pektu9a26
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sysy2022armhk
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pektu9a26:check
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No commits in common. 'main' and 'check' have entirely different histories.
main ... check

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16
00.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,16 @@
int gcd(int a, int b) {
if (a == b){ return a; }
else if (a > b) { return gcd(a - b, b); }
else return gcd(b - a, a);
}
const int LF = 10;
int main(){
int a,b;
a = getint();
b = getint();
putint(gcd(a,b));
putch(LF);
return 0;
}

12
01.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,12 @@
float LF = 1;
const int LF = 10;
int main(){
int a,b;
a = getint();
b = getint();
putint(gcd(a,b));
putch(LF);
return 0;
}
// Redefined Variable 重复定义变量/重复声明

17
02.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,17 @@
int gcd(int a, int a) {
if (a == b){ return a; }
else if (a > b) { return gcd(a - b, b); }
else return gcd(b - a, a);
}
const int LF = 10;
int main(){
int a,b;
a = getint();
b = getint();
putint(gcd(a,b));
putch(LF);
return 0;
}
// Redefined Variable 函数形参重复定义

17
03.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,17 @@
int gcd(int a, int b) {
if (a == b){ return a; }
else if (a > b) { return gcd(a - b, b); }
else return gcd(b - a, a);
}
void gcd(int a) {
return ;
}
int main(){
int a,b;
a = getint();
b = getint();
putint(gcd(a,b));
putch(LF);
return 0;
}
// Redefined Function 函数重复定义

9
04.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,9 @@
int main(){
int b;
a = getint();
b = getint();
putint(gcd(a,b));
putch(LF);
return 0;
}
// Use Undefined Variable 使用未定义变量

8
05.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,8 @@
int main(){
int a = 0,b = 0;
a = test();
b = getint();
test(a,b);
return 0;
}
// Use Undefined Function 使用未定义函数

14
06.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,14 @@
int gcd(int a, int b) {
return 1;
}
int main(){
int a,b;
a = getint();
b = getint();
gcd(gcd(),gcd());
putint(gcd(a));
putch(LF);
return 0;
}
// Redefined Function 函数重复定义
// 不要出现这样的形式putint(gcd(a))，putint是系统自带函数没有处理？（因为没有进行处理

11
07.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,11 @@
float test(int a, int b) {
if (a+b==1){
return a+b;
}
return 0.1;
}
int main() {
float c = test(1,1);
return 0;
}
// Func Return Type Not Match 返回类型不匹配

11
08.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,11 @@
int test(int a, int b) {
int d[1][2];
int c[10];
c[0.1] = 0;
return 1;
}
int main() {
int c = test(1,1);
return 0;
}
// Array index not int 数组下标不是整数

18
09.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,18 @@
int test(int a, int b) {
int i = 0;
while (i <= 10) {
i = i + 1;
if ( i == 3 ) {
break;
}
}
return 1;
}
int main() {
int c = test(1,1);
continue;
return 0;
}
// Break not in loop break语句不在循环中

18
10.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,18 @@
int test(int a, int b) {
int i = 0;
while (i <= 10) {
i = i + 1;
}
if ( i == 11 ) {
break;
}
return 1;
}
int main() {
int c = test(1,1);
continue;
return 0;
}
// Continue not in loop break语句不在循环中

12
11.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,12 @@
int test(int a, int b) {
int c ;
c[10] = a + b;
}
int main() {
int c = test(1,1);
return 0;
}
// Visit non-array variable in the form of subscript variables 对非数组变量采用下标变量的形式访问

18
14.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,18 @@
int main(){
int i = 1;
while (i < 9) {
int j = 1;
while (j < 0) {
int a = i * j * b;
c = a;
j = j + 1;
//if (j == 5) break;
}
d = j;
if (i == 5) break;
i = i + 1;
}
i = e * 5;
return 0;
}

11
20.sy
Unescape View File

@ -0,0 +1,11 @@
int main(){
int a,b;
a = 0;
while (a < 10) {
c = c + a;
a = a + 1;
}
return 0;
}

24
CMakeLists.txt
Unescape View File

@ -1,24 +0,0 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
option(BUILD_IR_TESTING "Build IR testing" OFF)
project(CarrotCompiler VERSION 0.1
DESCRIPTION "Simple compiler targeted armv7 for SysY Language"
LANGUAGES CXX)
# Common build options
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -O0")
# set(BUILD_IR_TESTING true)
# Generic includes
set(INCLUDE_DIRECTORIES "${PROJECT_SOURCE_DIR}/include")
include_directories(${INCLUDE_DIRECTORIES})
# Compiler sources
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${CMAKE_BINARY_DIR})
add_subdirectory(src)
# Unit tests
include(CTest)
if(BUILD_TESTING)
add_subdirectory(runtime)
endif(BUILD_TESTING)

2
README.md
Unescape View File

@ -1,2 +0,0 @@
# sysy2022armhk

111
cmake/LLVMIRTest.cmake
Unescape View File

@ -1,111 +0,0 @@
# arguments checking
if(NOT COMPILER)
message(FATAL_ERROR "Require COMPILER to be defined")
endif(NOT COMPILER)
if(NOT RUNTIME)
message(FATAL_ERROR "Require RUNTIME to be defined")
endif(NOT RUNTIME)
if(NOT TEST_DIR)
message(FATAL_ERROR "Require TEST_DIR to be defined")
endif(NOT TEST_DIR)
if(NOT TEST_NAME)
message(FATAL_ERROR "Require TEST_NAME to be defined")
endif(NOT TEST_NAME)
# Sources
set(TEST_SRC "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.sy")
if(EXISTS "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.in")
set(TEST_INS "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.in")
else(EXISTS "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.in")
set(TEST_INS "/dev/null")
endif(EXISTS "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.in")
set(RUNTIME_ASM "${RUNTIME}/sysy.ll")
# Generated
set(TEST_ASM "${TEST_NAME}.ll")
set(TEST_BTC "${TEST_NAME}.bc")
set(TEST_OUT "${TEST_NAME}_ir.out")
configure_file("${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.out" "${TEST_NAME}.ref" NEWLINE_STYLE LF)
set(TEST_REF "${TEST_NAME}.ref")
# SysY to LLVM IR
execute_process(
COMMAND
${COMPILER} -c ${TEST_SRC}
WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
OUTPUT_FILE ${TEST_ASM}
ERROR_VARIABLE TEST_ERR
RESULT_VARIABLE TEST_RET
)
if(TEST_RET)
message(SEND_ERROR "Failed: SysY Compiler Error in ${TEST_SRC}: ${TEST_ERR}")
file(READ "${TEST_SRC}" TEST_SRC_CONTENT)
message(NOTICE "Source File:\n ${TEST_SRC_CONTENT}")
return()
endif(TEST_RET)
# LLVM IR & Runtime link to BitCode
execute_process(
COMMAND
llvm-link "${RUNTIME_ASM}" "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/${TEST_ASM}"
WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
OUTPUT_FILE ${TEST_BTC}
ERROR_VARIABLE TEST_ERR
RESULT_VARIABLE TEST_RET
)
if(TEST_RET)
message(SEND_ERROR "Failed: LLVM Link Error in ${TEST_SRC}: ${TEST_ERR}")
file(READ "${TEST_ERR}" TEST_ERR_CONTENT)
message(NOTICE "Generated Assmebly:\n ${TEST_ERR_CONTENT}")
return()
endif(TEST_RET)
# Run BitCode with lli
execute_process(
COMMAND
lli ${TEST_BTC}
WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
INPUT_FILE ${TEST_INS}
OUTPUT_VARIABLE TEST_OUT_CONTENT
ERROR_VARIABLE TEST_ERR
RESULT_VARIABLE TEST_RET
TIMEOUT 10
)
# Append EOF LR, if not presented
if(TEST_OUT_CONTENT)
string(LENGTH "${TEST_OUT_CONTENT}" TEST_OUT_LEN)
math(EXPR TEST_OUT_LAST "${TEST_OUT_LEN} - 1")
string(SUBSTRING "${TEST_OUT_CONTENT}" ${TEST_OUT_LAST} 1 LAST_CHAR)
if(NOT "${LAST_CHAR}" STREQUAL "\n")
# If it's not, append a newline to var
set(TEST_OUT_CONTENT "${TEST_OUT_CONTENT}\n")
endif()
endif(TEST_OUT_CONTENT)
set(TEST_OUT_CONTENT "${TEST_OUT_CONTENT}${TEST_RET}\n")
file(WRITE "${TEST_OUT}" "${TEST_OUT_CONTENT}")
execute_process(
COMMAND "${CMAKE_COMMAND}" -E compare_files "${TEST_OUT}" "${TEST_REF}"
RESULT_VARIABLE TEST_RESULT
)
if(TEST_RESULT)
# get_filename_component(TESTNAME "${TEST_ARGS}" NAME)
# file(RENAME "${TEST_OUTPUT}" "${CMAKE_BINARY_DIR}/${TESTNAME}.out")
# file(WRITE "${CMAKE_BINARY_DIR}/${TESTNAME}.err" ${TEST_ERROR})
message(SEND_ERROR "Failed: The output of ${TEST_NAME} did not match ${TEST_REF}")
file(READ ${TEST_REF} TEST_REF_CONTENT)
message(NOTICE "Expected Output: ${TEST_REF_CONTENT}")
message(NOTICE "Auctual Output: ${TEST_OUT_CONTENT}")
return()
endif(TEST_RESULT)

110
cmake/RISCVTest.cmake
Unescape View File

@ -1,110 +0,0 @@
# arguments checking
if(NOT COMPILER)
message(FATAL_ERROR "Require COMPILER to be defined")
endif(NOT COMPILER)
if(NOT RUNTIME)
message(FATAL_ERROR "Require RUNTIME to be defined")
endif(NOT RUNTIME)
if(NOT TEST_DIR)
message(FATAL_ERROR "Require TEST_DIR to be defined")
endif(NOT TEST_DIR)
if(NOT TEST_NAME)
message(FATAL_ERROR "Require TEST_NAME to be defined")
endif(NOT TEST_NAME)
# Sources
set(TEST_SRC "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.sy")
if(EXISTS "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.in")
set(TEST_INS "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.in")
else(EXISTS "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.in")
set(TEST_INS "/dev/null")
endif(EXISTS "${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.in")
set(RUNTIME_LIB "${RUNTIME}/libsysy.a")
# Generated
set(TEST_ASM "${TEST_NAME}.s")
set(TEST_EXE "${TEST_NAME}")
set(TEST_OUT "${TEST_NAME}_rv.out")
configure_file("${TEST_DIR}/${TEST_NAME}.out" "${TEST_NAME}.ref" NEWLINE_STYLE LF)
set(TEST_REF "${TEST_NAME}.ref")
# SysY to RISC-V Assembly
execute_process(
COMMAND
${COMPILER} -S ${TEST_SRC} -O1
WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
OUTPUT_FILE ${TEST_ASM}
ERROR_VARIABLE TEST_ERR
RESULT_VARIABLE TEST_RET
)
if(TEST_RET)
message(SEND_ERROR "Failed: SysY Compiler Error in ${TEST_SRC}: ${TEST_ERR}")
file(READ "${TEST_SRC}" TEST_SRC_CONTENT)
message(NOTICE "Source File:\n ${TEST_SRC_CONTENT}")
return()
endif(TEST_RET)
# GCC Assemble and Link
execute_process(
COMMAND
riscv64-linux-gnu-gcc "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/${TEST_ASM}" "${RUNTIME_LIB}" -march=rv64gc -static -o "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/${TEST_EXE}"
WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
ERROR_VARIABLE TEST_ERR
RESULT_VARIABLE TEST_RET
)
if(TEST_RET)
message(SEND_ERROR "Failed: GCC Assemble and Link Error in ${TEST_SRC}: ${TEST_ERR}")
# file(READ "${TEST_ASM}" TEST_ASM_CONTENT)
message(NOTICE "Generated Assmebly:\n ${TEST_ASM_CONTENT}")
return()
endif(TEST_RET)
# Run the executable with qemu
execute_process(
COMMAND
qemu-riscv64 ${TEST_EXE} -M sifive_u -smp 5 -m 2G
WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
INPUT_FILE ${TEST_INS}
OUTPUT_VARIABLE TEST_OUT_CONTENT
ERROR_VARIABLE TEST_ERR
RESULT_VARIABLE TEST_RET
TIMEOUT 60
)
# Append EOF LR, if not presented
if(TEST_OUT_CONTENT)
string(LENGTH "${TEST_OUT_CONTENT}" TEST_OUT_LEN)
math(EXPR TEST_OUT_LAST "${TEST_OUT_LEN} - 1")
string(SUBSTRING "${TEST_OUT_CONTENT}" ${TEST_OUT_LAST} 1 LAST_CHAR)
if(NOT "${LAST_CHAR}" STREQUAL "\n")
# If it's not, append a newline to var
set(TEST_OUT_CONTENT "${TEST_OUT_CONTENT}\n")
endif()
endif(TEST_OUT_CONTENT)
set(TEST_OUT_CONTENT "${TEST_OUT_CONTENT}${TEST_RET}\n")
file(WRITE "${TEST_OUT}" "${TEST_OUT_CONTENT}")
execute_process(
COMMAND "${CMAKE_COMMAND}" -E compare_files "${TEST_OUT}" "${TEST_REF}"
RESULT_VARIABLE TEST_RESULT
)
if(TEST_RESULT)
# get_filename_component(TESTNAME "${TEST_ARGS}" NAME)
# file(RENAME "${TEST_OUTPUT}" "${CMAKE_BINARY_DIR}/${TESTNAME}.out")
# file(WRITE "${CMAKE_BINARY_DIR}/${TESTNAME}.err" ${TEST_ERROR})
message(SEND_ERROR "Failed: The output of ${TEST_NAME} did not match ${TEST_REF}")
file(READ ${TEST_REF} TEST_REF_CONTENT)
message(NOTICE "Expected Output: ${TEST_REF_CONTENT}")
message(NOTICE "Auctual Output: ${TEST_OUT_CONTENT}")
return()
endif(TEST_RESULT)

1
include/.gitkeep
Unescape View File

@ -1 +0,0 @@

30
runtime/CMakeLists.txt
Unescape View File

@ -1,30 +0,0 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
project(SysYRuntime VERSION 1.0
DESCRIPTION "SysY Language official runtime environment"
LANGUAGES C)
set(CMAKE_C_STANDARD 99)
set(CMAKE_C_COMPILER "arm-linux-gnueabihf-gcc")
set(INCLUDE_DIRECTORY "${PROJECT_SOURCE_DIR}/include")
include_directories(${INCLUDE_DIRECTORY})
set(SOURCE_FILES "${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/sylib.c")
if(BUILD_IR_TESTING)
add_custom_target(sysy-ir ALL
COMMAND clang ${CMAKE_C_FLAGS}
-I ${INCLUDE_DIRECTORY}
-S -emit-llvm
${SOURCE_FILES}
-o ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/sysy.ll
WORKING_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}
COMMENT "Compiling SysY Runtime Library to LLVM-IR"
SOURCES ${SOURCE_FILES})
endif(BUILD_IR_TESTING)
add_library(sysy STATIC ${SOURCE_FILES})
# target_compile_options(sysy PUBLIC ${CMAKE_C_FLAGS} -flto)
# target_compile_options(sysy PUBLIC ${CMAKE_C_FLAGS} -emit-llvm -S)

31
runtime/include/sylib.h
Unescape View File

@ -1,31 +0,0 @@
#ifndef __SYLIB_H_
#define __SYLIB_H_
#include<stdio.h>
#include<stdarg.h>
#include<sys/time.h>
/* Input & output functions */
int getint(),getch(),getarray(int a[]);
float getfloat();
int getfarray(float a[]);
void putint(int a),putch(int a),putarray(int n,int a[]);
void putfloat(float a);
void putfarray(int n, float a[]);
void putf(char a[], ...);
/* Timing function implementation */
struct timeval _sysy_start,_sysy_end;
#define starttime() _sysy_starttime(__LINE__)
#define stoptime() _sysy_stoptime(__LINE__)
#define _SYSY_N 1024
int _sysy_l1[_SYSY_N],_sysy_l2[_SYSY_N];
int _sysy_h[_SYSY_N], _sysy_m[_SYSY_N],_sysy_s[_SYSY_N],_sysy_us[_SYSY_N];
int _sysy_idx;
__attribute((constructor)) void before_main();
__attribute((destructor)) void after_main();
void _sysy_starttime(int lineno);
void _sysy_stoptime(int lineno);
#endif

83
runtime/src/sylib.c
Unescape View File

@ -1,83 +0,0 @@
#include<stdio.h>
#include<stdarg.h>
#include<sys/time.h>
#include"sylib.h"
/* Input & output functions */
int getint(){int t; scanf("%d",&t); return t; }
int getch(){char c; scanf("%c",&c); return (int)c; }
float getfloat(){
float n;
scanf("%a", &n);
return n;
}
int getarray(int a[]){
int n;
scanf("%d",&n);
for(int i=0;i<n;i++)scanf("%d",&a[i]);
return n;
}
int getfarray(float a[]) {
int n;
scanf("%d", &n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%a", &a[i]);
}
return n;
}
void putint(int a){ printf("%d",a);}
void putch(int a){ printf("%c",a); }
void putarray(int n,int a[]){
printf("%d:",n);
for(int i=0;i<n;i++)printf(" %d",a[i]);
printf("\n");
}
void putfloat(float a) {
printf("%a", a);
}
void putfarray(int n, float a[]) {
printf("%d:", n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf(" %a", a[i]);
}
printf("\n");
}
void putf(char a[], ...) {
va_list args;
va_start(args, a);
vfprintf(stdout, a, args);
va_end(args);
}
/* Timing function implementation */
__attribute((constructor)) void before_main(){
for(int i=0;i<_SYSY_N;i++)
_sysy_h[i] = _sysy_m[i]= _sysy_s[i] = _sysy_us[i] =0;
_sysy_idx=1;
}
__attribute((destructor)) void after_main(){
for(int i=1;i<_sysy_idx;i++){
fprintf(stderr,"Timer@%04d-%04d: %dH-%dM-%dS-%dus\n",\
_sysy_l1[i],_sysy_l2[i],_sysy_h[i],_sysy_m[i],_sysy_s[i],_sysy_us[i]);
_sysy_us[0]+= _sysy_us[i];
_sysy_s[0] += _sysy_s[i]; _sysy_us[0] %= 1000000;
_sysy_m[0] += _sysy_m[i]; _sysy_s[0] %= 60;
_sysy_h[0] += _sysy_h[i]; _sysy_m[0] %= 60;
}
fprintf(stderr,"TOTAL: %dH-%dM-%dS-%dus\n",_sysy_h[0],_sysy_m[0],_sysy_s[0],_sysy_us[0]);
}
void _sysy_starttime(int lineno){
_sysy_l1[_sysy_idx] = lineno;
gettimeofday(&_sysy_start,NULL);
}
void _sysy_stoptime(int lineno){
gettimeofday(&_sysy_end,NULL);
_sysy_l2[_sysy_idx] = lineno;
_sysy_us[_sysy_idx] += 1000000 * ( _sysy_end.tv_sec - _sysy_start.tv_sec ) + _sysy_end.tv_usec - _sysy_start.tv_usec;
_sysy_s[_sysy_idx] += _sysy_us[_sysy_idx] / 1000000 ; _sysy_us[_sysy_idx] %= 1000000;
_sysy_m[_sysy_idx] += _sysy_s[_sysy_idx] / 60 ; _sysy_s[_sysy_idx] %= 60;
_sysy_h[_sysy_idx] += _sysy_m[_sysy_idx] / 60 ; _sysy_m[_sysy_idx] %= 60;
_sysy_idx ++;
}

16
src/CMakeLists.txt
Unescape View File

@ -1,16 +0,0 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
add_subdirectory(utils)
add_subdirectory(parser)
add_subdirectory(ir)
add_subdirectory(opt)
add_subdirectory(arm)
set(SOURCE_FILES main.cpp)
add_executable(carrotcompiler ${SOURCE_FILES})
set_target_properties(carrotcompiler PROPERTIES OUTPUT_NAME "compiler")
target_include_directories(carrotcompiler PRIVATE utils parser ir opt arm)
target_link_libraries(carrotcompiler utils parser ir opt arm)

8
src/arm/CMakeLists.txt
Unescape View File

@ -1,8 +0,0 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
set(SOURCE_FILES "lir.cpp" backend.cpp regalloc.cpp)
add_library(arm STATIC ${SOURCE_FILES})
target_link_libraries(arm PRIVATE ir)
target_include_directories(arm PRIVATE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/ir)

