ImmOperand;
@@ -187,9 +276,12 @@ 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<unsigned, int> alloca_offsets; // <AllocaInst的vreg, 栈偏移>
     std::map<unsigned, int> spill_offsets;  // <溢出vreg, 栈偏移>
     std::set<PhysicalReg> used_callee_saved_regs; // 使用的保存寄存器
+    std::map<unsigned, PhysicalReg> vreg_to_preg_map;
+    std::vector<PhysicalReg> callee_saved_regs; // 用于存储需要保存的被调用者保存寄存器列表
 };
 
 // 机器函数

src/include/backend/RISCv64/RISCv64Passes.h

@@ -2,10 +2,12 @@
 #define RISCV64_PASSES_H
 
 #include "RISCv64LLIR.h"
-#include "RISCv64Peephole.h"
+#include "Peephole.h"
 #include "PreRA_Scheduler.h"
 #include "PostRA_Scheduler.h"
 #include "CalleeSavedHandler.h"
+#include "LegalizeImmediates.h"
+#include "PrologueEpilogueInsertion.h"
 #include "Pass.h"
 
 namespace sysy {

src/include/backend/RISCv64/RISCv64RegAlloc.h

@@ -2,6 +2,10 @@
 #define RISCV64_REGALLOC_H
 
 #include "RISCv64LLIR.h"
+#include "RISCv64ISel.h" // 包含 RISCv64ISel.h 以访问 ISel 和 Value 类型
+
+extern int DEBUG;
+extern int DEEPDEBUG;
 
 namespace sysy {
 
@@ -52,13 +56,18 @@ private:
 
     // 可用的物理寄存器池
     std::vector<PhysicalReg> allocable_int_regs;
+    std::vector<PhysicalReg> allocable_fp_regs;
 
     // 存储vreg到IR Value*的反向映射
     // 这个map将在run()函数开始时被填充，并在rewriteFunction()中使用。
     std::map<unsigned, Value*> vreg_to_value_map;
+    std::map<PhysicalReg, unsigned> preg_to_vreg_id_map; // 物理寄存器到特殊vreg ID的映射
     
     // 用于计算类型大小的辅助函数
     unsigned getTypeSizeInBytes(Type* type);
+
+    // 辅助函数，用于打印集合
+    static void printLiveSet(const LiveSet& s, const std::string& name, std::ostream& os);
     
 };
 

src/include/midend/IR.h

@@ -359,12 +359,25 @@ public:
 
   // Helper methods to access constant values with appropriate casting
   int getInt() const {
-    assert(getType()->isInt() && "Calling getInt() on non-integer type");
-    return std::get<int>(getVal());
+    auto val = getVal();
+    if (std::holds_alternative<int>(val)) {
+      return std::get<int>(val);
+    } else if (std::holds_alternative<float>(val)) {
+      return static_cast<int>(std::get<float>(val));
+    }
+    // Handle other possible types if needed
+    return 0; // Default fallback
   }
+
   float getFloat() const {
-    assert(getType()->isFloat() && "Calling getFloat() on non-float type");
-    return std::get<float>(getVal());
+    auto val = getVal();
+    if (std::holds_alternative<float>(val)) {
+      return std::get<float>(val);
+    } else if (std::holds_alternative<int>(val)) {
+      return static_cast<float>(std::get<int>(val));
+    }
+    // Handle other possible types if needed
+    return 0.0f; // Default fallback
   }
 
   template<typename T>
@@ -525,6 +538,10 @@ public:
   iterator begin() { return instructions.begin(); }
   iterator end() { return instructions.end(); }
   iterator terminator() { return std::prev(end()); }
+  iterator findInstIterator(Instruction *inst) {
+    return std::find_if(instructions.begin(), instructions.end(),
+                        [inst](const std::unique_ptr<Instruction> &i) { return i.get() == inst; });
+  }  ///< 查找指定指令的迭代器
   bool hasSuccessor(BasicBlock *block) const {
     return std::find(successors.begin(), successors.end(), block) != successors.end();
   }  ///< 判断是否有后继块
@@ -1112,7 +1129,10 @@ protected:
   }
 
 public:
-  
+  //! 获取分配的类型
+  Type* getAllocatedType() const {
+    return getType()->as<PointerType>()->getBaseType();
+  }  ///< 获取分配的类型
   int getNumDims() const { return getNumOperands(); }
   auto getDims() const { return getOperands(); }
   Value* getDim(int index) { return getOperand(index); }
@@ -1331,7 +1351,7 @@ protected:
 };
 
 //! Global value declared at file scope
-class GlobalValue : public User {
+class GlobalValue : public Value {
   friend class Module;
 
 protected:
@@ -1343,9 +1363,10 @@ protected:
   GlobalValue(Module *parent, Type *type, const std::string &name,
               const std::vector<Value *> &dims = {}, 
               ValueCounter init = {})
-      : User(type, name), parent(parent) {
+      : Value(type, name), parent(parent) {
     assert(type->isPointer());
-    addOperands(dims);
+    // addOperands(dims); 
+    // 维度信息已经被记录到Type中，dim只是为了方便初始化
     numDims = dims.size();
     if (init.size() == 0) {
       unsigned num = 1;
@@ -1365,20 +1386,34 @@ protected:
   }
 
 public:
-  unsigned getNumDims() const  { return numDims; }                     ///< 获取维度数量
-  Value* getDim(unsigned index) const { return getOperand(index); }  ///< 获取位置为index的维度
-  auto getDims() const { return getOperands(); }                              ///< 获取维度列表
+  // unsigned getNumDims() const  { return numDims; }                     ///< 获取维度数量
+  // Value* getDim(unsigned index) const { return getOperand(index); }  ///< 获取位置为index的维度
+  // auto getDims() const { return getOperands(); }                              ///< 获取维度列表
+  unsigned getNumIndices() const {
+    return numDims;
+  } ///< 获取维度数量
+  unsigned getIndex(unsigned index) const {
+    assert(index < getNumIndices() && "Index out of bounds for GlobalValue!");
+    Type *GlobalValueType = getType()->as<PointerType>()->getBaseType();
+    for (unsigned i = 0; i < index; i++) {
+      GlobalValueType = GlobalValueType->as<ArrayType>()->getElementType();
+    }
+    return GlobalValueType->as<ArrayType>()->getNumElements();
+  } ///< 获取维度大小(从第0个开始)
   Value* getByIndex(unsigned index) const  {
     return initValues.getValue(index);
   }  ///< 通过一维偏移量index获取初始值
-   Value* getByIndices(const std::vector<Value *> &indices) const  {
+  Value* getByIndices(const std::vector<Value *> &indices) const  {
     int index = 0;
+    Type *GlobalValueType = getType()->as<PointerType>()->getBaseType();
     for (size_t i = 0; i < indices.size(); i++) {
       // Ensure dims[i] and indices[i] are ConstantInteger and retrieve their values correctly
-      auto dim_val = dynamic_cast<ConstantInteger*>(getDim(i));
+      // GlobalValueType->as<ArrayType>()->getNumElements();
+      auto dim_val = GlobalValueType->as<ArrayType>()->getNumElements();
       auto idx_val = dynamic_cast<ConstantInteger*>(indices[i]);
       assert(dim_val && idx_val && "Dims and indices must be constant integers");
-      index = dim_val->getInt() * index + idx_val->getInt();
+      index = dim_val * index + idx_val->getInt();
+      GlobalValueType = GlobalValueType->as<ArrayType>()->getElementType();
     }
     return getByIndex(index);
   }  ///< 通过多维索引indices获取初始值
@@ -1386,7 +1421,7 @@ public:
 }; // class GlobalValue
 
 
-class ConstantVariable : public User {
+class ConstantVariable : public Value {
   friend class Module;
 
  protected:
@@ -1397,31 +1432,45 @@ class ConstantVariable : public User {
  protected:
   ConstantVariable(Module *parent, Type *type, const std::string &name, const ValueCounter &init,
                    const std::vector<Value *> &dims = {})
-      : User(type, name), parent(parent) {
+      : Value(type, name), parent(parent) {
     assert(type->isPointer());
     numDims = dims.size();
     initValues = init;
-    addOperands(dims);
+    // addOperands(dims); 同GlobalValue，维度信息已经被记录到Type中，dim只是为了方便初始化
   }
 
  public:
+  unsigned getNumIndices() const {
+    return numDims;
+  } ///< 获取索引数量
+  unsigned getIndex(unsigned index) const {
+    assert(index < getNumIndices() && "Index out of bounds for ConstantVariable!");
+    Type *ConstantVariableType = getType()->as<PointerType>()->getBaseType();
+    for (unsigned i = 0; i < index; i++) {
+      ConstantVariableType = ConstantVariableType->as<ArrayType>()->getElementType();
+    }
+    return ConstantVariableType->as<ArrayType>()->getNumElements();
+  } ///< 获取索引个数(从第0个开始)
   Value* getByIndex(unsigned index) const { return initValues.getValue(index); }  ///< 通过一维位置index获取值
   Value* getByIndices(const std::vector<Value *> &indices) const {
     int index = 0;
     // 计算偏移量
+    Type *ConstantVariableType = getType()->as<PointerType>()->getBaseType();
     for (size_t i = 0; i < indices.size(); i++) {
       // Ensure dims[i] and indices[i] are ConstantInteger and retrieve their values correctly
-      auto dim_val = dynamic_cast<ConstantInteger*>(getDim(i));
+      // ConstantVariableType->as<ArrayType>()->getNumElements();
+      auto dim_val = ConstantVariableType->as<ArrayType>()->getNumElements();
       auto idx_val = dynamic_cast<ConstantInteger*>(indices[i]);
       assert(dim_val && idx_val && "Dims and indices must be constant integers");
-      index = dim_val->getInt() * index + idx_val->getInt();
+      index = dim_val * index + idx_val->getInt();
+      ConstantVariableType = ConstantVariableType->as<ArrayType>()->getElementType();
     }
 
     return getByIndex(index);
   }                                                        ///< 通过多维索引indices获取初始值
-  unsigned getNumDims() const { return numDims; }  ///< 获取维度数量
-  Value* getDim(unsigned index) const { return getOperand(index); }  ///< 获取位置为index的维度
-  auto getDims() const { return getOperands(); }                              ///< 获取维度列表
+  // unsigned getNumDims() const { return numDims; }  ///< 获取维度数量
+  // Value* getDim(unsigned index) const { return getOperand(index); }  ///< 获取位置为index的维度
+  // auto getDims() const { return getOperands(); }                              ///< 获取维度列表
   const ValueCounter& getInitValues() const { return initValues; }                           ///< 获取初始值
 };
 
@@ -1437,7 +1486,7 @@ class SymbolTable {
   SymbolTableNode *curNode{};                              ///< 当前所在的作用域(符号表节点)
   std::map<std::string, unsigned> variableIndex;           ///< 变量命名索引表
   std::vector<std::unique_ptr<GlobalValue>> globals;       ///< 全局变量列表
-  std::vector<std::unique_ptr<ConstantVariable>> consts;   ///< 常量列表
+  std::vector<std::unique_ptr<ConstantVariable>> globalconsts;   ///< 全局常量列表
   std::vector<std::unique_ptr<SymbolTableNode>> nodeList;  ///< 符号表节点列表
 
  public:
@@ -1446,7 +1495,7 @@ class SymbolTable {
   Value* getVariable(const std::string &name) const;  ///< 根据名字name以及当前作用域获取变量
   Value* addVariable(const std::string &name, Value *variable);               ///< 添加变量
   std::vector<std::unique_ptr<GlobalValue>>& getGlobals();                  ///< 获取全局变量列表
-  const std::vector<std::unique_ptr<ConstantVariable>>& getConsts() const;  ///< 获取常量列表
+  const std::vector<std::unique_ptr<ConstantVariable>>& getConsts() const;  ///< 获取全局常量列表
   void enterNewScope();                                                              ///< 进入新的作用域
   void leaveScope();                                                                 ///< 离开作用域
   bool isInGlobalScope() const;                                              ///< 是否位于全局作用域

src/include/midend/IRBuilder.h

@@ -126,7 +126,7 @@ class IRBuilder {
   UnaryInst * createFNotInst(Value *operand, const std::string &name = "") {
     return createUnaryInst(Instruction::kFNot, Type::getIntType(), operand, name);
   }  ///< 创建浮点取非指令
-  UnaryInst * createIToFInst(Value *operand, const std::string &name = "") {
+  UnaryInst * createItoFInst(Value *operand, const std::string &name = "") {
     return createUnaryInst(Instruction::kItoF, Type::getFloatType(), operand, name);
   }  ///< 创建整型转浮点指令
   UnaryInst * createBitItoFInst(Value *operand, const std::string &name = "") {
@@ -294,7 +294,16 @@ class IRBuilder {
     return inst;
   }  ///< 创建store指令
   PhiInst * createPhiInst(Type *type, const std::vector<Value*> &vals = {}, const std::vector<BasicBlock*> &blks = {}, const std::string &name = "") {
-    auto inst = new PhiInst(type, vals, blks, block, name);
+    std::string newName;
+    if (name.empty()) {
+      std::stringstream ss;
+      ss << tmpIndex;
+      newName = ss.str();
+      tmpIndex++;
+    } else {
+      newName = name;
+    }
+    auto inst = new PhiInst(type, vals, blks, block, newName);
     assert(inst);
     block->getInstructions().emplace(block->begin(), inst);
     return inst;

src/include/midend/Pass/Analysis/Dom.h

@@ -16,17 +16,20 @@ public:
     const std::set<BasicBlock*>* getDominators(BasicBlock* BB) const;
     BasicBlock* getImmediateDominator(BasicBlock* BB) const;
     const std::set<BasicBlock*>* getDominanceFrontier(BasicBlock* BB) const;
+    const std::set<BasicBlock*>* getDominatorTreeChildren(BasicBlock* BB) const;
     const std::map<BasicBlock*, std::set<BasicBlock*>>& getDominatorsMap() const { return Dominators; }
     const std::map<BasicBlock*, BasicBlock*>& getIDomsMap() const { return IDoms; }
     const std::map<BasicBlock*, std::set<BasicBlock*>>& getDominanceFrontiersMap() const { return DominanceFrontiers; }
     void computeDominators(Function* F);
     void computeIDoms(Function* F);
     void computeDominanceFrontiers(Function* F);
+    void computeDominatorTreeChildren(Function* F);
 private:
     Function* AssociatedFunction;
     std::map<BasicBlock*, std::set<BasicBlock*>> Dominators;
     std::map<BasicBlock*, BasicBlock*> IDoms;
     std::map<BasicBlock*, std::set<BasicBlock*>> DominanceFrontiers;
+    std::map<BasicBlock*, std::set<BasicBlock*>> DominatorTreeChildren;
 };
 
