RA, 寄存器分配

寄存器分配

1. 如何计算D-U链

(1) 首先遍历整个routine，保存所有def值；
问题：
你如何去保存这些def值呢？要保证能快速的得到每个def值，因为每一 个 def 值不仅仅只包含dst寄存器号，还包括这条指令，以及其它信息。

解答之一：
最快速的查找算法，就是hash算法。在我们这里通过构建一个含有256个元素的hash表，hash[regNo & (256-1)] = defIndex;对于hash冲突的处理方法是，在def值的结构中存放一个变量，用来保存冲突的defIndex.

比如：

r1 = r2 + r3;//defIndex = x;
r1 = r1 * r4;//defIndex = x + 1；
很显然，此时两次def的r1的hash值是一样的，但两次def的defIndex是不一样的， 假定第一次的defIndex = x, 那么(pDefs + defIndex) ->hashNextDefIndex = x + 1;其实可以把这理解为链表的形式处理hash冲突，但冲突不是在hash表上处理的而已。

(2) 自顶向下计算每个Basic Block的LiveOut def值，这里的LiveOut def值表示在离开当前block后还可能活跃的def值。然后通过数据流分析，得到每个Basic Block的LiveIn def值。
问题：
如何计算？

解答之一 ：
根据routine中的def值的数目，来定义一个长度为32bit倍数的变量(假定变量名字为FlowFunction)，每一位用来表示对应的defIndex， 为1，表示活跃， 为0， 表示不活跃。
1) 分block扫描所有指令，在每一个block里，对有dst的指令，将FlowFunction变量的对应位置为1；如果出现多次定义一个变量的情况，则只会把最后一次的defIndex置为1，也就是在每次扫描的过程中，在最后一次def的时候，会把前一次的def clear 掉；这样每个Basic Block的FlowFunction变量的值就得到了；
2) 上一步只是得到每一个Block中的LiveOut def变量，因为在整个routine中block是有数据流关系的，如果当前Block有predecessor Block，则当前Block的LiveIn def变量 = 所有predecessor Block的LiveOut的或运算。
比如：
LiveIn(Block 5) = LiveOut(Block 3) | LiveOut(Block 4);

(3) 计算完每个Basic Block的LiveIn def值后，自顶向下扫描每个Block。首先检查每条指令的src， 然后根据src可以得到其所有的defIndex， 如果这个defIndex在LiveIn中，那么就将这个Usage添加到这个def中。然后检查这条指令的dst，这个dst是否已经在LiveIn中，如果是，则将 旧的defIndex从LiveIn中删掉，否则将这个dst的defIndex添加到LiveIn中。（此时的LiveIn已经不是原来的LiveIn，只能说初始值是原来的LiveIn吧）。
问题：为什么要计算LiveIn的def变量？如下图所示，如果不计算第1个block的LiveOut def值，那么在其successor block中use变量i就不知道来自于哪个def了