1590
src/arm/backend.cpp
View File

File diff suppressed because it is too large Load Diff

389
src/arm/lir.cpp
Unescape View File

@ -1,389 +0,0 @@
#include "lir.h"
const std::map<int, std::string> LIRPhysReg::name_ = {{1, "r0"}, {2, "r1"}, {3, "r2"}, {4, "r3"}, {5, "r4"},
{6, "r5"}, {7, "r6"}, {8, "r7"}, {9, "r8"}, {10, "r9"}, {11, "r10"},
{12, "r11"}, {13, "ip"}, {14, "sp"}, {15, "lr"}, {16, "pc"}};
const std::map<int, std::string> LIRPhysFReg::name_ = {
{-1, "s0"}, {-2, "s1"}, {-3, "s2"}, {-4, "s3"}, {-5, "s4"}, {-6, "s5"}, {-7, "s6"}, {-8, "s7"}, {-9, "s8"}, {-10, "s9"},
{-11, "s10"}, {-12, "s11"}, {-13, "s12"}, {-14, "s13"}, {-15, "s14"}, {-16, "s15"}, {-17, "s16"}, {-18, "s17"}, {-19, "s18"}, {-20, "s19"}, {-21, "s20"},
{-22, "s21"}, {-23, "s22"}, {-24, "s23"}, {-25, "s24"}, {-26, "s25"}, {-27, "s26"}, {-28, "s27"}, {-29, "s28"}, {-30, "s29"}, {-31, "s30"}, {-32, "s31"}};
const std::map<LIRShift::LIRShiftTy, std::string> LIRShift::name_ = {
{LIRShift::LSAsrTy, "asr"},
{LIRShift::LSLslTy, "lsl"},
{LIRShift::LSLsrTy, "lsr"},
{LIRShift::LSRorTy, "ror"},
};
const std::map<LIRInstruction::LIRInstTy, std::string> LIRInstruction::inst_name_ = {{LIRInstruction::LAddTy, "add"},
{LIRInstruction::LSubTy, "sub"},
{LIRInstruction::LRsbTy, "rsb"},
{LIRInstruction::LMulTy, "mul"},
{LIRInstruction::LMlaTy, "mla"},
{LIRInstruction::LMlsTy, "mls"},
{LIRInstruction::LSdivTy, "sdiv"},
{LIRInstruction::LUdivTy, "udiv"},
{LIRInstruction::LAndTy, "and"},
{LIRInstruction::LOrrTy, "orr"},
{LIRInstruction::LEorTy, "eor"},
{LIRInstruction::LLslTy, "lsl"},
{LIRInstruction::LLsrTy, "lsr"},
{LIRInstruction::LAsrTy, "asr"},
{LIRInstruction::LRorTy, "ror"},
{LIRInstruction::LBTy, "b"},
{LIRInstruction::LBlTy, "bl"},
{LIRInstruction::LBxTy, "bx"},
{LIRInstruction::LMovTy, "mov"},
{LIRInstruction::LVmovTy, "vmov"},
{LIRInstruction::LVmovf32Ty, "vmov.f32"},
{LIRInstruction::LMov32Ty, "mov32"},
{LIRInstruction::LLdrTy, "ldr"},
{LIRInstruction::LVldrTy, "vldr"},
{LIRInstruction::LStrTy, "str"},
{LIRInstruction::LVstrTy, "vstr"},
{LIRInstruction::LPushTy, "push"},
{LIRInstruction::LPopTy, "pop"},
{LIRInstruction::LVpushTy, "vpush"},
{LIRInstruction::LVpopTy, "vpop"},
{LIRInstruction::LCmpTy, "cmp"},
{LIRInstruction::LVcmpTy, "vcmp.f32"},
{LIRInstruction::LVaddTy, "vadd.f32"},
{LIRInstruction::LVsubTy, "vsub.f32"},
{LIRInstruction::LVdivTy, "vdiv.f32"},
{LIRInstruction::LVmulTy, "vmul.f32"},
{LIRInstruction::LVmlaTy, "vmla.f32"},
{LIRInstruction::LVmlsTy, "vmls.f32"},
{LIRInstruction::LVnegTy, "vneg.f32"},
{LIRInstruction::LVcvtFSTy, "vcvt.f32.s32"},
{LIRInstruction::LVcvtSFTy, "vcvt.s32.f32"},
{LIRInstruction::LVmrsTy, "vmrs"}};
const std::map<LIRInstruction::LIRCondTy, std::string> LIRInstruction::cond_name_ = {
{LIRInstruction::LCondGT, "gt"}, {LIRInstruction::LCondGE, "ge"}, {LIRInstruction::LCondLT, "lt"}, {LIRInstruction::LCondLE, "le"},
{LIRInstruction::LCondHI, "hi"}, {LIRInstruction::LCondCS, "cs"}, {LIRInstruction::LCondCC, "cc"}, {LIRInstruction::LCondLS, "ls"},
{LIRInstruction::LCondEQ, "eq"}, {LIRInstruction::LCondNE, "ne"}, {LIRInstruction::LCondVC, "vc"}, {LIRInstruction::LCondVS, "vs"}, {LIRInstruction::LCondNone, ""}};
template <typename... Args>
std::string strfmt(const std::string& format, Args... args) {
int size_s = std::snprintf(nullptr, 0, format.c_str(), args...) + 1;
if (size_s <= 0) {
throw std::runtime_error("Error during formatting.");
}
auto size = static_cast<size_t>(size_s);
std::unique_ptr<char[]> buf(new char[size]);
std::snprintf(buf.get(), size, format.c_str(), args...);
return std::string(buf.get(), buf.get() + size - 1);
}
std::string LIRModule::print() {
std::string ret =
"\t.arch armv7-a\n"
"\t.eabi_attribute 28, 1\n"
"\t.eabi_attribute 20, 1\n"
"\t.eabi_attribute 21, 1\n"
"\t.eabi_attribute 23, 3\n"
"\t.eabi_attribute 24, 1\n"
"\t.eabi_attribute 25, 1\n"
"\t.eabi_attribute 26, 2\n"
"\t.eabi_attribute 30, 6\n"
"\t.eabi_attribute 34, 1\n"
"\t.eabi_attribute 18, 4\n"
"\t.arm\n"
"\t.cpu cortex-a15\n"
"\t.fpu neon-vfpv4\n"
"\t.macro mov32, reg, val\n"
"\t\tmovw \\reg, #:lower16:\\val\n"
"\t\tmovt \\reg, #:upper16:\\val\n"
"\t.endm\n";
for (LIRGlobalVariable* gv : global_list_) {
ret += gv->print();
}
ret += "\t.text\n";
for (LIRFunction* f : function_list_) {
ret += f->print();
}
return ret;
}
std::string LIRGlobalVariable::print() {
std::string ret = "\t.global " + name_ + "\n";
if (tid_ == LDataTy) {
ret += "\t.data\n";
} else {
ret += "\t.bss\n";
}
ret += "\t.align 2\n";
ret += "\t.type " + name_ + ", %object\n";
ret += name_ + ":\n";
for (LIRDataDef* dd : init_val_) {
ret += dd->print();
}
return ret;
}
std::string LIRDataDef::print() {
std::string ret = "\t";
if (tid_ == LWordTy) {
ret += ".word ";
} else {
ret += ".zero ";
}
ret += strfmt("%u\n", expr_);
return ret;
}
std::string LIRFunction::print() {
std::string ret = "\t.global " + name_ + "\n" + name_ + ":\t\t\t@num_args_ = "+std::to_string(num_args_)+"; has_result_ = "+(has_result_?"true":"false")+"\n";
for (LIRBasicBlock* bb : basic_blocks_) {
ret += bb->print();
}
return ret;
}
std::string LIRBasicBlock::print() {
std::string ret = name_ + ":\t\t\t@";
ret+="pre_bbs_ = ";
std::string delim = "";
for(LIRBasicBlock* prebb:pre_bbs_){
ret+=delim+prebb->name_;
delim=", ";
}
ret+="; succ_bbs_ = ";
delim="";
for(LIRBasicBlock* succbb:succ_bbs_){
ret+=delim+succbb->name_;
delim=", ";
}
ret+=";\n";
for (LIRInstruction* inst : instr_list_) {
ret += inst->print();
}
return ret;
}
std::string LIRIntInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " ";
std::string delim = "";
if (result_ != nullptr) {
ret += delim + result_->print();
delim=",";
}
for (LIROperand* op : operands_) {
ret += delim + op->print();
delim=",";
}
ret+="\n";
return ret;
}
std::string LIRFloatInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " ";
std::string delim = "";
if (result_ != nullptr) {
ret += delim + result_->print();
delim=",";
}
for (LIROperand* op : operands_) {
ret += delim + op->print();
delim=",";
}
ret+="\n";
return ret;
}
std::string LIRMovInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " "+result_->print() + ","+operands_[0]->print()+"\n";
return ret;
}
std::string LIRVmovInst::print() {
std::string ret="";
LIROperand::LIROprTy result_tid=result_->tid_;
LIROperand::LIROprTy op0_tid=operands_[0]->tid_;
assert((result_tid==LIROperand::LOVirtFRegTy&&op0_tid==LIROperand::LOVirtRegTy)||
(result_tid==LIROperand::LOVirtFRegTy&&op0_tid==LIROperand::LOPhysRegTy)||
(result_tid==LIROperand::LOPhysFRegTy&&op0_tid==LIROperand::LOVirtRegTy)||
(result_tid==LIROperand::LOPhysFRegTy&&op0_tid==LIROperand::LOPhysRegTy)||
(result_tid==LIROperand::LOVirtRegTy&&op0_tid==LIROperand::LOVirtFRegTy)||
(result_tid==LIROperand::LOVirtRegTy&&op0_tid==LIROperand::LOPhysFRegTy)||
(result_tid==LIROperand::LOPhysRegTy&&op0_tid==LIROperand::LOVirtFRegTy)||
(result_tid==LIROperand::LOPhysRegTy&&op0_tid==LIROperand::LOPhysFRegTy));
ret+= "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " "+result_->print() + ","+operands_[0]->print()+"\n";
return ret;
}
std::string LIRVmovf32Inst::print() {
assert(result_->tid_==LIROperand::LOVirtFRegTy||result_->tid_==LIROperand::LOPhysFRegTy);
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " "+result_->print() + ","+operands_[0]->print()+"\n";
return ret;
}
std::string LIRMov32Inst::print() {
assert(result_->tid_==LIROperand::LOVirtRegTy||result_->tid_==LIROperand::LOPhysRegTy);
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " "+result_->print() + ",";
if(dynamic_cast<LIRConstant*>(operands_[0])){
ret+=(operands_[0]->print()).substr(1,std::string::npos)+"\n";
}else{
assert(dynamic_cast<LIRLabel*>(operands_[0]));
ret+=static_cast<LIRLabel*>(operands_[0])->name_+"\n";
}
return ret;
}
std::string LIRLdrInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " ";
assert(result_ != nullptr);
ret += result_->print() + ",";
if(addr_tid_==LRegisterOffsetTy){
ret += "[" + operands_[0]->print() + "," + operands_[1]->print() + "]\n";
}else if(addr_tid_==LPreIndexedTy){
ret += "[" + operands_[0]->print() + "," + operands_[1]->print() + "]!\n";
}else{
assert(addr_tid_==LPostIndexedTy);
ret += "[" + operands_[0]->print() + "]," + operands_[1]->print() + "\n";
}
return ret;
}
std::string LIRVldrInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " ";
assert(result_ != nullptr);
ret += result_->print() + ",";
ret += "[" + operands_[0]->print() + "," + operands_[1]->print() + "]\n";
return ret;
}
std::string LIRStrInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " ";
assert(result_ == nullptr);
if(addr_tid_==LRegisterOffsetTy){
ret += operands_[0]->print() + ",[" + operands_[1]->print() + "," + operands_[2]->print() + "]\n";
}else if(addr_tid_==LPreIndexedTy){
ret += operands_[0]->print() + ",[" + operands_[1]->print() + "," + operands_[2]->print() + "]!\n";
}else{
assert(addr_tid_==LPostIndexedTy);
ret += operands_[0]->print() + ",[" + operands_[1]->print() + "]," + operands_[2]->print() + "\n";
}
return ret;
}
std::string LIRVstrInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " ";
assert(result_ == nullptr);
ret += operands_[0]->print() + ",[" + operands_[1]->print() + "," + operands_[2]->print() + "]\n";
return ret;
}
std::string LIRBInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) +" "+static_cast<LIRLabel*>(operands_[0])->name_+"\n";
return ret;
}
std::string LIRBlInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " "+static_cast<LIRLabel*>(operands_[0])->name_+"\n";
return ret;
}
std::string LIRBxInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " "+operands_[0]->print()+"\n";
return ret;
}
std::string LIRVmrsInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " APSR_nzcv, FPSCR\n";
return ret;
}
std::string LIRPushInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " {";
std::string delim="";
for (LIROperand* op : operands_) {
ret += delim + op->print();
delim=",";
}
ret+="}\n";
return ret;
}
std::string LIRPopInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " {";
std::string delim="";
for (LIROperand* op : operands_) {
ret += delim + op->print();
delim=",";
}
ret+="}\n";
return ret;
}
std::string LIRVpushInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " {";
std::string delim="";
for (LIROperand* op : operands_) {
ret += delim + op->print();
delim=",";
}
ret+="}\n";
return ret;
}
std::string LIRVpopInst::print() {
std::string ret = "\t" + inst_name_.at(op_id_) + cond_name_.at(cond_id_) + " {";
std::string delim="";
for (LIROperand* op : operands_) {
ret += delim + op->print();
delim=",";
}
ret+="}\n";
return ret;
}
std::string LIRConstant::print() {
std::string ret = "#" + std::to_string(value_);
return ret;
}
std::string LIRShift::print() {
std::string ret = name_.at(tid_)+" #" + std::to_string(amount_);
return ret;
}
std::string LIRVirtReg::print() {
std::string ret = "v" + std::to_string(rid_);
return ret;
}
std::string LIRPhysReg::print() {
std::string ret = name_.at(rid_);
return ret;
}
std::string LIRVirtFReg::print() {
std::string ret = "x" + std::to_string(frid_);
return ret;
}
std::string LIRPhysFReg::print() {
std::string ret = name_.at(frid_);
return ret;
}
void LIRBasicBlock::delete_instr(LIRInstruction* instr){
instr_list_.remove(instr);
for(auto it:instr->args_offset_use_pos_){
parent_->args_offset_.erase(it);
}
instr->remove_result_and_operands();
}
void LIRBasicBlock::replace_instr(LIRInstruction* oldinst,LIRInstruction* newinst){
auto iter = std::find(instr_list_.begin(),instr_list_.end(),oldinst);
oldinst->remove_result_and_operands();
*iter = newinst;
}
bool LIRBasicBlock::add_inst_before_br(LIRInstruction* instr){
for (auto it = instr_list_.begin(); it != instr_list_.end(); ++it) {
if ((*it)->op_id_ == LIRInstruction::LBTy) {
instr->parent_=this;
instr_list_.insert(it,instr);
return true;
}
}
return false;
}
bool LIRBasicBlock::add_inst_before(LIRInstruction *instr, LIRInstruction *dst){
for (auto it = instr_list_.begin(); it != instr_list_.end(); ++it) {
if ((*it) == dst) {
instr->parent_=this;
instr_list_.insert(it,instr);
return true;
}
}
return false;
}
bool LIRBasicBlock::add_inst_after(LIRInstruction *instr, LIRInstruction *dst){
if(dst->op_id_==LIRInstruction::LBTy){
return this->add_inst_before(instr, dst);
}
for (auto it = instr_list_.begin(); it != instr_list_.end(); ++it) {
if ((*it) == dst) {
it++;
instr->parent_=this;
instr_list_.insert(it,instr);
return true;
}
}
return false;
}
void LIRBasicBlock::add_inst_back(LIRInstruction* instr) {
instr->parent_=this;
instr_list_.push_back(instr);
}
void LIRBasicBlock::add_inst_front(LIRInstruction* instr){
instr->parent_=this;
instr_list_.push_front(instr);
}

539
src/arm/lir.h
Unescape View File

@ -1,539 +0,0 @@
#ifndef _LIR_H_
#define _LIR_H_
#include <cassert>
#include <iostream>
#include <list>
#include <map>
#include <set>
#include <sstream>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
#include <memory>
#include <stdexcept>
#include "ir.h"
class LIROperand;
class LIRConstant;
class LIRVirtReg;
class LIRPhysReg;
class LIRInstruction;
class LIRIntInst;
class LIRFloatInst;
class LIRVmrsInst;
class LIRLdrInst;
class LIRVldrInst;
class LIRStrInst;
class LIRVstrInst;
class LIRBInst;
class LIRBlInst;
class LIRPushInst;
class LIRPopInst;
class LIRDataDef;
class LIRLabel;
class LIRGlobalVariable;
class LIRBasicBlock;
class LIRFunction;
struct LIRUse {
LIRInstruction* val_;
int arg_no_;
LIRUse(LIRInstruction* val, int no) : val_(val), arg_no_(no) {}
};
class LIRDataDef {
public:
enum LIRDataDefTy { LWordTy, LZeroTy };
explicit LIRDataDef(LIRDataDefTy tid, unsigned expr) : tid_(tid), expr_(expr) {}
~LIRDataDef() = default;
std::string print();
LIRDataDefTy tid_;
unsigned expr_;
};
class LIROperand {
public:
enum LIROprTy {
LOVirtRegTy,
LOVirtFRegTy,
LOPhysRegTy,
LOPhysFRegTy,
LOConstantTy,
LOShiftTy,
LFunctionTy,
LBasicBlockTy,
LGlobalVariableTy
};
explicit LIROperand(LIROprTy tid) : tid_(tid) {}
~LIROperand() = default;
virtual std::string print() = 0;
std::list<LIRUse>::iterator add_use(LIRInstruction* val, int arg_no) {
use_list_.emplace_back(val, arg_no);
std::list<LIRUse>::iterator re = use_list_.end();
return --re;
}
void remove_use(std::list<LIRUse>::iterator it) {
use_list_.erase(it);
}
LIROprTy tid_;
std::list<LIRUse> use_list_;
};
class LIRConstant : public LIROperand {
public:
LIRConstant(int val) : LIROperand(LOConstantTy), value_(val) {}
~LIRConstant() = default;
virtual std::string print() override;
int value_;
};
class LIRShift : public LIROperand {
public:
enum LIRShiftTy { LSAsrTy, LSLslTy, LSLsrTy, LSRorTy };
LIRShift(LIRShiftTy tid, int amount) : LIROperand(LOShiftTy), tid_(tid), amount_(amount) {}
~LIRShift() = default;
const static std::map<LIRShiftTy, std::string> name_;
virtual std::string print() override;
LIRShiftTy tid_;
int amount_;
};
class LIRVirtReg : public LIROperand {
public:
LIRVirtReg(int rid) : LIROperand(LOVirtRegTy), rid_(rid) {}
~LIRVirtReg() = default;
virtual std::string print() override;
int rid_;
};
class LIRPhysReg : public LIROperand {
public:
LIRPhysReg(int rid) : LIROperand(LOPhysRegTy), rid_(rid) {}
~LIRPhysReg() = default;
const static std::map<int, std::string> name_;
virtual std::string print() override;
int rid_;
};
class LIRVirtFReg : public LIROperand {
public:
LIRVirtFReg(int frid) : LIROperand(LOVirtFRegTy), frid_(frid) {}
~LIRVirtFReg() = default;
virtual std::string print() override;
int frid_;
};
class LIRPhysFReg : public LIROperand {
public:
LIRPhysFReg(int frid) : LIROperand(LOPhysFRegTy), frid_(frid) {}
~LIRPhysFReg() = default;
const static std::map<int, std::string> name_;
virtual std::string print() override;
int frid_;
};
class LIRModule {
public:
explicit LIRModule() {
total_rid_ = 0;
total_frid_ = 0;
}
~LIRModule() {}
virtual std::string print();
void add_global_variable(LIRGlobalVariable* g) { global_list_.push_back(g); }
void add_function(LIRFunction* f) { function_list_.push_back(f); }
LIRConstant* get_LIRConstant(int val) {
if (!LIRConstant_map_.count(val)) {
LIRConstant_map_[val] = new LIRConstant(val);
}
return LIRConstant_map_[val];
}
LIRVirtReg* get_LIRVirtReg(int rid) { return LIRVirtReg_map_.at(rid); }
LIRVirtReg* get_LIRVirtReg() {
int rid = total_rid_++;
LIRVirtReg_map_[rid] = new LIRVirtReg(rid);
return LIRVirtReg_map_[rid];
}
LIRPhysReg* get_LIRPhysReg(int rid) {
if (!LIRPhysReg_map_.count(rid)) {
LIRPhysReg_map_[rid] = new LIRPhysReg(rid);
}
return LIRPhysReg_map_[rid];
}
LIRVirtFReg* get_LIRVirtFReg(int frid) { return LIRVirtFReg_map_.at(frid); }
LIRVirtFReg* get_LIRVirtFReg() {
int frid = total_frid_++;
LIRVirtFReg_map_[frid] = new LIRVirtFReg(frid);
return LIRVirtFReg_map_[frid];
}
LIRPhysFReg* get_LIRPhysFReg(int frid) {
if (!LIRPhysFReg_map_.count(frid)) {
LIRPhysFReg_map_[frid] = new LIRPhysFReg(frid);
}
return LIRPhysFReg_map_[frid];
}
LIRDataDef* get_LIRDataDef(LIRDataDef::LIRDataDefTy tid, int expr) {
if (!LIRDataDef_map_.count({tid, expr})) {
LIRDataDef_map_[{tid, expr}] = new LIRDataDef(tid, expr);
}
return LIRDataDef_map_[{tid, expr}];
}
LIRShift* get_LIRShift(LIRShift::LIRShiftTy tid, int amount) {
if (!LIRShift_map_.count({tid, amount})) {
LIRShift_map_[{tid, amount}] = new LIRShift(tid, amount);
}
return LIRShift_map_[{tid, amount}];
}
std::vector<LIRGlobalVariable*> global_list_;
std::vector<LIRFunction*> function_list_;
std::map<int, LIRConstant*> LIRConstant_map_;
std::map<int, LIRVirtReg*> LIRVirtReg_map_;
std::map<int, LIRPhysReg*> LIRPhysReg_map_;
std::map<int, LIRVirtFReg*> LIRVirtFReg_map_;
std::map<int, LIRPhysFReg*> LIRPhysFReg_map_;
std::map<std::pair<LIRShift::LIRShiftTy, int>, LIRShift*> LIRShift_map_;
std::map<std::pair<LIRDataDef::LIRDataDefTy, int>, LIRDataDef*> LIRDataDef_map_;
int total_rid_;
int total_frid_;
};
class LIRLabel : public LIROperand {
public:
LIRLabel(LIROprTy tid, const std::string& name) : LIROperand(tid), name_(name) {}
~LIRLabel() = default;
virtual std::string print() = 0;
std::string name_;
};
class LIRGlobalVariable : public LIRLabel {
public:
enum LIRDataSectionTy { LDataTy, LBssTy };
LIRGlobalVariable(std::string name, LIRModule* m, LIRDataSectionTy tid) : LIRLabel(LGlobalVariableTy, name), tid_(tid), parent_(m) { m->add_global_variable(this); }
void add_data_def(LIRDataDef* dd) { init_val_.push_back(dd); }
virtual std::string print() override;
LIRDataSectionTy tid_;
LIRModule* parent_;
std::vector<LIRDataDef*> init_val_;
};
class LIRFunction : public LIRLabel {
public:
LIRFunction(const std::string& name, LIRModule* m, int has_result, int num_args) : LIRLabel(LFunctionTy, name), parent_(m), has_result_(has_result), num_args_(num_args) { parent_->add_function(this); }
LIRFunction(const std::string& name, int has_result, int num_args) : LIRLabel(LFunctionTy, name), parent_(nullptr), has_result_(has_result), num_args_(num_args) { }
~LIRFunction();
virtual std::string print() override;
void add_basic_block(LIRBasicBlock* bb) { basic_blocks_.push_back(bb); }
std::vector<LIRBasicBlock*> basic_blocks_;
int has_result_;
int num_args_;
LIRModule* parent_;
std::map<void*, int> var_offset_;
bool is_libfunc(){
if (name_ == "putint" || name_ == "putch" || name_ == "putarray" || name_ == "_sysy_starttime" || name_ == "_sysy_stoptime" || name_ == "__aeabi_memclr4" || name_ == "__aeabi_memset4" || name_ == "__aeabi_memcpy4"
||name_ == "getint" || name_ == "getch" || name_ == "getarray"
||name_ == "getfloat" ||name_=="getfarray"||name_ == "putfloat" || name_ == "putfarray"){
return true;
}else{
return false;
}
}
int stackframe_args_size_=0;
std::vector<LIROperand*> stackframe_saveregs_;
std::vector<std::pair<AllocaInst*,int>> stackframe_allocas_;
std::vector<LIROperand*> stackframe_spills_;
std::map<AllocaInst*, int> allocas_offset_;
int allocas_offset_end_=0;
std::vector<int> temps_offset_;
int temps_offset_end_=0;
std::map<LIROperand*, int> spills_offset_;
int spills_offset_end_=0;
int stackframe_offset_end_=0;
int saveregs_offset_end_=0;
int args_offset_end_=0;
std::map<LIRInstruction*,int> args_offset_;
std::vector<LIROperand*> args_passmethod_;
};
class LIRBasicBlock : public LIRLabel {
public:
explicit LIRBasicBlock(const std::string& name, LIRFunction* f) : LIRLabel(LBasicBlockTy, ".LBB."+f->name_+"."+name), parent_(f) { f->add_basic_block(this); }
void add_inst_back(LIRInstruction* instr) ;
void add_pre_basic_block(LIRBasicBlock* bb) { pre_bbs_.push_back(bb); }
void add_succ_basic_block(LIRBasicBlock* bb) { succ_bbs_.push_back(bb); }
void delete_instr(LIRInstruction* instr);
void replace_instr(LIRInstruction* oldinst,LIRInstruction* newinst);
void add_inst_front(LIRInstruction* instr);
bool add_inst_before_br(LIRInstruction* instr);
bool add_inst_before(LIRInstruction *instr, LIRInstruction *dst);
bool add_inst_after(LIRInstruction *instr, LIRInstruction *dst);
virtual std::string print() override;
std::list<LIRInstruction*> instr_list_;
LIRFunction* parent_;
int bb_idx_;
std::vector<LIRBasicBlock*> pre_bbs_;
std::vector<LIRBasicBlock*> succ_bbs_;
int incomingForwardBranches = 0;
int loopIdx = 0;
int loopDepth = 0;
int getLoopIndex() const { return loopIdx; }
int getLoopDepth() const { return loopDepth; }
void setLoopIndex(int idx) { loopIdx = idx; }
void setLoopDepth(int depth) { loopDepth = depth; }
void setIncomingForwardBranches(int num) { incomingForwardBranches = num; }
void decreaseForwardBranches() { incomingForwardBranches -= 1; }
bool isForwardBranchesEQZero() const { return incomingForwardBranches == 0; }
};
class LIRInstruction {
public:
enum LIRInstTy { LAddTy, LSubTy,LRsbTy, LMulTy, LMlaTy,LMlsTy,LSdivTy,LUdivTy,LAndTy,LOrrTy,LEorTy, LLslTy, LLsrTy, LAsrTy,LRorTy, LBTy,LBlTy,LBxTy, LMovTy,LVmovTy,LVmovf32Ty,LMov32Ty, LLdrTy,LVldrTy, LStrTy,LVstrTy, LPushTy, LPopTy,LVpushTy,LVpopTy, LCmpTy,LVcmpTy,LVaddTy,LVsubTy,LVdivTy,LVmulTy,LVmlaTy,LVmlsTy,LVnegTy,LVcvtFSTy,LVcvtSFTy,LVmrsTy };
enum LIRCondTy { LCondGT, LCondGE, LCondLT, LCondLE, LCondHI, LCondCS, LCondCC, LCondLS, LCondEQ, LCondNE, LCondVC, LCondVS, LCondNone };
enum LIRAddrTy { LRegisterOffsetTy, LPreIndexedTy, LPostIndexedTy };
const static std::map<LIRInstTy, std::string> inst_name_;
const static std::map<LIRCondTy, std::string> cond_name_;
LIRInstruction(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, int num_ops, LIRBasicBlock* bb) : op_id_(op_id), cond_id_(cond_id), result_(result), num_ops_(num_ops), parent_(bb) {
operands_.resize(num_ops_, nullptr);
opr_use_pos_.resize(num_ops_);
parent_->add_inst_back(this);
if (result != nullptr) {
res_use_pos_ = result->add_use(this, -1);
}
}
LIRInstruction(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, int num_ops) : op_id_(op_id), cond_id_(cond_id), result_(result), num_ops_(num_ops), parent_(nullptr) {
operands_.resize(num_ops_, nullptr);
opr_use_pos_.resize(num_ops_);
if (result != nullptr) {
res_use_pos_ = result->add_use(this, -1);
}
}
void set_operand(int i, LIROperand* v) {
operands_[i] = v;
opr_use_pos_[i] = v->add_use(this, i);
}
void remove_operand(int i){
operands_[i]->remove_use(opr_use_pos_[i]);
operands_[i]=nullptr;
}
void remove_operand_real(int i) {
operands_[i]->remove_use(opr_use_pos_[i]);
operands_.erase(operands_.begin() + i);
opr_use_pos_.erase(opr_use_pos_.begin() + i);
num_ops_ = operands_.size();
}
void set_result(LIROperand* v) {
result_ = v;
res_use_pos_ = v->add_use(this, -1);
}
void remove_result(){
result_->remove_use(res_use_pos_);
result_=nullptr;
}
void remove_result_and_operands() {
if(result_!=nullptr){
remove_result();
}
for (size_t i = 0; i < operands_.size(); i++ ) {
remove_operand(i);
}
}
std::vector<LIROperand*> get_operands_and_result(){
std::vector<LIROperand*> ans(operands_);
if(result_!=nullptr){
ans.push_back(result_);
}
return ans;
}
LIROperand* get_operand(int i) const { return operands_[i]; }
virtual std::string print() = 0;
LIRBasicBlock* parent_;
LIRInstTy op_id_;
LIRCondTy cond_id_;
int num_ops_;
LIROperand* result_;
std::vector<LIROperand*> operands_;
std::list<LIRUse>::iterator res_use_pos_;
std::vector<std::list<LIRUse>::iterator> opr_use_pos_;
std::vector<std::map<LIRInstruction*,int>::iterator> args_offset_use_pos_;
};
class LIRIntInst : public LIRInstruction {
public:
LIRIntInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 2, bb) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
LIRIntInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 2) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
LIRIntInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 1, bb) { set_operand(0, v1); }
LIRIntInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 1) { set_operand(0, v1); }
LIRIntInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 3, bb) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
set_operand(2, v3);
}
LIRIntInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 3) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
set_operand(2, v3);
}
virtual std::string print() override;
};
class LIRFloatInst : public LIRInstruction {
public:
LIRFloatInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 2, bb) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
LIRFloatInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 2) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
LIRFloatInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 1, bb) { set_operand(0, v1); }
LIRFloatInst(LIRInstTy op_id, LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) : LIRInstruction(op_id, cond_id, result, 1) { set_operand(0, v1); }
virtual std::string print() override;
};
class LIRMovInst : public LIRInstruction {
public:
LIRMovInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LMovTy, cond_id, result, 1, bb) { set_operand(0, v1); }
LIRMovInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) : LIRInstruction(LMovTy, cond_id, result, 1) { set_operand(0, v1); }
virtual std::string print() override;
};
class LIRVmovInst : public LIRInstruction {
public:
LIRVmovInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LVmovTy, cond_id, result, 1, bb) { set_operand(0, v1); }
LIRVmovInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) : LIRInstruction(LVmovTy, cond_id, result, 1) { set_operand(0, v1); }
virtual std::string print() override;
};
class LIRVmovf32Inst : public LIRInstruction {
public:
LIRVmovf32Inst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LVmovf32Ty, cond_id, result, 1, bb) { set_operand(0, v1); }
LIRVmovf32Inst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) : LIRInstruction(LVmovf32Ty, cond_id, result, 1) { set_operand(0, v1); }
virtual std::string print() override;
};
class LIRMov32Inst : public LIRInstruction {
public:
LIRMov32Inst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIRConstant* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LMov32Ty, cond_id, result, 1, bb){ set_operand(0, v1); }
LIRMov32Inst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIRConstant* v1) : LIRInstruction(LMov32Ty, cond_id, result, 1){ set_operand(0, v1); }
LIRMov32Inst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIRFunction* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LMov32Ty, cond_id, result, 1, bb) { set_operand(0, v1); }
LIRMov32Inst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIRGlobalVariable* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LMov32Ty, cond_id, result, 1, bb) { set_operand(0, v1); }
virtual std::string print() override;
};
class LIRLdrInst : public LIRInstruction {
public:
LIRLdrInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIRAddrTy addr_tid, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LLdrTy, cond_id, result, 2, bb), addr_tid_(addr_tid) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
LIRLdrInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIRAddrTy addr_tid) : LIRInstruction(LLdrTy, cond_id, result, 2), addr_tid_(addr_tid) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
virtual std::string print() override;
LIRAddrTy addr_tid_;
};
class LIRVldrInst : public LIRInstruction {
public:
LIRVldrInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LVldrTy, cond_id, result, 2, bb) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
LIRVldrInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) : LIRInstruction(LVldrTy, cond_id, result, 2) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
virtual std::string print() override;
};
class LIRStrInst : public LIRInstruction {
public:
LIRStrInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3, LIRAddrTy addr_tid, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LStrTy, cond_id, nullptr, 3, bb), addr_tid_(addr_tid) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
set_operand(2, v3);
}
LIRStrInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3, LIRAddrTy addr_tid) : LIRInstruction(LStrTy, cond_id, nullptr, 3), addr_tid_(addr_tid) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
set_operand(2, v3);
}
virtual std::string print() override;
LIRAddrTy addr_tid_;
};
class LIRVstrInst : public LIRInstruction {
public:
LIRVstrInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LVstrTy, cond_id, nullptr, 3, bb) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
set_operand(2, v3);
}
LIRVstrInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3) : LIRInstruction(LVstrTy, cond_id, nullptr, 3) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
set_operand(2, v3);
}
virtual std::string print() override;
};
class LIRBInst : public LIRInstruction {
public:
LIRBInst(LIRCondTy cond_id, LIRBasicBlock* target_bb, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LBTy, cond_id, nullptr, 1, bb) {set_operand(0,target_bb);}
virtual std::string print() override;
};
class LIRBlInst : public LIRInstruction {
public:
LIRBlInst(LIRCondTy cond_id, LIRFunction* target_func, bool result_unused, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LBlTy, cond_id, nullptr, 1, bb),result_unused_(result_unused) {set_operand(0,target_func);}
LIRBlInst(LIRCondTy cond_id, LIRFunction* target_func, bool result_unused) : LIRInstruction(LBlTy, cond_id, nullptr, 1),result_unused_(result_unused) {set_operand(0,target_func);}
virtual std::string print() override;
bool result_unused_;
};
class LIRBxInst : public LIRInstruction {
public:
LIRBxInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LBxTy, cond_id, nullptr, 1, bb) {set_operand(0,v1);}
LIRBxInst(LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1) : LIRInstruction(LBxTy, cond_id, nullptr, 1) {set_operand(0,v1);}
virtual std::string print() override;
};
class LIRVmrsInst : public LIRInstruction {
public:
LIRVmrsInst(LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LVmrsTy, LCondNone, nullptr, 0, bb) {}
virtual std::string print() override;
};
class LIRPushInst : public LIRInstruction {
public:
LIRPushInst(LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand*>& reglist, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LPushTy, cond_id, nullptr, reglist.size(), bb) {
for (int i = 0; i < reglist.size(); ++i) {
set_operand(i, reglist[i]);
}
}
LIRPushInst(LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand*>& reglist) : LIRInstruction(LPushTy, cond_id, nullptr, reglist.size()) {
for (int i = 0; i < reglist.size(); ++i) {
set_operand(i, reglist[i]);
}
}
virtual std::string print() override;
};
class LIRPopInst : public LIRInstruction {
public:
LIRPopInst(LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand*>& reglist, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LPopTy, cond_id, nullptr, reglist.size(), bb) {
for (int i = 0; i < reglist.size(); ++i) {
set_operand(i, reglist[i]);
}
}
LIRPopInst(LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand*>& reglist) : LIRInstruction(LPopTy, cond_id, nullptr, reglist.size()) {
for (int i = 0; i < reglist.size(); ++i) {
set_operand(i, reglist[i]);
}
}
virtual std::string print() override;
};
class LIRVpushInst : public LIRInstruction {
public:
LIRVpushInst(LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand*>& reglist, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LVpushTy, cond_id, nullptr, reglist.size(), bb) {
for (int i = 0; i < reglist.size(); ++i) {
set_operand(i, reglist[i]);
}
}
LIRVpushInst(LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand*>& reglist) : LIRInstruction(LVpushTy, cond_id, nullptr, reglist.size()) {
for (int i = 0; i < reglist.size(); ++i) {
set_operand(i, reglist[i]);
}
}
virtual std::string print() override;
};
class LIRVpopInst : public LIRInstruction {
public:
LIRVpopInst(LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand*>& reglist, LIRBasicBlock* bb) : LIRInstruction(LVpopTy, cond_id, nullptr, reglist.size(), bb) {
for (int i = 0; i < reglist.size(); ++i) {
set_operand(i, reglist[i]);
}
}
LIRVpopInst(LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand*>& reglist) : LIRInstruction(LVpopTy, cond_id, nullptr, reglist.size()) {
for (int i = 0; i < reglist.size(); ++i) {
set_operand(i, reglist[i]);
}
}
virtual std::string print() override;
};
#endif