 

src/include/midend/Pass/Optimize/ConstPropagation.h

@@ -0,0 +1,14 @@
+#pragma once
+
+#include "Pass.h"
+
+namespace sysy {
+
+class ConstPropagation : public OptimizationPass {
+public:
+    ConstPropagation() : OptimizationPass("ConstPropagation", Granularity::Function) {}
+    bool runOnFunction(Function *F, AnalysisManager& AM) override;
+    static char ID;
+};
+
+} // namespace sysy

src/include/midend/Pass/Optimize/Mem2Reg.h

@@ -0,0 +1,118 @@
+#pragma once
+
+#include "Pass.h" // 包含Pass的基类定义
+#include "IR.h"   // 包含IR相关的定义，如Instruction, Function, BasicBlock, AllocaInst, LoadInst, StoreInst, PhiInst等
+#include "Dom.h"  // 假设支配树分析的头文件，提供 DominatorTreeAnalysisResult
+#include <vector>
+#include <unordered_map>
+#include <unordered_set>
+#include <queue>
+#include <stack> // 用于变量重命名阶段的SSA值栈
+
+namespace sysy {
+
+// 前向声明分析结果类，确保在需要时可以引用
+class DominatorTree;
+
+// Mem2RegContext 类，封装 mem2reg 遍的核心逻辑和状态
+// 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
+class Mem2RegContext {
+public:
+
+    Mem2RegContext(IRBuilder *builder) : builder(builder) {}
+    // 运行 mem2reg 优化的主要方法
+    // func: 当前要优化的函数
+    // tp: 分析管理器，用于获取支配树等分析结果
+    void run(Function* func, AnalysisManager* tp);
+
+private:
+    IRBuilder *builder; // IR 构建器，用于插入指令
+    // 存储所有需要被提升的 AllocaInst
+    std::vector<AllocaInst*> promotableAllocas;
+
+    // 存储每个 AllocaInst 对应的 Phi 指令列表
+    // 键是 AllocaInst，值是该 AllocaInst 在各个基本块中插入的 Phi 指令的列表
+    // (实际上，一个 AllocaInst 在一个基本块中只会有一个 Phi)
+    std::unordered_map<AllocaInst*, std::unordered_map<BasicBlock*, PhiInst*>> allocaToPhiMap;
+
+    // 存储每个 AllocaInst 对应的当前活跃 SSA 值栈
+    // 用于在变量重命名阶段追踪每个 AllocaInst 在不同控制流路径上的最新值
+    std::unordered_map<AllocaInst*, std::stack<Value*>> allocaToValueStackMap;
+
+    // 辅助映射，存储每个 AllocaInst 的所有 store 指令
+    std::unordered_map<AllocaInst*, std::unordered_set<StoreInst*>> allocaToStoresMap;
+
+    // 辅助映射，存储每个 AllocaInst 对应的定义基本块（包含 store 指令的块）
+    std::unordered_map<AllocaInst*, std::unordered_set<BasicBlock*>> allocaToDefBlocksMap;
+
+    // 支配树分析结果，用于 Phi 插入和变量重命名
+    DominatorTree* dt;
+
+    // --------------------------------------------------------------------
+    // 阶段1: 识别可提升的 AllocaInst
+    // --------------------------------------------------------------------
+
+    // 判断一个 AllocaInst 是否可以被提升到寄存器
+    // alloca: 要检查的 AllocaInst
+    // 返回值: 如果可以提升，则为 true，否则为 false
+    bool isPromotableAlloca(AllocaInst* alloca);
+
+    // 收集所有对给定 AllocaInst 进行存储的 StoreInst
+    // alloca: 目标 AllocaInst
+    void collectStores(AllocaInst* alloca);
+
+    // --------------------------------------------------------------------
+    // 阶段2: 插入 Phi 指令 (Phi Insertion)
+    // --------------------------------------------------------------------
+
+    // 为给定的 AllocaInst 插入必要的 Phi 指令
+    // alloca: 目标 AllocaInst
+    // defBlocks: 包含对该 AllocaInst 进行 store 操作的基本块集合
+    void insertPhis(AllocaInst* alloca, const std::unordered_set<BasicBlock*>& defBlocks);
+
+    // --------------------------------------------------------------------
+    // 阶段3: 变量重命名 (Variable Renaming)
+    // --------------------------------------------------------------------
+
+    // 对支配树进行深度优先遍历，重命名变量并替换 load/store 指令
+    // alloca: 当前正在处理的 AllocaInst
+    // currentBB: 当前正在遍历的基本块
+    // dt: 支配树分析结果
+    // valueStack: 存储当前 AllocaInst 在当前路径上可见的 SSA 值栈
+    void renameVariables(AllocaInst* alloca, BasicBlock* currentBB);
+
+    // --------------------------------------------------------------------
+    // 阶段4: 清理
+    // --------------------------------------------------------------------
+
+    // 删除所有原始的 AllocaInst、LoadInst 和 StoreInst
+    void cleanup();
+};
+
+// Mem2Reg 优化遍类，继承自 OptimizationPass
+// 粒度为 Function，表示它在每个函数上独立运行
+class Mem2Reg : public OptimizationPass {
+private:
+    IRBuilder *builder;
+
+public:
+    // 构造函数
+    Mem2Reg(IRBuilder *builder) : OptimizationPass("Mem2Reg", Granularity::Function), builder(builder) {}
+
+    // 静态成员，作为该遍的唯一ID
+    static void *ID;
+
+    // 运行在函数上的优化逻辑
+    // F: 当前要优化的函数
+    // AM: 分析管理器，用于获取支配树等分析结果，或使分析结果失效
+    // 返回值: 如果IR被修改，则为true，否则为false
+    bool runOnFunction(Function *F, AnalysisManager& AM) override;
+
+    // 声明该遍的分析依赖和失效信息
+    // analysisDependencies: 该遍运行前需要哪些分析结果
+    // analysisInvalidations: 该遍运行后会使哪些分析结果失效
+    void getAnalysisUsage(std::set<void *> &analysisDependencies, std::set<void *> &analysisInvalidations) const override;
+    void *getPassID() const override { return &ID; }
+};
+
+} // namespace sysy

src/include/midend/Pass/Optimize/Reg2Mem.h

@@ -0,0 +1,59 @@
+#pragma once
+
+#include "IR.h"
+#include "IRBuilder.h" // 你的 IR Builder
+#include "Liveness.h"
+#include "Dom.h"
+#include "Pass.h"      // 你的 Pass 框架基类
+#include <iostream>    // 调试用
+#include <map>         // 用于 Value 到 AllocaInst 的映射
+#include <set>         // 可能用于其他辅助集合
+#include <string>
+#include <vector>
+
+namespace sysy {
+
+class Reg2MemContext {
+public:
+  Reg2MemContext(IRBuilder *b) : builder(b) {}
+
+  // 运行 Reg2Mem 优化
+  void run(Function *func);
+
+private:
+  IRBuilder *builder; // IR 构建器
+
+  // 存储 SSA Value 到对应的 AllocaInst 的映射
+  // 只有那些需要被"溢出"到内存的 SSA 值才会被记录在这里
+  std::map<Value *, AllocaInst *> valueToAllocaMap;
+
+  // 辅助函数：
+  // 1. 识别并为 SSA Value 分配 AllocaInst
+  void allocateMemoryForSSAValues(Function *func);
+
+  // 2. 将 SSA 值的使用替换为 Load/Store
+  void insertLoadsAndStores(Function *func);
+
+  // 3. 处理 Phi 指令，将其转换为 Load/Store
+  void rewritePhis(Function *func);
+
+  // 4. 清理 (例如，可能删除不再需要的 Phi 指令)
+  void cleanup(Function *func);
+
+  // 判断一个 Value 是否是 AllocaInst 可以为其分配内存的目标
+  // 通常指非指针类型的Instruction结果和Argument
+  bool isPromotableToMemory(Value *val);
+};
+
+class Reg2Mem : public OptimizationPass {
+private:
+  IRBuilder *builder; ///< IR构建器，用于插入指令
+public:
+  static void *ID; ///< Pass的唯一标识符
+  Reg2Mem(IRBuilder* builder) : OptimizationPass("Reg2Mem", Pass::Granularity::Function), builder(builder) {}
+  bool runOnFunction(Function *F, AnalysisManager &AM) override;
+  void getAnalysisUsage(std::set<void *> &analysisDependencies, std::set<void *> &analysisInvalidations) const override;
+  void *getPassID() const override { return &ID; } ///< 获取 Pass ID
+};
+
+} // namespace sysy

src/include/midend/Pass/Pass.h

@@ -11,6 +11,8 @@
 #include "IR.h"
 #include "IRBuilder.h"
 
+extern int DEBUG; // 全局调试标志
+
 namespace sysy {
 
 //前向声明
@@ -149,6 +151,9 @@ public:
     }
     AnalysisPass *analysisPass = static_cast<AnalysisPass *>(basePass.get());
 
+    if(DEBUG){
+      std::cout << "Running Analysis Pass: " << analysisPass->getName() << "\n";
+    }
     // 根据分析遍的粒度处理
     switch (analysisPass->getGranularity()) {
       case Pass::Granularity::Module: {
@@ -292,6 +297,9 @@ public:
   AnalysisManager &getAnalysisManager() { return analysisManager; }
 
   void clearPasses();
+  
+  // 输出pass列表并打印IR信息供观察优化遍效果
+  void printPasses() const;
 };
 
 // ======================================================================

src/include/midend/SysYIRGenerator.h

@@ -59,6 +59,35 @@ private:
   std::unique_ptr<Module> module;
   IRBuilder builder;
 
+  using ValueOrOperator = std::variant<Value*, int>;
+  std::vector<ValueOrOperator> BinaryExpStack;  ///< 用于存储二元表达式的中缀表达式
+  std::vector<int> BinaryExpLenStack;  ///< 用于存储该层次的二元表达式的长度
+  // 下面是用于后缀表达式的计算的数据结构
+  std::vector<ValueOrOperator> BinaryRPNStack;  ///< 用于存储二元表达式的后缀表达式
+  std::vector<int> BinaryOpStack;  ///< 用于存储二元表达式中缀表达式转换到后缀表达式的操作符栈 
+  std::vector<Value *> BinaryValueStack;  ///< 用于存储后缀表达式计算的操作数栈
+  
+  // 约定操作符：
+  // 1: 'ADD', 2: 'SUB', 3: 'MUL', 4: 'DIV', 5: '%', 6: 'PLUS', 7: 'NEG', 8: 'NOT', 9: 'LPAREN', 10: 'RPAREN'
+  // 这里的操作符是为了方便后缀表达式的计算而设计
+  // 其中，'ADD', 'SUB', 'MUL', 'DIV', '%'
+  // 分别对应加法、减法、乘法、除法和取模
+  // 'PLUS' 和 'NEG' 分别对应一元加法和一元减法
+  // 'NOT' 对应逻辑非
+  // 'LPAREN' 和 'RPAREN' 分别对应左括号和右括号
+  enum BinaryOp {
+    ADD = 1, SUB = 2, MUL = 3, DIV = 4, MOD = 5, PLUS = 6, NEG = 7, NOT = 8, LPAREN = 9, RPAREN = 10,
+  };
+  int getOperatorPrecedence(int op) {
+    switch (op) {
+    case MUL: case DIV: case MOD:   return 2;
+    case ADD: case SUB: return 1;
+    case PLUS: case NEG: case NOT:   return 3;
+    case LPAREN: case RPAREN: return 0; // Parentheses have lowest precedence for stack logic
+    default: return -1; // Unknown operator
+    }
+  }
+
 public:
   SysYIRGenerator() = default;
 
@@ -97,7 +126,7 @@ public:
   std::any visitBlockStmt(SysYParser::BlockStmtContext* ctx) override;
   // std::any visitStmt(SysYParser::StmtContext *ctx) override;
   std::any visitAssignStmt(SysYParser::AssignStmtContext *ctx) override;
-  // std::any visitExpStmt(SysYParser::ExpStmtContext *ctx) override;
+  std::any visitExpStmt(SysYParser::ExpStmtContext *ctx) override;
   // std::any visitBlkStmt(SysYParser::BlkStmtContext *ctx) override;
   std::any visitIfStmt(SysYParser::IfStmtContext *ctx) override;
   std::any visitWhileStmt(SysYParser::WhileStmtContext *ctx) override;
@@ -131,8 +160,13 @@ public:
   std::any visitLAndExp(SysYParser::LAndExpContext *ctx) override;
   std::any visitLOrExp(SysYParser::LOrExpContext *ctx) override;
   
