docs(doc): 调整lab5, lab6部分表述

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jing 6 days ago
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## 2. Lab5 要求
需要同学完成的事情并不复杂:先理解当前 IR/CFG 结构,明确“有用代码、无用代码、不可达代码”的区别;然后实现能够运行的基础标量优化,并把这些优化接入 `PassManager`,形成可重复执行的流程;最后通过测试确认优化前后语义一致。
需要同学完成的事情并不复杂:先理解当前 IR/CFG 结构,然后实现能够运行的基础标量优化,并把这些优化接入 `PassManager`,形成可重复执行的流程;最后通过测试确认优化前后语义一致。
## 3. 相关文件
@ -18,6 +18,7 @@
- `include/ir/IR.h`
- `src/ir/passes/Mem2Reg.cpp`
- `src/ir/passes/ConstFold.cpp`
- `src/ir/passes/ConstProp.cpp`
- `src/ir/passes/DCE.cpp`
- `src/ir/passes/PassManager.cpp`
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#### 4.1.2 Mem2Reg 的关键算法基础
支配树Dominator Tree用于描述“定义能影响到哪里”。若从入口到块 A 的所有路径都经过块 B则 B 支配 A变量重命名通常就建立在这层关系上常见实现可采用 Lengauer-Tarjan 算法。
支配树Dominator Tree用于描述“定义能影响到哪里”。若从入口到块 A 的所有路径都经过块 B则 B 支配 A变量重命名通常就建立在这层关系上常见实现可采用 Lengauer-Tarjan 算法。
支配边界Dominance Frontier描述的是“支配关系结束并发生控制流汇合”的位置。在 Mem2Reg 中,它的核心作用是确定 `phi` 函数插入点。
@ -60,25 +61,29 @@ use-def或 def-use描述的是“值在哪里被定义、又在哪里被
## 5. 可实现的优化方向与实现提示
### 5.1 Dead无用代码删除
### 5.1 Constant Folding / Constant Propagation
可以采用“标记 + 清扫”思路:先从关键操作出发标记“有用”指令,再沿数据依赖和必要控制依赖扩展标记,最后删除未标记指令
常量相关优化通常包括常量折叠Constant Folding与常量传播Constant Propagation。前者是指当一条指令的操作数已经都是常量时直接在编译期计算结果并用常量替换原指令后者是指当某个 SSA 值已知为常量时,将该常量继续传播到其使用点,从而为后续进一步折叠、删除冗余分支和清理死代码创造条件
### 5.2 Dead Code Elimination (DCE)
可以采用“标记 + 清扫”思路:先从会影响程序可观察行为的指令出发,标记为“有用”指令,例如 ret、分支跳转、store 以及可能具有副作用的 call再沿这些指令的数据依赖反向传播将其依赖的定义一并标记为有用最后删除其余未被标记、且本身不具有副作用的指令。
> 本实验不限定具体思路,实现可自由设计。
### 5.2 Clean
### 5.3 CFG Simplification
在 DCE 之后,通常还需要对 CFG 做一轮结构化清理,例如改写冗余分支、删除或绕过空块、合并线性可拼接的基本块,以及清理不可达块。
### 5.3 优化顺序建议
### 5.4 公共子表达式消除Common Subexpression Elimination
这里建议只固定一个基本约束:先执行一遍 `Mem2Reg`,把 IR 提升到更适合做标量优化的形式
如果同一个表达式在程序中被多次计算,并且其操作数在计算之间没有改变,那么就可以只计算一次并复用结果。这类优化的直接收益,是减少重复计算、压缩指令数量、提升执行效率。实现时,通常会在基本块或更大范围内记录已经出现过的表达式;当再次遇到相同表达式且操作数未变化时,直接复用之前的结果,而不是重新生成同一计算
其余优化遍(如 `ConstFold`、`CSE`、`DCE`、`CFGSimplify`)的组织顺序不做硬性规定,可根据你的实现自由设计;必要时也可以采用迭代方式,直到 IR 不再变化。
### 5.5 优化顺序建议
### 5.4 公共子表达式消除Common Subexpression Elimination
这里建议只固定一个基本约束:先执行一遍 `Mem2Reg`,把 IR 提升到更适合做标量优化的形式。
其余优化遍(如 `ConstFold`、`CSE`、`DCE`、`CFGSimplify`)的组织顺序不做硬性规定,可根据你的实现自由设计;可以采用优化遍多次迭代方式,直到 IR 不再变化。
如果同一个表达式在程序中被多次计算,并且其操作数在计算之间没有改变,那么就可以只计算一次并复用结果。这类优化的直接收益,是减少重复计算、压缩指令数量、提升执行效率。实现时,通常会在基本块或更大范围内记录已经出现过的表达式;当再次遇到相同表达式且操作数未变化时,直接复用之前的结果,而不是重新生成同一计算。
## 6. 构建与验证

@ -6,7 +6,7 @@ Lab6 的重点是在 Lab5 基本标量优化之后,继续围绕循环结构开
## 2. Lab6 要求
本实验需要完成的事情包括:在现有 IR 上识别循环结构,至少能够区分循环头、循环体与回边;实现有效的循环优化,并保证变换前后语义一致;将这些优化接入 `PassManager`,使其能够与 Lab5 的优化流程协同工作;最后通过回归测试和性能或代码规模对比,验证优化结果的正确性与收益。若希望进一步提升性能,也可以继续尝试可并行循环识别与并行化改造。
本实验需要完成的事情包括:在现有 IR 上识别循环结构,能够区分循环头、循环体、前置块、退出块与回边等部分;实现有效的循环优化,并保证变换前后语义一致;将这些优化接入 `PassManager`,使其能够与 Lab5 的优化流程协同工作;最后通过回归测试和性能或代码规模对比,验证优化结果的正确性与收益。若希望进一步提升性能,也可以继续尝试可并行循环识别与并行化改造。
## 3. 相关文件

@ -2,6 +2,7 @@ add_library(ir_passes STATIC
PassManager.cpp
Mem2Reg.cpp
ConstFold.cpp
ConstProp.cpp
CSE.cpp
DCE.cpp
CFGSimplify.cpp

@ -0,0 +1,5 @@
// 常量传播Constant Propagation
// - 沿 use-def 关系传播已知常量
// - 将可替换的 SSA 值改写为常量,暴露更多折叠机会
// - 常与 ConstFold、DCE、CFGSimplify 迭代配合使用
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