89
src/arm/lirstmtbuilder.h
Unescape View File

@ -1,89 +0,0 @@
#ifndef SYSYCOMPILER_LIRSTMTBUILDER_H
#define SYSYCOMPILER_LIRSTMTBUILDER_H
#include "ir.h"
#include "lir.h"
#include "regalloc.h"
class LIRStmtBuilder {
public:
LIRBasicBlock* BB_;
Module* m_;
LIRModule* lirm_;
RegAlloc* ra_;
bool is_o2_;
bool print_s_verbosity_;
std::map<GlobalVariable*, LIRGlobalVariable*> gv_map_;
std::map<Function*, LIRFunction*> func_map_;
std::map<Argument*, LIROperand*> arg_map_;
std::map<BasicBlock*, LIRBasicBlock*> bb_map_;
std::map<Instruction*, LIROperand*> inst_map_;
LIRStmtBuilder(Module* m,bool psv,bool is_o2) : m_(m),print_s_verbosity_(psv),is_o2_(is_o2){
lirm_=new LIRModule();
ra_=nullptr;
BB_=nullptr;
};
~LIRStmtBuilder() = default;
void build_lir();
void build_asm();
void global_arr_init(LIRGlobalVariable* lirgv, Constant* gv);
int calc_type_size(Type* ty);
bool is_constant_all_zero(Constant* gv);
LIRBasicBlock* get_insert_block() { return this->BB_; }
void set_insert_point(LIRBasicBlock* bb) { this->BB_ = bb; }
void build_instr(std::list<Instruction*>::iterator iter3);
void remove_useless_insts();
void remove_redundant_load_store();
void combine_mul_addsub();
void resolve_function_header();
void resolve_imm();
void resolve_libfunc();
LIROperand* get_LIROpnd(Value *v);
LIRFunction *getLFunction(Function *ori) {
assert(func_map_.find(ori) != func_map_.end() && "Can't get function mapping");
return func_map_.at(ori);
}
LIRBasicBlock *getLBB(BasicBlock *bb) {
assert(bb_map_.find(bb) != bb_map_.end() && "Can't get basic block mapping");
return bb_map_.at(bb);
}
LIRIntInst* create_add(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LAddTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_add(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2,LIROperand* v3) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LAddTy, cond_id, result, v1, v2,v3, this->BB_); }
LIRIntInst* create_sub(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LSubTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_rsb(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LRsbTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_mul(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LMulTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_mla(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LMlaTy, cond_id, result, v1, v2,v3, this->BB_); }
LIRIntInst* create_mls(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LMlsTy, cond_id, result, v1, v2,v3, this->BB_); }
LIRIntInst* create_sdiv(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LSdivTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_udiv(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LUdivTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_and(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LAndTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_orr(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LOrrTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_eor(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LEorTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_lsl(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LLslTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_lsr(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LLsrTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_asr(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LAsrTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRIntInst* create_ror(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LRorTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRFloatInst* create_vadd(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRFloatInst(LIRInstruction::LVaddTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRFloatInst* create_vsub(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRFloatInst(LIRInstruction::LVsubTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRFloatInst* create_vmul(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRFloatInst(LIRInstruction::LVmulTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRFloatInst* create_vdiv(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRFloatInst(LIRInstruction::LVdivTy, cond_id, result, v1, v2, this->BB_); }
LIRFloatInst* create_vneg(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) { return new LIRFloatInst(LIRInstruction::LVnegTy, cond_id, result, v1, this->BB_); }
LIRFloatInst* create_vcvtfs(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) { return new LIRFloatInst(LIRInstruction::LVcvtFSTy, cond_id, result, v1, this->BB_); }
LIRFloatInst* create_vcvtsf(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) { return new LIRFloatInst(LIRInstruction::LVcvtSFTy, cond_id, result, v1, this->BB_); }
LIRIntInst* create_cmp(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRIntInst(LIRInstruction::LCmpTy, cond_id, nullptr, v1, v2, this->BB_); }
LIRFloatInst* create_vcmp(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRFloatInst(LIRInstruction::LVcmpTy, cond_id, nullptr, v1, v2, this->BB_); }
LIRVmrsInst* create_vmrs() { return new LIRVmrsInst(this->BB_); }
LIRMovInst* create_mov(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) { return new LIRMovInst(cond_id, result,v1, this->BB_); }
LIRVmovInst* create_vmov(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) { return new LIRVmovInst(cond_id, result,v1, this->BB_); }
LIRVmovf32Inst* create_vmovf32(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1) { return new LIRVmovf32Inst(cond_id, result,v1, this->BB_); }
LIRMov32Inst* create_mov32(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIRConstant* v1) { return new LIRMov32Inst(cond_id, result,v1, this->BB_); }
LIRMov32Inst* create_mov32(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIRFunction* v1) { return new LIRMov32Inst(cond_id, result,v1, this->BB_); }
LIRMov32Inst* create_mov32(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIRGlobalVariable* v1) { return new LIRMov32Inst(cond_id, result,v1, this->BB_); }
LIRLdrInst* create_ldr(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIRInstruction::LIRAddrTy addr_tid) { return new LIRLdrInst(cond_id, result,v1, v2,addr_tid, this->BB_); }
LIRVldrInst* create_vldr(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* result, LIROperand* v1, LIROperand* v2) { return new LIRVldrInst(cond_id, result,v1, v2, this->BB_); }
LIRStrInst* create_str(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3, LIRInstruction::LIRAddrTy addr_tid) { return new LIRStrInst(cond_id, v1,v2,v3,addr_tid, this->BB_); }
LIRVstrInst* create_vstr(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIROperand* v1, LIROperand* v2, LIROperand* v3) { return new LIRVstrInst(cond_id, v1,v2,v3, this->BB_); }
LIRBInst* create_b(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIRBasicBlock* target_bb){return new LIRBInst(cond_id,target_bb,this->BB_);}
LIRBlInst* create_bl(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, LIRFunction* target_func,bool result_unused){return new LIRBlInst(cond_id,target_func,result_unused,this->BB_);}
LIRPushInst *create_push(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand *> &reglist) {return new LIRPushInst(cond_id,reglist,this->BB_);}
LIRPopInst *create_pop(LIRInstruction::LIRCondTy cond_id, const std::vector<LIROperand *> &reglist) {return new LIRPopInst(cond_id,reglist,this->BB_);}
};
#endif

729
src/arm/regalloc.cpp
Unescape View File

@ -1,729 +0,0 @@
#include "regalloc.h"
int RegAlloc::getReg(LIROperand* opnd, LIRInstruction* inst) {
if(is_o2_){
if(!inst){
return 0;
}
if(!opnd){
return 0;
}
if( !isRelevant(opnd,inst)){
return 0;
}
Pii* itv = opnd_inst_in_itv[opnd][inst];
if(!itv){
return 0;
}else{
if(final_result_.count(itv)==0){
return 0;
}else if(final_result_[itv]==0){
return 0;
}
return final_result_[itv];
}
}else{
return REGALLOC_SPILL;
}
}
/** 分配寄存器的执行函数 */
void RegAlloc::run() {
if(lirf_ && lirm_){
if(is_o2_){
// 函数优化
assignForFunc();
}
process_code();
}else {
if(!lirf_){
}
if(!lirm_){
}
}
}
/** 函数体优化 */
void RegAlloc::assignForFunc() {
preF();
computeBlockOrder();
live_analyse();
linearScan();
}
void RegAlloc::live_analyse() {
live_analyse_1();
if(!retBB){
// 无返回块
}
else if(retBB!=basicBlocksOrder.back()){
// 返回块不是最后一个基本块
}
live_analyse_2();
live_analyse_3();
}
/** 分析并添加基本块的live_in */
void RegAlloc::live_analyse_1() {
unsigned int inst_idx = INST_GAP;
for (std::vector<LIRBasicBlock *>::iterator iter2 = basicBlocksOrder.begin(); iter2 != basicBlocksOrder.end(); iter2++) {
LIRBasicBlock *bb = *iter2;
bool isFirstInst = true;
std::unordered_map<LIROperand*,unsigned int> phys_reg_mark;
LIRInstruction *last_inst = nullptr, *llast_inst = nullptr;
for (std::list<LIRInstruction*>::iterator iter3 = bb->instr_list_.begin(); iter3 != bb->instr_list_.end(); inst_idx+=INST_GAP,iter3++) {
// 为每个指令分配唯一索引
LIRInstruction *inst = *iter3;
instIdx[inst] = inst_idx;
idxInst[inst_idx] = inst;
if (isFirstInst) {
isFirstInst = false;
bbInterval[bb].first = inst_idx;
}
if(inst->op_id_ == LIRInstruction::LBlTy){
LIRFunction* func_opnd = dynamic_cast<LIRFunction*>(inst->get_operand(0));
if(!func_opnd){
}
for(auto & it : phys_reg_mark){
addIntervalAtBack_positive(it.first, it.second, inst_idx);
}
// 初始化物理寄存器记录器
phys_reg_mark.clear();
int cond = is_KF_hasR_noUse(inst);
if(cond!=0){
addIntervalAtBack_positive(cond, inst_idx);
}
}
for (LIROperand *opnd: inst->operands_) {
if(opnd->tid_==LIROperand::LOVirtRegTy){
// 为虚拟寄存器
if (live_def[bb].count(opnd) == 0) {
live_use[bb].emplace_back(opnd);
}
}
else if(opnd->tid_==LIROperand::LOVirtFRegTy){
// 为虚拟浮点寄存器
if (live_def[bb].count(opnd) == 0) {
live_use[bb].emplace_back(opnd);
}
}
else if(opnd->tid_==LIROperand::LOPhysRegTy && dynamic_cast<LIRPhysReg*>(opnd)->rid_ <= TOP_LIMIT_PHYS_REG){
// 低于物理寄存器上限
if(bb==initBB){
// 为入口块则直接将其添加到记录中
addIntervalAtBack_positive(opnd, bbInterval[initBB].first, inst_idx);
}
else {
// 先标记计算结果再添加到记录中
int rid = dynamic_cast<LIRPhysReg*>(opnd)->rid_;
std::list<Pii> &intervals_physreg = intervals_token_phys_reg[rid];
if(rid == 1){
if(last_inst && last_inst->op_id_ == LIRInstruction::LBlTy && dynamic_cast<LIRFunction*>(last_inst->get_operand(0))->has_result_==1){
addIntervalAtBack_positive(opnd, inst_idx - INST_GAP, inst_idx);
}else if(llast_inst && llast_inst->op_id_ == LIRInstruction::LBlTy && dynamic_cast<LIRFunction*>(llast_inst->get_operand(0))->has_result_==1){
addIntervalAtBack_positive(opnd, inst_idx - INST_GAP-INST_GAP, inst_idx);
}else{
}
}else{
}
}
}
else if(opnd->tid_==LIROperand::LOPhysFRegTy && dynamic_cast<LIRPhysFReg*>(opnd)->frid_ >= BOTTOM_LIMIT_PHYS_FREG){
// 高于浮点物理寄存器下限
if(bb==initBB){
addIntervalAtBack_positive(opnd, bbInterval[initBB].first, inst_idx);
}
else{
int frid = dynamic_cast<LIRPhysFReg*>(opnd)->frid_;
std::list<Pii> &intervals_physreg = intervals_token_phys_reg[frid];
if(frid == -1){
if( last_inst && last_inst->op_id_ == LIRInstruction::LBlTy && dynamic_cast<LIRFunction*>(last_inst->get_operand(0))->has_result_==2){
addIntervalAtBack_positive(opnd, inst_idx - INST_GAP, inst_idx);
}else if( llast_inst && llast_inst->op_id_ == LIRInstruction::LBlTy && dynamic_cast<LIRFunction*>(llast_inst->get_operand(0))->has_result_==2){
addIntervalAtBack_positive(opnd, inst_idx - INST_GAP - INST_GAP, inst_idx);
}else{
}
}else{
}
}
}
}
if(inst->result_){
// 指令有计算结果，符合条件时记录此指令会调用某个寄存器
LIROperand * def_opnd = inst->result_;
if(def_opnd->tid_ == LIROperand::LOPhysRegTy && dynamic_cast<LIRPhysReg*>(def_opnd)->rid_ <= TOP_LIMIT_PHYS_REG){
if(phys_reg_mark.count(def_opnd) != 0){
}
phys_reg_mark[def_opnd] = inst_idx;
}
else if(def_opnd->tid_ == LIROperand::LOPhysFRegTy && dynamic_cast<LIRPhysFReg*>(def_opnd)->frid_ >= BOTTOM_LIMIT_PHYS_FREG){
if(phys_reg_mark.count(def_opnd) != 0){
}
phys_reg_mark[def_opnd] = inst_idx;
}else if(def_opnd->tid_==LIROperand::LOVirtRegTy || def_opnd->tid_==LIROperand::LOVirtFRegTy){
live_def[bb].emplace(def_opnd);
}
}
llast_inst = last_inst;
last_inst = inst;
}
if(bb==retBB && isFirstInst ) {
bbInterval[bb].first = inst_idx;
bbInterval[bb].second = inst_idx;
}
else if(bb==initBB && isFirstInst){
bbInterval[bb].first = 0;
bbInterval[bb].second = 0;
}
else{
bbInterval[bb].second = inst_idx - INST_GAP;
}
// 记录基本块入口的活跃变量
live_in[bb] = std::vector< LIROperand*>(live_use[bb].begin(), live_use[bb].end());
if(!phys_reg_mark.empty()){
if(bb==retBB && phys_reg_mark.size()==1){
auto it = phys_reg_mark.begin();
addIntervalAtBack_positive(it->first, it->second, bbInterval[retBB].second);
}else if(bb!=retBB){
// 错误诊断
}else{
}
}
}
}
/** 分析基本块的live_out */
void RegAlloc::live_analyse_2() {
bool change = true;
// 迭代计算，结合基本块输出的变量和后继基本块的入口变量计算live_in，当迭代发生变化时继续计算，直至live_in不变
while (change) {
change = false;
for (std::vector<LIRBasicBlock*>::reverse_iterator iter2 = basicBlocksOrder.rbegin(); iter2 != basicBlocksOrder.rend(); iter2++) {
LIRBasicBlock* bb = *iter2;
std::vector< LIROperand*> new_out;
std::vector< LIRBasicBlock*> sbb_vec = bb->succ_bbs_;
if (!sbb_vec.empty()) {
for ( LIRBasicBlock* sbb_ptr : sbb_vec) {
std::vector< LIROperand*> temp;
temp.resize(live_in[sbb_ptr].size()+new_out.size());
std::sort(live_in[sbb_ptr].begin(), live_in[sbb_ptr].end());
auto temp_end = std::set_union(live_in[sbb_ptr].begin(), live_in[sbb_ptr].end(), new_out.begin(), new_out.end(), temp.begin());
new_out = std::vector< LIROperand*>(temp.begin(), temp_end);
}
}
if (new_out != live_out[bb]) {
change = true;
live_out[bb] = new_out;
std::vector< LIROperand*> diff, uni;
diff.resize(live_out[bb].size());
std::sort(live_out[bb].begin(), live_out[bb].end());
auto diff_end = std::set_difference(live_out[bb].begin(), live_out[bb].end(), live_def[bb].begin(), live_def[bb].end(), diff.begin());
diff.resize(diff_end-diff.begin());
uni.resize(diff.size()+live_use[bb].size());
std::sort(live_use[bb].begin(), live_use[bb].end());
std::sort(diff.begin(), diff.end());
auto uni_end = std::set_union(live_use[bb].begin(), live_use[bb].end(), diff.begin(), diff.end(), uni.begin());
live_in[bb].assign(uni.begin(), uni_end);
}
}
}
}
/** 添加live_out到寄存器中 */
void RegAlloc::live_analyse_3() {
for (std::vector<LIRBasicBlock *>::reverse_iterator iter2 = basicBlocksOrder.rbegin(); iter2 != basicBlocksOrder.rend(); iter2++) {
LIRBasicBlock *bb = *iter2;
std::vector<LIROperand *> &live_out_bb = live_out[bb];
std::set<LIROperand*> live_out_set = std::set<LIROperand*>(live_out_bb.begin(),live_out_bb.end());
unsigned int bb_begin = bbInterval[bb].first;
unsigned int bb_end = bbInterval[bb].second;
for (LIROperand *opnd : live_out_set) {
addInterval(opnd, bb_begin, bb_end, true);
}
LIRInstruction *last_inst = nullptr;
for (std::list<LIRInstruction *>::iterator iter3 = bb->instr_list_.end(); iter3 != bb->instr_list_.begin(); ) {
LIRInstruction *inst = *(--iter3);
unsigned int now_idx = getInstIdx(inst);
LIROperand *def_var = inst->result_;
if (def_var != nullptr && (def_var->tid_==LIROperand::LOVirtRegTy || def_var->tid_==LIROperand::LOVirtFRegTy)) {
// 对有计算结果且为虚拟寄存器的指令标记重新分配寄存器
opnd_inst_in_itv[def_var][inst] = cutInterval(def_var, now_idx,inst,last_inst);
}
for (LIROperand *opnd: inst->operands_) {
if(opnd->tid_==LIROperand::LOVirtRegTy || opnd->tid_==LIROperand::LOVirtFRegTy){
// 所有用到虚拟寄存器的指令标记寄存器更新
opnd_inst_in_itv[opnd][inst]= addInterval(opnd, bb_begin, now_idx, false);
}
}
last_inst = inst;
}
}
}
/** 预处理 */
void RegAlloc::preF() {
for(LIRBasicBlock* bb:lirf_->basic_blocks_){
// FEdge暂时没有用于其它地方
FEdge[bb] = bb->pre_bbs_.size();
}
}
/** 处理基本块的执行顺序 */
void RegAlloc::computeBlockOrder() {
struct WorkListElem {
LIRBasicBlock *bb;
bool operator<(const WorkListElem &rhs) const {
return bb->getLoopDepth() < rhs.bb->getLoopDepth();
}
explicit WorkListElem(LIRBasicBlock *b) : bb(b) {}
};
// 记录工作列表
std::priority_queue<WorkListElem> work_list;
initBB = lirf_->basic_blocks_[0];
work_list.emplace(initBB);
// 从函数入口开始，逐步展开所有基本块
while(!work_list.empty()){
LIRBasicBlock* bb = work_list.top().bb;
work_list.pop();
// 基本块顺序表
basicBlocksOrder.emplace_back(bb);
// 避免重复记录
basicBlocksOrderSet.emplace(bb);
findRetBB(bb);
for(auto nextBB:bb->succ_bbs_){
// 遍历后继基本块，将前向分支数减到0的基本块添加到工作列表中
if(basicBlocksOrderSet.count(nextBB)!=0) continue;
nextBB->decreaseForwardBranches();
if (nextBB->isForwardBranchesEQZero()) {
// 无分支，此时执行顺序唯一
work_list.emplace(nextBB);
}
}
}
if(lirf_->basic_blocks_.size()!=basicBlocksOrderSet.size()){
// 有未处理的基本块
LIRBasicBlock* dbgBB = nullptr;
for(auto bbb : lirf_->basic_blocks_){
if(basicBlocksOrderSet.count(bbb)==0){
// 找出异常基本块，但未进行处理
dbgBB = bbb;
}
}
}
}
void RegAlloc::dfs(LIRBasicBlock *bb) {
basicBlocksOrder.emplace_back(bb);
basicBlocksOrderSet.emplace(bb);
for(auto nextBB:bb->succ_bbs_){
if(basicBlocksOrderSet.count(nextBB)!=0) continue;
dfs(nextBB);
}
}
/**
* 为phy_reg寄存器添加begin-end的间隔
* @param phy_reg 物理寄存器
* @param begin 间隔起始位置
* @param end 间隔结束位置
*/
void RegAlloc::addIntervalAtBack_positive(LIROperand *phy_reg, unsigned int begin, unsigned int end) {
int rid;
if(phy_reg->tid_==LIROperand::LOPhysRegTy){
rid = dynamic_cast<LIRPhysReg*>(phy_reg)->rid_;
}else if (phy_reg->tid_==LIROperand::LOPhysFRegTy){
rid = dynamic_cast<LIRPhysFReg*>(phy_reg)->frid_;
} else{
// 只解析物理寄存器和浮点物理寄存器
}
std::list<Pii> &intervals_physreg = intervals_token_phys_reg[rid];
if(!intervals_physreg.empty()){
Pii &last_interval = intervals_physreg.back();
if(last_interval.second == begin){
// 与最后一个间隔合并
last_interval.second == end;
}
else if(last_interval.second < begin){
intervals_physreg.emplace_back(begin,end);
}else{
// 最后一个间隔的结束位置在此间隔的起始位置之后（重叠）
}
} else {
// 空间隔表
intervals_physreg.emplace_back(begin,end);
}
}
/**
* 在序号为cond的寄存器中添加一个间隔
* @param cond 寄存器序号
* @param inst_idx 指令序号
*/
void RegAlloc::addIntervalAtBack_positive(int cond, unsigned int inst_idx){
std::list<Pii> &intervals_physreg = intervals_token_phys_reg[cond];
intervals_physreg.emplace_back(inst_idx,inst_idx);
}
/** 添加间隔 */
RegAlloc::Pii* RegAlloc::addInterval(LIROperand *opnd, unsigned int begin, unsigned int end, bool bb_range) {
Var_live_intervals& intervals_vector = intervals[opnd];
if(!intervals_vector.empty()){
RegAlloc::Pii& last_interval = intervals_vector.back();
if(begin<last_interval.first){
last_interval.first = begin;
}
if(last_interval.second<end){
last_interval.second = end;
}
}else{
intervals_vector.push_back(Pii(begin,end));
}
return &(intervals_vector.back());
}
/** 切割间隔 */
RegAlloc::Pii* RegAlloc::cutInterval(LIROperand *var_ptr, unsigned int cut_point, LIRInstruction* inst , LIRInstruction* last_inst) {
RegAlloc::Var_live_intervals& intervals_vector = intervals[var_ptr];
if(!intervals_vector.empty()){
RegAlloc::Pii& last_interval = intervals_vector.back();
if (last_interval.first <= cut_point && cut_point <= last_interval.second) {
last_interval.first = cut_point;
return &last_interval;
}else if(cut_point<last_interval.first){
last_interval.first = cut_point;
return &last_interval;
}else{
last_interval.first = bbInterval[inst->parent_].second;
return &last_interval;
}
}else{
intervals_vector.push_back(bbInterval[inst->parent_]);
}
return &(intervals_vector.back());
}
void RegAlloc::linearScan() {
for (std::pair< LIROperand* const, Var_live_intervals>& var_intervals_pair : intervals) {
LIROperand* opnd = var_intervals_pair.first;
Var_live_intervals& intervals_vec = var_intervals_pair.second;
for (Pii& interval : intervals_vec) {
all_intervals.emplace_back(&interval);
interval_belong_umap[&interval] = opnd;
}
}
std::sort(all_intervals.begin(), all_intervals.end(),
[](Pii* a, Pii* b) { return a->first < b->first; });
final_result_[&func_end] = REGALLOC_DEF_NO_USE;
std::set< std::pair<Pii*, LIROperand*>, varIntervalsCmp> common_active;
std::unordered_map<int, int> common_phys_regs;
unsigned int common_phys_regs_freenum = 0;
std::set< std::pair<Pii*, LIROperand*>, varIntervalsCmp> float_active;
std::unordered_map<int, int> float_phys_regs;
unsigned int float_phys_regs_freenum = 0;
for (int i = 1; i <= TOP_LIMIT_PHYS_REG ; i++){
common_phys_regs[i] = 1;
common_phys_regs_freenum++;
}
for (int i = -1; i >= BOTTOM_LIMIT_PHYS_FREG ; i--){
float_phys_regs[i] = 1;
float_phys_regs_freenum++;
}
for (Pii* i : all_intervals) {
LIROperand* i_var = interval_belong_umap[i];
releaseOverdueIntervals(common_active,common_phys_regs,common_phys_regs_freenum,i,false);
releaseOverdueIntervals(float_active,float_phys_regs,float_phys_regs_freenum,i,true);
if(i_var->tid_ == LIROperand::LOVirtRegTy){
assginFreeReg(common_active,common_phys_regs,common_phys_regs_freenum,i,false);
}else if(i_var->tid_ == LIROperand::LOVirtFRegTy){
assginFreeReg(float_active,float_phys_regs,float_phys_regs_freenum,i,true);
}else{
}
}
releaseOverdueIntervals(common_active,common_phys_regs,common_phys_regs_freenum,&func_end,false);
releaseOverdueIntervals(float_active,float_phys_regs,float_phys_regs_freenum,&func_end,true);
if(float_phys_regs_freenum!=PHYS_FREG_NUM){
}
if(common_phys_regs_freenum!=PHYS_REG_NUM){
}
}
void RegAlloc::releaseOverdueIntervals(std::set<std::pair<Pii *, LIROperand *>, varIntervalsCmp> &common_active,
std::unordered_map<int, int> &common_phys_regs, unsigned int &num, Pii* now_interval, bool isf) {
for (std::set<std::pair<Pii*, LIROperand*>>::iterator j_iter = common_active.begin(); j_iter != common_active.end();) {
Pii* pii_ptr = j_iter->first;
if (pii_ptr->second > now_interval->first) {
break;
} else {
LIROperand* temp_var = j_iter->second;
int reg_num = assignReg[temp_var];
common_phys_regs[reg_num]=1;
j_iter = common_active.erase(j_iter);
num++;
final_result_[pii_ptr] = reg_num;
}
}
}
void RegAlloc::assginFreeReg(std::set<std::pair<Pii *, LIROperand *>, varIntervalsCmp> &common_active,
std::unordered_map<int, int> &common_phys_regs, unsigned int &free_reg_num, Pii* now_interval, bool isf) {
LIROperand* now_opnd = interval_belong_umap[now_interval];
if(free_reg_num > 0){
if(!isf){
for(int i=TOP_LIMIT_PHYS_REG; i>=1; --i){
if(common_phys_regs[i]!=1 || isConflict(now_interval,i))
continue;
else{
free_reg_num--;
assignReg[now_opnd] = i;
common_phys_regs[i]=-1;
common_active.emplace(now_interval, now_opnd);
return;
}
}
}else{
for(int i=BOTTOM_LIMIT_PHYS_FREG; i<=-1; ++i){
if(common_phys_regs[i]!=1 || isConflict(now_interval,i))
continue;
else{
free_reg_num--;
assignReg[now_opnd] = i;
common_phys_regs[i]=-1;
common_active.emplace(now_interval, now_opnd);
return;
}
}
}
}
auto spill_iter = common_active.end();
Pii* spill_itv = (--spill_iter)->first;
if (spill_itv->second > now_interval->second) {
LIROperand* spill_var = spill_iter->second;
assignReg[now_opnd] = assignReg[spill_var];
assignReg[spill_var] = REGALLOC_SPILL;
final_result_[spill_itv] = REGALLOC_SPILL;
common_active.erase(spill_iter);
common_active.emplace(now_interval, now_opnd);
} else {
assignReg[now_opnd] = REGALLOC_SPILL;
final_result_[now_interval] = REGALLOC_SPILL;
}
}
bool RegAlloc::isConflict(RegAlloc::Pii *now_interval, int rid) {
std::list<Pii> &token_intervals = intervals_token_phys_reg[rid];
if(token_intervals.empty()) return false;
auto it = std::lower_bound(token_intervals.begin(),token_intervals.end(),*now_interval);
if(it!=token_intervals.end()) {
if( it->first < now_interval->second)
return true;
if( it->first==it->second && (it->first <= now_interval->second && it->first >= now_interval->first) )
return true;
}
if(it!=token_intervals.begin()){
it--;
if(it->second > now_interval->first){
return true;
}
if( it->first==it->second && (it->first <= now_interval->second && it->first >= now_interval->first) )
return true;
it++;
}
return false;
}
/** 判断基本块是否为返回块 */
void RegAlloc::findRetBB(LIRBasicBlock* bb){
if( !retBB ){
if(bb->name_.size()>3 && "ret"==bb->name_.substr(bb->name_.size()-3,3)){
// 以“ret”结尾的基本块名记为返回块
retBB = bb;
}
}
}
bool RegAlloc::isRelevant(LIROperand* opnd,LIRInstruction* inst){
if(inst->result_ && inst->result_ == opnd){
return true;
}else {
for(LIROperand* lirop:inst->operands_){
if(lirop == opnd){
return true;
}
}
return false;
}
}
void RegAlloc::process_code() {
lirf_->temps_offset_.push_back(lirf_->allocas_offset_end_);
lirf_->temps_offset_.push_back(lirf_->allocas_offset_end_ + 4);
lirf_->temps_offset_.push_back(lirf_->allocas_offset_end_ + 8);
lirf_->temps_offset_.push_back(lirf_->allocas_offset_end_ + 12);
lirf_->temps_offset_.push_back(lirf_->allocas_offset_end_ + 16);
lirf_->temps_offset_.push_back(lirf_->allocas_offset_end_ + 20);
lirf_->temps_offset_end_ = lirf_->allocas_offset_end_ + 24;
int spills_offset_cur = lirf_->temps_offset_end_;
for (LIRBasicBlock* lirbb : lirf_->basic_blocks_) {
std::map<LIRInstruction*, std::pair<std::list<LIRInstruction*>, std::list<LIRInstruction*>>> addinst_map;
for (LIRInstruction* lirinst : lirbb->instr_list_) {
std::list<LIRInstruction*> addbefore;
std::list<LIRInstruction*> addafter;
std::map<int, int> useStatus;
for (int i = 0; i < lirinst->num_ops_; i++) {
LIROperand* lirop = lirinst->get_operand(i);
if (lirop->tid_ == LIROperand::LOVirtRegTy) {
// 为虚拟寄存器，获取可用的物理寄存器
int assignedReg = getReg(lirop,lirinst);
if (assignedReg != REGALLOC_SPILL) {
lirinst->remove_operand(i);
lirinst->set_operand(i, lirm_->get_LIRPhysReg(assignedReg));
useStatus[assignedReg] = 1;
} else {
// 无可用寄存器，记录溢出指令
if (!lirf_->spills_offset_.count(lirop)) {
lirf_->spills_offset_[lirop] = spills_offset_cur;
spills_offset_cur += 4;
}
}
} else if (lirop->tid_ == LIROperand::LOVirtFRegTy) {
// 为浮点虚拟寄存器，获取可用物理寄存器
int assignedReg = getReg(lirop,lirinst);
if (assignedReg != REGALLOC_SPILL) {
lirinst->remove_operand(i);
lirinst->set_operand(i, lirm_->get_LIRPhysFReg(assignedReg));
useStatus[assignedReg] = 1;
} else {
// 无可用寄存器，记录溢出指令
if (!lirf_->spills_offset_.count(lirop)) {
lirf_->spills_offset_[lirop] = spills_offset_cur;
spills_offset_cur += 4;
}
}
} else if (lirop->tid_ == LIROperand::LOPhysRegTy) {
// 物理寄存器，添加到使用记录
auto pr = dynamic_cast<LIRPhysReg*>(lirop);
useStatus[pr->rid_] = 1;
} else if (lirop->tid_ == LIROperand::LOPhysFRegTy) {
// 浮点物理寄存器，添加到使用记录
auto pfr = dynamic_cast<LIRPhysFReg*>(lirop);
useStatus[pfr->frid_] = 1;
}
}
if(LIROperand* lirinst_result = lirinst->result_) {
// 有计算结果的指令，根据寄存器类型为计算结果分配合适寄存器
if (lirinst_result->tid_ == LIROperand::LOVirtRegTy) {
int assignedReg = getReg(lirinst_result,lirinst);
if (assignedReg != REGALLOC_SPILL) {
lirinst->remove_result();
lirinst->set_result(lirm_->get_LIRPhysReg(assignedReg));
useStatus[assignedReg] = 1;
} else {
if (!lirf_->spills_offset_.count(lirinst_result)) {
lirf_->spills_offset_[lirinst_result] = spills_offset_cur;
spills_offset_cur += 4;
}
}
} else if (lirinst_result->tid_ == LIROperand::LOVirtFRegTy) {
int assignedReg = getReg(lirinst_result,lirinst);
if (assignedReg != REGALLOC_SPILL) {
lirinst->remove_result();
lirinst->set_result(lirm_->get_LIRPhysFReg(assignedReg));
useStatus[assignedReg] = 1;
} else {
if (!lirf_->spills_offset_.count(lirinst_result)) {
lirf_->spills_offset_[lirinst_result] = spills_offset_cur;
spills_offset_cur += 4;
}
}
} else if (lirinst_result->tid_ == LIROperand::LOPhysRegTy) {
auto pr = dynamic_cast<LIRPhysReg*>(lirinst_result);
useStatus[pr->rid_] = 1;
} else if (lirinst_result->tid_ == LIROperand::LOPhysFRegTy) {
auto pfr = dynamic_cast<LIRPhysFReg*>(lirinst_result);
useStatus[pfr->frid_] = 1;
}
}
for (int i = 0; i < lirinst->num_ops_; i++) {
// 将所有虚拟寄存器替换为物理寄存器
LIROperand* lirop = lirinst->get_operand(i);
if (lirop->tid_ == LIROperand::LOVirtRegTy) {
assert(getReg(lirop, lirinst) == REGALLOC_SPILL);
int j = 5;
for (; j <= 12; j++) {
if (!useStatus.count(j))
break;
}
lirinst->remove_operand(i);
lirinst->set_operand(i, lirm_->get_LIRPhysReg(j));
addbefore.push_back(new LIRLdrInst(LIRInstruction::LCondNone, lirm_->get_LIRPhysReg(j), lirm_->get_LIRPhysReg(14), lirm_->get_LIRConstant(lirf_->spills_offset_.at(lirop)), LIRInstruction::LRegisterOffsetTy));
useStatus[j] = 2;
} else if (lirop->tid_ == LIROperand::LOVirtFRegTy) {
assert(getReg(lirop, lirinst) == REGALLOC_SPILL);
int j = -17;
for (; j >= -31; j--) {
if (!useStatus.count(j))
break;
}
lirinst->remove_operand(i);
lirinst->set_operand(i, lirm_->get_LIRPhysFReg(j));
addbefore.push_back(new LIRVldrInst(LIRInstruction::LCondNone, lirm_->get_LIRPhysFReg(j), lirm_->get_LIRPhysReg(14), lirm_->get_LIRConstant(lirf_->spills_offset_.at(lirop))));
useStatus[j] = 2;
}
}
if(LIROperand* lirinst_result = lirinst->result_){
// 为计算结果分配物理寄存器
if (lirinst_result->tid_ == LIROperand::LOVirtRegTy) {
assert(getReg(lirinst_result, lirinst) == REGALLOC_SPILL);
int j = 5;
for (; j <= 12; j++) {
if (!useStatus.count(j))
break;
}
lirinst->remove_result();
lirinst->set_result(lirm_->get_LIRPhysReg(j));
addafter.push_back(new LIRStrInst(LIRInstruction::LCondNone, lirm_->get_LIRPhysReg(j), lirm_->get_LIRPhysReg(14), lirm_->get_LIRConstant(lirf_->spills_offset_.at(lirinst_result)), LIRInstruction::LRegisterOffsetTy));
useStatus[j] = 2;
} else if (lirinst_result->tid_ == LIROperand::LOVirtFRegTy) {
assert(getReg(lirinst_result, lirinst) == REGALLOC_SPILL);
int j = -17;
for (; j >= -31; j--) {
if (!useStatus.count(j))
break;
}
lirinst->remove_result();
lirinst->set_result(lirm_->get_LIRPhysFReg(j));
addafter.push_back(new LIRVstrInst(LIRInstruction::LCondNone, lirm_->get_LIRPhysFReg(j), lirm_->get_LIRPhysReg(14), lirm_->get_LIRConstant(lirf_->spills_offset_.at(lirinst_result))));
useStatus[j] = 2;
}
}
// 根据useState记录为所有物理寄存器添加对应分配指令
int j = 0;
for (int i = 1; i <= 12; i++) {
if (useStatus.count(i) && useStatus.at(i) == 2) {
assert(j<=5&&"lirf_->temps_offset_[j] : j out of range!");
int tmpoffset = lirf_->temps_offset_[j];
addbefore.push_front(new LIRStrInst(LIRInstruction::LCondNone, lirm_->get_LIRPhysReg(i), lirm_->get_LIRPhysReg(14), lirm_->get_LIRConstant(tmpoffset), LIRInstruction::LRegisterOffsetTy));
addafter.push_back(new LIRLdrInst(LIRInstruction::LCondNone, lirm_->get_LIRPhysReg(i), lirm_->get_LIRPhysReg(14), lirm_->get_LIRConstant(tmpoffset), LIRInstruction::LRegisterOffsetTy));
j += 1;
}
}
for (int i = -1; i >= -32; i--) {
if (useStatus.count(i) && useStatus.at(i) == 2) {
assert(j<=5&&"lirf_->temps_offset_[j] : j out of range!");
int tmpoffset = lirf_->temps_offset_[j];
addbefore.push_front(new LIRVstrInst(LIRInstruction::LCondNone, lirm_->get_LIRPhysFReg(i), lirm_->get_LIRPhysReg(14), lirm_->get_LIRConstant(tmpoffset)));
addafter.push_back(new LIRVldrInst(LIRInstruction::LCondNone, lirm_->get_LIRPhysFReg(i), lirm_->get_LIRPhysReg(14), lirm_->get_LIRConstant(tmpoffset)));
j += 1;
}
}
addinst_map[lirinst]={addbefore,addafter};
}
for (const auto& pair: addinst_map) {
for (auto inst: pair.second.first) {
lirbb->add_inst_before(inst,pair.first);
}
for (auto inst = pair.second.second.rbegin(); inst != pair.second.second.rend(); ++inst) {
lirbb->add_inst_after(*inst,pair.first);
}
}
}
// 溢出记录
lirf_->spills_offset_end_=spills_offset_cur;
if(lirf_->spills_offset_end_==lirf_->temps_offset_end_){
lirf_->temps_offset_end_=lirf_->allocas_offset_end_;
lirf_->spills_offset_end_=lirf_->allocas_offset_end_;
}
}
int RegAlloc::is_KF_hasR_noUse(LIRInstruction* inst){
assert(inst->op_id_==LIRInstruction::LBlTy);
LIRBlInst* blinst = static_cast<LIRBlInst*>(inst);
LIRFunction* calllirf = static_cast<LIRFunction*>(blinst->get_operand(0));
if(calllirf->has_result_!=0&&blinst->result_unused_){
if(calllirf->has_result_==1){
return 1;
}else{
assert(calllirf->has_result_==2);
return -1;
}
}
return 0;
}