-  // std::any visitConstExp(SysYParser::ConstExpContext *ctx) override;
+  std::any visitConstExp(SysYParser::ConstExpContext *ctx) override;
 
+  bool isRightAssociative(int op);
+  Value* promoteType(Value* value, Type* targetType);
+  Value* computeExp(SysYParser::ExpContext *ctx, Type* targetType = nullptr);
+  Value* computeAddExp(SysYParser::AddExpContext *ctx, Type* targetType = nullptr);
+  void compute();
 public:
   // 获取GEP指令的地址
   Value* getGEPAddressInst(Value* basePointer, const std::vector<Value*>& indices);
@@ -141,6 +175,7 @@ public:
 
   unsigned countArrayDimensions(Type* type);
 
+
 }; // class SysYIRGenerator
 
 } // namespace sysy

src/include/midend/SysYIRPrinter.h

@@ -15,6 +15,7 @@ public:
 public:
     void printIR();
     void printGlobalVariable();
+    void printGlobalConstant();
     
 
 public:
@@ -22,6 +23,8 @@ public:
     static void printInst(Instruction *pInst);
     static void printType(Type *type);
     static void printValue(Value *value);
+    static void printBlock(BasicBlock *block);
+    static std::string getBlockName(BasicBlock *block);
     static std::string getOperandName(Value *operand);
     static std::string getTypeString(Type *type);
     static std::string getValueName(Value *value);

src/midend/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,24 @@
+# src/midend/CMakeLists.txt
+add_library(midend_lib STATIC
+    IR.cpp
+    SysYIRGenerator.cpp
+    SysYIRPrinter.cpp
+    Pass/Pass.cpp
+    Pass/Analysis/Dom.cpp
+    Pass/Analysis/Liveness.cpp
+    Pass/Optimize/DCE.cpp
+    Pass/Optimize/Mem2Reg.cpp
+    Pass/Optimize/Reg2Mem.cpp
+    Pass/Optimize/SysYIRCFGOpt.cpp
+    Pass/Optimize/ConstPropagation.cpp
+)
+
+# 包含中端模块所需的头文件路径
+target_include_directories(midend_lib PUBLIC
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../include/midend            # 中端顶层头文件
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../include/midend/Pass       # 增加 Pass 头文件路径
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../include/midend/Pass/Analysis # 增加 Pass/Analysis 头文件路径
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../include/midend/Pass/Optimize # 增加 Pass/Optimize 头文件路径
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../include/frontend          # 增加 frontend 头文件路径 (已存在)
+    ${ANTLR_RUNTIME}/runtime/src # ANTLR运行时库头文件
+)

src/midend/IR.cpp

@@ -652,6 +652,7 @@ Function * CallInst::getCallee() const { return dynamic_cast<Function *>(getOper
 
 /**
  * 获取变量指针
+ * 如果在当前作用域或父作用域中找到变量，则返回该变量的指针，否则返回nullptr
  */
 auto SymbolTable::getVariable(const std::string &name) const -> Value * {
   auto node = curNode;
@@ -688,7 +689,7 @@ auto SymbolTable::addVariable(const std::string &name, Value *variable) -> Value
     if (global != nullptr) {
       globals.emplace_back(global);
     } else if (constvar != nullptr) {
-      consts.emplace_back(constvar);
+      globalconsts.emplace_back(constvar);
     }
 
     result = variable;
@@ -703,7 +704,7 @@ auto SymbolTable::getGlobals() -> std::vector<std::unique_ptr<GlobalValue>> & {
 /**
  *  获取常量
  */
-auto SymbolTable::getConsts() const -> const std::vector<std::unique_ptr<ConstantVariable>> & { return consts; }
+auto SymbolTable::getConsts() const -> const std::vector<std::unique_ptr<ConstantVariable>> & { return globalconsts; }
 /**
  * 进入新的作用域
  */

src/midend/Pass/Analysis/Dom.cpp

@@ -38,6 +38,14 @@ const std::set<BasicBlock *> *DominatorTree::getDominanceFrontier(BasicBlock *BB
   return nullptr;
 }
 
+const std::set<BasicBlock*>* DominatorTree::getDominatorTreeChildren(BasicBlock* BB) const {
+    auto it = DominatorTreeChildren.find(BB);
+    if (it != DominatorTreeChildren.end()) {
+        return &(it->second);
+    }
+    return nullptr;
+}
+
 void DominatorTree::computeDominators(Function *F) {
   // 经典的迭代算法计算支配者集合
   // TODO: 可以替换为更高效的算法，如 Lengauer-Tarjan 算法
@@ -159,6 +167,19 @@ void DominatorTree::computeDominanceFrontiers(Function *F) {
   }
 }
 
+void DominatorTree::computeDominatorTreeChildren(Function *F) {
+  for (auto &bb_ptr : F->getBasicBlocks()) {
+    BasicBlock *B = bb_ptr.get();
+    auto it = getImmediateDominator(B);
+    if (it != nullptr) {
+      BasicBlock *A = it;
+      if (A) {
+        DominatorTreeChildren[A].insert(B);
+      }
+    }
+  }
+}
+
 // ==============================================================
 // DominatorTreeAnalysisPass 的实现
 // ==============================================================
@@ -169,6 +190,7 @@ bool DominatorTreeAnalysisPass::runOnFunction(Function* F, AnalysisManager &AM)
   CurrentDominatorTree->computeDominators(F);
   CurrentDominatorTree->computeIDoms(F);
   CurrentDominatorTree->computeDominanceFrontiers(F);
+  CurrentDominatorTree->computeDominatorTreeChildren(F);
   return false;
 }
 

src/midend/Pass/Optimize/ConstPropagation.cpp

@@ -0,0 +1,241 @@
+#include "Pass/Optimize/ConstPropagation.h"
+#include "IR.h"
+#include "Pass.h"
+#include <climits>
+#include <cmath>
+
+namespace sysy {
+
+char ConstPropagation::ID = 0;
+
+bool ConstPropagation::runOnFunction(Function *func, AnalysisManager &am) {
+    bool changed = false;
+    bool localChanged = true;
+    
+    while (localChanged) {
+        localChanged = false;
+        
+        for (auto &bb : func->getBasicBlocks()) {
+            for (auto instIter = bb->getInstructions().begin(); 
+                 instIter != bb->getInstructions().end();) {
+                auto &inst = *instIter;
+                bool shouldAdvanceIter = true;
+                
+                // 处理二元运算指令
+                if (auto *binaryInst = dynamic_cast<BinaryInst *>(inst.get())) {
+                    auto *lhs = binaryInst->getLhs();
+                    auto *rhs = binaryInst->getRhs();
+
+                    auto *lhsConst = dynamic_cast<ConstantValue *>(lhs);
+                    auto *rhsConst = dynamic_cast<ConstantValue *>(rhs);
+
+                    if (lhsConst && rhsConst) {
+                        ConstantValue *newConst = nullptr;
+                        
+                        try {
+                            if (lhs->isInt() && rhs->isInt()) {
+                                int l = lhsConst->getInt();
+                                int r = rhsConst->getInt();
+                                int result;
+                                bool validOperation = true;
+                                
+                                switch (binaryInst->getKind()) {
+                                    case Instruction::kAdd:
+                                        // 检查加法溢出
+                                        if ((r > 0 && l > INT_MAX - r) || (r < 0 && l < INT_MIN - r)) {
+                                            validOperation = false;
+                                        } else {
+                                            result = l + r;
+                                        }
+                                        break;
+                                    case Instruction::kSub:
+                                        // 检查减法溢出
+                                        if ((r < 0 && l > INT_MAX + r) || (r > 0 && l < INT_MIN + r)) {
+                                            validOperation = false;
+                                        } else {
+                                            result = l - r;
+                                        }
+                                        break;
+                                    case Instruction::kMul:
+                                        // 检查乘法溢出
+                                        if (l != 0 && r != 0 && 
+                                            (std::abs(l) > INT_MAX / std::abs(r))) {
+                                            validOperation = false;
+                                        } else {
+                                            result = l * r;
+                                        }
+                                        break;
+                                    case Instruction::kDiv: 
+                                        if (r == 0) {
+                                            validOperation = false;
+                                        } else {
+                                            result = l / r;
+                                        }
+                                        break;
+                                    case Instruction::kRem: 
+                                        if (r == 0) {
+                                            validOperation = false;
+                                        } else {
+                                            result = l % r;
+                                        }
+                                        break;
+                                    case Instruction::kICmpEQ: result = (l == r) ? 1 : 0; break;
+                                    case Instruction::kICmpNE: result = (l != r) ? 1 : 0; break;
+                                    case Instruction::kICmpLT: result = (l < r) ? 1 : 0; break;
+                                    case Instruction::kICmpGT: result = (l > r) ? 1 : 0; break;
+                                    case Instruction::kICmpLE: result = (l <= r) ? 1 : 0; break;
+                                    case Instruction::kICmpGE: result = (l >= r) ? 1 : 0; break;
+                                    case Instruction::kAnd: result = (l && r) ? 1 : 0; break;
+                                    case Instruction::kOr: result = (l || r) ? 1 : 0; break;
+                                    default: 
+                                        validOperation = false;
+                                }
+                                
+                                if (validOperation) {
+                                    if (binaryInst->isCmp() || binaryInst->getKind() == Instruction::kAnd || 
+                                        binaryInst->getKind() == Instruction::kOr) {
+                                        newConst = ConstantInteger::get(Type::getIntType(), result);
+                                    } else {
+                                        newConst = ConstantInteger::get(result);
+                                    }
+                                }
+                            } else if (lhs->isFloat() && rhs->isFloat()) {
+                                float l = lhsConst->getFloat();
+                                float r = rhsConst->getFloat();
+                                bool validOperation = true;
+                                
+                                switch (binaryInst->getKind()) {
+                                    case Instruction::kFAdd: {
+                                        float result = l + r;
+                                        if (std::isfinite(result)) {
+                                            newConst = ConstantFloating::get(result);
+                                        } else {
+                                            validOperation = false;
+                                        }
+                                        break;
+                                    }
+                                    case Instruction::kFSub: {
+                                        float result = l - r;
+                                        if (std::isfinite(result)) {
+                                            newConst = ConstantFloating::get(result);
+                                        } else {
+                                            validOperation = false;
+                                        }
+                                        break;
+                                    }
+                                    case Instruction::kFMul: {
+                                        float result = l * r;
+                                        if (std::isfinite(result)) {
+                                            newConst = ConstantFloating::get(result);
+                                        } else {
+                                            validOperation = false;
+                                        }
+                                        break;
+                                    }
+                                    case Instruction::kFDiv: {
+                                        if (std::abs(r) < std::numeric_limits<float>::epsilon()) {
+                                            validOperation = false;
+                                        } else {
+                                            float result = l / r;
+                                            if (std::isfinite(result)) {
+                                                newConst = ConstantFloating::get(result);
+                                            } else {
+                                                validOperation = false;
+                                            }
+                                        }
+                                        break;
+                                    }
+                                    case Instruction::kFCmpEQ: 
+                                        newConst = ConstantInteger::get(Type::getIntType(), (l == r) ? 1 : 0);
+                                        break;
+                                    case Instruction::kFCmpNE: 
+                                        newConst = ConstantInteger::get(Type::getIntType(), (l != r) ? 1 : 0);
+                                        break;
+                                    case Instruction::kFCmpLT: 
+                                        newConst = ConstantInteger::get(Type::getIntType(), (l < r) ? 1 : 0);
+                                        break;
+                                    case Instruction::kFCmpGT: 
+                                        newConst = ConstantInteger::get(Type::getIntType(), (l > r) ? 1 : 0);
+                                        break;
+                                    case Instruction::kFCmpLE: 
+                                        newConst = ConstantInteger::get(Type::getIntType(), (l <= r) ? 1 : 0);
+                                        break;
+                                    case Instruction::kFCmpGE: 
+                                        newConst = ConstantInteger::get(Type::getIntType(), (l >= r) ? 1 : 0);
+                                        break;
+                                    default: 
+                                        validOperation = false;
+                                }
+                            }
+                        } catch (...) {
+                            // 捕获可能的异常，跳过优化
+                            newConst = nullptr;
+                        }
+
+                        if (newConst) {
+                            binaryInst->replaceAllUsesWith(newConst);
+                            instIter = bb->getInstructions().erase(instIter);
+                            shouldAdvanceIter = false;
+                            localChanged = true;
+                        }
+                    }
+                }
+                // 处理一元运算指令
+                else if (auto *unaryInst = dynamic_cast<UnaryInst *>(inst.get())) {
+                    auto *operand = unaryInst->getOperand();
+                    auto *operandConst = dynamic_cast<ConstantValue *>(operand);
+
+                    if (operandConst) {
+                        ConstantValue *newConst = nullptr;
+                        
+                        if (operand->isInt()) {
+                            int val = operandConst->getInt();
+                            
+                            switch (unaryInst->getKind()) {
+                                case Instruction::kNeg: 
+                                    if (val != INT_MIN) { // 避免溢出
+                                        newConst = ConstantInteger::get(-val);
+                                    }
+                                    break;
+                                case Instruction::kNot: 
+                                    newConst = ConstantInteger::get(Type::getIntType(), (!val) ? 1 : 0);
+                                    break;
+                                default: 
+                                    break;
+                            }
+                        } else if (operand->isFloat()) {
+                            float val = operandConst->getFloat();
+                            
+                            switch (unaryInst->getKind()) {
+                                case Instruction::kFNeg: 
+                                    newConst = ConstantFloating::get(-val);
+                                    break;
+                                default: 
+                                    break;
+                            }
+                        }
+
+                        if (newConst) {
+                            unaryInst->replaceAllUsesWith(newConst);
+                            instIter = bb->getInstructions().erase(instIter);
+                            shouldAdvanceIter = false;
+                            localChanged = true;
+                        }
+                    }
+                }
+                
+                if (shouldAdvanceIter) {
+                    ++instIter;
+                }
+            }
+        }
+        
+        if (localChanged) {
+            changed = true;
+        }
+    }
+    
+    return changed;
+}
+
+} // namespace sysy

