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C++
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#ifndef RISCV64_BASICBLOCKALLOC_H
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#define RISCV64_BASICBLOCKALLOC_H
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#include "RISCv64LLIR.h"
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#include "RISCv64ISel.h"
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#include <set>
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#include <map>
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#include <vector>
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namespace sysy {
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/**
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* @class RISCv64BasicBlockAlloc
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* @brief 一个有状态的、基本块级的贪心寄存器分配器。
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*
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* 该分配器作为简单但可靠的实现，它逐个处理基本块，并在块内尽可能地
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* 将虚拟寄存器的值保留在物理寄存器中，以减少不必要的内存访问。
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*/
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class RISCv64BasicBlockAlloc {
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public:
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RISCv64BasicBlockAlloc(MachineFunction* mfunc);
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void run();
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private:
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void computeLiveness();
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void processBasicBlock(MachineBasicBlock* mbb);
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void assignStackSlotsForAllVRegs();
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// 核心分配函数
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PhysicalReg ensureInReg(unsigned vreg, std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>>& new_instrs);
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PhysicalReg allocReg(unsigned vreg, std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>>& new_instrs);
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PhysicalReg findFreeReg(bool is_fp);
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PhysicalReg spillReg(bool is_fp, std::vector<std::unique_ptr<MachineInstr>>& new_instrs);
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// 状态跟踪（每个基本块开始时都会重置）
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std::map<unsigned, PhysicalReg> vreg_to_preg; // 当前vreg到物理寄存器的映射
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std::map<PhysicalReg, unsigned> preg_to_vreg; // 反向映射
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std::set<PhysicalReg> dirty_pregs; // 被修改过、需要写回的物理寄存器
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// 分配器全局信息
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MachineFunction* MFunc;
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RISCv64ISel* ISel;
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std::map<unsigned, PhysicalReg> abi_vreg_map; // 函数参数的ABI寄存器映射
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// 寄存器池和循环索引
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std::vector<PhysicalReg> int_temps;
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std::vector<PhysicalReg> fp_temps;
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int int_temp_idx = 0;
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int fp_temp_idx = 0;
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// 辅助函数
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PhysicalReg getNextIntTemp();
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PhysicalReg getNextFpTemp();
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// 活性分析结果
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std::map<const MachineBasicBlock*, std::set<unsigned>> live_out;
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};
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} // namespace sysy
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#endif // RISCV64_BASICBLOCKALLOC_H
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