100
src/arm/regalloc.h
Unescape View File

@ -1,100 +0,0 @@
#ifndef SYSYCOMPILER_REGALLOC_H
#define SYSYCOMPILER_REGALLOC_H
#include "lir.h"
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#include <vector>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <queue>
class LIRFunction;
class LIRModule;
class LIROperand;
#define INST_GAP 1
#define REGALLOC_SPILL 66666
#define REGALLOC_DEF_NO_USE 7777777
#define TOP_LIMIT_PHYS_REG 12
#define BOTTOM_LIMIT_PHYS_FREG -31
#define PHYS_REG_NUM (TOP_LIMIT_PHYS_REG)
#define PHYS_FREG_NUM (-(BOTTOM_LIMIT_PHYS_FREG))
class RegAlloc{
public:
using Pii = std::pair<unsigned int, unsigned int>;
using Var_live_intervals = std::list<Pii>;
using Var_live_map = std::unordered_map< LIROperand*, Var_live_intervals>;
using Var_reg_map = std::unordered_map< LIROperand*, int> ;
using Inst_label = std::unordered_map< LIRInstruction*, unsigned int> ;
using Label_inst = std::unordered_map< unsigned int, LIRInstruction* > ;
using Bb_valset_map = std::unordered_map< LIRBasicBlock*, std::set< LIROperand*> > ;
using Bb_valvec_map = std::unordered_map< LIRBasicBlock*, std::vector< LIROperand*> >;
using Bb_interval = std::unordered_map< LIRBasicBlock*, Pii>;
class varIntervalsCmp {
public:
bool operator()(const std::pair<RegAlloc::Pii*, LIROperand*> &A, const std::pair<RegAlloc::Pii*, LIROperand*> &B) const {
RegAlloc::Pii *a = A.first, *b = B.first;
if(a->second != b->second)
return a->second < b->second;
else if(a->first != b->first)
return a->first > b->first;
else
return A.second < B.second;
}
};
LIRFunction* lirf_;
LIRModule* lirm_;
RegAlloc(LIRFunction* lirf,bool is_o2){
this->lirf_ = lirf;
this->lirm_ = lirf->parent_;
this->is_o2_ = is_o2;
}
~RegAlloc()=default;
void run();
void process_code();
int getReg(LIROperand* lirop, LIRInstruction* inst);
void preF();
void assignForFunc();
void live_analyse();
void live_analyse_1();
void live_analyse_2();
void live_analyse_3();
void linearScan();
void releaseOverdueIntervals(std::set< std::pair<Pii*, LIROperand*>, varIntervalsCmp>& ,std::unordered_map<int, int>&,unsigned int &,Pii* , bool);
void assginFreeReg(std::set< std::pair<Pii*, LIROperand*>, varIntervalsCmp>& ,std::unordered_map<int, int>&,unsigned int &,Pii* , bool);
bool is_o2_;
LIRBasicBlock* retBB = nullptr;
LIRBasicBlock* initBB =nullptr;
Pii func_end = Pii(REGALLOC_DEF_NO_USE, REGALLOC_DEF_NO_USE);
std::unordered_map<LIRBasicBlock*,unsigned int> FEdge;
std::vector<LIRBasicBlock*> basicBlocksOrder;
std::unordered_set<LIRBasicBlock*> basicBlocksOrderSet ;
std::unordered_set<LIRBasicBlock*> visited;
Bb_valset_map live_def;
Bb_valvec_map live_use;
Bb_valvec_map live_out;
Bb_valvec_map live_in;
std::unordered_map< int, Var_live_intervals> intervals_token_phys_reg;
Var_live_map intervals;
Var_reg_map assignReg;
Inst_label instIdx;
Label_inst idxInst;
Bb_interval bbInterval;
std::vector<Pii*> all_intervals;
std::unordered_map<Pii*, LIROperand*> interval_belong_umap;
std::unordered_map<Pii*, int> final_result_;
std::unordered_map<LIROperand*,std::unordered_map<LIRInstruction*,Pii*> > opnd_inst_in_itv;
static inline bool isVF(const LIROperand * var) {return var->tid_ == LIROperand::LOPhysFRegTy;}
static inline bool isVNF(const LIROperand * var) {return var->tid_ == LIROperand::LOVirtRegTy;}
void computeBlockOrder();
void addIntervalAtBack_positive(LIROperand* phy_reg, unsigned int begin, unsigned int end);
void addIntervalAtBack_positive(int cond, unsigned int inst_idx);
Pii* addInterval(LIROperand* val_ptr, unsigned int bb_begin,unsigned int bb_end , bool bb_range);
Pii* cutInterval(LIROperand *var_ptr, unsigned int cut_point, LIRInstruction* inst , LIRInstruction* last_inst );
unsigned int getInstIdx( LIRInstruction* inst_ptr) { return instIdx[inst_ptr]; }
bool isConflict(Pii *now_interval,int);
void dfs(LIRBasicBlock*);
void findRetBB(LIRBasicBlock*);
bool isRelevant(LIROperand*,LIRInstruction*);
int is_KF_hasR_noUse(LIRInstruction* inst);
};
#endif

7
src/ir/CMakeLists.txt
Unescape View File

@ -1,7 +0,0 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
set(SOURCE_FILES "ir.cpp" "genIR.cpp")
add_library(ir STATIC ${SOURCE_FILES})
target_include_directories(ir PRIVATE "${PARSER_INCLUDE}")

1082
src/ir/genIR.cpp
View File

File diff suppressed because it is too large Load Diff

210
src/ir/genIR.h
Unescape View File

@ -1,210 +0,0 @@
#pragma once
#include "ast.h"
#include "ir.h"
#include <map>
class Scope {
public:
// enter a new scope
void enter() { symbol.push_back({}); }
// exit a scope
void exit() { symbol.pop_back(); }
bool in_global() { return symbol.size() == 1; }
// push a name to scope
// return true if successful
// return false if this name already exits
// but func name could be same with variable name
bool push(std::string name, Value *val) {
bool result;
result = (symbol[symbol.size() - 1].insert({name, val})).second;
return result;
}
Value *find(std::string name) {
for (auto s = symbol.rbegin(); s != symbol.rend(); s++) {
auto iter = s->find(name);
if (iter != s->end()) {
return iter->second;
}
}
return nullptr;
}
private:
std::vector<std::map<std::string, Value *>> symbol;
};
class GenIR : public Visitor {
public:
void visit(CompUnitAST &ast) override;
void visit(DeclDefAST &ast) override;
void visit(DeclAST &ast) override;
void visit(DefAST &ast) override;
void visit(InitValAST &ast) override;
void visit(FuncDefAST &ast) override;
void visit(FuncFParamAST &ast) override;
void visit(BlockAST &ast) override;
void visit(BlockItemAST &ast) override;
void visit(StmtAST &ast) override;
void visit(ReturnStmtAST &ast) override;
void visit(SelectStmtAST &ast) override;
void visit(IterationStmtAST &ast) override;
void visit(AddExpAST &ast) override;
void visit(LValAST &ast) override;
void visit(MulExpAST &ast) override;
void visit(UnaryExpAST &ast) override;
void visit(PrimaryExpAST &ast) override;
void visit(CallAST &ast) override;
void visit(NumberAST &ast) override;
void visit(RelExpAST &ast) override;
void visit(EqExpAST &ast) override;
void visit(LAndExpAST &ast) override;
void visit(LOrExpAST &ast) override;
IRStmtBuilder *builder;
Scope scope;
std::unique_ptr<Module> module;
GenIR() {
module = std::unique_ptr<Module>(new Module());
builder = new IRStmtBuilder(nullptr, module.get());
auto TyVoid = module->void_ty_;
auto TyInt32 = module->int32_ty_;
auto TyInt32Ptr = module->get_pointer_type(module->int32_ty_);
auto TyFloat = module->float32_ty_;
auto TyFloatPtr = module->get_pointer_type(module->float32_ty_);
auto input_type = new FunctionType(TyInt32, {});
auto get_int = new Function(input_type, "getint", module.get());
input_type = new FunctionType(TyFloat, {});
auto get_float = new Function(input_type, "getfloat", module.get());
input_type = new FunctionType(TyInt32, {});
auto get_char = new Function(input_type, "getch", module.get());
std::vector<Type *> input_params;
std::vector<Type *>().swap(input_params);
input_params.push_back(TyInt32Ptr);
input_type = new FunctionType(TyInt32, input_params);
auto get_int_array = new Function(input_type, "getarray", module.get());
std::vector<Type *>().swap(input_params);
input_params.push_back(TyFloatPtr);
input_type = new FunctionType(TyInt32, input_params);
auto get_float_array = new Function(input_type, "getfarray", module.get());
std::vector<Type *> output_params;
std::vector<Type *>().swap(output_params);
output_params.push_back(TyInt32);
auto output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto put_int = new Function(output_type, "putint", module.get());
std::vector<Type *>().swap(output_params);
output_params.push_back(TyFloat);
output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto put_float = new Function(output_type, "putfloat", module.get());
std::vector<Type *>().swap(output_params);
output_params.push_back(TyInt32);
output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto put_char = new Function(output_type, "putch", module.get());
std::vector<Type *>().swap(output_params);
output_params.push_back(TyInt32);
output_params.push_back(TyInt32Ptr);
output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto put_int_array = new Function(output_type, "putarray", module.get());
std::vector<Type *>().swap(output_params);
output_params.push_back(TyInt32);
output_params.push_back(TyFloatPtr);
output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto put_float_array = new Function(output_type, "putfarray", module.get());
output_params.clear();
// output_params.push_back(TyInt32);
auto time_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto sysy_start_time =
new Function(time_type, "_sysy_starttime", module.get());
auto sysy_stop_time =
new Function(time_type, "_sysy_stoptime", module.get());
output_params.clear();
output_params.push_back(TyInt32Ptr);
output_params.push_back(TyInt32Ptr);
output_params.push_back(TyInt32);
output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto memcpy = new Function(output_type, "__aeabi_memcpy4", module.get());
output_params.clear();
output_params.push_back(TyInt32Ptr);
output_params.push_back(TyInt32);
output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto memclr = new Function(output_type, "__aeabi_memclr4", module.get());
output_params.push_back(TyInt32);
output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto memset = new Function(output_type, "__aeabi_memset4", module.get());
output_params.clear();
output_type = new FunctionType(TyVoid, output_params);
auto llvm_memset =
new Function(output_type, "llvm.memset.p0.i32", module.get());
// output_params.clear();
// output_params.push_back(TyInt32);
// output_type = new FunctionType(TyInt32, output_params);
// auto my_malloc = new Function(output_type, "malloc", module.get());
scope.enter();
scope.push("getint", get_int);
scope.push("getfloat", get_float);
scope.push("getch", get_char);
scope.push("getarray", get_int_array);
scope.push("getfarray", get_float_array);
scope.push("putint", put_int);
scope.push("putfloat", put_float);
scope.push("putch", put_char);
scope.push("putarray", put_int_array);
scope.push("putfarray", put_float_array);
scope.push("starttime", sysy_start_time);
scope.push("stoptime", sysy_stop_time);
scope.push("memcpy", memcpy);
scope.push("memclr", memclr);
scope.push("memset", memset);
scope.push("llvm.memset.p0.i32", llvm_memset);
// scope.push("malloc",my_malloc);
}
std::unique_ptr<Module> getModule() { return std::move(module); }
void checkInitType() const;
static int getNextDim(vector<int> &dimensionsCnt, int up, int cnt);
void localInit(Value *ptr, vector<unique_ptr<InitValAST>> &list,
vector<int> &dimensionsCnt, int up);
static int getNextDim(vector<int> &elementsCnts, int up);
ConstantArray *globalInit(vector<int> &dimensions,
vector<ArrayType *> &arrayTys, int up,
vector<unique_ptr<InitValAST>> &list);
static void mergeElements(vector<int> &dimensions,
vector<ArrayType *> &arrayTys, int up, int dimAdd,
vector<Constant *> &elements,
vector<int> &elementsCnts);
void finalMerge(vector<int> &dimensions, vector<ArrayType *> &arrayTys,
int up, vector<Constant *> &elements,
vector<int> &elementsCnts) const;
bool checkCalType(Value **val, int *intVal, float *floatVal);
void checkCalType(Value **val);
};