src/midend/Pass/Optimize/Mem2Reg.cpp

@@ -0,0 +1,388 @@
+#include "Mem2Reg.h" // 包含 Mem2Reg 遍的头文件
+#include "Dom.h"     // 包含支配树分析的头文件
+#include "Liveness.h"
+#include "IR.h"      // 包含 IR 相关的定义
+#include "SysYIROptUtils.h"
+#include <cassert>   // 用于断言
+#include <iostream>  // 用于调试输出
+
+namespace sysy {
+
+void *Mem2Reg::ID = (void *)&Mem2Reg::ID;
+
+void Mem2RegContext::run(Function *func, AnalysisManager *AM) {
+  if (func->getBasicBlocks().empty()) {
+    return;
+  }
+
+  // 清空所有状态，确保每次运行都是新的状态
+  promotableAllocas.clear();
+  allocaToPhiMap.clear();
+  allocaToValueStackMap.clear();
+  allocaToStoresMap.clear();
+  allocaToDefBlocksMap.clear();
+
+  // 获取支配树分析结果
+  dt = AM->getAnalysisResult<DominatorTree, DominatorTreeAnalysisPass>(func);
+  assert(dt && "DominatorTreeAnalysisResult not available for Mem2Reg!");
+
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 阶段1: 识别可提升的 AllocaInst 并收集其 Store 指令
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 遍历函数入口块?中的所有指令，寻找 AllocaInst
+  // 必须是要入口块的吗
+  for (auto &inst : func->getEntryBlock()->getInstructions_Range()) {
+    Value *allocainst = inst.get();
+    if (auto alloca = dynamic_cast<AllocaInst *>(allocainst)) {
+      if (isPromotableAlloca(alloca)) {
+        promotableAllocas.push_back(alloca);
+        collectStores(alloca); // 收集所有对该 alloca 的 store
+      }
+    }
+  }
+
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 阶段2: 插入 Phi 指令
+  // --------------------------------------------------------------------
+  for (auto alloca : promotableAllocas) {
+    // 为每个可提升的 alloca 插入 Phi 指令
+    insertPhis(alloca, allocaToDefBlocksMap[alloca]);
+  }
+
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 阶段3: 变量重命名
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 为每个可提升的 alloca 初始化其值栈
+  for (auto alloca : promotableAllocas) {
+    // 初始值通常是 undef 或 null，取决于 IR 类型系统
+    UndefinedValue *undefValue =  UndefinedValue::get(alloca->getType()->as<PointerType>()->getBaseType());
+    allocaToValueStackMap[alloca].push(undefValue); // 压入一个初始的“未定义”值
+  }
+
+  // 从入口基本块开始，对支配树进行 DFS 遍历，进行变量重命名
+  renameVariables(nullptr, func->getEntryBlock()); // 第一个参数 alloca 在这里不使用，因为是递归入口点
+
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 阶段4: 清理
+  // --------------------------------------------------------------------
+  cleanup();
+}
+
+// 判断一个 AllocaInst 是否可以被提升到寄存器
+bool Mem2RegContext::isPromotableAlloca(AllocaInst *alloca) {
+  // 1. 必须是标量类型（非数组、非结构体）sysy不支持结构体
+  if (alloca->getType()->as<PointerType>()->getBaseType()->isArray()) {
+    return false;
+  }
+
+  // 2. 其所有用途都必须是 LoadInst 或 StoreInst
+  // (或 GetElementPtrInst，但 GEP 的结果也必须只被 Load/Store 使用)
+  for (auto use : alloca->getUses()) {
+    auto user = use->getUser();
+    if (!user)
+      return false; // 用户无效
+
+    if (dynamic_cast<LoadInst *>(user)) {
+      // OK
+    } else if (dynamic_cast<StoreInst *>(user)) {
+      // OK
+    } else if (auto gep = dynamic_cast<GetElementPtrInst *>(user)) {
+      // 如果是 GetElementPtrInst (GEP)
+      // 需要判断这个 GEP 是否代表了数组元素的访问，而非简单的指针操作
+      // LLVM 的 mem2reg 通常不提升用于数组元素访问的 alloca。
+      // 启发式判断：
+      // 如果 GEP 有多个索引（例如 `getelementptr i32, i32* %ptr, i32 0, i32 %idx`），
+      // 或者第一个索引（对于指针类型）不是常量 0，则很可能是数组访问。
+      // 对于 `alloca i32* %a.param` (对应 `int a[]` 参数)，其 `allocatedType()` 是 `i32*`。
+      // 访问 `a[i]` 会生成类似 `getelementptr i32, i32* %a.param, i32 %i` 的 GEP。
+      // 这种 GEP 有两个操作数：基指针和索引。
+
+      // 检查 GEP 的操作数数量和索引值
+      // GEP 的操作数通常是：<base_pointer>, <index_1>, <index_2>, ...
+      // 对于一个 `i32*` 类型的 `alloca`，如果它被 GEP 使用，那么 GEP 的第一个索引通常是 `0`
+      // （表示解引用指针本身），后续索引才是数组元素的索引。
+      // 如果 GEP 的操作数数量大于 2 (即 `base_ptr` 和 `index_0` 之外还有其他索引)，
+      // 或者 `index_0` 不是常量 0，则它可能是一个复杂的数组访问。
+      // 假设 `gep->getNumOperands()` 和 `gep->getOperand(idx)->getValue()`
+      // 假设 `ConstantInt` 类用于表示常量整数值
+      if (gep->getNumOperands() > 2) { // 如果有超过一个索引（除了基指针的第一个隐式索引）
+        // std::cerr << "Mem2Reg: Not promotable (GEP with multiple indices): " << alloca->name() << std::endl;
+        return false; // 复杂 GEP，通常表示数组或结构体字段访问
+      }
+      if (gep->getNumOperands() == 2) {                            // 只有基指针和一个索引
+        Value *firstIndexVal = gep->getOperand(1); // 获取第一个索引值
+        if (auto constInt = dynamic_cast<ConstantInteger *>(firstIndexVal)) {
+          if (constInt->getInt() != 0) {
+            // std::cerr << "Mem2Reg: Not promotable (GEP with non-zero first index): " << alloca->name() << std::endl;
+            return false; // 索引不是0，表示访问数组的非第一个元素
+          }
+        } else {
+          // std::cerr << "Mem2Reg: Not promotable (GEP with non-constant first index): " << alloca->name() <<
+          // std::endl;
+          return false; // 索引不是常量，表示动态数组访问
+        }
+      }
+
+      // 此外，GEP 的结果也必须只被 LoadInst 或 StoreInst 使用
+      for (auto gep_use : gep->getUses()) {
+        auto gep_user = gep_use->getUser();
+        if (!gep_user) {
+          // std::cerr << "Mem2Reg: Not promotable (GEP result null user): " << alloca->name() << std::endl;
+          return false;
+        }
+        if (!dynamic_cast<LoadInst *>(gep_user) && !dynamic_cast<StoreInst *>(gep_user)) {
+          // std::cerr << "Mem2Reg: Not promotable (GEP result used by non-load/store): " << alloca->name() <<
+          // std::endl;
+          return false; // GEP 结果被其他指令使用，地址逃逸或复杂用途
+        }
+      }
+    } else {
+      // 其他类型的用户，如 CallInst (如果地址逃逸)，则不能提升
+      return false;
+    }
+  }
+  // 3. 不能是 volatile 内存访问 (假设 AllocaInst 有 isVolatile() 方法)
+  // if (alloca->isVolatile()) return false; // 如果有这样的属性
+
+  return true;
+}
+
+// 收集所有对给定 AllocaInst 进行存储的 StoreInst
+void Mem2RegContext::collectStores(AllocaInst *alloca) {
+  // 遍历 alloca 的所有用途
+  for (auto use : alloca->getUses()) {
+    auto user = use->getUser();
+    if (!user)
+      continue;
+
+    if (auto storeInst = dynamic_cast<StoreInst *>(user)) {
+      allocaToStoresMap[alloca].insert(storeInst);
+      allocaToDefBlocksMap[alloca].insert(storeInst->getParent());
+    } else if (auto gep = dynamic_cast<GetElementPtrInst *>(user)) {
+      // 如果是 GEP，递归收集其下游的 store
+      for (auto gep_use : gep->getUses()) {
+        if (auto gep_store = dynamic_cast<StoreInst *>(gep_use->getUser())) {
+          allocaToStoresMap[alloca].insert(gep_store);
+          allocaToDefBlocksMap[alloca].insert(gep_store->getParent());
+        }
+      }
+    }
+  }
+}
+
+// 为给定的 AllocaInst 插入必要的 Phi 指令
+void Mem2RegContext::insertPhis(AllocaInst *alloca, const std::unordered_set<BasicBlock *> &defBlocks) {
+  std::queue<BasicBlock *> workQueue;
+  std::unordered_set<BasicBlock *> phiHasBeenInserted; // 记录已插入 Phi 的基本块
+
+  // 将所有定义块加入工作队列
+  for (auto bb : defBlocks) {
+    workQueue.push(bb);
+  }
+
+  while (!workQueue.empty()) {
+    BasicBlock *currentDefBlock = workQueue.front();
+    workQueue.pop();
+
+    // 遍历当前定义块的支配边界 (Dominance Frontier)
+    const std::set<BasicBlock *> *frontierBlocks = dt->getDominanceFrontier(currentDefBlock);
+    for (auto frontierBlock : *frontierBlocks) {
+      // 如果该支配边界块还没有为当前 alloca 插入 Phi 指令
+      if (phiHasBeenInserted.find(frontierBlock) == phiHasBeenInserted.end()) {
+        // 在支配边界块的开头插入一个新的 Phi 指令
+        // Phi 指令的类型与 alloca 的类型指向的类型相同
+
+        builder->setPosition(frontierBlock, frontierBlock->begin()); // 设置插入位置为基本块开头
+        PhiInst *phiInst = builder->createPhiInst(alloca->getAllocatedType(), {}, {}, "");
+        
+        allocaToPhiMap[alloca][frontierBlock] = phiInst; // 记录 Phi 指令
+
+        phiHasBeenInserted.insert(frontierBlock); // 标记已插入 Phi
+
+        // 如果这个支配边界块本身也是一个定义块（即使没有 store，但插入了 Phi），
+        // 那么它的支配边界也可能需要插入 Phi
+        // 例如一个xx型的cfg，如果在第一个交叉处插入phi节点，那么第二个交叉处可能也需要插入phi
+        workQueue.push(frontierBlock);
+      }
+    }
+  }
+}
+
+// 对支配树进行深度优先遍历，重命名变量并替换 load/store 指令
+void Mem2RegContext::renameVariables(AllocaInst *currentAlloca, BasicBlock *currentBB) {
+  // 维护一个局部栈，用于存储当前基本块中为 Phi 和 Store 创建的 SSA 值，以便在退出时弹出
+  std::stack<Value *> localStackPushed;
+
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 处理当前基本块的指令
+  // --------------------------------------------------------------------
+  for (auto instIter = currentBB->getInstructions().begin(); instIter != currentBB->getInstructions().end();) {
+    Instruction *inst = instIter->get();
+    bool instDeleted = false;
+
+    // 处理 Phi 指令 (如果是当前 alloca 的 Phi)
+    if (auto phiInst = dynamic_cast<PhiInst *>(inst)) {
+      // 检查这个 Phi 是否是为某个可提升的 alloca 插入的
+      for (auto alloca : promotableAllocas) {
+        if (allocaToPhiMap[alloca].count(currentBB) && allocaToPhiMap[alloca][currentBB] == phiInst) {
+          // 为 Phi 指令的输出创建一个新的 SSA 值，并压入值栈
+          allocaToValueStackMap[alloca].push(phiInst);
+          localStackPushed.push(phiInst); // 记录以便弹出
+          break;                          // 找到对应的 alloca，处理下一个指令
+        }
+      }
+    }
+    // 处理 LoadInst
+    else if (auto loadInst = dynamic_cast<LoadInst *>(inst)) {
+      // 检查这个 LoadInst 是否是为某个可提升的 alloca
+      for (auto alloca : promotableAllocas) {
+        if (loadInst->getPointer() == alloca) { 
+          // loadInst->getPointer() 返回 AllocaInst*
+          // 将 LoadInst 的所有用途替换为当前 alloca 值栈顶部的 SSA 值
+          assert(!allocaToValueStackMap[alloca].empty() && "Value stack empty for alloca during load replacement!");
+          loadInst->replaceAllUsesWith(allocaToValueStackMap[alloca].top());
+          // instIter = currentBB->force_delete_inst(loadInst); // 删除 LoadInst
+          SysYIROptUtils::usedelete(loadInst); // 仅删除 use 关系
+          instIter = currentBB->getInstructions().erase(instIter); // 删除 LoadInst
+          instDeleted = true;
+          // std::cerr << "Mem2Reg: Replaced load " << loadInst->name() << " with SSA value." << std::endl;
+          break;
+        }
+      }
+    }
+    // 处理 StoreInst
+    else if (auto storeInst = dynamic_cast<StoreInst *>(inst)) {
+      // 检查这个 StoreInst 是否是为某个可提升的 alloca
+      for (auto alloca : promotableAllocas) {
+        if (storeInst->getPointer() == alloca) { 
+          // 假设 storeInst->getPointer() 返回 AllocaInst*
+          // 将 StoreInst 存储的值作为新的 SSA 值，压入值栈
+          allocaToValueStackMap[alloca].push(storeInst->getValue());
+          localStackPushed.push(storeInst->getValue());          // 记录以便弹出
+          SysYIROptUtils::usedelete(storeInst);
+          instIter = currentBB->getInstructions().erase(instIter); // 删除 StoreInst
+          instDeleted = true;
+          // std::cerr << "Mem2Reg: Replaced store to " << storeInst->ptr()->name() << " with SSA value." << std::endl;
+          break;
+        }
+      }
+    }
+
+    if (!instDeleted) {
+      ++instIter; // 如果指令没有被删除，移动到下一个
+    }
+  }
+
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 处理后继基本块的 Phi 指令参数
+  // --------------------------------------------------------------------
+  for (auto successorBB : currentBB->getSuccessors()) {
+    if (!successorBB)
+      continue;
+    for (auto alloca : promotableAllocas) {
+      // 如果后继基本块包含为当前 alloca 插入的 Phi 指令
+      if (allocaToPhiMap[alloca].count(successorBB)) {
+        auto phiInst = allocaToPhiMap[alloca][successorBB];
+        // 为 Phi 指令添加来自当前基本块的参数
+        // 参数值是当前 alloca 值栈顶部的 SSA 值
+        assert(!allocaToValueStackMap[alloca].empty() && "Value stack empty for alloca when setting phi operand!");
+        phiInst->addIncoming(allocaToValueStackMap[alloca].top(), currentBB);
+      }
+    }
+  }
+
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 递归访问支配树的子节点
+  // --------------------------------------------------------------------
+  const std::set<BasicBlock *> *dominatedBlocks = dt->getDominatorTreeChildren(currentBB);
+  if(dominatedBlocks){
+    for (auto dominatedBB : *dominatedBlocks) {
+      if (dominatedBB) {
+        std::cout << "Mem2Reg: Recursively renaming variables in dominated block: " << dominatedBB->getName() << std::endl;
+        renameVariables(currentAlloca, dominatedBB);
+      }
+    }
+  }
+  
+
+  // --------------------------------------------------------------------
+  // 退出基本块时，弹出在此块中压入值栈的 SSA 值
+  // --------------------------------------------------------------------
+  while (!localStackPushed.empty()) {
+    Value *val = localStackPushed.top();
+    localStackPushed.pop();
+    // 找到是哪个 alloca 对应的栈
+    for (auto alloca : promotableAllocas) {
+      if (!allocaToValueStackMap[alloca].empty() && allocaToValueStackMap[alloca].top() == val) {
+        allocaToValueStackMap[alloca].pop();
+        break;
+      }
+    }
+  }
+}
+
+// 删除所有原始的 AllocaInst、LoadInst 和 StoreInst
+void Mem2RegContext::cleanup() {
+  for (auto alloca : promotableAllocas) {
+    if (alloca && alloca->getParent()) {
+      // 删除 alloca 指令本身
+      SysYIROptUtils::usedelete(alloca);
+      alloca->getParent()->removeInst(alloca); // 从基本块中删除 alloca
+      
+      // std::cerr << "Mem2Reg: Deleted alloca " << alloca->name() << std::endl;
+    }
+  }
+  // LoadInst 和 StoreInst 已经在 renameVariables 阶段被删除了
+}
+
+// Mem2Reg 遍的 runOnFunction 方法实现
+bool Mem2Reg::runOnFunction(Function *F, AnalysisManager &AM) {
+  // 记录初始的指令数量，用于判断优化是否发生了改变
+  size_t initial_inst_count = 0;
+  for (auto &bb : F->getBasicBlocks()) {
+    initial_inst_count += bb->getInstructions().size();
+  }
+
+  Mem2RegContext ctx(builder);
+  ctx.run(F, &AM); // 运行 Mem2Reg 优化
+
+  // 运行优化后，再次计算指令数量
+  size_t final_inst_count = 0;
+  for (auto &bb : F->getBasicBlocks()) {
+    final_inst_count += bb->getInstructions().size();
+  }
+
+  // 如果指令数量发生变化（通常是减少，因为 load/store 被删除，phi 被添加），说明 IR 被修改了
+  // TODO：不保险，后续修改为更精确的判断
+  // 直接在添加和删除指令时维护changed值
+  bool changed = (initial_inst_count != final_inst_count);
+
+  // 如果 IR 被修改，则使相关的分析结果失效
+  if (changed) {
+    // Mem2Reg 会显著改变 IR 结构，特别是数据流和控制流（通过 Phi）。
+    // 这会使几乎所有数据流分析和部分控制流分析失效。
+    // AM.invalidateAnalysis(&DominatorTreeAnalysisPass::ID, F); // 支配树可能间接改变（如果基本块被删除）
+    // AM.invalidateAnalysis(&LivenessAnalysisPass::ID, F); // 活跃性分析肯定失效
+    // AM.invalidateAnalysis(&LoopInfoAnalysisPass::ID, F); // 循环信息可能失效
+    // AM.invalidateAnalysis(&SideEffectInfoAnalysisPass::ID); // 副作用分析可能失效（如果 Alloca/Load/Store
+    // 被替换为寄存器）
+    // ... 其他数据流分析，如到达定义、可用表达式等，也应失效
+  }
+  return changed;
+}
+
+// 声明Mem2Reg遍的分析依赖和失效信息
+void Mem2Reg::getAnalysisUsage(std::set<void *> &analysisDependencies, std::set<void *> &analysisInvalidations) const {
+  // Mem2Reg 强烈依赖于支配树分析来插入 Phi 指令
+  analysisDependencies.insert(&DominatorTreeAnalysisPass::ID); // 假设 DominatorTreeAnalysisPass 的 ID
+
+  // Mem2Reg 会删除 Alloca/Load/Store 指令，插入 Phi 指令，这会大幅改变 IR 结构。
+  // 因此，它会使许多分析结果失效。
+  analysisInvalidations.insert(&DominatorTreeAnalysisPass::ID); // 支配树可能受影响
+  analysisInvalidations.insert(&LivenessAnalysisPass::ID); // 活跃性分析肯定失效
+  // analysisInvalidations.insert(&LoopInfoAnalysisPass::ID); // 循环信息可能失效
+  // analysisInvalidations.insert(&SideEffectInfoAnalysisPass::ID); // 副作用分析可能失效
+  // 其他所有依赖于数据流或 IR 结构的分析都可能失效。
+}
+
+} // namespace sysy