838
src/ir/ir.cpp
Unescape View File

@ -1,838 +0,0 @@
#include "ir.h"
std::map<Instruction::OpID, std::string> instr_id2string_ = {
{Instruction::Ret, "ret"},
{Instruction::Br, "br"},
{Instruction::FNeg, "fneg"},
{Instruction::Add, "add"},
{Instruction::Sub, "sub"},
{Instruction::Mul, "mul"},
{Instruction::SDiv, "sdiv"},
{Instruction::SRem, "srem"},
{Instruction::UDiv, "udiv"},
{Instruction::URem, "urem"},
{Instruction::FAdd, "fadd"},
{Instruction::FSub, "fsub"},
{Instruction::FMul, "fmul"},
{Instruction::FDiv, "fdiv"},
{Instruction::Shl, "shl"},
{Instruction::LShr, "lshr"},
{Instruction::AShr, "ashr"},
{Instruction::And, "and"},
{Instruction::Or, "or"},
{Instruction::Xor, "xor"},
{Instruction::Alloca, "alloca"},
{Instruction::Load, "load"},
{Instruction::Store, "store"},
{Instruction::GetElementPtr, "getelementptr"},
{Instruction::ZExt, "zext"},
{Instruction::FPtoSI, "fptosi"},
{Instruction::SItoFP, "sitofp"},
{Instruction::BitCast, "bitcast"},
{Instruction::ICmp, "icmp"},
{Instruction::FCmp, "fcmp"},
{Instruction::PHI, "phi"},
{Instruction::Call, "call"}}; // Instruction from opid to string
const std::map<ICmpInst::ICmpOp, std::string> ICmpInst::ICmpOpName = {
{ICmpInst::ICmpOp::ICMP_EQ, "eq"}, {ICmpInst::ICmpOp::ICMP_NE, "ne"},
{ICmpInst::ICmpOp::ICMP_UGT, "hi"}, {ICmpInst::ICmpOp::ICMP_UGE, "cs"},
{ICmpInst::ICmpOp::ICMP_ULT, "cc"}, {ICmpInst::ICmpOp::ICMP_ULE, "ls"},
{ICmpInst::ICmpOp::ICMP_SGT, "gt"}, {ICmpInst::ICmpOp::ICMP_SGE, "ge"},
{ICmpInst::ICmpOp::ICMP_SLT, "lt"}, {ICmpInst::ICmpOp::ICMP_SLE, "le"}};
const std::map<FCmpInst::FCmpOp, std::string> FCmpInst::FCmpOpName = {
{FCmpInst::FCmpOp::FCMP_FALSE, "nv"}, {FCmpInst::FCmpOp::FCMP_OEQ, "eq"},
{FCmpInst::FCmpOp::FCMP_OGT, "gt"}, {FCmpInst::FCmpOp::FCMP_OGE, "ge"},
{FCmpInst::FCmpOp::FCMP_OLT, "cc"}, {FCmpInst::FCmpOp::FCMP_OLE, "ls"},
{FCmpInst::FCmpOp::FCMP_ONE, "ne"}, {FCmpInst::FCmpOp::FCMP_ORD, "vc"},
{FCmpInst::FCmpOp::FCMP_UNO, "vs"}, {FCmpInst::FCmpOp::FCMP_UEQ, "eq"},
{FCmpInst::FCmpOp::FCMP_UGT, "hi"}, {FCmpInst::FCmpOp::FCMP_UGE, "cs"},
{FCmpInst::FCmpOp::FCMP_ULT, "lt"}, {FCmpInst::FCmpOp::FCMP_ULE, "le"},
{FCmpInst::FCmpOp::FCMP_UNE, "ne"}, {FCmpInst::FCmpOp::FCMP_TRUE, "al"}};
std::string print_as_op(Value *v, bool print_ty);
std::string print_cmp_type(ICmpInst::ICmpOp op);
std::string print_fcmp_type(FCmpInst::FCmpOp op);
//-----------------------------------------------Type-----------------------------------------------
std::string Type::print() {
std::string type_ir;
switch (this->tid_) {
case VoidTyID:
type_ir += "void";
break;
case LabelTyID:
type_ir += "label";
break;
case IntegerTyID:
type_ir += "i";
type_ir += std::to_string(static_cast<IntegerType *>(this)->num_bits_);
break;
case FloatTyID:
type_ir += "float";
break;
case FunctionTyID:
type_ir += static_cast<FunctionType *>(this)->result_->print();
type_ir += " (";
for (size_t i = 0; i < static_cast<FunctionType *>(this)->args_.size();
i++) {
if (i)
type_ir += ", ";
type_ir += static_cast<FunctionType *>(this)->args_[i]->print();
}
type_ir += ")";
break;
case PointerTyID:
type_ir += static_cast<PointerType *>(this)->contained_->print();
type_ir += "*";
break;
case ArrayTyID:
type_ir += "[";
type_ir += std::to_string(static_cast<ArrayType *>(this)->num_elements_);
type_ir += " x ";
type_ir += static_cast<ArrayType *>(this)->contained_->print();
type_ir += "]";
break;
default:
break;
}
return type_ir;
}
//-----------------------------------------------Value-----------------------------------------------
void Value::replace_all_use_with(Value *new_val) {
for (auto use : use_list_) {
auto val = dynamic_cast<Instruction *>(use.val_);
#ifdef DEBUG
assert(val && "new_val is not a user");
#endif
val->set_operand(use.arg_no_, new_val);
}
}
bool Value::remove_used(Instruction *user, unsigned int i) {
if (this != user->operands_[i]) {
return false;
}
auto pos = user->use_pos_[i];
use_list_.erase(pos);
user->operands_[i] =
nullptr; // 表示user->use_pos_[i]失效了，提示set_operand不要再删除
return true;
}
bool Value::is_constant() { return name_[0] == 0; }
//-----------------------------------------------Constant-----------------------------------------------
std::string ConstantInt::print() {
std::string const_ir;
if (this->type_->tid_ == Type::IntegerTyID &&
static_cast<IntegerType *>(this->type_)->num_bits_ == 1) {
// int1
const_ir += (this->value_ == 0) ? "0" : "1";
} else // int32
const_ir += std::to_string(this->value_);
return const_ir;
}
std::string ConstantFloat::print() {
std::stringstream fp_ir_ss;
std::string fp_ir;
double val = this->value_;
fp_ir_ss << "0x" << std::hex << *(uint64_t *)&val << std::endl;
fp_ir_ss >> fp_ir;
return fp_ir;
}
std::string ConstantFloat::print32() {
std::stringstream fp_ir_ss;
std::string fp_ir;
float val = this->value_;
fp_ir_ss << "0x" << std::hex << *(uint32_t *)&val << std::endl;
fp_ir_ss >> fp_ir;
return fp_ir;
}
std::string ConstantArray::print() {
std::string const_ir;
const_ir += "[";
const_ir += static_cast<ArrayType *>(this->type_)->contained_->print();
const_ir += " ";
const_ir += const_array[0]->print();
for (size_t i = 1; i < this->const_array.size(); i++) {
const_ir += ", ";
const_ir += static_cast<ArrayType *>(this->type_)->contained_->print();
const_ir += " ";
const_ir += const_array[i]->print();
}
const_ir += "]";
return const_ir;
}
std::string ConstantZero::print() { return "zeroinitializer"; }
//-----------------------------------------------Module-----------------------------------------------
std::string Module::print() {
std::string module_ir;
for (auto global_val : this->global_list_) {
module_ir += global_val->print();
module_ir += "\n";
}
for (auto func : this->function_list_) {
module_ir += func->print();
module_ir += "\n";
}
return module_ir;
}
Function *Module::getMainFunc() {
for (auto f : function_list_) {
if (f->name_ == "main") {
return f;
}
}
return nullptr;
}
//-----------------------------------------------GlobalVariable-----------------------------------------------
std::string GlobalVariable::print() {
std::string global_val_ir;
global_val_ir += print_as_op(this, false);
global_val_ir += " = ";
global_val_ir += (this->is_const_ ? "constant " : "global ");
global_val_ir += static_cast<PointerType *>(this->type_)->contained_->print();
global_val_ir += " ";
global_val_ir += this->init_val_->print();
return global_val_ir;
}
//-----------------------------------------------Function-----------------------------------------------
std::string Function::print() {
if (this->name_ == "llvm.memset.p0.i32") {
std::string func_ir = "declare void @llvm.memset.p0.i32(i32*, i8, i32, i1)";
return func_ir;
}
set_instr_name();
std::string func_ir;
if (this->is_declaration())
func_ir += "declare ";
else
func_ir += "define ";
func_ir += this->get_return_type()->print();
func_ir += " ";
func_ir += print_as_op(this, false);
func_ir += "(";
// print arg
if (this->is_declaration()) {
for (size_t i = 0; i < this->arguments_.size(); i++) {
if (i)
func_ir += ", ";
func_ir += static_cast<FunctionType *>(this->type_)->args_[i]->print();
}
} else {
for (auto arg = this->arguments_.begin(); arg != arguments_.end(); arg++) {
if (arg != this->arguments_.begin()) {
func_ir += ", ";
}
func_ir += static_cast<Argument *>(*arg)->print();
}
}
func_ir += ")";
// print bb
if (!this->is_declaration()) {
func_ir += " {";
func_ir += "\n";
for (auto bb : this->basic_blocks_) {
func_ir += bb->print();
}
func_ir += "}";
}
return func_ir;
}
std::string Argument::print() {
std::string arg_ir;
arg_ir += this->type_->print();
arg_ir += " %";
arg_ir += this->name_;
return arg_ir;
}
void Function::remove_bb(BasicBlock *bb) {
// basic_blocks_.remove(bb);
basic_blocks_.erase(
std::remove(basic_blocks_.begin(), basic_blocks_.end(), bb),
basic_blocks_.end());
for (auto pre : bb->pre_bbs_) {
pre->remove_succ_basic_block(bb);
}
for (auto succ : bb->succ_bbs_) {
succ->remove_pre_basic_block(bb);
}
}
BasicBlock *Function::getRetBB() {
for (auto bb : basic_blocks_) {
if (bb->get_terminator()->is_ret()) {
return bb;
}
}
return nullptr;
}
//-----------------------------------------------BasicBlock-----------------------------------------------
std::string BasicBlock::print() {
std::string bb_ir;
bb_ir += this->name_;
bb_ir += ":";
// print prebb
if (!this->pre_bbs_.empty()) {
bb_ir += " ; preds = ";
}
for (auto bb : this->pre_bbs_) {
if (bb != *this->pre_bbs_.begin())
bb_ir += ", ";
bb_ir += print_as_op(bb, false);
}
// print prebb
if (!this->parent_) {
bb_ir += "\n";
bb_ir += "; Error: Block without parent!";
}
bb_ir += "\n";
for (auto instr : this->instr_list_) {
bb_ir += " ";
bb_ir += instr->print();
bb_ir += "\n";
}
return bb_ir;
}
Instruction *BasicBlock::get_terminator() {
if (instr_list_.empty())
return nullptr;
switch (instr_list_.back()->op_id_) {
case Instruction::Ret:
case Instruction::Br:
return instr_list_.back();
default:
return nullptr;
}
}
bool BasicBlock::delete_instr(Instruction *instr) {
//******************--------instvec2list-----qwc20220814
// instr_list_.remove(instr);
if ((!instr) || instr->pos_in_bb.size() != 1 || instr->parent_ != this)
return false;
this->instr_list_.erase(instr->pos_in_bb.back());
// instr_list_.erase(std::remove(instr_list_.begin(), instr_list_.end(),
// instr) , instr_list_.end());
instr->remove_use_of_ops();
instr->pos_in_bb.clear(); // 保证指令自由身
instr->parent_ = nullptr;
return true;
}
bool BasicBlock::add_instruction(Instruction *instr) {
//******************--------instvec2list-----qwc20220814
if (instr->pos_in_bb.size() != 0) { // 指令已经插入到某个地方了
return false;
} else {
instr_list_.push_back(instr);
std::list<Instruction *>::iterator tail = instr_list_.end();
instr->pos_in_bb.emplace_back(--tail);
instr->parent_ = this;
return true;
}
}
bool BasicBlock::add_instruction_front(Instruction *instr) {
//******************--------instvec2list-----qwc20220814
if (instr->pos_in_bb.size() != 0) { // 指令已经插入到某个地方了
return false;
} else {
instr_list_.push_front(instr);
std::list<Instruction *>::iterator head = instr_list_.begin();
instr->pos_in_bb.emplace_back(head);
instr->parent_ = this;
return true;
}
}
// 插入到倒数第二位
bool BasicBlock::add_instruction_before_terminator(Instruction *instr) {
if (instr->pos_in_bb.size() != 0) { // 指令已经插入到某个地方了
return false;
} else if (instr_list_.empty()) { // 没有“倒数第1位”何来的倒数第二位
return false;
} else {
auto it = std::end(instr_list_); // 最后一位的后一位位置
instr_list_.emplace(
--it,
instr); // 插入使得代替最后一位（--it）的位置，此时it是最后一位，插入的是倒数第二位
instr->pos_in_bb.emplace_back(--it); // 记录插入的结果
instr->parent_ = this;
return true;
}
}
bool BasicBlock::add_instruction_before_inst(Instruction *new_instr,
Instruction *instr) {
if ((!instr) || instr->pos_in_bb.size() != 1 || instr->parent_ != this)
return false;
if (new_instr->pos_in_bb.size() != 0) // 指令已经插入到某个地方了
return false;
else if (
instr_list_
.empty()) // bb原本没有指令，那instr不在bb内，那为啥instr->parent_==
// this
return false;
else {
auto it = instr->pos_in_bb.back(); //
instr_list_.emplace(
it,
new_instr); // 插入使得代替最后一位（--it）的位置，此时it是最后一位，插入的是倒数第二位
new_instr->pos_in_bb.emplace_back(--it); // 记录插入的结果
new_instr->parent_ = this;
return true;
}
}
// 从bb移出一个指令，但是不删指令的use关系，因为还要插入其他bb
bool BasicBlock::remove_instr(Instruction *instr) {
// instr_list_.remove(instr);
if ((!instr) || instr->pos_in_bb.size() != 1 || instr->parent_ != this)
return false;
this->instr_list_.erase(instr->pos_in_bb.back());
// instr->remove_use_of_ops();
instr->pos_in_bb.clear(); // 保证指令自由身
instr->parent_ = nullptr;
return true;
}
//-----------------------------------------------Instruction-----------------------------------------------
std::string BinaryInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += this->operands_[0]->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
instr_ir += ", ";
assert(this->get_operand(0)->type_->tid_ ==
this->get_operand(1)->type_->tid_);
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), false);
// instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), true);
return instr_ir;
}
std::string UnaryInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += this->operands_[0]->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
switch (this->op_id_) {
case Instruction::ZExt:
assert(this->type_->tid_ == Type::IntegerTyID);
instr_ir += " to i32";
break;
case Instruction::FPtoSI:
assert(this->type_->tid_ == Type::IntegerTyID);
instr_ir += " to i32";
break;
case Instruction::SItoFP:
assert(this->type_->tid_ == Type::FloatTyID);
instr_ir += " to float";
break;
default:
assert(0 && "UnaryInst opID invalid!");
break;
}
return instr_ir;
}
std::string ICmpInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += print_cmp_type(this->icmp_op_);
instr_ir += " ";
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
instr_ir += ", ";
if (this->get_operand(0)->type_->tid_ == this->get_operand(1)->type_->tid_) {
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), false);
} else {
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), true);
}
return instr_ir;
}
std::string FCmpInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += print_fcmp_type(this->fcmp_op_);
instr_ir += " ";
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
instr_ir += ", ";
if (this->get_operand(0)->type_->tid_ == this->get_operand(1)->type_->tid_) {
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), false);
} else {
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), true);
}
return instr_ir;
}
std::string CallInst::print() {
std::string instr_ir;
if (!(this->type_->tid_ == Type::VoidTyID)) {
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
}
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
unsigned int numops = this->num_ops_;
instr_ir += static_cast<FunctionType *>(this->get_operand(numops - 1)->type_)
->result_->print();
instr_ir += " ";
assert(dynamic_cast<Function *>(this->get_operand(numops - 1)) &&
"Wrong call operand function");
//__aeabi_memclr4 -> llvm_memset
if (dynamic_cast<Function *>(this->get_operand(numops - 1))->name_ ==
"__aeabi_memclr4") {
instr_ir += "@llvm.memset.p0.i32(";
// i32* 目的内存地址
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
// i8 0
instr_ir += ", i8 0, ";
// i32 修改总字节数
instr_ir += this->get_operand(1)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), false);
// i1 false
instr_ir += ", i1 false)";
return instr_ir;
}
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(numops - 1), false);
instr_ir += "(";
for (unsigned int i = 0; i < numops - 1; i++) {
if (i > 0)
instr_ir += ", ";
instr_ir += this->get_operand(i)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(i), false);
}
instr_ir += ")";
return instr_ir;
}
std::string BranchInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), true);
if (this->num_ops_ == 3) {
instr_ir += ", ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), true);
instr_ir += ", ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(2), true);
}
return instr_ir;
}
std::string ReturnInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
if (this->num_ops_ != 0) {
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
} else {
instr_ir += "void";
}
return instr_ir;
}
std::string GetElementPtrInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
assert(this->get_operand(0)->type_->tid_ == Type::PointerTyID);
instr_ir += static_cast<PointerType *>(this->get_operand(0)->type_)
->contained_->print();
instr_ir += ", ";
for (unsigned int i = 0; i < this->num_ops_; i++) {
if (i > 0)
instr_ir += ", ";
instr_ir += this->get_operand(i)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(i), false);
}
return instr_ir;
}
std::string StoreInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
instr_ir += ", ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(1), true);
return instr_ir;
}
std::string LoadInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
assert(this->get_operand(0)->type_->tid_ == Type::PointerTyID);
instr_ir += static_cast<PointerType *>(this->get_operand(0)->type_)
->contained_->print();
instr_ir += ",";
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), true);
return instr_ir;
}
std::string AllocaInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += alloca_ty_->print();
return instr_ir;
}
std::string ZextInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
instr_ir += " to ";
instr_ir += this->dest_ty_->print();
return instr_ir;
}
std::string FpToSiInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
instr_ir += " to ";
instr_ir += this->dest_ty_->print();
return instr_ir;
}
std::string SiToFpInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
instr_ir += " to ";
instr_ir += this->dest_ty_->print();
return instr_ir;
}
std::string Bitcast::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(0), false);
instr_ir += " to ";
instr_ir += this->dest_ty_->print();
return instr_ir;
}
std::string PhiInst::print() {
std::string instr_ir;
instr_ir += "%";
instr_ir += this->name_;
instr_ir += " = ";
instr_ir += instr_id2string_[this->op_id_];
instr_ir += " ";
instr_ir += this->get_operand(0)->type_->print();
instr_ir += " ";
for (int i = 0; i < this->num_ops_ / 2; i++) {
if (i > 0)
instr_ir += ", ";
instr_ir += "[ ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(2 * i), false);
instr_ir += ", ";
instr_ir += print_as_op(this->get_operand(2 * i + 1), false);
instr_ir += " ]";
}
if (this->num_ops_ / 2 < this->parent_->pre_bbs_.size()) {
for (auto pre_bb : this->parent_->pre_bbs_) {
if (std::find(this->operands_.begin(), this->operands_.end(),
static_cast<Value *>(pre_bb)) == this->operands_.end()) {
// find a pre_bb is not in phi
instr_ir += ", [ undef, " + print_as_op(pre_bb, false) + " ]";
}
}
}
return instr_ir;
}
std::string print_as_op(Value *v, bool print_ty) {
std::string op_ir;
if (print_ty) {
op_ir += v->type_->print();
op_ir += " ";
}
if (dynamic_cast<GlobalVariable *>(v)) {
op_ir += "@" + v->name_;
} else if (dynamic_cast<Function *>(v)) {
op_ir += "@" + v->name_;
} else if (dynamic_cast<Constant *>(v)) {
op_ir += v->print();
} else {
op_ir += "%" + v->name_;
}
return op_ir;
}
std::string print_cmp_type(ICmpInst::ICmpOp op) {
switch (op) {
case ICmpInst::ICMP_SGE:
return "sge";
break;
case ICmpInst::ICMP_SGT:
return "sgt";
break;
case ICmpInst::ICMP_SLE:
return "sle";
break;
case ICmpInst::ICMP_SLT:
return "slt";
break;
case ICmpInst::ICMP_EQ:
return "eq";
break;
case ICmpInst::ICMP_NE:
return "ne";
break;
default:
break;
}
return "wrong cmpop";
}
std::string print_fcmp_type(FCmpInst::FCmpOp op) {
switch (op) {
case FCmpInst::FCMP_UGE:
return "uge";
break;
case FCmpInst::FCMP_UGT:
return "ugt";
break;
case FCmpInst::FCMP_ULE:
return "ule";
break;
case FCmpInst::FCMP_ULT:
return "ult";
break;
case FCmpInst::FCMP_UEQ:
return "ueq";
break;
case FCmpInst::FCMP_UNE:
return "une";
break;
default:
break;
}
return "wrong fcmpop";
}
void Function::set_instr_name() {
std::map<Value *, int> seq;
for (auto arg : this->arguments_) {
if (!seq.count(arg)) {
auto seq_num = seq.size() + seq_cnt_;
if (arg->name_ == "") {
arg->name_ = "arg_" + std::to_string(seq_num);
seq.insert({arg, seq_num});
}
}
}
for (auto bb : basic_blocks_) {
if (!seq.count(bb)) {
auto seq_num = seq.size() + seq_cnt_;
if (bb->name_.length() <= 6 || bb->name_.substr(0, 6) != "label_") {
bb->name_ = "label_" + std::to_string(seq_num);
seq.insert({bb, seq_num});
}
}
for (auto instr : bb->instr_list_) {
if (instr->type_->tid_ != Type::VoidTyID && !seq.count(instr)) {
auto seq_num = seq.size() + seq_cnt_;
if (instr->name_ == "") {
instr->name_ = "v" + std::to_string(seq_num);
seq.insert({instr, seq_num});
}
}
}
}
seq_cnt_ += seq.size();
}

973
src/ir/ir.h
Unescape View File

@ -1,973 +0,0 @@
#pragma once
#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <cstdint>
#include <iostream>
#include <list>
#include <map>
#include <set>
#include <sstream>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
class Type;
class IntegerType;
class ArrayType;
class PointerType;
class FunctionType;
class Value;
class Constant;
class ConstantInt;
class ConstantFloat;
class ConstantArray;
class ConstantZero;
class Module;
class GlobalVariable;
class Function;
class BasicBlock;
class Argument;
class Instruction;
class BinaryInst;
class UnaryInst;
class ICmpInst;
class FCmpInst;
class CallInst;
class BranchInst;
class ReturnInst;
class GetElementPtrInst;
class StoreInst;
class LoadInst;
class AllocaInst;
struct Use {
Value *val_;
unsigned int arg_no_; // 操作数的序号，如func(a,b)中a的序号为0，b的序号为1
Use(Value *val, unsigned int no) : val_(val), arg_no_(no) {}
};
//-----------------------------------------------Type-----------------------------------------------
class Type {
public:
enum TypeID {
VoidTyID, // Void
LabelTyID, // Labels, e.g., BasicBlock
IntegerTyID, // Integers, include 32 bits and 1 bit
FloatTyID, // Floats, only 32 bits
FunctionTyID, // Functions
ArrayTyID, // Arrays
PointerTyID, // Pointer
};
explicit Type(TypeID tid) : tid_(tid) {}
~Type() = default;
virtual std::string print();
TypeID tid_;
};
class IntegerType : public Type {
public:
explicit IntegerType(unsigned num_bits)
: Type(Type::IntegerTyID), num_bits_(num_bits) {}
unsigned num_bits_;
};
//[2 x [3 x i32]]: num_elements_ = 2, contained_ = [3 x i32]
class ArrayType : public Type {
public:
ArrayType(Type *contained, unsigned num_elements)
: Type(Type::ArrayTyID), num_elements_(num_elements),
contained_(contained) {}
Type *contained_; // The element type of the array.
unsigned num_elements_; // Number of elements in the array.
};
//[2 x [3 x i32]]*
class PointerType : public Type {
public:
PointerType(Type *contained)
: Type(Type::PointerTyID), contained_(contained) {}
Type *contained_; // The element type of the ptr.
};
// declare i32 @putarray(i32, i32*)
class FunctionType : public Type {
public:
FunctionType(Type *result, std::vector<Type *> params)
: Type(Type::FunctionTyID) {
result_ = result;
for (Type *p : params) {
args_.push_back(p);
}
}
Type *result_;
std::vector<Type *> args_;
};
//-----------------------------------------------Value-----------------------------------------------
class Value {
public:
explicit Value(Type *ty, const std::string &name = "")
: type_(ty), name_(name) {}
~Value() = default;
virtual std::string print() = 0;
void remove_use(Value *val) {
auto is_val = [val](const Use &use) { return use.val_ == val; };
use_list_.remove_if(is_val);
}
//******************************************************************
std::list<Use>::iterator add_use(Value *val, unsigned arg_no) {
use_list_.emplace_back(Use(val, arg_no));
std::list<Use>::iterator re = use_list_.end();
return --re;
}
// 删除迭代器指出的use
void remove_use(std::list<Use>::iterator it) { use_list_.erase(it); }
// user的第i个操作数准备不再使用this，因此删除this与user相关的use联系
bool remove_used(Instruction *user, unsigned int i);
// Return if the value is a constant.
bool is_constant();
//******************************************************************
void replace_all_use_with(Value *new_val);
Type *type_;
std::string name_;
std::list<Use>
use_list_; // 所有引用该Value的Instruction的集合，以及该Value在该Instruction的第几个操作数位置被引用
};
//-----------------------------------------------Constant-----------------------------------------------
// 常量都是无名的(name=="")
class Constant : public Value {
public:
Constant(Type *ty, const std::string &name = "") : Value(ty, name) {}
~Constant() = default;
};
// i32 -23
class ConstantInt : public Constant {
public:
ConstantInt(Type *ty, int val) : Constant(ty, ""), value_(val) {}
virtual std::string print() override;
int value_;
};
// float 0x4057C21FC0000000
// float -3.300000e+04
class ConstantFloat : public Constant {
public:
ConstantFloat(Type *ty, float val) : Constant(ty, ""), value_(val) {}
virtual std::string print() override;
float value_;
std::string print32();
};
//[3 x i32] [i32 42, i32 11, i32 74]
class ConstantArray : public Constant {
public:
ConstantArray(ArrayType *ty, const std::vector<Constant *> &val)
: Constant(ty, "") {
this->const_array.assign(val.begin(), val.end());
}
~ConstantArray() = default;
virtual std::string print() override;
std::vector<Constant *> const_array;
};
// i32 zeroinitializer
//[2 x [100 x float]] zeroinitializer
// 注意zeroinitializer是有类型的！
class ConstantZero : public Constant {
public:
ConstantZero(Type *ty) : Constant(ty, "") {}
virtual std::string print() override;
};
//-----------------------------------------------Module-----------------------------------------------
class Module {
public:
explicit Module() {
void_ty_ = new Type(Type::VoidTyID);
label_ty_ = new Type(Type::LabelTyID);
int1_ty_ = new IntegerType(1);
int32_ty_ = new IntegerType(32);
float32_ty_ = new Type(Type::FloatTyID);
}
~Module() {
delete void_ty_;
delete label_ty_;
delete int1_ty_;
delete int32_ty_;
delete float32_ty_;
}
virtual std::string print();
void add_global_variable(GlobalVariable *g) { global_list_.push_back(g); }
void add_function(Function *f) { function_list_.push_back(f); }
PointerType *get_pointer_type(Type *contained) {
if (!pointer_map_.count(contained)) {
pointer_map_[contained] = new PointerType(contained);
}
return pointer_map_[contained];
}
ArrayType *get_array_type(Type *contained, unsigned num_elements) {
if (!array_map_.count({contained, num_elements})) {
array_map_[{contained, num_elements}] =
new ArrayType(contained, num_elements);
}
return array_map_[{contained, num_elements}];
}
Function *getMainFunc();
std::vector<GlobalVariable *> global_list_;
std::vector<Function *> function_list_;
IntegerType *int1_ty_;
IntegerType *int32_ty_;
Type *float32_ty_;
Type *label_ty_;
Type *void_ty_;
std::map<Type *, PointerType *> pointer_map_;
std::map<std::pair<Type *, int>, ArrayType *> array_map_;
};
//-----------------------------------------------GlobalVariable-----------------------------------------------
//@c = global [4 x i32] [i32 6, i32 7, i32 8, i32 9]
//@a = constant [5 x i32] [i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4]
class GlobalVariable : public Value {
public:
GlobalVariable(std::string name, Module *m, Type *ty, bool is_const,
Constant *init = nullptr)
: Value(m->get_pointer_type(ty), name), is_const_(is_const),
init_val_(init) {
m->add_global_variable(this);
}
virtual std::string print() override;
bool is_const_;
Constant *init_val_;
};
//-----------------------------------------------Function-----------------------------------------------
// 注：Argument的构造函数只由Function的构造函数调用，不单独调用！！
class Argument : public Value {
public:
explicit Argument(Type *ty, const std::string &name = "",
Function *f = nullptr, unsigned arg_no = 0)
: Value(ty, name), parent_(f), arg_no_(arg_no) {}
~Argument() {}
virtual std::string print() override;
Function *parent_;
unsigned arg_no_; // argument No.
};
class Function : public Value {
public:
Function(FunctionType *ty, const std::string &name, Module *parent)
: Value(ty, name), parent_(parent), seq_cnt_(0) {
parent->add_function(this);
size_t num_args = ty->args_.size();
use_ret_cnt = 0;
for (size_t i = 0; i < num_args; i++) {
arguments_.push_back(new Argument(ty->args_[i], "", this, i));
}
}
~Function();
virtual std::string print() override;
void add_basic_block(BasicBlock *bb) { basic_blocks_.push_back(bb); }
Type *get_return_type() const {
return static_cast<FunctionType *>(type_)->result_;
}
bool is_declaration() { return basic_blocks_.empty(); }
void set_instr_name();
void remove_bb(BasicBlock *bb);
BasicBlock *getRetBB();
std::vector<BasicBlock *> basic_blocks_; // basic blocks
std::vector<Argument *> arguments_; // argument
Module *parent_;
unsigned seq_cnt_;
std::vector<std::set<Value *>> vreg_set_;
int use_ret_cnt; // 程序中真正使用返回值的次数
};
//-----------------------------------------------BasicBlock-----------------------------------------------
// 注：BasicBlock一定是LabelTyID
class BasicBlock : public Value {
public:
explicit BasicBlock(Module *m, const std::string &name, Function *parent)
: Value(m->label_ty_, name), parent_(parent) {
parent_->add_basic_block(this);
}
bool add_instruction(Instruction *instr); // 尾部插入指令，返回成功与否
bool add_instruction_front(Instruction *instr); // 头部插入指令，返回成功与否
bool add_instruction_before_terminator(
Instruction *instr); // 插入到BB倒数第二条指令，即br前
bool add_instruction_before_inst(
Instruction *new_inst,
Instruction *
inst); // 将新指令插入到原来指令前，返回成功与否，需要保证原指令在bb内
void add_pre_basic_block(BasicBlock *bb) { pre_bbs_.push_back(bb); }
void add_succ_basic_block(BasicBlock *bb) { succ_bbs_.push_back(bb); }
void remove_pre_basic_block(BasicBlock *bb) {
// pre_bbs_.remove(bb);
pre_bbs_.erase(std::remove(pre_bbs_.begin(), pre_bbs_.end(), bb),
pre_bbs_.end());
}
void remove_succ_basic_block(BasicBlock *bb) {
// succ_bbs_.remove(bb);
succ_bbs_.erase(std::remove(succ_bbs_.begin(), succ_bbs_.end(), bb),
succ_bbs_.end());
}
int isDominate(
BasicBlock
*bb2) { // 返回1表示支配bb2，返回0表示不支配，返回-1输入的块出错
if (!bb2 || this->parent_ != bb2->parent_)
return -1;
while (bb2->name_ != "label_entry") {
if (bb2->idom_ == this)
return 1;
bb2 = bb2->idom_;
}
return 0;
}
// Returns the terminator instruction if the block is well formed or null
// if the block is not well formed.
Instruction *get_terminator();
bool delete_instr(
Instruction *instr); // 返回false则说明指令不能重复删除或者不属于这个bb，
bool remove_instr(
Instruction *
instr); // 从bb移出一个指令，但是不删指令的use关系，因为还要插入其他bb
virtual std::string print() override;
//********************使用list替换vector---------
std::list<Instruction *> instr_list_;
//********************使用list替换vector---------
Function *parent_;
/****************api about cfg****************/
std::vector<BasicBlock *> pre_bbs_;
std::vector<BasicBlock *> succ_bbs_;
/****************api about dominate tree****************/
std::set<BasicBlock *> dom_frontier_;
std::set<BasicBlock *> rdom_frontier_;
std::set<BasicBlock *> rdoms_;
BasicBlock *idom_;
std::set<Value *> live_in;
std::set<Value *> live_out;
};
//-----------------------------------------------Instruction-----------------------------------------------
class Instruction : public Value {
public:
enum OpID {
// Terminator Instructions
Ret = 11,
Br,
// Standard unary operators
FNeg,
// Standard binary operators
Add,
Sub,
Mul,
SDiv,
SRem,
UDiv,
URem,
// Float binary opeartors
FAdd,
FSub,
FMul,
FDiv,
// Logical operators
Shl,
LShr,
AShr,
And,
Or,
Xor,
// Memory operators
Alloca,
Load,
Store,
GetElementPtr,
// Cast operators
ZExt,
FPtoSI,
SItoFP,
BitCast,
// Other operators
ICmp,
FCmp,
PHI,
Call,
};
// 创建指令并插入基本块（ty是指令返回值类型）
// If before set to true, then use add_instruction_front() instead of
// add_instruction()
Instruction(Type *ty, OpID id, unsigned num_ops, BasicBlock *parent,
bool before = false)
: Value(ty, ""), op_id_(id), num_ops_(num_ops), parent_(parent) {
operands_.resize(
num_ops_,
nullptr); // 此句不能删去！否则operands_为空时无法用set_operand设置操作数，而只能用push_back设置操作数！
use_pos_.resize(num_ops_);
if (!before)
parent_->add_instruction(this);
else
parent_->add_instruction_front(this);
}
// 仅创建指令，不插入基本块（ty是指令返回值类型）
Instruction(Type *ty, OpID id, unsigned num_ops)
: Value(ty, ""), op_id_(id), num_ops_(num_ops), parent_(nullptr) {
operands_.resize(num_ops_, nullptr);
use_pos_.resize(num_ops_);
}
Value *get_operand(unsigned i) const { return operands_[i]; }
//***************************
void set_operand(unsigned i, Value *v) {
operands_[i] = v;
use_pos_[i] = v->add_use(this, i);
}
void add_operand(Value *v) { // 添加指令操作数，用于phi指令
operands_.push_back(v);
use_pos_.emplace_back(v->add_use(this, num_ops_));
num_ops_++;
}
void
remove_use_of_ops() { // 删除此指令所有操作数的uselist中，与此指令相关的use
for (int i = 0; i < operands_.size(); i++) {
operands_[i]->remove_use(use_pos_[i]);
}
}
// 删除phi指令中的一对操作数
void remove_operands(int index1, int index2) {
for (int i = index1; i <= index2; i++) {
operands_[i]->remove_use(use_pos_[i]);
}
// 后面操作数的位置要做相应修改
for (int i = index2 + 1; i < operands_.size(); i++) {
for (auto &use : operands_[i]->use_list_) {
if (use.val_ == this) {
use.arg_no_ -= index2 - index1 + 1;
break;
}
}
}
operands_.erase(operands_.begin() + index1, operands_.begin() + index2 + 1);
use_pos_.erase(use_pos_.begin() + index1, use_pos_.begin() + index2 + 1);
// std::cout<<operands_.size()<<std::endl;
num_ops_ = operands_.size();
}
// ↓↓↓↓↓↓↓↓--------增加快速类型判断
bool is_void() {
return ((op_id_ == Ret) || (op_id_ == Br) || (op_id_ == Store) ||
(op_id_ == Call && this->type_->tid_ == Type::VoidTyID));
}
bool is_phi() { return op_id_ == PHI; }
bool is_store() { return op_id_ == Store; }
bool is_alloca() { return op_id_ == Alloca; }
bool is_ret() { return op_id_ == Ret; }
bool is_load() { return op_id_ == Load; }
bool is_br() { return op_id_ == Br; }
bool is_add() { return op_id_ == Add; }
bool is_sub() { return op_id_ == Sub; }
bool is_mul() { return op_id_ == Mul; }
bool is_div() { return op_id_ == SDiv; }
bool is_rem() { return op_id_ == SRem; }
bool is_fadd() { return op_id_ == FAdd; }
bool is_fsub() { return op_id_ == FSub; }
bool is_fmul() { return op_id_ == FMul; }
bool is_fdiv() { return op_id_ == FDiv; }
bool is_cmp() { return op_id_ == ICmp; }
bool is_fcmp() { return op_id_ == FCmp; }
bool is_call() { return op_id_ == Call; }
bool is_gep() { return op_id_ == GetElementPtr; }
bool is_zext() { return op_id_ == ZExt; }
bool is_fptosi() { return op_id_ == FPtoSI; }
bool is_sitofp() { return op_id_ == SItoFP; }
bool is_int_binary() {
return (is_add() || is_sub() || is_mul() || is_div() || is_rem()) &&
(num_ops_ == 2);
}
bool is_float_binary() {
return (is_fadd() || is_fsub() || is_fmul() || is_fdiv()) &&
(num_ops_ == 2);
}
bool is_binary() { return is_int_binary() || is_float_binary(); }
bool isTerminator() { return is_br() || is_ret(); }
// ↑↑↑↑↑↑↑↑--------增加快速类型判断-
virtual std::string print() = 0;
BasicBlock *parent_;
OpID op_id_;
unsigned num_ops_;
std::vector<Value *> operands_; // operands of this value
std::vector<std::list<Use>::iterator>
use_pos_; // 与操作数数组一一对应，是对应的操作数的uselist里面，与当前指令相关的use的迭代器
std::vector<std::list<Instruction *>::iterator>
pos_in_bb; // 在bb的指令list的位置迭代器,最多只能有一个
};
//%77 = add i32 %74, %76
//%10 = and i1 %7, %9
//%7 = xor i1 %6, true
//%13 = fmul float %12, 0x400921FB60000000
class BinaryInst : public Instruction {
public:
BinaryInst(Type *ty, OpID op, Value *v1, Value *v2, BasicBlock *bb)
: Instruction(ty, op, 2, bb) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
// 只创建，不加入基本块末尾
BinaryInst(Type *ty, OpID op, Value *v1, Value *v2, BasicBlock *bb, bool flag)
: Instruction(ty, op, 2) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
this->parent_ = bb;
}
virtual std::string print() override;
};
//%8 = zext i1 %7 to i32
//%51 = fptosi float %50 to i32
//%4 = sitofp i32 %3 to float
//%8 = fneg float %7
//%3 = bitcast [4 x [2 x i32]]* %2 to i32*
class UnaryInst : public Instruction {
public:
UnaryInst(Type *ty, OpID op, Value *val, BasicBlock *bb)
: Instruction(ty, op, 1, bb) {
set_operand(0, val);
}
virtual std::string print() override;
};
//%18 = icmp ne i32 %12, %17
class ICmpInst : public Instruction {
public:
enum ICmpOp {
ICMP_EQ = 32, ///< equal
ICMP_NE = 33, ///< not equal
ICMP_UGT = 34, ///< unsigned greater than
ICMP_UGE = 35, ///< unsigned greater or equal
ICMP_ULT = 36, ///< unsigned less than
ICMP_ULE = 37, ///< unsigned less or equal
ICMP_SGT = 38, ///< signed greater than
ICMP_SGE = 39, ///< signed greater or equal
ICMP_SLT = 40, ///< signed less than
ICMP_SLE = 41 ///< signed less or equal
};
static const std::map<ICmpInst::ICmpOp, std::string> ICmpOpName;
ICmpInst(ICmpOp op, Value *v1, Value *v2, BasicBlock *bb)
: Instruction(bb->parent_->parent_->int1_ty_, Instruction::ICmp, 2, bb),
icmp_op_(op) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
virtual std::string print() override;
ICmpOp icmp_op_;
};
//%5 = fcmp olt float %4, 0.000000e+00
class FCmpInst : public Instruction {
public:
enum FCmpOp {
FCMP_FALSE = 10, // Always false (always folded)
FCMP_OEQ = 11, // True if ordered and equal
FCMP_OGT = 12, // True if ordered and greater than
FCMP_OGE = 13, // True if ordered and greater than or equal
FCMP_OLT = 14, // True if ordered and less than
FCMP_OLE = 15, // True if ordered and less than or equal
FCMP_ONE = 16, // True if ordered and operands are unequal
FCMP_ORD = 17, // True if ordered (no nans)
FCMP_UNO = 18, // True if unordered: isnan(X) | isnan(Y)
FCMP_UEQ = 19, // True if unordered or equal
FCMP_UGT = 20, // True if unordered or greater than
FCMP_UGE = 21, // True if unordered, greater than, or equal
FCMP_ULT = 22, // True if unordered or less than
FCMP_ULE = 23, // True if unordered, less than, or equal
FCMP_UNE = 24, // True if unordered or not equal
FCMP_TRUE = 25 // Always true (always folded)
};
static const std::map<FCmpInst::FCmpOp, std::string> FCmpOpName;
FCmpInst(FCmpOp op, Value *v1, Value *v2, BasicBlock *bb)
: Instruction(bb->parent_->parent_->int1_ty_, Instruction::FCmp, 2, bb),
fcmp_op_(op) {
set_operand(0, v1);
set_operand(1, v2);
}
virtual std::string print() override;
FCmpOp fcmp_op_;
};
//%111 = call i32 @QuickSort(i32* %108, i32 %109, i32 %110)
class CallInst : public Instruction {
public:
CallInst(Function *func, std::vector<Value *> args, BasicBlock *bb)
: Instruction(static_cast<FunctionType *>(func->type_)->result_,
Instruction::Call, args.size() + 1, bb) {
int num_ops = args.size() + 1;
for (int i = 0; i < num_ops - 1; i++) {
set_operand(i, args[i]);
}
set_operand(num_ops - 1, func);
}
virtual std::string print() override;
};
// 注：br的返回值类型一定是VoidTyID
class BranchInst : public Instruction {
public:
// br i1 %7, label %8, label %9
BranchInst(Value *cond, BasicBlock *if_true, BasicBlock *if_false,
BasicBlock *bb)
: Instruction(if_true->parent_->parent_->void_ty_, Instruction::Br, 3,
bb) {
if_true->add_pre_basic_block(bb);
if_false->add_pre_basic_block(bb);
bb->add_succ_basic_block(if_false);
bb->add_succ_basic_block(if_true);
set_operand(0, cond);
set_operand(1, if_true);
set_operand(2, if_false);
}
// br label %31
BranchInst(BasicBlock *if_true, BasicBlock *bb)
: Instruction(if_true->parent_->parent_->void_ty_, Instruction::Br, 1,
bb) {
if_true->add_pre_basic_block(bb);
bb->add_succ_basic_block(if_true);
set_operand(0, if_true);
}
virtual std::string print() override;
};
// ret i32 %4
// ret void
// 注：ret的返回值类型一定是VoidTyID
class ReturnInst : public Instruction {
public:
ReturnInst(Value *val, BasicBlock *bb)
: Instruction(bb->parent_->parent_->void_ty_, Instruction::Ret, 1, bb) {
set_operand(0, val);
}
ReturnInst(Value *val, BasicBlock *bb, bool flag)
: Instruction(bb->parent_->parent_->void_ty_, Instruction::Ret, 1) {
set_operand(0, val);
this->parent_ = bb;
}
ReturnInst(BasicBlock *bb)
: Instruction(bb->parent_->parent_->void_ty_, Instruction::Ret, 0, bb) {}
virtual std::string print() override;
};
//%1 = getelementptr [5 x [4 x i32]], [5 x [4 x i32]]* @a, i32 0, i32 2, i32 3
class GetElementPtrInst : public Instruction {
public:
GetElementPtrInst(Value *ptr, std::vector<Value *> idxs, BasicBlock *bb)
: Instruction(bb->parent_->parent_->get_pointer_type(
get_GEP_return_type(ptr, idxs.size())),
Instruction::GetElementPtr, idxs.size() + 1, bb) {
set_operand(0, ptr);
for (size_t i = 0; i < idxs.size(); i++) {
set_operand(i + 1, idxs[i]);
}
}
Type *get_GEP_return_type(Value *ptr, size_t idxs_size) {
Type *ty =
static_cast<PointerType *>(ptr->type_)->contained_; //[5 x [4 x i32]]
if (ty->tid_ == Type::ArrayTyID) {
ArrayType *arr_ty = static_cast<ArrayType *>(ty);
for (size_t i = 1; i < idxs_size; i++) {
ty = arr_ty->contained_; //[4 x i32], i32
if (ty->tid_ == Type::ArrayTyID) {
arr_ty = static_cast<ArrayType *>(ty);
}
}
}
return ty;
}
virtual std::string print() override;
};
// store <ty> <value>, <ty>* <pointer>
// store i32 %57, i32* %55
// 注：store的返回值类型一定是VoidTyID
class StoreInst : public Instruction {
public:
StoreInst(Value *val, Value *ptr, BasicBlock *bb)
: Instruction(bb->parent_->parent_->void_ty_, Instruction::Store, 2, bb) {
assert(val->type_ == static_cast<PointerType *>(ptr->type_)->contained_);
set_operand(0, val);
set_operand(1, ptr);
}
// 创建store指令，不插入到基本块中，但是设定parent
StoreInst(Value *val, Value *ptr, BasicBlock *bb, bool)
: Instruction(bb->parent_->parent_->void_ty_, Instruction::Store, 2) {
assert(val->type_ == static_cast<PointerType *>(ptr->type_)->contained_);
set_operand(0, val);
set_operand(1, ptr);
this->parent_ = bb;
}
virtual std::string print() override;
};
//<result> = load <ty>, <ty>* <pointer>
//%60 = load i32, i32* %59
class LoadInst : public Instruction {
public:
LoadInst(Value *ptr, BasicBlock *bb)
: Instruction(static_cast<PointerType *>(ptr->type_)->contained_,
Instruction::Load, 1, bb) {
set_operand(0, ptr);
}
virtual std::string print() override;
};
//%8 = alloca i32
class AllocaInst : public Instruction {
public:
AllocaInst(Type *ty, BasicBlock *bb)
: Instruction(bb->parent_->parent_->get_pointer_type(ty),
Instruction::Alloca, 0, bb, true),
alloca_ty_(ty) {}
// 创建指令，不插入到最后，但是会设定parent
AllocaInst(Type *ty, BasicBlock *bb, bool)
: Instruction(bb->parent_->parent_->get_pointer_type(ty),
Instruction::Alloca, 0),
alloca_ty_(ty) {
this->parent_ = bb;
}
virtual std::string print() override;
Type *alloca_ty_;
};
class ZextInst : public Instruction {
public:
ZextInst(OpID op, Value *val, Type *ty, BasicBlock *bb)
: Instruction(ty, op, 1, bb), dest_ty_(ty) {
set_operand(0, val);
}
virtual std::string print() override;
Type *dest_ty_;
};
class FpToSiInst : public Instruction {
public:
FpToSiInst(OpID op, Value *val, Type *ty, BasicBlock *bb)
: Instruction(ty, op, 1, bb), dest_ty_(ty) {
set_operand(0, val);
}
virtual std::string print() override;
Type *dest_ty_;
};
class SiToFpInst : public Instruction {
public:
SiToFpInst(OpID op, Value *val, Type *ty, BasicBlock *bb)
: Instruction(ty, op, 1, bb), dest_ty_(ty) {
set_operand(0, val);
}
virtual std::string print() override;
Type *dest_ty_;
};
//%3 = bitcast [4 x [2 x i32]]* %2 to i32*
class Bitcast : public Instruction {
public:
Bitcast(OpID op, Value *val, Type *ty, BasicBlock *bb)
: Instruction(ty, op, 1, bb), dest_ty_(ty) {
set_operand(0, val);
}
virtual std::string print() override;
Type *dest_ty_;
};
//%4 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %6, %5 ]
class PhiInst : public Instruction {
public:
PhiInst(OpID op, std::vector<Value *> vals, std::vector<BasicBlock *> val_bbs,
Type *ty, BasicBlock *bb)
: Instruction(ty, op, 2 * vals.size()) {
for (int i = 0; i < vals.size(); i++) {
set_operand(2 * i, vals[i]);
set_operand(2 * i + 1, val_bbs[i]);
}
this->parent_ = bb;
}
static PhiInst *create_phi(Type *ty, BasicBlock *bb) {
std::vector<Value *> vals;
std::vector<BasicBlock *> val_bbs;
return new PhiInst(Instruction::PHI, vals, val_bbs, ty, bb);
}
void add_phi_pair_operand(Value *val, Value *pre_bb) {
this->add_operand(val);
this->add_operand(pre_bb);
}
virtual std::string print() override;
Value *l_val_;
};
//-----------------------------------------------IRStmtBuilder-----------------------------------------------
class IRStmtBuilder {
public:
BasicBlock *BB_;
Module *m_;
IRStmtBuilder(BasicBlock *bb, Module *m) : BB_(bb), m_(m){};
~IRStmtBuilder() = default;
Module *get_module() { return m_; }
BasicBlock *get_insert_block() { return this->BB_; }
void set_insert_point(BasicBlock *bb) {
this->BB_ = bb;
} // 在某个基本块中插入指令
BinaryInst *create_iadd(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->int32_ty_, Instruction::Add, v1, v2,
this->BB_);
} // 创建加法指令（以及其他算术指令）
BinaryInst *create_isub(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->int32_ty_, Instruction::Sub, v1, v2,
this->BB_);
}
BinaryInst *create_imul(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->int32_ty_, Instruction::Mul, v1, v2,
this->BB_);
}
BinaryInst *create_isdiv(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->int32_ty_, Instruction::SDiv, v1, v2,
this->BB_);
}
BinaryInst *create_isrem(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->int32_ty_, Instruction::SRem, v1, v2,
this->BB_);
}
ICmpInst *create_icmp_eq(Value *v1, Value *v2) {
return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_EQ, v1, v2, this->BB_);
}
ICmpInst *create_icmp_ne(Value *v1, Value *v2) {
return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, v1, v2, this->BB_);
}
ICmpInst *create_icmp_gt(Value *v1, Value *v2) {
return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SGT, v1, v2, this->BB_);
}
ICmpInst *create_icmp_ge(Value *v1, Value *v2) {
return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SGE, v1, v2, this->BB_);
}
ICmpInst *create_icmp_lt(Value *v1, Value *v2) {
return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SLT, v1, v2, this->BB_);
}
ICmpInst *create_icmp_le(Value *v1, Value *v2) {
return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SLE, v1, v2, this->BB_);
}
BinaryInst *create_fadd(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->float32_ty_, Instruction::FAdd, v1, v2,
this->BB_);
}
BinaryInst *create_fsub(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->float32_ty_, Instruction::FSub, v1, v2,
this->BB_);
}
BinaryInst *create_fmul(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->float32_ty_, Instruction::FMul, v1, v2,
this->BB_);
}
BinaryInst *create_fdiv(Value *v1, Value *v2) {
return new BinaryInst(this->m_->float32_ty_, Instruction::FDiv, v1, v2,
this->BB_);
}
FCmpInst *create_fcmp_eq(Value *v1, Value *v2) {
return new FCmpInst(FCmpInst::FCMP_UEQ, v1, v2, this->BB_);
}
FCmpInst *create_fcmp_ne(Value *v1, Value *v2) {
return new FCmpInst(FCmpInst::FCMP_UNE, v1, v2, this->BB_);
}
FCmpInst *create_fcmp_gt(Value *v1, Value *v2) {
return new FCmpInst(FCmpInst::FCMP_UGT, v1, v2, this->BB_);
}
FCmpInst *create_fcmp_ge(Value *v1, Value *v2) {
return new FCmpInst(FCmpInst::FCMP_UGE, v1, v2, this->BB_);
}
FCmpInst *create_fcmp_lt(Value *v1, Value *v2) {
return new FCmpInst(FCmpInst::FCMP_ULT, v1, v2, this->BB_);
}
FCmpInst *create_fcmp_le(Value *v1, Value *v2) {
return new FCmpInst(FCmpInst::FCMP_ULE, v1, v2, this->BB_);
}
CallInst *create_call(Value *func, std::vector<Value *> args) {
#ifdef DEBUG
assert(dynamic_cast<Function *>(func) && "func must be Function * type");
#endif
return new CallInst(static_cast<Function *>(func), args, this->BB_);
}
BranchInst *create_br(BasicBlock *if_true) {
return new BranchInst(if_true, this->BB_);
}
BranchInst *create_cond_br(Value *cond, BasicBlock *if_true,
BasicBlock *if_false) {
return new BranchInst(cond, if_true, if_false, this->BB_);
}
ReturnInst *create_ret(Value *val) { return new ReturnInst(val, this->BB_); }
ReturnInst *create_void_ret() { return new ReturnInst(this->BB_); }
GetElementPtrInst *create_gep(Value *ptr, std::vector<Value *> idxs) {
return new GetElementPtrInst(ptr, idxs, this->BB_);
}
StoreInst *create_store(Value *val, Value *ptr) {
return new StoreInst(val, ptr, this->BB_);
}
LoadInst *create_load(Type *ty, Value *ptr) {
return new LoadInst(ptr, this->BB_);
}
LoadInst *create_load(Value *ptr) {
#ifdef DEBUG
assert(ptr->get_type()->is_pointer_type() && "ptr must be pointer type");
#endif
// return LoadInst::create_load(ptr->get_type()->get_pointer_element_type(),
// ptr, this->BB_);
return new LoadInst(ptr, this->BB_);
}
AllocaInst *create_alloca(Type *ty) { return new AllocaInst(ty, this->BB_); }
ZextInst *create_zext(Value *val, Type *ty) {
return new ZextInst(Instruction::ZExt, val, ty, this->BB_);
}
FpToSiInst *create_fptosi(Value *val, Type *ty) {
return new FpToSiInst(Instruction::FPtoSI, val, ty, this->BB_);
}
SiToFpInst *create_sitofp(Value *val, Type *ty) {
return new SiToFpInst(Instruction::SItoFP, val, ty, this->BB_);
}
Bitcast *create_bitcast(Value *val, Type *ty) {
return new Bitcast(Instruction::BitCast, val, ty, this->BB_);
}
};

111
src/main.cpp
Unescape View File

@ -1,111 +0,0 @@
#include "CombineInstr.h"
#include "ConstSpread.h"
#include "LoopInvariant.h"
#include "SimplifyJump.h"
#include "ast.h"
#include "lirstmtbuilder.h"
#include "define.h"
#include "genIR.h"
#include "DeleteDeadCode.h"
#include "opt.h"
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <ostream>
#include <unistd.h>
extern unique_ptr<CompUnitAST> root;
extern int yyparse();
extern FILE *yyin;
int main(int argc, char **argv) {
// Assert the number of arguments
assert(argc >= 2);
// TODO: advanced argument parser
char *filename = nullptr;
int print_ir = false;
int print_asm = false;
std::string output = "-";
int opt;
bool isO2 = false;
while ((opt = getopt(argc, argv, "Sco:O::")) != -1) {
switch (opt) {
case 'S':
print_asm = true;
print_ir = false;
break;
case 'c':
print_ir = true;
print_asm = false;
break;
case 'o':
output = optarg;
break;
case 'O':
isO2 = true;
break;
default:
break;
}
}
filename = argv[optind];
yyin = fopen(filename, "r");
if (yyin == nullptr) {
std::cout << "yyin open" << filename << "failed" << std::endl;
return -1;
}
// Frontend parser
yyparse();
// Generate IR from AST
GenIR genIR;
root->accept(genIR);
std::unique_ptr<Module> m = genIR.getModule();
// Run IR optimization
// TODO
if (isO2) {
std::vector<Optimization *> Opt;
Opt.push_back(new DeadCodeDeletion(m.get()));
Opt.push_back(new ConstSpread(m.get()));
Opt.push_back(new CombineInstr(m.get()));
Opt.push_back(new DomainTree(m.get()));
Opt.push_back(new SimplifyJump(m.get()));
Opt.push_back(new LoopInvariant(m.get()));
Opt.push_back(new SimplifyJump(m.get()));
for (auto x : Opt)
x->execute();
}
// Open output file
std::ofstream fout;
std::ostream *out;
if (output == "-") {
out = &std::cout;
} else {
fout.open(output);
out = &fout;
}
// Print IR result
const std::string IR = m->print();
if (print_ir) {
*out << IR << std::endl;
}
// Generate assembly file
// TODO
if (print_asm) {
LIRStmtBuilder* lirbuilder;
lirbuilder = new LIRStmtBuilder(m.get(), false, isO2);
lirbuilder->build_lir();
lirbuilder->build_asm();
std::string ASM = lirbuilder->lirm_->print();
*out << ASM << std::endl;
}
return 0;
}

54
src/opt/BasicOperation.cpp
Unescape View File

@ -1,54 +0,0 @@
#include "BasicOperation.h"
void deleteUse(Value *opnd, Instruction *inst) {
for (auto it = opnd->use_list_.begin(); it != opnd->use_list_.end(); ++it)
if (it->val_ == inst) {
opnd->use_list_.erase(it);
return;
}
}
void SolvePhi(BasicBlock *bb, BasicBlock *suc) {
std::vector<Instruction *> uselessPhi;
for (auto instr : suc->instr_list_) {
if (instr->op_id_ == Instruction::PHI) {
for (int i = 1; i < instr->num_ops_; i = i + 2)
if (instr->get_operand(i) == bb) {
instr->remove_operands(i - 1, i);
break;
}
if (instr->parent_->pre_bbs_.size() == 1) {
Value *only = instr->get_operand(0);
instr->replace_all_use_with(only);
uselessPhi.push_back(instr);
}
}
}
for (auto instr : uselessPhi)
suc->delete_instr(instr);
}
void dfsGraph(BasicBlock *bb, std::set<BasicBlock *> &vis) {
if (!bb)
return;
vis.insert(bb);
for (auto suc : bb->succ_bbs_) {
if (vis.find(suc) == vis.end())
dfsGraph(suc, vis);
}
}
void DeleteUnusedBB(Function *func) {
std::set<BasicBlock *> vis;
for (auto bb : func->basic_blocks_)
if (bb->name_ == "label_entry") {
dfsGraph(bb, vis);
break;
}
for (auto bb : func->basic_blocks_)
if (vis.find(bb) == vis.end()) {
bb->parent_->remove_bb(bb);
for (auto suc : bb->succ_bbs_)
SolvePhi(bb, suc);
}
}

15
src/opt/BasicOperation.h
Unescape View File

@ -1,15 +0,0 @@
#ifndef BASICOPERATION
#define BASICOPERATION
#include "../ir/ir.h"
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include "opt.h"
void deleteUse(Value* opnd,Instruction *inst);
void dfsGraph(BasicBlock *bb, std::set<BasicBlock *> &vis);
void SolvePhi(BasicBlock *bb, BasicBlock *succ_bb);
void DeleteUnusedBB(Function *func);
#endif // !BASICOPERATION

6
src/opt/CMakeLists.txt
Unescape View File

@ -1,6 +0,0 @@
set(SOURCE_FILES ConstSpread.cpp BasicOperation.cpp LoopInvariant.cpp CombineInstr.cpp SimplifyJump.cpp opt.cpp DeleteDeadCode.cpp)
add_library(opt ${SOURCE_FILES})
target_link_libraries(opt PRIVATE ir)
target_include_directories(opt PRIVATE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/ir)