src/midend/Pass/Optimize/Reg2Mem.cpp

@@ -0,0 +1,289 @@
+#include "Reg2Mem.h"
+#include "SysYIROptUtils.h"
+#include "SysYIRPrinter.h"
+
+extern int DEBUG; // 全局调试标志
+
+namespace sysy {
+
+void *Reg2Mem::ID = (void *)&Reg2Mem::ID;
+
+void Reg2MemContext::run(Function *func) {
+  if (func->getBasicBlocks().empty()) {
+    return;
+  }
+
+  // 清空状态，确保每次运行都是新的
+  valueToAllocaMap.clear();
+
+  // 阶段1: 识别并为 SSA Value 分配 AllocaInst
+  allocateMemoryForSSAValues(func);
+
+  // 阶段2: 将 Phi 指令转换为 Load/Store 逻辑 (此阶段需要先于通用 Load/Store 插入)
+  // 这样做是因为 Phi 指令的特殊性，它需要在前驱块的末尾插入 Store
+  // 如果先处理通用 Load/Store，可能无法正确处理 Phi 的复杂性
+  rewritePhis(func); // Phi 指令可能在 rewritePhis 中被删除或标记删除
+
+  // 阶段3: 将其他 SSA Value 的使用替换为 Load/Store
+  insertLoadsAndStores(func);
+
+  // 阶段4: 清理（删除不再需要的 Phi 指令）
+  cleanup(func);
+}
+
+bool Reg2MemContext::isPromotableToMemory(Value *val) {
+  // 参数和指令结果是 SSA 值
+  if(DEBUG){
+    // if(val->getName() == ""){
+    //   assert(false && "Value name should not be empty in Reg2MemContext::isPromotableToMemory");
+    // }
+    // std::cout << "Checking if value is promotable to memory: " << val->getName() << std::endl;
+  }
+  // if (dynamic_cast<Argument *>(val) || dynamic_cast<Instruction *>(val)) {
+  //   // 如果值已经是指针类型，则通常不为其分配额外的内存，因为它已经是一个地址。
+  //   // （除非我们想将其值也存储起来，这通常不用于 Reg2Mem）
+  //   // // Reg2Mem 关注的是将非指针值从寄存器语义转换为内存语义。
+  //   if (val->getType()->isPointer()) {
+  //     return false;
+  //   }
+  //   return true;
+  // }
+  // 1. 如果是 Argument，则可以提升到内存
+  if (dynamic_cast<Argument *>(val)) {
+    // 参数类型（i32, i32* 等）都可以为其分配内存
+    // 因为它们在 Mem2Reg 逆操作中，被认为是从寄存器分配到内存
+    return true;
+  }
+  if (dynamic_cast<PhiInst *>(val)) {
+    // Phi 指令的结果也是一个 SSA 值，需要将其转换为 Load/Store
+    return true;
+  }
+  return false;
+}
+
+void Reg2MemContext::allocateMemoryForSSAValues(Function *func) {
+  // AllocaInst 必须在函数的入口基本块中
+  BasicBlock *entryBlock = func->getEntryBlock();
+  if (!entryBlock) {
+    return; // 函数可能没有入口块 (例如声明)
+  }
+
+  // 1. 为函数参数分配内存
+  builder->setPosition(entryBlock, entryBlock->begin()); // 确保在入口块的开始位置插入
+  for (auto arg : func->getArguments()) {
+    // 默认情况下，将所有参数是提升到内存
+    if (isPromotableToMemory(arg)) {
+      // 参数的类型就是 AllocaInst 需要分配的类型
+      AllocaInst *alloca = builder->createAllocaInst(Type::getPointerType(arg->getType()), {}, arg->getName() + ".reg2mem");
+      // 将参数值 store 到 alloca 中 (这是 Mem2Reg 逆转的关键一步)
+      valueToAllocaMap[arg] = alloca;
+
+      // 确保 alloca 位于入口块的顶部，但在所有参数的 store 指令之前
+      // 通常 alloca 都在 entry block 的最开始
+      // 这里我们只是创建，并让 builder 决定插入位置 (通常在当前插入点)
+      // 如果需要严格控制顺序，可能需要手动 insert 到 instruction list
+    }
+  }
+
+  // 2. 为指令结果分配内存
+  // 遍历所有基本块和指令，找出所有需要分配 Alloca 的指令结果
+  for (auto &bb : func->getBasicBlocks()) {
+    for (auto &inst : bb->getInstructions_Range()) {
+      // SysYPrinter::printInst(inst.get());
+      // 只有有结果的指令才可能需要分配内存
+      // (例如 BinaryInst, CallInst, LoadInst, PhiInst 等)
+      // StoreInst, BranchInst, ReturnInst 等没有结果的指令不需要
+      
+      if (dynamic_cast<AllocaInst*>(inst.get()) || inst.get()->getType()->isVoid()) {
+        continue;
+      }
+
+      if (isPromotableToMemory(inst.get())) {
+        // 为指令的结果分配内存
+        // AllocaInst 应该在入口块，而不是当前指令所在块
+        // 这里我们只是创建，并稍后调整其位置
+        // 通常的做法是在循环结束后统一将 alloca 放到 entryBlock 的顶部
+        AllocaInst *alloca = builder->createAllocaInst(Type::getPointerType(inst.get()->getType()), {}, inst.get()->getName() + ".reg2mem");
+        valueToAllocaMap[inst.get()] = alloca;
+      }
+    }
+  }
+  Instruction *firstNonAlloca = nullptr;
+  for (auto instIter = entryBlock->getInstructions().begin(); instIter != entryBlock->getInstructions().end(); instIter++) {
+    if (!dynamic_cast<AllocaInst*>(instIter->get())) {
+      firstNonAlloca = instIter->get();
+      break;
+    }
+  }
+
+  if (firstNonAlloca) {
+    builder->setPosition(entryBlock, entryBlock->findInstIterator(firstNonAlloca));
+  } else { // 如果 entryBlock 只有 AllocaInst 或为空，则设置到 terminator 前
+    builder->setPosition(entryBlock, entryBlock->terminator());
+  }
+
+  // 插入所有参数的初始 Store 指令
+  for (auto arg : func->getArguments()) {
+      if (valueToAllocaMap.count(arg)) { // 检查是否为其分配了 alloca
+          builder->createStoreInst(arg, valueToAllocaMap[arg]);
+      }
+  }
+  
+  builder->setPosition(entryBlock, entryBlock->terminator());
+}
+
+void Reg2MemContext::rewritePhis(Function *func) {
+  std::vector<PhiInst *> phisToErase; // 收集要删除的 Phi
+
+  // 遍历所有基本块和其中的指令，查找 Phi 指令
+  for (auto &bb : func->getBasicBlocks()) {
+    // auto insts = bb->getInstructions(); // 复制一份，因为要修改
+    for (auto instIter = bb->getInstructions().begin(); instIter != bb->getInstructions().end(); instIter++) {
+      Instruction *inst = instIter->get();
+      if (auto phiInst = dynamic_cast<PhiInst *>(inst)) {
+        // 检查 Phi 指令是否是需要处理的 SSA 值
+        if (valueToAllocaMap.count(phiInst)) {
+          AllocaInst *alloca = valueToAllocaMap[phiInst];
+
+          // 1. 为 Phi 指令的每个入边，在前驱块的末尾插入 Store 指令
+          // PhiInst 假设有 getIncomingValues() 和 getIncomingBlocks()
+          for (unsigned i = 0; i < phiInst->getNumIncomingValues(); ++i) {         // 假设 PhiInst 是通过操作数来管理入边的
+            Value *incomingValue = phiInst->getValue(i);                   // 获取入值
+            BasicBlock *incomingBlock = phiInst->getBlock(i); // 获取对应的入块
+
+            // 在入块的跳转指令之前插入 StoreInst
+            // 需要找到 incomingBlock 的终结指令 (Terminator Instruction)
+            // 并将 StoreInst 插入到它前面
+            if (incomingBlock->terminator()->get()->isTerminator()) {
+              builder->setPosition(incomingBlock, incomingBlock->terminator());
+            } else {
+              // 如果没有终结指令，插入到末尾
+              builder->setPosition(incomingBlock, incomingBlock->end());
+            }
+            builder->createStoreInst(incomingValue, alloca);
+          }
+
+          // 2. 在当前 Phi 所在基本块的开头，插入 Load 指令
+          // 将 Load 指令插入到 Phi 指令之后，因为 Phi 指令即将被删除
+          builder->setPosition(bb.get(), bb.get()->findInstIterator(phiInst));
+          LoadInst *newLoad = builder->createLoadInst(alloca);
+
+          // 3. 将 Phi 指令的所有用途替换为新的 Load 指令
+          phiInst->replaceAllUsesWith(newLoad);
+
+          // 标记 Phi 指令待删除
+          phisToErase.push_back(phiInst);
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  // 实际删除 Phi 指令
+  for (auto phi : phisToErase) {
+    if (phi && phi->getParent()) {
+      SysYIROptUtils::usedelete(phi);    // 清理 use-def 链
+      phi->getParent()->removeInst(phi); // 从基本块中删除
+    }
+  }
+}
+
+void Reg2MemContext::insertLoadsAndStores(Function *func) {
+  // 收集所有需要替换的 uses，避免在迭代时修改 use 链表
+  std::vector<std::pair<Use *, LoadInst *>> usesToReplace;
+  std::vector<Instruction *> instsToStore; // 收集需要插入 Store 的指令
+
+  // 遍历所有基本块和指令
+  for (auto &bb : func->getBasicBlocks()) {
+    for (auto instIter = bb->getInstructions().begin(); instIter != bb->getInstructions().end(); instIter++) {
+      Instruction *inst = instIter->get();
+
+      // 如果指令有结果且我们为其分配了 alloca (Phi 已在 rewritePhis 处理)
+      // 并且其类型不是 void
+      if (!inst->getType()->isVoid() && valueToAllocaMap.count(inst)) {
+        // 在指令之后插入 Store 指令
+        // StoreInst 应该插入到当前指令之后
+        builder->setPosition(bb.get(), bb.get()->findInstIterator(inst));
+        builder->createStoreInst(inst, valueToAllocaMap[inst]);
+      }
+
+      // 处理指令的操作数：如果操作数是一个 SSA 值，且为其分配了 alloca
+      // (并且这个操作数不是 Phi Inst 的 incoming value，因为 Phi 的 incoming value 已经在 rewritePhis 中处理了)
+      // 注意：Phi Inst 的操作数是特殊的，它们表示来自不同前驱块的值。
+      // 这里的处理主要是针对非 Phi 指令的操作数。
+      for (auto use = inst->getUses().begin(); use != inst->getUses().end(); ++use) {
+        // 如果当前 use 的 Value 是一个 Instruction 或 Argument
+        Value *operand = use->get()->getValue();
+        if (isPromotableToMemory(operand) && valueToAllocaMap.count(operand)) {
+          // 确保这个 operand 不是一个即将被删除的 Phi 指令
+          // (在 rewritePhis 阶段，Phi 已经被处理并可能被标记删除)
+          // 或者检查 use 的 user 不是 PhiInst
+          if (dynamic_cast<PhiInst *>(inst)) {
+            continue; // Phi 的操作数已在 rewritePhis 中处理
+          }
+
+          AllocaInst *alloca = valueToAllocaMap[operand];
+
+          // 在使用点之前插入 Load 指令
+          // LoadInst 应该插入到使用它的指令之前
+          builder->setPosition(bb.get(), bb.get()->findInstIterator(inst));
+          LoadInst *newLoad = builder->createLoadInst(alloca);
+
+          // 记录要替换的 use
+          usesToReplace.push_back({use->get(), newLoad});
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  // 执行所有替换操作
+  for (auto &pair : usesToReplace) {
+    pair.first->setValue(pair.second); // 替换 use 的 Value
+  }
+}
+
+void Reg2MemContext::cleanup(Function *func) {
+  // 此时，所有原始的 Phi 指令应该已经被删除。
+  // 如果有其他需要删除的临时指令，可以在这里处理。
+  // 通常，Reg2Mem 的清理比 Mem2Reg 简单，因为主要是在插入指令。
+  // 这里可以作为一个占位符，以防未来有其他清理需求。
+}
+
+bool Reg2Mem::runOnFunction(Function *F, AnalysisManager &AM) {
+  // 记录初始指令数量
+  size_t initial_inst_count = 0;
+  for (auto &bb : F->getBasicBlocks()) {
+    initial_inst_count += bb->getInstructions().size();
+  }
+
+  Reg2MemContext ctx(builder); // 假设 builder 是一个全局或可访问的 IRBuilder 实例
+  ctx.run(F);
+
+  // 记录最终指令数量
+  size_t final_inst_count = 0;
+  for (auto &bb : F->getBasicBlocks()) {
+    final_inst_count += bb->getInstructions().size();
+  }
+  // TODO: 添加更精确的变化检测逻辑，例如在run函数中维护changed状态
+  bool changed = (initial_inst_count != final_inst_count); // 粗略判断是否改变
+
+  if (changed) {
+    // Reg2Mem 会显著改变 IR 结构，特别是数据流。
+    // 它会插入大量的 Load/Store 指令，改变 Value 的来源。
+    // 这会使几乎所有数据流分析失效。
+    // 例如：
+    // AM.invalidateAnalysis(&DominatorTreeAnalysisPass::ID, F); // 如果基本块结构改变，可能失效
+    // AM.invalidateAnalysis(&LivenessAnalysisPass::ID, F);     // 活跃性分析肯定失效
+    // AM.invalidateAnalysis(&DCEPass::ID, F);                 // 可能产生新的死代码
+    // ... 其他所有数据流分析
+  }
+  return changed;
+}
+
+void Reg2Mem::getAnalysisUsage(std::set<void *> &analysisDependencies, std::set<void *> &analysisInvalidations) const {
+  // Reg2Mem 通常不需要特定的分析作为依赖，因为它主要是一个转换。
+  // 但它会使许多分析失效。
+  analysisInvalidations.insert(&LivenessAnalysisPass::ID); // 例如
+  analysisInvalidations.insert(&DominatorTreeAnalysisPass::ID);
+}
+
+} // namespace sysy

src/midend/Pass/Pass.cpp

@@ -3,6 +3,9 @@
 #include "SysYIRCFGOpt.h"
 #include "SysYIRPrinter.h"
 #include "DCE.h"
+#include "Mem2Reg.h"
+#include "Reg2Mem.h"
+#include "ConstPropagation.h"
 #include "Pass.h"
 #include <iostream>
 #include <queue>
@@ -44,6 +47,10 @@ void PassManager::runOptimizationPipeline(Module* moduleIR, IRBuilder* builderIR
     registerOptimizationPass<SysYCondBr2BrPass>(builderIR);
     registerOptimizationPass<SysYAddReturnPass>(builderIR);
 
+    registerOptimizationPass<DCE>();
+    registerOptimizationPass<Mem2Reg>(builderIR);
+    registerOptimizationPass<Reg2Mem>(builderIR);
+
     if (optLevel >= 1) {
       //经过设计安排优化遍的执行顺序以及执行逻辑
       if (DEBUG) std::cout << "Applying -O1 optimizations.\n";
@@ -58,10 +65,39 @@ void PassManager::runOptimizationPipeline(Module* moduleIR, IRBuilder* builderIR
       this->addPass(&SysYAddReturnPass::ID);
       this->run(); 
 
+      if(DEBUG) {
+        std::cout << "=== IR After CFGOpt Optimizations ===\n";
+        printPasses();
+      }
+
       this->clearPasses();
       this->addPass(&DCE::ID); 
       this->run();
 
+      if(DEBUG) {
+        std::cout << "=== IR After DCE Optimizations ===\n";
+        printPasses();
+      }
+
+      this->clearPasses();
+      this->addPass(&Mem2Reg::ID);
+      this->addPass(&ConstPropagation::ID);
+      this->run();
+
+      if(DEBUG) {
+        std::cout << "=== IR After Mem2Reg Optimizations ===\n";
+        printPasses();
+      }
+
+      this->clearPasses();
+      this->addPass(&Reg2Mem::ID);
+      this->run();
+
+      if(DEBUG) {
+        std::cout << "=== IR After Reg2Mem Optimizations ===\n";
+        printPasses();
+      }
+
       if (DEBUG) std::cout << "--- Custom optimization sequence finished ---\n";
     }
 
@@ -152,6 +188,20 @@ bool PassManager::run() {
 
 }
 
+void PassManager::printPasses() const {
+  std::cout << "Registered Passes:\n";
+  for (const auto &p : passes) {
+    std::cout << " - " << p->getName() << " (Granularity: " 
+              << static_cast<int>(p->getGranularity()) 
+              << ", Kind: " << static_cast<int>(p->getPassKind()) << ")\n";
+  }
+  std::cout << "Total Passes: " << passes.size() << "\n";
+  if (pmodule) {
+    SysYPrinter printer(pmodule);
+    std::cout << "Module IR:\n";
+    printer.printIR();
+  }
+}
 
 template <typename AnalysisPassType> void registerAnalysisPass() {
   PassRegistry::getPassRegistry().registerPass(&AnalysisPassType::ID,

src/midend/SysYIRPrinter.cpp

@@ -1,7 +1,10 @@
 #include "SysYIRPrinter.h"
 #include <cassert>
 #include <fstream>
+#include <iomanip>
 #include <iostream>
+#include <limits>
+#include <sstream>
 #include <string>
 #include "IR.h" // 确保IR.h包含了ArrayType、GetElementPtrInst等的定义
 
@@ -13,6 +16,7 @@ void SysYPrinter::printIR() {
   //TODO: Print target datalayout and triple (minimal required by LLVM)
 
   printGlobalVariable();
+  printGlobalConstant();
 
   for (const auto &iter : functions) {
     if (iter.second->getName() == "main") {
@@ -60,16 +64,21 @@ std::string SysYPrinter::getValueName(Value *value) {
   } else if (auto constInt = dynamic_cast<ConstantInteger*>(value)) { // 优先匹配具体的常量类型
     return std::to_string(constInt->getInt());
   } else if (auto constFloat = dynamic_cast<ConstantFloating*>(value)) { // 优先匹配具体的常量类型
-    return std::to_string(constFloat->getFloat());
+    std::ostringstream oss;
+    oss << std::scientific << std::setprecision(std::numeric_limits<float>::max_digits10) << constFloat->getFloat();
+    return oss.str();
   } else if (auto constUndef = dynamic_cast<UndefinedValue*>(value)) { // 如果有Undef类型
     return "undef";
   } else if (auto constVal = dynamic_cast<ConstantValue*>(value)) { // fallback for generic ConstantValue
     // 这里的逻辑可能需要根据你ConstantValue的实际设计调整
     // 确保它能处理所有可能的ConstantValue
-    if (constVal->getType()->isFloat()) {
-        return std::to_string(constVal->getFloat());
+    if (auto constInt = dynamic_cast<ConstantInteger*>(value)) { // 优先匹配具体的常量类型
+    return std::to_string(constInt->getInt());
+    } else if (auto constFloat = dynamic_cast<ConstantFloating*>(value)) { // 优先匹配具体的常量类型
+      std::ostringstream oss;
+      oss << std::scientific << std::setprecision(std::numeric_limits<float>::max_digits10) << constFloat->getFloat();
+      return oss.str();
     }
-    return std::to_string(constVal->getInt());
   } else if (auto constVar = dynamic_cast<ConstantVariable*>(value)) {
     return constVar->getName(); // 假设ConstantVariable有自己的名字或通过getByIndices获取值
   } else if (auto argVar = dynamic_cast<Argument*>(value)) {
@@ -79,6 +88,15 @@ std::string SysYPrinter::getValueName(Value *value) {
   return "";
 }
 