95
src/opt/CombineInstr.cpp
Unescape View File

@ -1,95 +0,0 @@
#include "CombineInstr.h"
#include <unordered_map>
void CombineInstr::execute() {
for (auto foo : m->function_list_)
if (!foo->basic_blocks_.empty())
for (BasicBlock *bb : foo->basic_blocks_)
checkBlock(bb);
}
void CombineInstr::checkBlock(BasicBlock *bb) {
bool change = true;
while (change) {
change = false;
for (auto instr : bb->instr_list_) {
if (instr->op_id_ != Instruction::Add &&
instr->op_id_ != Instruction::Sub)
continue;
if (instr->use_list_.size() != 1 || instr->use_list_.back().arg_no_ != 0)
continue;
Instruction *nextInstr =
dynamic_cast<Instruction *>(instr->use_list_.back().val_);
if (nextInstr == nullptr || instr->op_id_ != nextInstr->op_id_ ||
instr->parent_ != nextInstr->parent_)
continue;
std::unordered_map<Value *, unsigned int> Optime;
Instruction *StartInstr = instr, *EndInstr = nullptr;
Instruction *invalidStart = nullptr, *invalidEnd = nullptr; // 无效指令
bool isRepeat = false;
Value *dupOp = nullptr, *Candi0 = instr->get_operand(0),
*Candi1 = instr->get_operand(1);
Optime[Candi0]++;
Optime[Candi1]++;
Optime[nextInstr->get_operand(1)]++;
// 迭代过程
instr = nextInstr;
while (instr->use_list_.size() == 1 &&
instr->use_list_.back().arg_no_ == 0) {
nextInstr = dynamic_cast<Instruction *>(instr->use_list_.back().val_);
if (nextInstr == nullptr || instr->op_id_ != nextInstr->op_id_ ||
instr->parent_ != nextInstr->parent_)
break;
if (!isRepeat) {
if (Optime.find(nextInstr->get_operand(1)) != Optime.end())
isRepeat = true;
EndInstr = instr;
invalidStart = nextInstr;
} else if (Optime.find(nextInstr->get_operand(1)) == Optime.end())
break;
Optime[nextInstr->get_operand(1)]++;
instr = nextInstr;
}
invalidEnd = instr;
// 尝试合并：1相同，很多0；0相同，很多1都可以合并
unsigned int dupTime = 0;
if (Optime[Candi1] == 1 && Optime[Candi0] > 1) {
dupOp = Candi0;
dupTime = Optime[Candi0];
} else if (Optime[Candi0] == 1 && Optime[Candi1] > 1) {
dupOp = Candi1;
dupTime = Optime[Candi1];
} else
continue;
for (auto p : Optime) {
if (p.second == 1) {
if (p.first != dupOp) {
dupTime = 0;
break;
}
} else {
if (dupTime != p.second) {
dupTime = 0;
break;
}
}
}
if (!dupTime)
continue;
ConstantInt *dupTimeConst =
new ConstantInt(instr->parent_->parent_->parent_->int32_ty_, dupTime);
Instruction *toMulInst = new BinaryInst(
bb->parent_->parent_->int32_ty_, Instruction::Mul,
static_cast<Value *>(EndInstr), dupTimeConst, bb, true);
toMulInst->name_ = invalidStart->name_;
bb->add_instruction_before_inst(toMulInst, invalidStart);
invalidEnd->replace_all_use_with(toMulInst);
for (Instruction *ins = invalidStart; ins != nextInstr;) {
bb->delete_instr(ins);
ins = dynamic_cast<Instruction *>(ins->use_list_.back().val_);
}
change = true;
break;
}
}
}

13
src/opt/CombineInstr.h
Unescape View File

@ -1,13 +0,0 @@
#ifndef COMBINEINSTRH
#define COMBINEINSTRH
#include "opt.h"
class CombineInstr : public Optimization {
public:
CombineInstr(Module *m) : Optimization(m) {}
void execute();
void checkBlock(BasicBlock *bb);
};
#endif // !COMBINEINSTRH

354
src/opt/ConstSpread.cpp
Unescape View File

@ -1,354 +0,0 @@
#include "ConstSpread.h"
ConstantInt *ConstSpread::CalcInt(Instruction::OpID op, ConstantInt *v1,
ConstantInt *v2) {
int a = v1->value_, b = v2->value_;
switch (op) {
case Instruction::Add:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a + b);
case Instruction::Sub:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a - b);
case Instruction::Mul:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a * b);
case Instruction::SDiv:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a / b);
case Instruction::SRem:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a % b);
case Instruction::Shl:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a << b);
case Instruction::LShr:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, (unsigned)a >> b);
case Instruction::AShr:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a >> b);
case Instruction::And:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a & b);
case Instruction::Or:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a | b);
case Instruction::Xor:
return new ConstantInt(m->int32_ty_, a ^ b);
default:
return nullptr;
}
}
ConstantFloat *ConstSpread::CalcFloat(Instruction::OpID op, ConstantFloat *v1,
ConstantFloat *v2) {
float a = v1->value_, b = v2->value_;
switch (op) {
case Instruction::FAdd:
return new ConstantFloat(m->float32_ty_, a + b);
case Instruction::FSub:
return new ConstantFloat(m->float32_ty_, a - b);
case Instruction::FMul:
return new ConstantFloat(m->float32_ty_, a * b);
case Instruction::FDiv:
return new ConstantFloat(m->float32_ty_, a / b);
default:
return nullptr;
}
}
ConstantInt *ConstSpread::CalcICMP(ICmpInst::ICmpOp op, ConstantInt *v1,
ConstantInt *v2) {
int lhs = v1->value_;
int rhs = v2->value_;
switch (op) {
case ICmpInst::ICMP_EQ:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs == rhs);
case ICmpInst::ICMP_NE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs != rhs);
case ICmpInst::ICMP_SGT:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs > rhs);
case ICmpInst::ICMP_SGE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs >= rhs);
case ICmpInst::ICMP_SLE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs <= rhs);
case ICmpInst::ICMP_SLT:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs < rhs);
case ICmpInst::ICMP_UGE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, (unsigned)lhs >= (unsigned)rhs);
case ICmpInst::ICMP_ULE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, (unsigned)lhs <= (unsigned)rhs);
case ICmpInst::ICMP_ULT:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, (unsigned)lhs < (unsigned)rhs);
case ICmpInst::ICMP_UGT:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, (unsigned)lhs > (unsigned)rhs);
default:
return nullptr;
}
}
ConstantInt *ConstSpread::CalcFCMP(FCmpInst::FCmpOp op, ConstantFloat *v1,
ConstantFloat *v2) {
float lhs = v1->value_;
float rhs = v2->value_;
switch (op) {
case FCmpInst::FCMP_UEQ:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs == rhs);
case FCmpInst::FCMP_UNE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs != rhs);
case FCmpInst::FCMP_UGT:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs > rhs);
case FCmpInst::FCMP_UGE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs >= rhs);
case FCmpInst::FCMP_ULE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs <= rhs);
case FCmpInst::FCMP_ULT:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs < rhs);
case FCmpInst::FCMP_FALSE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, 0);
case FCmpInst::FCMP_TRUE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, 1);
case FCmpInst::FCMP_OEQ:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs == rhs);
case FCmpInst::FCMP_ONE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs != rhs);
case FCmpInst::FCMP_OGE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs >= rhs);
case FCmpInst::FCMP_OGT:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs > rhs);
case FCmpInst::FCMP_OLE:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs <= rhs);
case FCmpInst::FCMP_OLT:
return new ConstantInt(m->int1_ty_, lhs < rhs);
default:
return nullptr;
}
}
void ConstSpread::execute() {
assert(m != nullptr);
for (Function *foo : m->function_list_) {
if (foo->basic_blocks_.size()) {
bool change = true;
while (change) {
change = false;
change |= SpreadingConst(foo);
change |= BranchProcess(foo);
DeleteUnusedBB(foo);
}
}
}
}
bool ConstSpread::SpreadingConst(Function *func) {
uselessInstr.clear();
for (auto bb : func->basic_blocks_) {
ConstIntMap.clear();
ConstFloatMap.clear();
for (auto instr : bb->instr_list_) {
ConstantInt *testConstInta = nullptr, *testConstIntb = nullptr;
ConstantFloat *testConstFloata = nullptr, *testConstFloatb = nullptr;
switch (instr->op_id_) {
case Instruction::Add:
case Instruction::Sub:
case Instruction::Mul:
case Instruction::SDiv:
case Instruction::UDiv:
case Instruction::SRem:
case Instruction::URem:
case Instruction::And:
case Instruction::Or:
case Instruction::Xor:
case Instruction::Shl:
case Instruction::AShr:
case Instruction::LShr:
testConstInta = dynamic_cast<ConstantInt *>(instr->get_operand(0));
testConstIntb = dynamic_cast<ConstantInt *>(instr->get_operand(1));
if (testConstInta && testConstIntb) {
auto intRes =
this->CalcInt(instr->op_id_, testConstInta, testConstIntb);
if (intRes) {
instr->replace_all_use_with(intRes);
uselessInstr[instr] = bb;
}
}
break;
case Instruction::ICmp:
testConstInta = dynamic_cast<ConstantInt *>(instr->get_operand(0));
testConstIntb = dynamic_cast<ConstantInt *>(instr->get_operand(1));
if (testConstInta && testConstIntb) {
auto res = this->CalcICMP(dynamic_cast<ICmpInst *>(instr)->icmp_op_,
testConstInta, testConstIntb);
if (res) {
instr->replace_all_use_with(res);
uselessInstr[instr] = bb;
}
}
break;
case Instruction::FCmp:
testConstFloata = dynamic_cast<ConstantFloat *>(instr->get_operand(0));
testConstFloatb = dynamic_cast<ConstantFloat *>(instr->get_operand(1));
if (testConstFloata && testConstFloatb) {
auto res = this->CalcFCMP(dynamic_cast<FCmpInst *>(instr)->fcmp_op_,
testConstFloata, testConstFloatb);
if (res) {
instr->replace_all_use_with(res);
uselessInstr[instr] = bb;
}
}
break;
case Instruction::FAdd:
case Instruction::FSub:
case Instruction::FMul:
case Instruction::FDiv:
testConstFloata = dynamic_cast<ConstantFloat *>(instr->get_operand(0));
testConstFloatb = dynamic_cast<ConstantFloat *>(instr->get_operand(1));
if (testConstFloata && testConstFloatb) {
auto floaRes =
this->CalcFloat(instr->op_id_, testConstFloata, testConstFloatb);
if (floaRes) {
instr->replace_all_use_with(floaRes);
uselessInstr[instr] = bb;
}
}
break;
case Instruction::FNeg:
testConstFloata = dynamic_cast<ConstantFloat *>(instr->get_operand(0));
if (testConstFloata) {
instr->replace_all_use_with(
new ConstantFloat(m->float32_ty_, -testConstFloata->value_));
uselessInstr[instr] = bb;
}
break;
case Instruction::FPtoSI:
testConstFloata = dynamic_cast<ConstantFloat *>(instr->get_operand(0));
if (testConstFloata) {
instr->replace_all_use_with(
new ConstantInt(m->int32_ty_, testConstFloata->value_));
uselessInstr[instr] = bb;
}
break;
case Instruction::SItoFP:
testConstInta = dynamic_cast<ConstantInt *>(instr->get_operand(0));
if (testConstInta) {
instr->replace_all_use_with(
new ConstantFloat(m->float32_ty_, testConstInta->value_));
uselessInstr[instr] = bb;
}
break;
case Instruction::ZExt:
testConstInta = dynamic_cast<ConstantInt *>(instr->get_operand(0));
if (testConstInta) {
instr->replace_all_use_with(
new ConstantInt(m->int32_ty_, testConstInta->value_));
uselessInstr[instr] = bb;
}
break;
case Instruction::Call:
ConstIntMap.clear();
ConstFloatMap.clear();
case Instruction::Load: {
auto globalVar = dynamic_cast<GlobalVariable *>(instr->get_operand(0));
if (globalVar) {
auto iterInt = ConstIntMap.find(globalVar);
auto iterFloat = ConstFloatMap.find(globalVar);
if (iterInt != ConstIntMap.end()) {
instr->replace_all_use_with(iterInt->second);
uselessInstr[instr] = bb;
} else if (iterFloat != ConstFloatMap.end()) {
instr->replace_all_use_with(iterFloat->second);
uselessInstr[instr] = bb;
}
} else if (dynamic_cast<AllocaInst *>(instr->get_operand(0))) {
auto pos = dynamic_cast<AllocaInst *>(instr->get_operand(0));
if (pos->alloca_ty_->tid_ == Type::IntegerTyID) {
auto iterInt = ConstIntMap.find(pos);
if (iterInt != ConstIntMap.end()) {
instr->replace_all_use_with(iterInt->second);
uselessInstr[instr] = bb;
}
} else if (pos->alloca_ty_->tid_ == Type::FloatTyID) {
auto iterFloat = ConstFloatMap.find(pos);
if (iterFloat != ConstFloatMap.end()) {
instr->replace_all_use_with(iterFloat->second);
uselessInstr[instr] = bb;
}
}
}
} break;
case Instruction::Store: {
// std::cout << "EVER STORE\n";
auto storePos = instr->get_operand(1);
auto storeValInt = dynamic_cast<ConstantInt *>(instr->get_operand(0));
auto storeValFloat =
dynamic_cast<ConstantFloat *>(instr->get_operand(0));
if (storeValInt) {
auto iter1 = ConstIntMap.find(storePos);
if (iter1 != ConstIntMap.end()) {
if (iter1->second->value_ == storeValInt->value_)
uselessInstr[instr] = bb;
else
iter1->second = storeValInt;
} else
ConstIntMap[storePos] = storeValInt;
} else if (storeValFloat) {
auto iter = ConstFloatMap.find(storePos);
if (iter != ConstFloatMap.end()) {
if (iter->second->value_ == storeValInt->value_)
uselessInstr[instr] = bb;
else
iter->second = storeValFloat;
} else
ConstFloatMap[storePos] = storeValFloat;
} else {
// 非常量存储，则该地址数据不再是常量
auto iterInt = ConstIntMap.find(storePos);
auto iterFloat = ConstFloatMap.find(storePos);
if (iterInt != ConstIntMap.end())
ConstIntMap.erase(iterInt);
if (iterFloat != ConstFloatMap.end())
ConstFloatMap.erase(iterFloat);
}
} break;
default:
break;
}
}
}
if (!uselessInstr.empty()) {
for (auto [instr, bb] : uselessInstr)
bb->delete_instr(instr);
return true;
}
return false;
}
bool ConstSpread::BranchProcess(Function *func) {
bool change = false;
for (auto bb : func->basic_blocks_) {
auto br = bb->get_terminator();
if (!br)
continue;
if (br->op_id_ == Instruction::Br &&
dynamic_cast<BranchInst *>(br)->num_ops_ == 3) {
auto cond = dynamic_cast<ConstantInt *>(br->get_operand(0));
auto truebb = br->get_operand(1);
auto falsebb = br->get_operand(2);
if (!cond)
continue;
change = true;
if (cond->value_ == 0) {
bb->delete_instr(br);
for (auto succ_bb : bb->succ_bbs_) {
succ_bb->remove_pre_basic_block(bb);
if (succ_bb != falsebb) {
SolvePhi(bb, succ_bb);
}
}
bb->succ_bbs_.clear();
new BranchInst(dynamic_cast<BasicBlock *>(falsebb), bb);
} else {
bb->delete_instr(br);
for (auto succ_bb : bb->succ_bbs_) {
succ_bb->remove_pre_basic_block(bb);
if (succ_bb != truebb) {
SolvePhi(bb, succ_bb);
}
}
bb->succ_bbs_.clear();
new BranchInst(dynamic_cast<BasicBlock *>(truebb), bb);
}
}
}
return change;
}

23
src/opt/ConstSpread.h
Unescape View File

@ -1,23 +0,0 @@
#ifndef CONSTSPREAD
#define CONSTSPREAD
#include "../ir/ir.h"
#include "BasicOperation.h"
#include "opt.h"
class ConstSpread : public Optimization {
public:
ConstSpread(Module *m_) : Optimization(m_) {}
void execute();
ConstantInt *CalcInt(Instruction::OpID op, ConstantInt *v1, ConstantInt *v2);
ConstantFloat *CalcFloat(Instruction::OpID op, ConstantFloat *v1,
ConstantFloat *v2);
ConstantInt *CalcICMP(ICmpInst::ICmpOp op, ConstantInt *v1, ConstantInt *v2);
ConstantInt *CalcFCMP(FCmpInst::FCmpOp op, ConstantFloat *v1, ConstantFloat *v2);
bool SpreadingConst(Function *func);
bool BranchProcess(Function *func);
std::map<Value *, ConstantInt *> ConstIntMap;
std::map<Value *, ConstantFloat *> ConstFloatMap;
std::map<Instruction *, BasicBlock *> uselessInstr;
};
#endif // !CONSTSPREAD

180
src/opt/DeleteDeadCode.cpp
Unescape View File

@ -1,180 +0,0 @@
#include "DeleteDeadCode.h"
#include "ConstSpread.h"
std::set<std::string> OptFunc = {"getint", "getfloat",
"getch", "getarray",
"getfarray", "putint",
"putfloat", "putch",
"putarray", "putfarray",
"_sysy_starttime", "_sysy_stoptime",
"memcpy", "memclr",
"memset", "llvm.memset.p0.i32",
"__aeabi_memcpy4", "__aeabi_memclr4",
"__aeabi_memset4"};
void DeadCodeDeletion::initFuncPtrArg() {
for (auto foo : m->function_list_) {
if (foo->basic_blocks_.empty())
continue;
for (auto arg : foo->arguments_)
if (arg->type_->tid_ == Type::PointerTyID) {
if (!funcPtrArgs.count(foo))
funcPtrArgs[foo] = {};
funcPtrArgs[foo].insert(arg);
}
}
}
void DeadCodeDeletion::Init(Function *foo) {
storePos.clear();
for (auto bb : foo->basic_blocks_) {
for (auto ins : bb->instr_list_) {
if (ins->op_id_ == Instruction::GetElementPtr) {
} else if (ins->op_id_ == Instruction::Store) {
if (!storePos.count(ins->get_operand(1))) {
storePos.insert({ins->get_operand(1), {}});
}
storePos[ins->get_operand(1)].push_back(ins);
if (dynamic_cast<GlobalVariable *>(ins->get_operand(1)))
OptFunc.insert(foo->name_);
if (dynamic_cast<GetElementPtrInst *>(ins->get_operand(1)))
OptFunc.insert(foo->name_);
if (funcPtrArgs[foo].count(ins->get_operand(1)))
OptFunc.insert(foo->name_);
} else if (ins->op_id_ == Instruction::Call) {
auto f = ins->get_operand(ins->operands_.size() - 1);
if (OptFunc.count(f->name_))
OptFunc.insert(foo->name_);
}
}
}
}
bool DeadCodeDeletion::checkOpt(Function *foo, Instruction *ins) {
if (ins->op_id_ == Instruction::Ret) {
exitBlock = ins->parent_;
return true;
} else if (ins->op_id_ == Instruction::Call) {
auto f = ins->get_operand(ins->operands_.size() - 1);
return OptFunc.count(f->name_);
} else if (ins->op_id_ == Instruction::Store) {
if (dynamic_cast<GlobalVariable *>(ins->get_operand(1)))
return true;
if (dynamic_cast<GetElementPtrInst *>(ins->get_operand(1)))
return true;
if (funcPtrArgs[foo].count(ins->get_operand(1)))
return true;
return false;
}
return false;
}
void DeadCodeDeletion::findInstr(Function *foo) {
std::list<Value *> workList;
for (auto bb : foo->basic_blocks_) {
for (auto ins : bb->instr_list_) {
if (checkOpt(foo, ins)) {
uselessInstr.insert(ins);
workList.push_back(ins);
}
}
}
while (!workList.empty()) {
auto ins = dynamic_cast<Instruction *>(workList.back());
workList.pop_back();
if (ins == nullptr) {
continue;
}
for (auto operand : ins->operands_) {
auto temp = dynamic_cast<Instruction *>(operand);
if (!temp)
continue;
if (uselessInstr.insert(temp).second) {
workList.push_back(temp);
}
}
if (ins->op_id_ == Instruction::PHI) {
for (int i = 1; i < ins->operands_.size(); i += 2) {
auto bb = dynamic_cast<BasicBlock *>(ins->get_operand(i));
auto br = bb->get_terminator();
if (uselessInstr.insert(br).second) {
workList.push_back(br);
}
}
}
if (storePos.count(ins)) {
for (auto curInstr : storePos[ins]) {
if (uselessInstr.insert(dynamic_cast<Instruction *>(curInstr)).second) {
workList.push_back(curInstr);
}
}
storePos.erase(ins);
}
if (uselessBlock.insert(ins->parent_).second) {
for (auto RFrontier : ins->parent_->rdom_frontier_) {
auto t = RFrontier->get_terminator();
if (uselessInstr.insert(t).second) {
workList.push_back(t);
}
}
}
}
}
void DeadCodeDeletion::deleteInstr(Function *foo) {
int deleteCnt = 0, changeCnt = 0;
for (auto bb : foo->basic_blocks_) {
std::vector<Instruction *> ins2Del;
for (auto ins : bb->instr_list_) {
if (!uselessInstr.count(ins)) {
if (ins->op_id_ != Instruction::Br) {
ins2Del.push_back(ins);
} else {
if (ins->operands_.size() == 3) {
changeCnt++;
auto trueBB = dynamic_cast<BasicBlock *>(ins->get_operand(1));
auto falseBB = dynamic_cast<BasicBlock *>(ins->get_operand(2));
trueBB->remove_pre_basic_block(bb);
falseBB->remove_pre_basic_block(bb);
bb->remove_succ_basic_block(trueBB);
bb->remove_succ_basic_block(falseBB);
BasicBlock *temp = exitBlock;
std::vector<BasicBlock *> rdoms(bb->rdoms_.begin(),
bb->rdoms_.end());
std::sort(rdoms.begin(), rdoms.end(),
[=](BasicBlock *x, BasicBlock *y) -> bool {
return x->rdoms_.count(y);
});
for (auto rdbb : rdoms) {
if (rdbb != bb && uselessBlock.count(rdbb)) {
temp = rdbb;
break;
}
}
ins->remove_operands(0, 2);
ins->num_ops_ = 1;
ins->operands_.resize(1);
ins->use_pos_.resize(1);
ins->set_operand(0, temp);
bb->add_succ_basic_block(temp);
temp->add_pre_basic_block(bb);
}
}
}
}
deleteCnt += ins2Del.size();
for (auto ins : ins2Del) {
bb->delete_instr(ins);
}
}
}
void DeadCodeDeletion::execute() {
ReverseDomainTree reverseDomainTree(m);
reverseDomainTree.execute();
initFuncPtrArg();
for (auto foo : m->function_list_)
if (!foo->basic_blocks_.empty()) {
Init(foo);
findInstr(foo);
deleteInstr(foo);
DeleteUnusedBB(foo);
}
}

25
src/opt/DeleteDeadCode.h
Unescape View File

@ -1,25 +0,0 @@
#ifndef DELETEDEADCODEH
#define DELETEDEADCODEH
#include "opt.h"
extern std::set<std::string> sysLibFunc;
class DeadCodeDeletion : public Optimization {
std::map<Function *, std::set<Value *>> funcPtrArgs;
std::map<Value *, std::vector<Value *>> storePos;
BasicBlock *exitBlock;
std::set<Instruction *> uselessInstr;
std::set<BasicBlock *> uselessBlock;
public:
DeadCodeDeletion(Module *m) : Optimization(m), exitBlock(nullptr) {}
void execute();
void initFuncPtrArg();
void Init(Function *foo);
bool checkOpt(Function *foo, Instruction *instr);
void findInstr(Function *foo);
void deleteInstr(Function *foo);
};
#endif // !DELETEDEADCODEH

149
src/opt/LoopInvariant.cpp
Unescape View File

@ -1,149 +0,0 @@
#include "LoopInvariant.h"
void LoopInvariant::execute() {
searchLoop();
while (!loopStack.empty()) {
auto loop = loopStack.top();
loopStack.pop();
std::set<Value *> assignVals;
std::set<Instruction *> visInstr; // 标记下这条语句是不是被操作过
std::vector<Instruction *> invarInstrs; // 存在不变量的语句集合
std::map<Instruction *, BasicBlock *> instrPos;
for (auto bb : *loop)
for (Instruction *inst : bb->instr_list_)
// 赋值语句做操作
if (inst->is_binary() || inst->is_cmp() || inst->is_fcmp() ||
inst->is_call() || inst->is_phi() || inst->is_zext() ||
inst->is_fptosi() || inst->is_sitofp() || inst->is_gep() ||
inst->is_load())
assignVals.insert(inst);
bool changed = true;
while (changed) {
changed = false;
for (auto bb : *loop) {
for (auto instr : bb->instr_list_) {
if (visInstr.find(instr) != visInstr.end())
continue;
if (!instr->is_gep() && !instr->is_alloca() && !instr->is_br() &&
!instr->is_ret() && !instr->is_phi() && !instr->is_store() &&
!instr->is_load() &&
!(instr->is_call() &&
instr->get_operand(instr->num_ops_ - 1)->print() != "rand")) {
bool move = true;
// 一个操作数不是不变量就不能动
for (unsigned int i = 0; i < instr->num_ops_; i++)
if (assignVals.find(instr->get_operand(i)) != assignVals.end())
move = false;
if (move) {
instrPos[instr] = bb;
invarInstrs.push_back(instr);
assignVals.erase(instr);
visInstr.insert(instr);
changed = true;
}
}
}
}
}
auto enter = entryPos[loop];
for (auto prev : enter->pre_bbs_)
if (loop->find(prev) == loop->end())
for (auto inst : invarInstrs)
prev->add_instruction_before_terminator(inst);
}
}
void LoopInvariant::searchLoop() {
for (auto foo : m->function_list_) {
if (foo->basic_blocks_.empty())
continue;
std::set<node *> nodes;
std::set<node *> entry;
std::set<std::set<node *> *> SCCs;
std::map<BasicBlock *, node *> nodeMap;
for (auto bb : foo->basic_blocks_) {
auto cur = new node(bb, -1, -1, 0);
nodeMap[bb] = cur;
nodes.insert(cur);
}
for (auto bb : foo->basic_blocks_) {
auto BlockNode = nodeMap[bb];
for (auto suc : bb->succ_bbs_)
BlockNode->suc.insert(nodeMap[suc]);
for (auto pre : bb->succ_bbs_)
BlockNode->pre.insert(nodeMap[pre]);
}
while (LoopInvariant::searchSCC(nodes, SCCs)) {
for (auto SCC : SCCs) {
node *enter = nullptr;
for (auto curBlock : *SCC)
for (auto pre : curBlock->pre)
if (SCC->find(pre) == SCC->end())
enter = curBlock;
else if (entry.find(pre) != entry.end())
enter = pre;
auto curLoop = new std::set<BasicBlock *>;
for (auto curBlock : *SCC)
curLoop->insert(curBlock->bb);
entryPos[curLoop] = enter->bb;
loopStack.push(curLoop);
entry.insert(enter);
nodes.erase(enter);
for (auto pre : enter->pre)
pre->suc.erase(enter);
for (auto suc : enter->suc)
suc->pre.erase(enter);
}
for (auto SCC : SCCs)
SCC->clear();
SCCs.clear();
for (auto NodeBlock : nodes)
NodeBlock = new node(nullptr, -1, -1, false);
}
for (auto node : nodes)
delete node;
}
}
bool LoopInvariant::searchSCC(std::set<node *> &basicBlocks,
std::set<std::set<node *> *> &SCCs) {
ind = 0;
while (!tarjanStack.empty())
tarjanStack.pop();
for (auto cur : basicBlocks)
if (cur->dfn == -1)
tarjan(cur, SCCs);
return SCCs.size() != 0;
}
void LoopInvariant::tarjan(node *cur, std::set<std::set<node *> *> &SCCs) {
cur->dfn = cur->low = ++ind;
cur->inStack = true;
tarjanStack.push(cur);
for (auto succ : cur->suc)
if (succ->dfn == -1) {
tarjan(succ, SCCs);
if (succ->low < cur->low)
cur->low = succ->low;
} else if (succ->inStack && succ->low < cur->low)
cur->low = succ->low;
// 找到low=dfn的，出现强连通分量
if (cur->dfn == cur->low) {
if (cur == tarjanStack.top()) {
tarjanStack.pop();
cur->inStack = false;
return;
}
auto SCC = new std::set<node *>;
node *tp = nullptr;
do {
tp = tarjanStack.top();
SCC->insert(tp);
tarjanStack.pop();
tp->inStack = false;
} while (tp != cur);
SCCs.insert(SCC);
}
}

31
src/opt/LoopInvariant.h
Unescape View File

@ -1,31 +0,0 @@
#ifndef LOOPH
#define LOOPH
#include "BasicOperation.h"
struct node {
BasicBlock *bb;
std::set<node *> pre;
std::set<node *> suc;
int dfn, low;
bool inStack;
node() = default;
node(BasicBlock *bb_, int dfn_, int low_, bool inStack_)
: bb(bb_), dfn(dfn_), low(low_), inStack(inStack_) {}
};
class LoopInvariant : public Optimization {
int ind;
std::stack<node *> tarjanStack;
std::stack<std::set<BasicBlock *> *> loopStack;
std::map<std::set<BasicBlock *> *, BasicBlock *> entryPos;
public:
LoopInvariant(Module *m) : Optimization(m) {}
void execute();
void searchLoop();
bool searchSCC(std::set<node *> &basicBlock, std::set<std::set<node *> *> &SCCs);
void tarjan(node *pos, std::set<std::set<node *> *> &SCCs);
};
#endif // !LOOPH