+std::string SysYPrinter::getBlockName(BasicBlock *block) {
+  static int blockId = 0; // 用于生成唯一的基本块ID
+  if (block->getName().empty()) {
+    return "bb" + std::to_string(blockId++); // 如果没有名字，生成一个唯一的基本块ID
+  } else {
+    return block->getName();
+  }
+}
+
 void SysYPrinter::printType(Type *type) {
   std::cout << getTypeString(type);
 }
@@ -128,6 +146,52 @@ void SysYPrinter::printGlobalVariable() {
   }
 }
 
+
+void SysYPrinter::printGlobalConstant() {
+  auto &globalConstants = pModule->getConsts();
+
+  for (const auto &globalConstant : globalConstants) {
+    std::cout << "@" << globalConstant->getName() << " = global constant ";
+    
+    // 全局变量的类型是一个指针，指向其基类型 (可能是 ArrayType 或 Integer/FloatType)
+    auto globalVarBaseType = dynamic_cast<PointerType *>(globalConstant->getType())->getBaseType();
+    printType(globalVarBaseType); // 打印全局变量的实际类型 (例如 i32 或 [10 x i32])
+    
+    std::cout << " ";
+    
+    // 检查是否是数组类型 (通过检查 globalVarBaseType 是否是 ArrayType)
+    if (globalVarBaseType->isArray()) {
+      // 数组初始化器
+      std::cout << "["; // LLVM IR 数组初始化器格式: [type value, type value, ...]
+      auto values = globalConstant->getInitValues(); // 假设 getInitValues() 返回一个 ValueCounter
+      const std::vector<sysy::Value *> &counterValues = values.getValues(); // 获取所有值
+      
+      for (size_t i = 0; i < counterValues.size(); i++) {
+        if (i > 0) std::cout << ", ";
+        // 打印元素类型，这个元素类型应该是数组的最终元素类型，例如 i32 或 float
+        // 可以从 globalVarBaseType 逐层剥离得到最终元素类型，但这里简化为直接从值获取
+        printType(counterValues[i]->getType());
+        std::cout << " ";
+        printValue(counterValues[i]);
+      }
+      std::cout << "]";
+    } else {
+      // 标量初始化器
+      // 假设标量全局变量的初始化值通过 getByIndex(0) 获取
+      Value* initVal = globalConstant->getByIndex(0);
+      printType(initVal->getType()); // 打印标量值的类型
+      std::cout << " ";
+      printValue(initVal); // 打印标量值
+    }
+    
+    std::cout << ", align 4" << std::endl;
+  }
+}
+
+void SysYPrinter::printBlock(BasicBlock *block) {
+  std::cout << getBlockName(block);
+}
+
 void SysYPrinter::printFunction(Function *function) {
   // Function signature
   std::cout << "define ";
@@ -351,7 +415,8 @@ void SysYPrinter::printInst(Instruction *pInst) {
       
       // AllocaInst 的类型现在应该是一个 PointerType，指向正确的 ArrayType 或 ScalarType
       // 例如：alloca i32, align 4  或者 alloca [10 x i32], align 4
-      auto allocatedType = dynamic_cast<PointerType *>(allocaInst->getType())->getBaseType();
+      // auto allocatedType = dynamic_cast<PointerType *>(allocaInst->getType())->getBaseType();
+      auto allocatedType = allocaInst->getAllocatedType();
       printType(allocatedType);
       
       // 仍然打印维度信息，如果存在的话
@@ -466,13 +531,13 @@ void SysYPrinter::printInst(Instruction *pInst) {
       // 如果你的 PhiInst 存储方式是 getIncomingValues() 和 getIncomingBlocks()，请相应调整
       // LLVM IR 格式: phi type [value1, block1], [value2, block2]
       bool firstPair = true;
-      for (unsigned i = 0; i < phiInst->getNumOperands() / 2; ++i) { // 遍历成对的操作数
+      for (unsigned i = 0; i < phiInst->getNumIncomingValues(); ++i) { // 遍历成对的操作数
         if (!firstPair) std::cout << ", ";
         firstPair = false;
         std::cout << "[ ";
-        printValue(phiInst->getOperand(i * 2)); // value
+        printValue(phiInst->getValue(i));
         std::cout << ", %";
-        printValue(phiInst->getOperand(i * 2 + 1)); // block
+        printBlock(phiInst->getBlock(i));
         std::cout << " ]";
       }
       std::cout << std::endl;

src/sysyc.cpp

@@ -16,7 +16,6 @@ using namespace antlr4;
 #include "SysYIRCFGOpt.h" // 包含 CFG 优化
 #include "RISCv64Backend.h"
 #include "Pass.h" // 包含新的 Pass 框架
-#include "AddressCalculationExpansion.h"
 
 using namespace sysy;
 
@@ -139,69 +138,6 @@ int main(int argc, char **argv) {
   // 好像都不用传递module和builder了，因为 PassManager 初始化了
   passManager.runOptimizationPipeline(moduleIR, builder, optLevel);
 
-  
-
-
-  AddressCalculationExpansion ace(moduleIR, builder);
-  if (ace.run()) {
-      if (DEBUG) cout << "AddressCalculationExpansion made changes.\n";
-      // 如果 ACE 改变了IR，并且 DEBUG 模式开启，可以考虑打印IR
-      if (DEBUG) {
-          cout << "=== After AddressCalculationExpansion ===\n";
-          SysYPrinter(moduleIR).printIR();
-      }
-  } else {
-      if (DEBUG) cout << "AddressCalculationExpansion made no changes.\n";
-  }
-
-
-  // 根据优化级别，执行额外的优化 pass
-  if (optLevel >= 1) { 
-    if (DEBUG) cout << "Applying additional -O" << optLevel << " optimizations...\n";
-    // 放置 -O1 及其以上级别要启用的额外优化 pass
-    // 例如：
-    // MyNewOptimizationPass newOpt(moduleIR, builder);
-    // newOpt.run();
-    
-    // 占位符注释，替换为你的具体优化 pass
-    // cout << "--- Additional Pass: MyCustomOpt1 ---" << endl;
-    // MyCustomOpt1 opt1_pass(moduleIR, builder);
-    // opt1_pass.run();
-
-    // cout << "--- Additional Pass: MyCustomOpt2 ---" << endl;
-    // MyCustomOpt2 opt2_pass(moduleIR, builder, &cfa); // 假设需要CFA
-    // opt2_pass.run();
-    // ... 更多 -O1 特有的优化
-    // DeadCodeElimination dce(moduleIR, &cfa, &ava);
-    // dce.runDCEPipeline();
-    // if (DEBUG) {
-    //   cout << "=== After 1st DCE (Default) ===\n";
-    //   SysYPrinter(moduleIR).printIR();
-    // }
-
-    // Mem2Reg mem2reg(moduleIR, builder, &cfa, &ava);
-    // mem2reg.mem2regPipeline();
-    // if (DEBUG) {
-    //   cout << "=== After Mem2Reg (Default) ===\n";
-    //   SysYPrinter(moduleIR).printIR();
-    // }
-
-    // Reg2Mem reg2mem(moduleIR, builder);
-    // reg2mem.DeletePhiInst();
-    // if (DEBUG) {
-    //   cout << "=== After Reg2Mem (Default) ===\n";
-    //   SysYPrinter(moduleIR).printIR();
-    // }
-
-    // dce.runDCEPipeline(); // 第二次 DCE (默认)
-    // if (DEBUG) {
-    //   cout << "=== After 2nd DCE (Default) ===\n";
-    //   SysYPrinter(moduleIR).printIR();
-    // }
-  } else {
-    if (DEBUG) cout << "No additional middle-end optimizations applied for -O" << optLevel << ".\n";
-  }
-
   // 5. 根据 argStopAfter 决定后续操作
   // a) 如果指定停止在 IR 阶段，则打印最终 IR 并退出
   if (argStopAfter == "ir" || argStopAfter == "ird") {
@@ -218,6 +154,7 @@ int main(int argc, char **argv) {
     DEBUG = 1;
     DEEPDEBUG = 1;
   }
+  
   sysy::RISCv64CodeGen codegen(moduleIR); // 传入优化后的 moduleIR
   string asmCode = codegen.code_gen();
 

test/01_add.sy

@@ -1,8 +0,0 @@
-//test add
-
-int main(){
-    int a, b;
-    a = 10;
-    b = 2;
-    return a + b;
-} 

test/10_test.sy

@@ -1,14 +0,0 @@
-//test file for backend lab
-
-int main() {
-  const int a = 1;
-  const int b = 2;
-  int c;
-  
-  if (a != b)
-    c = b - a + 20; // 21 <- this
-  else
-    c = a * b + b + b + 10; // 16
-  
-  return c;
-}

test/11_add2.sy

@@ -1,13 +0,0 @@
-//test add
-
-int mul(int x, int y) {
-    return x * y;
-}
-
-int main(){
-    int a, b;
-    a = 10;
-    b = 3;
-    a = mul(a, b); //60
-    return a + b; //66
-}

test/20_test_licm_sr.sy

@@ -1,20 +0,0 @@
-//test file for loop-invariant code motion (licm) and strength reduction (sr is optional)
-
-int main(){
-    const int a = 1;
-    const int b = 2;
-    int c, d, f;
-
-    int i = 0;
-    while(i < 100){
-        c = a + b;
-        d = c * 2;
-
-        if(i > 50){
-            f = i * d;
-        }
-        i = i + 1;
-    }
-
-    return f;
-}

test/21_test_cse.sy

@@ -1,18 +0,0 @@
-//test file for common subexpression eliminiation (cse)
-int main(){
-
-    int a = 1;
-    int b = 2; 
-    int c, d, e, f;
-
-    c = a + b;
-
-    if(c > 0){
-        b = 3;
-        d = a + b;
-    }
-    
-    e = a + b;
-
-    return e;
-}

test/22_test_dce.sy

@@ -1,15 +0,0 @@
-//test file for dead code eliminiation (dce) 
-int main(){
-
-    int i = 0;
-    int j = 0; 
-    int a[100];
-
-    while(j < 100){
-        a[j] = j;
-        i = i * 2;
-        j = j + 1;
-    }
-
-    return a[j-1];
-}

test/23_test_vn.sy

@@ -1,11 +0,0 @@
-//test file for value numbering (vn)
-int main(){
-
-    int a, b, c, d;
-    a = 1;
-    b = a + 1;
-    c = a;
-    d = c + 1;
-
-    return d;
-}

test/24_test_cp_cf.sy

@@ -1,14 +0,0 @@
-//test file for constant propogation (cp) and constant folding (cf)
-int main(){
-
-   int b = 5;
-   int c = 4 * b;
-   int d, g;
-
-   if(c > 8){
-        d = b + c;
-   }
-   g = c * d;
-   
-   return g;
-}

test/30_test_reg_alloc.sy

@@ -1,94 +0,0 @@
-int a1 = 1;
-int a2 = 2;
-int a3 = 3;
-int a4 = 4;
-int a5 = 5;
-int a6 = 6;
-int a7 = 7;
-int a8 = 8;
-int a9 = 9;
-int a10 = 10;
-int a11 = 11;
-int a12 = 12;
-int a13 = 13;
-int a14 = 14;
-int a15 = 15;
-int a16 = 16;
-int a17 = 1;
-int a18 = 2;
-int a19 = 3;
-int a20 = 4;
-int a21 = 5;
-int a22 = 6;
-int a23 = 7;
-int a24 = 8;
-int a25 = 9;
-int a26 = 10;
-int a27 = 11;
-int a28 = 12;
-int a29 = 13;
-int a30 = 14;
-int a31 = 15;
-int a32 = 16;
-
-int func(int a, int b){
-    int i;
-    i = a + b;
-
-    int c1;int c2;int c3;int c4;
-    int d1;int d2;int d3;int d4;
-    int e1;int e2;int e3;int e4;
-    int f1;int f2;int f3;int f4;
-    int g1;int g2;int g3;int g4;
-    int h1;int h2;int h3;int h4;
-    int i1;int i2;int i3;int i4;
-    int j1;int j2;int j3;int j4;
-    int k1;int k2;int k3;int k4;    
-    c1 = getint();c2 = getint();c3 = getint();c4 = getint();
-    d1 = 1 + c1 + a1;d2 = 2 + c2 + a2;d3 = 3 + c3 + a3;d4 = 4 + c4 + a4;
-    e1 = 1 + d1 + a5;e2 = 2 + d2 + a6;e3 = 3 + d3 + a7;e4 = 4 + d4 + a8;
-    f1 = 1 + e1 + a9;f2 = 2 + e2 + a10;f3 = 3 + e3 + a11;f4 = 4 + e4 + a12;
-    g1 = 1 + f1 + a13;g2 = 2 + f2 + a14;g3 = 3 + f3 + a15;g4 = 4 + f4 + a16;
-    h1 = 1 + g1 + a17;h2 = 2 + g2 + a18;h3 = 3 + g3 + a19;h4 = 4 + g4 + a20;
-    i1 = 1 + h1 + a21;i2 = 2 + h2 + a22;i3 = 3 + h3 + a23;i4 = 4 + h4 + a24;
-    j1 = 1 + i1 + a25;j2 = 2 + i2 + a26;j3 = 3 + i3 + a27;j4 = 4 + i4 + a28;
-    k1 = 1 + j1 + a29;k2 = 2 + j2 + a30;k3 = 3 + j3 + a31;k4 = 4 + j4 + a32;
-
-    i = a - b + 10;
-    k1 = 1 + j1 + a29;k2 = 2 + j2 + a30;k3 = 3 + j3 + a31;k4 = 4 + j4 + a32;
-    j1 = 1 + i1 + a25;j2 = 2 + i2 + a26;j3 = 3 + i3 + a27;j4 = 4 + i4 + a28;
-    i1 = 1 + h1 + a21;i2 = 2 + h2 + a22;i3 = 3 + h3 + a23;i4 = 4 + h4 + a24;
-    h1 = 1 + g1 + a17;h2 = 2 + g2 + a18;h3 = 3 + g3 + a19;h4 = 4 + g4 + a20;
-    g1 = 1 + f1 + a13;g2 = 2 + f2 + a14;g3 = 3 + f3 + a15;g4 = 4 + f4 + a16;
-    f1 = 1 + e1 + a9;f2 = 2 + e2 + a10;f3 = 3 + e3 + a11;f4 = 4 + e4 + a12;
-    e1 = 1 + d1 + a5;e2 = 2 + d2 + a6;e3 = 3 + d3 + a7;e4 = 4 + d4 + a8;
-    d1 = 1 + c1 + a1;d2 = 2 + c2 + a2;d3 = 3 + c3 + a3;d4 = 4 + c4 + a4;
-    d1 = 1 + c1 + a1;d2 = 2 + c2 + a2;d3 = 3 + c3 + a3;d4 = 4 + c4 + a4;
-    return i + c1 + c2 + c3 + c4 
-        - d1 - d2 - d3 - d4 
-        + e1 + e2 + e3 + e4 
-        - f1 - f2 - f3 - f4 
-        + g1 + g2 + g3 + g4 
-        - h1 - h2 - h3 - h4 
-        + i1 + i2 + i3 + i4 
-        - j1 - j2 - j3 - j4 
-        + k1 + k2 + k3 + k4
-        + a1 - a2 + a3 - a4
-        + a5 - a6 + a7 - a8
-        + a9 - a10 + a11 - a12
-        + a13 - a14 + a15 - a16
-        + a17 - a18 + a19 - a20
-        + a21 - a22 + a23 - a24
-        + a25 - a26 + a27 - a28
-        + a29 - a30 + a31 - a32;
-}
-
-int main(){
-    int a;
-    int b;
-    a = getint();
-    b = a + 2 * 9;
-    a = func(a, b);
-    putint(a);
-    return a;
-}

test/bug1.sy

@@ -1,7 +0,0 @@
-// bug1: getint(;
-
-int main() {
-  int a;
-  a = getint(;
-  return 0;
-}

test/format-ref.sy

@@ -1,31 +0,0 @@
-int get_one(int a) {
-  return 1;
-}
-
-int deepWhileBr(int a, int b) {
-  int c;
-  c = a + b;
-  while (c < 75) {
-    int d;
-    d = 42;
-    if (c < 100) {
-      c = c + d;
-      if (c > 99) {
-        int e;
-        e = d * 2;
-        if (get_one(0) == 1) {
-          c = e * 2;
-        }
-      }
-    }
-  }
-  return (c);
-}
-
-int main() {
-  int p;
-  p = 2;
-  p = deepWhileBr(p, p);
-  putint(p);
-  return 0;
-}

test/format-test.sy

@@ -1,30 +0,0 @@
-int get_one(int a)
-{
-  return 1;
-}
-
-
-
-int deepWhileBr(int a,int b){
-  int c;
-    c = a + b;
-  while(c<75) {
-  int d; d=42;
-    if (c<100) {
-      c =c+d;
-      if (c > 99) {
-        int e;
-        e = d*2;
-        if (get_one(0)==1) c=e * 2;
-      }
-    }
-  }
-  return (c);
-}
-int main() {
-  int p;
-  p = 2;
-  p = deepWhileBr(p, p);
-  putint(p);
-  return 0;
-}

test/funcrparams.sy

@@ -1 +0,0 @@
-1,0xa ,  011,	"hellow",1.1

test_script/clean.sh

@@ -1,3 +0,0 @@
-rm -rf tmp/*
-rm -rf *.s *.ll *clang *sysyc
-rm -rf *_riscv32

test_script/exe-riscv32.sh

@@ -1,49 +0,0 @@
-#!/bin/bash
-
-# 定义输入目录
-input_dir="./tmp"
-
-# 获取tmp目录下的所有符合条件的可执行文件，并按前缀数字升序排序
-executable_files=$(ls "$input_dir" | grep -E '^[0-9]+_.*' | grep -E '_gcc_riscv32$|_sysyc_riscv32$' | sort -t '_' -k1,1n)
-
-# 用于存储前缀数字和返回值
-declare -A gcc_results
-declare -A sysyc_results
-
-# 遍历所有符合条件的可执行文件
-for file in $executable_files; do
-    # 提取文件名前缀和后缀
-    prefix=$(echo "$file" | cut -d '_' -f 1)
-    suffix=$(echo "$file" | cut -d '_' -f 2)
-
-    # 检查是否已经处理过该前缀的两个文件
-    if [[ ${gcc_results["$prefix"]} && ${sysyc_results["$prefix"]} ]]; then
-        continue
-    fi
-
-    # 执行可执行文件并捕获返回值
-    echo "Executing: $file"
-    qemu-riscv32 "$input_dir/$file"
-    ret_code=$?
-
-    # 明确记录返回值
-    echo "Return code for $file: $ret_code"
-
-    # 根据后缀存储返回值
-    if [[ "$suffix" == "gcc" ]]; then
-        gcc_results["$prefix"]=$ret_code
-    elif [[ "$suffix" == "sysyc" ]]; then
-        sysyc_results["$prefix"]=$ret_code
-    fi
-
-    # 如果同一个前缀的两个文件都已执行，比较它们的返回值
-    if [[ ${gcc_results["$prefix"]} && ${sysyc_results["$prefix"]} ]]; then
-        gcc_ret=${gcc_results["$prefix"]}
-        sysyc_ret=${sysyc_results["$prefix"]}
-        if [[ "$gcc_ret" -ne "$sysyc_ret" ]]; then
-            echo -e "\e[31mWARNING: Return codes differ for prefix $prefix: _gcc=$gcc_ret, _sysyc=$sysyc_ret\e[0m"
-        else
-            echo "Return codes match for prefix $prefix: $gcc_ret"
-        fi
-    fi
-done

test_script/exe.sh

@@ -1,49 +0,0 @@
-#!/bin/bash
-
-# 定义输入目录
-input_dir="."
-
-# 获取当前目录下的所有符合条件的可执行文件，并按前缀数字升序排序
-executable_files=$(ls "$input_dir" | grep -E '^[0-9]+_.*' | grep -E '_clang$|_sysyc$' | sort -t '_' -k1,1n)
-
-# 用于存储前缀数字和返回值
-declare -A clang_results
-declare -A sysyc_results
-
-# 遍历所有符合条件的可执行文件
-for file in $executable_files; do
-    # 提取文件名前缀和后缀
-    prefix=$(echo "$file" | cut -d '_' -f 1)
-    suffix=$(echo "$file" | cut -d '_' -f 2)
-
-    # 检查是否已经处理过该前缀的两个文件
-    if [[ ${clang_results["$prefix"]} && ${sysyc_results["$prefix"]} ]]; then
-        continue
-    fi
-
-    # 执行可执行文件并捕获返回值
-    echo "Executing: $file"
-    "./$file"
-    ret_code=$?
-
-    # 明确记录返回值
-    echo "Return code for $file: $ret_code"
-
-    # 根据后缀存储返回值
-    if [[ "$suffix" == "clang" ]]; then
-        clang_results["$prefix"]=$ret_code
-    elif [[ "$suffix" == "sysyc" ]]; then
-        sysyc_results["$prefix"]=$ret_code
-    fi
-
-    # 如果同一个前缀的两个文件都已执行，比较它们的返回值
-    if [[ ${clang_results["$prefix"]} && ${sysyc_results["$prefix"]} ]]; then
-        clang_ret=${clang_results["$prefix"]}
-        sysyc_ret=${sysyc_results["$prefix"]}
-        if [[ "$clang_ret" -ne "$sysyc_ret" ]]; then
-            echo -e "\e[31mWARNING: Return codes differ for prefix $prefix: _clang=$clang_ret, _sysyc=$sysyc_ret\e[0m"
-        else
-            echo "Return codes match for prefix $prefix: $clang_ret"
-        fi
-    fi
-done

test_script/gcc-riscv32.sh

@@ -1,57 +0,0 @@
-#!/bin/bash
-
-# 定义输入和输出路径
-input_dir="../test/"
-output_dir="./tmp"
-
-# 默认不生成可执行文件
-generate_executable=false
-
-# 解析命令行参数
-while [[ "$#" -gt 0 ]]; do
-    case $1 in
-        --executable|-e)
-            generate_executable=true
-            shift
-            ;;
-        *)
-            echo "Unknown parameter: $1"
-            exit 1
-            ;;
-    esac
-done
-
-# 确保输出目录存在
-mkdir -p "$output_dir"
-
-# 遍历输入路径中的所有 .sy 文件
-for sy_file in "$input_dir"*.sy; do
-    # 获取文件名（不带路径和扩展名）
-    base_name=$(basename "$sy_file" .sy)
-
-    # 定义输出文件路径
-    output_file="${output_dir}/${base_name}_gcc_riscv32.s"
-
-    # 使用 gcc 编译 .sy 文件为 .ll 文件
-    riscv32-unknown-elf-gcc -x c -S "$sy_file" -o "$output_file"
-
-    # 检查是否成功
-    if [ $? -eq 0 ]; then
-        echo "Compiled $sy_file -> $output_file"
-    else
-        echo "Failed to compile $sy_file"
-        continue
-    fi
-
-    # 如果指定了 --executable 或 -e 参数，则进一步编译为可执行文件
-    if $generate_executable; then
-        executable_file="${output_dir}/${base_name}_gcc_riscv32"
-        riscv32-unknown-elf-gcc "$output_file" -o "$executable_file"
-
-        if [ $? -eq 0 ]; then
-            echo "Generated executable: $executable_file"
-        else
-            echo "Failed to generate executable from $output_file"
-        fi
-    fi
-done

test_script/ll.sh

@@ -1,57 +0,0 @@
-#!/bin/bash
-
-# 定义输入和输出路径
-input_dir="../test/"
-output_dir="./"
-
-# 默认不生成可执行文件
-generate_executable=false
-
-# 解析命令行参数
-while [[ "$#" -gt 0 ]]; do
-    case $1 in
-        --executable|-e)
-            generate_executable=true
-            shift
-            ;;
-        *)
-            echo "Unknown parameter: $1"
-            exit 1
-            ;;
-    esac
-done
-
-# 确保输出目录存在
-mkdir -p "$output_dir"
-
-# 遍历输入路径中的所有 .sy 文件
-for sy_file in "$input_dir"*.sy; do
-    # 获取文件名（不带路径和扩展名）
-    base_name=$(basename "$sy_file" .sy)
-
-    # 定义输出文件路径
-    output_file="${base_name}_clang.ll"
-
-    # 使用 clang 编译 .sy 文件为 .ll 文件
-    clang -x c -S -emit-llvm "$sy_file" -o "$output_file"
-
-    # 检查是否成功
-    if [ $? -eq 0 ]; then
-        echo "Compiled $sy_file -> $output_file"
-    else
-        echo "Failed to compile $sy_file"
-        continue
-    fi
-
-    # 如果指定了 --executable 或 -e 参数，则进一步编译为可执行文件
-    if $generate_executable; then
-        executable_file="${base_name}_clang"
-        clang "$output_file" -o "$executable_file"
-
-        if [ $? -eq 0 ]; then
-            echo "Generated executable: $executable_file"
-        else
-            echo "Failed to generate executable from $output_file"
-        fi
-    fi
-done

test_script/sysy-riscv32.sh

@@ -1,57 +0,0 @@
-#!/bin/bash
-
-# 定义输入和输出路径
-input_dir="../test/"
-output_dir="./tmp"
-
-# 默认不生成可执行文件
-generate_executable=false
-
-# 解析命令行参数
-while [[ "$#" -gt 0 ]]; do
-    case $1 in
-        --executable|-e)
-            generate_executable=true
-            shift
-            ;;
-        *)
-            echo "Unknown parameter: $1"
-            exit 1
-            ;;
-    esac
-done
-
-# 确保输出目录存在
-mkdir -p "$output_dir"
-
-# 遍历输入路径中的所有 .sy 文件
-for sy_file in "$input_dir"*.sy; do
-    # 获取文件名（不带路径和扩展名）
-    base_name=$(basename "$sy_file" .sy)
-
-    # 定义输出文件路径
-    output_file="${output_dir}/${base_name}_sysyc_riscv32.s"
-
-    # 使用 sysyc 编译 .sy 文件为 .s 文件
-    ../build/bin/sysyc -s asm "$sy_file" > "$output_file"
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-    # 检查是否成功
-    if [ $? -eq 0 ]; then
-        echo "Compiled $sy_file -> $output_file"
-    else
-        echo "Failed to compile $sy_file"
-        continue
-    fi
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-    # 如果指定了 --executable 或 -e 参数，则进一步编译为可执行文件
-    if $generate_executable; then
-        executable_file="${output_dir}/${base_name}_sysyc_riscv32"
-        riscv32-unknown-elf-gcc "$output_file" -o "$executable_file"
-
-        if [ $? -eq 0 ]; then
-            echo "Generated executable: $executable_file"
-        else
-            echo "Failed to generate executable from $output_file"
-        fi
-    fi
-done