120
src/opt/SimplifyJump.cpp
Unescape View File

@ -1,120 +0,0 @@
#include "SimplifyJump.h"
void SimplifyJump::execute() {
for (auto foo : m->function_list_)
if (foo->basic_blocks_.empty()) {
deleteUnReachableBlock(foo);
mergePreBlock(foo);
deleteUselessPhi(foo);
deleteUselessJump(foo);
}
}
void SimplifyJump::deleteUselessBlock(Function *foo,
std::vector<BasicBlock *> &uselessBlock) {
for (auto bb : uselessBlock)
foo->remove_bb(bb);
}
bool SimplifyJump::checkUselessJump(BasicBlock *bb) {
auto JumpPos = bb->get_terminator()->get_operand(0);
for (auto preBB : bb->pre_bbs_) {
auto br = preBB->get_terminator();
if (br->operands_.size() == 1)
continue;
auto trueBB = br->get_operand(1);
auto falseBB = br->get_operand(2);
if (trueBB == JumpPos || falseBB == JumpPos)
return false;
}
return true;
}
void SimplifyJump::deleteUnReachableBlock(Function *foo) {
std::vector<BasicBlock *> uselessBlock;
for (int i = 2; i < foo->basic_blocks_.size(); i++) {
auto curbb = foo->basic_blocks_[i];
if (curbb->pre_bbs_.empty()) {
uselessBlock.push_back(curbb);
// 发现无用块后需要提前进行phi合流处理
for (auto use : curbb->use_list_) {
auto instr = dynamic_cast<PhiInst *>(use.val_);
if (instr != nullptr)
instr->remove_operands(use.arg_no_ - 1, use.arg_no_);
}
}
}
}
void SimplifyJump::mergePreBlock(Function *foo) {
std::vector<BasicBlock *> uselessBlock;
for (int i = 2; i < foo->basic_blocks_.size(); i++) {
auto bb = foo->basic_blocks_[i];
if (bb->pre_bbs_.size() == 1) {
auto preBlock = *bb->pre_bbs_.begin();
auto preBr = preBlock->get_terminator();
if (preBlock->succ_bbs_.size() != 1)
continue;
preBlock->delete_instr(preBr);
for (auto instr : bb->instr_list_) {
preBlock->add_instruction(instr);
bb->remove_instr(instr);
}
preBlock->remove_succ_basic_block(bb);
for (auto suc : bb->succ_bbs_) {
preBlock->add_succ_basic_block(suc);
suc->remove_pre_basic_block(bb);
suc->add_pre_basic_block(preBlock);
}
bb->replace_all_use_with(preBlock);
uselessBlock.push_back(bb);
}
}
deleteUselessBlock(foo, uselessBlock);
}
void SimplifyJump::deleteUselessPhi(Function *foo) {
for (auto bb : foo->basic_blocks_)
if (bb->pre_bbs_.size() == 1)
for (auto instr : bb->instr_list_)
if (instr->is_phi()) {
instr->replace_all_use_with(instr->get_operand(0));
bb->delete_instr(instr);
}
}
void SimplifyJump::deleteUselessJump(Function *foo) {
std::vector<BasicBlock *> uselessBlock;
for (int i = 2; i < foo->basic_blocks_.size(); i++) {
BasicBlock *curbb = foo->basic_blocks_[i];
if (curbb->instr_list_.size() != 1)
continue;
auto branchInstr = curbb->get_terminator();
if (branchInstr->operands_.size() != 1 || branchInstr->is_ret())
continue;
if (!checkUselessJump(curbb))
continue;
uselessBlock.push_back(curbb);
auto JumpTarget = dynamic_cast<BasicBlock *>(branchInstr->get_operand(0));
for (auto instr : JumpTarget->instr_list_)
if (instr->is_phi()) {
for (int i = 1; i < instr->operands_.size(); i += 2) {
if (instr->get_operand(i) == curbb) {
auto val = instr->get_operand(i - 1);
instr->remove_operands(i - 1, i);
for (auto preBB : curbb->pre_bbs_) {
instr->add_operand(val);
instr->add_operand(preBB);
}
break;
}
}
}
curbb->replace_all_use_with(JumpTarget);
for (auto preBB : curbb->pre_bbs_) {
preBB->add_succ_basic_block(JumpTarget);
JumpTarget->add_pre_basic_block(preBB);
}
}
deleteUselessBlock(foo, uselessBlock);
}

19
src/opt/SimplifyJump.h
Unescape View File

@ -1,19 +0,0 @@
#ifndef SIMPLIFYJUMPH
#define SIMPLIFYJUMPH
#include "opt.h"
class SimplifyJump : public Optimization {
public:
SimplifyJump(Module *m) : Optimization(m) {}
void execute();
void deleteUselessBlock(Function *foo,
std::vector<BasicBlock *> &uselessBlock);
bool checkUselessJump(BasicBlock *bb);
void deleteUselessPhi(Function *foo);
void deleteUselessJump(Function *foo);
void mergePreBlock(Function *foo);
void deleteUnReachableBlock(Function *foo);
};
#endif // !SIMPLIFYJUMPH

206
src/opt/opt.cpp
Unescape View File

@ -1,206 +0,0 @@
#include "opt.h"
#include <functional>
#include <vector>
void DomainTree::execute() {
for (auto foo : m->function_list_)
if (!foo->basic_blocks_.empty()) {
getBlockDom(foo);
getBlockDomFront(foo);
}
}
bool DomainTree::isLoopEdge(BasicBlock *a, BasicBlock *b) {
return TraverseInd[a] > TraverseInd[b];
}
std::vector<BasicBlock *> DomainTree::postTraverse(BasicBlock *bb) {
std::set<BasicBlock *> vis;
std::vector<BasicBlock *> ans;
std::function<void(BasicBlock *)> dfs = [&](BasicBlock *place) {
vis.insert(place);
for (auto child : place->succ_bbs_)
if (vis.find(child) == vis.end())
dfs(child);
ans.push_back(place);
};
dfs(bb);
return ans;
}
void DomainTree::getReversePostTraverse(Function *f) {
doms.clear();
reversePostTraverse.clear();
TraverseInd.clear();
auto entryBlock = *f->basic_blocks_.begin();
auto seq = postTraverse(entryBlock);
std::reverse(reversePostTraverse.begin(), reversePostTraverse.end());
for (int i = 0; i < seq.size(); i++)
TraverseInd[seq[i]] = i;
reversePostTraverse = seq;
}
void DomainTree::getBlockDom(Function *f) {
getReversePostTraverse(f);
auto root = *f->basic_blocks_.begin();
auto root_id = TraverseInd[root];
doms.resize(root_id + 1, nullptr);
doms.back() = root;
bool change = true;
while (change) {
change = false;
for (auto bb : reversePostTraverse)
if (bb != root) {
auto preds = bb->pre_bbs_;
BasicBlock *curDom = nullptr;
for (auto pred_bb : preds)
if (doms[TraverseInd[pred_bb]] != nullptr) {
curDom = pred_bb;
break;
}
for (auto pred_bb : preds)
if (doms[TraverseInd[pred_bb]] != nullptr)
curDom = intersect(pred_bb, curDom);
if (doms[TraverseInd[bb]] != curDom) {
doms[TraverseInd[bb]] = curDom;
change = true;
}
}
}
for (auto bb : reversePostTraverse)
bb->idom_ = doms[TraverseInd[bb]];
}
void DomainTree::getBlockDomFront(Function *foo) {
for (auto b : foo->basic_blocks_) {
auto b_pred = b->pre_bbs_;
if (b_pred.size() >= 2) {
for (auto pred : b_pred) {
auto runner = pred;
while (runner != doms[TraverseInd[b]]) {
runner->dom_frontier_.insert(b);
runner = doms[TraverseInd[runner]];
}
}
}
}
}
BasicBlock *DomainTree::intersect(BasicBlock *b1, BasicBlock *b2) {
auto head1 = b1;
auto head2 = b2;
while (head1 != head2) {
while (TraverseInd[head1] < TraverseInd[head2])
head1 = doms[TraverseInd[head1]];
while (TraverseInd[head2] < TraverseInd[head1])
head2 = doms[TraverseInd[head2]];
}
return head1;
}
void ReverseDomainTree::execute() {
for (auto f : m->function_list_)
if (!f->basic_blocks_.empty()) {
for (auto bb : f->basic_blocks_) {
bb->rdoms_.clear();
bb->rdom_frontier_.clear();
}
getBlockDomR(f);
getBlockDomFrontR(f);
getBlockRdoms(f);
}
}
void ReverseDomainTree::getPostTraverse(BasicBlock *bb,
std::set<BasicBlock *> &visited) {
visited.insert(bb);
for (auto parent : bb->pre_bbs_)
if (visited.find(parent) == visited.end())
getPostTraverse(parent, visited);
reverseTraverseInd[bb] = reverseTraverse.size();
reverseTraverse.push_back(bb);
}
void ReverseDomainTree::getReversePostTraverse(Function *f) {
reverseDomainBlock.clear();
reverseTraverse.clear();
reverseTraverseInd.clear();
for (auto bb : f->basic_blocks_) {
auto terminate_instr = bb->get_terminator();
if (terminate_instr->op_id_ == Instruction::Ret) {
exitBlock = bb;
break;
}
}
assert(exitBlock != nullptr);
std::set<BasicBlock *> visited = {};
getPostTraverse(exitBlock, visited);
reverse(reverseTraverse.begin(), reverseTraverse.end());
}
void ReverseDomainTree::getBlockDomR(Function *f) {
getReversePostTraverse(f);
auto root = exitBlock;
auto root_id = reverseTraverseInd[root];
for (int i = 0; i < root_id; i++)
reverseDomainBlock.push_back(nullptr);
reverseDomainBlock.push_back(root);
bool change = true;
while (change) {
change = false;
for (auto bb : reverseTraverse) {
if (bb != root) {
BasicBlock *new_irdom = nullptr;
for (auto rpred_bb : bb->succ_bbs_)
if (reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[rpred_bb]] != nullptr) {
new_irdom = rpred_bb;
break;
}
for (auto rpred_bb : bb->succ_bbs_)
if (reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[rpred_bb]] != nullptr)
new_irdom = intersect(rpred_bb, new_irdom);
if (reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[bb]] != new_irdom) {
reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[bb]] = new_irdom;
change = true;
}
}
}
}
}
void ReverseDomainTree::getBlockRdoms(Function *f) {
for (auto bb : f->basic_blocks_) {
if (bb == exitBlock)
continue;
auto current = bb;
while (current != exitBlock) {
bb->rdoms_.insert(current);
current = reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[current]];
}
}
}
void ReverseDomainTree::getBlockDomFrontR(Function *f) {
for (auto bb_iter = f->basic_blocks_.rbegin();
bb_iter != f->basic_blocks_.rend(); bb_iter++) {
auto bb = *bb_iter;
if (bb->succ_bbs_.size() >= 2) {
for (auto rpred : bb->succ_bbs_) {
auto runner = rpred;
while (runner != reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[bb]]) {
runner->rdom_frontier_.insert(bb);
runner = reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[runner]];
}
}
}
}
}
BasicBlock *ReverseDomainTree::intersect(BasicBlock *b1, BasicBlock *b2) {
auto head1 = b1;
auto head2 = b2;
while (head1 != head2) {
while (reverseTraverseInd[head1] < reverseTraverseInd[head2])
head1 = reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[head1]];
while (reverseTraverseInd[head2] < reverseTraverseInd[head1])
head2 = reverseDomainBlock[reverseTraverseInd[head2]];
}
return head1;
}

46
src/opt/opt.h
Unescape View File

@ -1,46 +0,0 @@
// Currently a dummy file
#ifndef OPTH
#define OPTH
#include "ir.h"
class Optimization {
public:
Module *m;
explicit Optimization(Module *m_) : m(m_) {}
virtual void execute() = 0;
};
class DomainTree : public Optimization {
std::vector<BasicBlock *> reversePostTraverse;
std::map<BasicBlock *, int> TraverseInd;
std::vector<BasicBlock *> doms;
public:
DomainTree(Module *m) : Optimization(m) {}
void execute();
void getReversePostTraverse(Function *foo);
std::vector<BasicBlock *> postTraverse(BasicBlock *bb);
void getBlockDom(Function *foo);
void getBlockDomFront(Function *foo);
BasicBlock *intersect(BasicBlock *b1, BasicBlock *b2);
bool isLoopEdge(BasicBlock *a, BasicBlock *b);
};
class ReverseDomainTree : public Optimization {
std::map<BasicBlock *, int> reverseTraverseInd;
std::vector<BasicBlock *> reverseDomainBlock;
std::vector<BasicBlock *> reverseTraverse;
BasicBlock *exitBlock;
public:
ReverseDomainTree(Module *m) : Optimization(m), exitBlock(nullptr) {}
void execute();
BasicBlock *intersect(BasicBlock *b1, BasicBlock *b2);
void getReversePostTraverse(Function *foo);
void getBlockDomR(Function *foo);
void getBlockRdoms(Function *foo);
void getBlockDomFrontR(Function *foo);
void getPostTraverse(BasicBlock *bb, std::set<BasicBlock *> &visited);
};
#endif // !OPTH

22
src/parser/CMakeLists.txt
Unescape View File

@ -1,22 +0,0 @@
# Require Flex & Bison as generator
# find_package(FLEX 2.5.4 REQUIRED)
# find_package(BISON 2.4.1 REQUIRED)
set(PARSER_DIR "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}")
# set(PARSER_DIR "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}")
set(LEXER_CPP "${PARSER_DIR}/tokens.cpp")
set(LEXER_DEF "${PARSER_DIR}/tokens.hpp")
set(PARSER_CPP "${PARSER_DIR}/parser.cpp")
set(PARSER_DEF "${PARSER_DIR}/parser.hpp")
# Generate tokenizer & parser via Flex & Bison
# flex_target(LEXER "tokens.l" "${LEXER_CPP}" DEFINES_FILE "${LEXER_DEF}")
# bison_target(PARSER "parser.y" "${PARSER_CPP}" DEFINES_FILE "${PARSER_DEF}")
# add_flex_bison_dependency(LEXER PARSER)
set(SOURCE_FILES "${LEXER_CPP}" "${PARSER_CPP}" "ast.cpp")
set(PARSER_INCLUDE ${PARSER_DIR} ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} PARENT_SCOPE)
add_library(parser STATIC ${SOURCE_FILES})
target_include_directories(parser PRIVATE "${PARSER_INCLUDE}")

49
src/parser/ast.cpp
Unescape View File

@ -1,49 +0,0 @@
#include "ast.h"
void CompUnitAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void DeclDefAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void DefAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void DeclAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void InitValAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void FuncDefAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void FuncFParamAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void BlockAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void StmtAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void ReturnStmtAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void SelectStmtAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void IterationStmtAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void AddExpAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void MulExpAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void UnaryExpAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void PrimaryExpAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void NumberAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void CallAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void LValAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void RelExpAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void EqExpAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void LAndExpAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void LOrExpAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }
void BlockItemAST::accept(Visitor &visitor) { visitor.visit(*this); }

297
src/parser/ast.h
Unescape View File

@ -1,297 +0,0 @@
#pragma once
#include "define.h"
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
class BaseAST;
class CompUnitAST;
class DeclDefAST;
class DeclAST;
class DefListAST;
class DefAST;
class ArraysAST;
class InitValListAST;
class InitValAST;
class FuncDefAST;
class FuncFParamListAST;
class FuncFParamAST;
class BlockAST;
class BlockItemListAST;
class BlockItemAST;
class StmtAST;
class ReturnStmtAST;
class SelectStmtAST;
class IterationStmtAST;
class LValAST;
class PrimaryExpAST;
class NumberAST;
class UnaryExpAST;
class CallAST;
class FuncCParamListAST;
class MulExpAST;
class AddExpAST;
class RelExpAST;
class EqExpAST;
class LAndExpAST;
class LOrExpAST;
class Visitor;
class BaseAST {
public:
virtual void accept(Visitor &visitor) = 0;
BaseAST() = default;
virtual ~BaseAST() = default;
};
class CompUnitAST : public BaseAST {
public:
vector<unique_ptr<DeclDefAST>> declDefList;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class DeclDefAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<DeclAST> Decl = nullptr;
unique_ptr<FuncDefAST> funcDef = nullptr;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class DeclAST : public BaseAST {
public:
TYPE bType = TYPE_VOID;
bool isConst = false;
vector<unique_ptr<DefAST>> defList;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class DefListAST {
public:
vector<unique_ptr<DefAST>> list;
};
class DefAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<string> id;
vector<unique_ptr<AddExpAST>> arrays;
unique_ptr<InitValAST> initVal;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class ArraysAST {
public:
vector<unique_ptr<AddExpAST>> list;
};
class InitValAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<AddExpAST> exp;
vector<unique_ptr<InitValAST>> initValList;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class InitValListAST {
public:
vector<unique_ptr<InitValAST>> list;
};
class FuncDefAST : public BaseAST {
public:
TYPE funcType = TYPE_VOID;
unique_ptr<string> id;
vector<unique_ptr<FuncFParamAST>> funcFParamList;
unique_ptr<BlockAST> block = nullptr;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class FuncFParamListAST {
public:
vector<unique_ptr<FuncFParamAST>> list;
};
class FuncFParamAST : public BaseAST {
public:
TYPE bType;
unique_ptr<string> id;
bool isArray =
false; // 用于区分是否是数组参数，此时一维数组和多维数组expArrays都是empty
vector<unique_ptr<AddExpAST>> arrays;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class BlockAST : public BaseAST {
public:
vector<unique_ptr<BlockItemAST>> blockItemList;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class BlockItemListAST {
public:
vector<unique_ptr<BlockItemAST>> list;
};
class BlockItemAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<DeclAST> decl = nullptr;
unique_ptr<StmtAST> stmt = nullptr;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class StmtAST : public BaseAST {
public:
STYPE sType;
unique_ptr<LValAST> lVal = nullptr;
unique_ptr<AddExpAST> exp = nullptr;
unique_ptr<ReturnStmtAST> returnStmt = nullptr;
unique_ptr<SelectStmtAST> selectStmt = nullptr;
unique_ptr<IterationStmtAST> iterationStmt = nullptr;
unique_ptr<BlockAST> block = nullptr;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class ReturnStmtAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<AddExpAST> exp = nullptr;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class SelectStmtAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<LOrExpAST> cond;
unique_ptr<StmtAST> ifStmt, elseStmt;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class IterationStmtAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<LOrExpAST> cond;
unique_ptr<StmtAST> stmt;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class AddExpAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<AddExpAST> addExp;
unique_ptr<MulExpAST> mulExp;
AOP op;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class MulExpAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<UnaryExpAST> unaryExp;
unique_ptr<MulExpAST> mulExp;
MOP op;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class UnaryExpAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<PrimaryExpAST> primaryExp;
unique_ptr<CallAST> call;
unique_ptr<UnaryExpAST> unaryExp;
UOP op;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class PrimaryExpAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<AddExpAST> exp;
unique_ptr<LValAST> lval;
unique_ptr<NumberAST> number;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class NumberAST : public BaseAST {
public:
bool isInt;
union {
int intval;
float floatval;
};
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class LValAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<string> id;
vector<unique_ptr<AddExpAST>> arrays;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class CallAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<string> id;
vector<unique_ptr<AddExpAST>> funcCParamList;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class FuncCParamListAST {
public:
vector<unique_ptr<AddExpAST>> list;
};
class RelExpAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<AddExpAST> addExp;
unique_ptr<RelExpAST> relExp;
ROP op;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class EqExpAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<RelExpAST> relExp;
unique_ptr<EqExpAST> eqExp;
EOP op;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class LAndExpAST : public BaseAST {
public:
// lAndExp不为空则说明有and符号，or类似
unique_ptr<EqExpAST> eqExp;
unique_ptr<LAndExpAST> lAndExp;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class LOrExpAST : public BaseAST {
public:
unique_ptr<LOrExpAST> lOrExp;
unique_ptr<LAndExpAST> lAndExp;
void accept(Visitor &visitor) override;
};
class Visitor {
public:
virtual void visit(CompUnitAST &ast) = 0;
virtual void visit(DeclDefAST &ast) = 0;
virtual void visit(DeclAST &ast) = 0;
virtual void visit(DefAST &ast) = 0;
virtual void visit(InitValAST &ast) = 0;
virtual void visit(FuncDefAST &ast) = 0;
virtual void visit(FuncFParamAST &ast) = 0;
virtual void visit(BlockAST &ast) = 0;
virtual void visit(BlockItemAST &ast) = 0;
virtual void visit(StmtAST &ast) = 0;
virtual void visit(ReturnStmtAST &ast) = 0;
virtual void visit(SelectStmtAST &ast) = 0;
virtual void visit(IterationStmtAST &ast) = 0;
virtual void visit(AddExpAST &ast) = 0;
virtual void visit(MulExpAST &ast) = 0;
virtual void visit(UnaryExpAST &ast) = 0;
virtual void visit(PrimaryExpAST &ast) = 0;
virtual void visit(LValAST &ast) = 0;
virtual void visit(NumberAST &ast) = 0;
virtual void visit(CallAST &ast) = 0;
virtual void visit(RelExpAST &ast) = 0;
virtual void visit(EqExpAST &ast) = 0;
virtual void visit(LAndExpAST &ast) = 0;
virtual void visit(LOrExpAST &ast) = 0;
};

15
src/parser/define.h
Unescape View File

@ -1,15 +0,0 @@
#pragma once
enum STYPE { SEMI, ASS, EXP, CONT, BRE, RET, BLK, SEL, ITER };
enum UOP { UOP_ADD, UOP_MINUS, UOP_NOT };
enum AOP { AOP_ADD, AOP_MINUS };
enum MOP { MOP_MUL, MOP_DIV, MOP_MOD };
enum ROP { ROP_GTE, ROP_LTE, ROP_GT, ROP_LT };
enum EOP { EOP_EQ, EOP_NEQ };
enum TYPE { TYPE_VOID, TYPE_INT, TYPE_FLOAT };

2761
src/parser/parser.cpp
View File

File diff suppressed because it is too large Load Diff

170
src/parser/parser.hpp
Unescape View File

@ -1,170 +0,0 @@
/* A Bison parser, made by GNU Bison 3.8.2. */
/* Bison interface for Yacc-like parsers in C
Copyright (C) 1984, 1989-1990, 2000-2015, 2018-2021 Free Software Foundation,
Inc.
This program is free software: you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU General Public License as published by
the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
(at your option) any later version.
This program is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
GNU General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU General Public License
along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>. */
/* As a special exception, you may create a larger work that contains
part or all of the Bison parser skeleton and distribute that work
under terms of your choice, so long as that work isn't itself a
parser generator using the skeleton or a modified version thereof
as a parser skeleton. Alternatively, if you modify or redistribute
the parser skeleton itself, you may (at your option) remove this
special exception, which will cause the skeleton and the resulting
Bison output files to be licensed under the GNU General Public
License without this special exception.
This special exception was added by the Free Software Foundation in
version 2.2 of Bison. */
/* DO NOT RELY ON FEATURES THAT ARE NOT DOCUMENTED in the manual,
especially those whose name start with YY_ or yy_. They are
private implementation details that can be changed or removed. */
#ifndef YY_YY_HOME_SEAS0_CODES_COMPILER_CARROTCOMPILER_SRC_PARSER_PARSER_HPP_INCLUDED
# define YY_YY_HOME_SEAS0_CODES_COMPILER_CARROTCOMPILER_SRC_PARSER_PARSER_HPP_INCLUDED
/* Debug traces. */
#ifndef YYDEBUG
# define YYDEBUG 0
#endif
#if YYDEBUG
extern int yydebug;
#endif
/* Token kinds. */
#ifndef YYTOKENTYPE
# define YYTOKENTYPE
enum yytokentype
{
YYEMPTY = -2,
YYEOF = 0, /* "end of file" */
YYerror = 256, /* error */
YYUNDEF = 257, /* "invalid token" */
INT = 258, /* INT */
FLOAT = 259, /* FLOAT */
ID = 260, /* ID */
GTE = 261, /* GTE */
LTE = 262, /* LTE */
GT = 263, /* GT */
LT = 264, /* LT */
EQ = 265, /* EQ */
NEQ = 266, /* NEQ */
INTTYPE = 267, /* INTTYPE */
FLOATTYPE = 268, /* FLOATTYPE */
VOID = 269, /* VOID */
CONST = 270, /* CONST */
RETURN = 271, /* RETURN */
IF = 272, /* IF */
ELSE = 273, /* ELSE */
WHILE = 274, /* WHILE */
BREAK = 275, /* BREAK */
CONTINUE = 276, /* CONTINUE */
LP = 277, /* LP */
RP = 278, /* RP */
LB = 279, /* LB */
RB = 280, /* RB */
LC = 281, /* LC */
RC = 282, /* RC */
COMMA = 283, /* COMMA */
SEMICOLON = 284, /* SEMICOLON */
NOT = 285, /* NOT */
ASSIGN = 286, /* ASSIGN */
MINUS = 287, /* MINUS */
ADD = 288, /* ADD */
MUL = 289, /* MUL */
DIV = 290, /* DIV */
MOD = 291, /* MOD */
AND = 292, /* AND */
OR = 293, /* OR */
LOWER_THEN_ELSE = 294 /* LOWER_THEN_ELSE */
};
typedef enum yytokentype yytoken_kind_t;
#endif
/* Value type. */
#if ! defined YYSTYPE && ! defined YYSTYPE_IS_DECLARED
union YYSTYPE
{
#line 20 "/home/seas0/Codes/compiler/carrotcompiler/src/parser/parser.y"
CompUnitAST* compUnit;
DeclDefAST* declDef;
DeclAST* decl;
DefListAST* defList;
DefAST* def;
ArraysAST* arrays;
InitValListAST* initValList;
InitValAST* initVal;
FuncDefAST* funcDef;
FuncFParamListAST* FuncFParamList;
FuncFParamAST* funcFParam;
BlockAST* block;
BlockItemListAST* blockItemList;
BlockItemAST* blockItem;
StmtAST* stmt;
ReturnStmtAST* returnStmt;
SelectStmtAST* selectStmt;
IterationStmtAST* iterationStmt;
LValAST* lVal;
PrimaryExpAST* primaryExp;
NumberAST* number;
UnaryExpAST* unaryExp;
CallAST* call;
FuncCParamListAST* funcCParamList;
MulExpAST* mulExp;
AddExpAST* addExp;
RelExpAST* relExp;
EqExpAST* eqExp;
LAndExpAST* lAndExp;
LOrExpAST* lOrExp;
TYPE ty;
UOP op;
string* token;
int int_val;
float float_val;
#line 142 "/home/seas0/Codes/compiler/carrotcompiler/src/parser/parser.hpp"
};
typedef union YYSTYPE YYSTYPE;
# define YYSTYPE_IS_TRIVIAL 1
# define YYSTYPE_IS_DECLARED 1
#endif
/* Location type. */
#if ! defined YYLTYPE && ! defined YYLTYPE_IS_DECLARED
typedef struct YYLTYPE YYLTYPE;
struct YYLTYPE
{
int first_line;
int first_column;
int last_line;
int last_column;
};
# define YYLTYPE_IS_DECLARED 1
# define YYLTYPE_IS_TRIVIAL 1
#endif
extern YYSTYPE yylval;
extern YYLTYPE yylloc;
int yyparse (void);
#endif /* !YY_YY_HOME_SEAS0_CODES_COMPILER_CARROTCOMPILER_SRC_PARSER_PARSER_HPP_INCLUDED */

652
src/parser/parser.y
Unescape View File

@ -1,652 +0,0 @@
%define parse.error verbose
%locations
%{
#include "ast.h"
#include "define.h"
#include <memory>
#include <cstring>
#include <stdarg.h>
using namespace std;
unique_ptr<CompUnitAST> root; /* the top level root node of our final AST */
extern int yylineno;
extern int yylex();
extern void yyerror(const char *s);
extern void initFileName(char *name);
char filename[100];
%}
%union {
CompUnitAST* compUnit;
DeclDefAST* declDef;
DeclAST* decl;
DefListAST* defList;
DefAST* def;
ArraysAST* arrays;
InitValListAST* initValList;
InitValAST* initVal;
FuncDefAST* funcDef;
FuncFParamListAST* FuncFParamList;
FuncFParamAST* funcFParam;
BlockAST* block;
BlockItemListAST* blockItemList;
BlockItemAST* blockItem;
StmtAST* stmt;
ReturnStmtAST* returnStmt;
SelectStmtAST* selectStmt;
IterationStmtAST* iterationStmt;
LValAST* lVal;
PrimaryExpAST* primaryExp;
NumberAST* number;
UnaryExpAST* unaryExp;
CallAST* call;
FuncCParamListAST* funcCParamList;
MulExpAST* mulExp;
AddExpAST* addExp;
RelExpAST* relExp;
EqExpAST* eqExp;
LAndExpAST* lAndExp;
LOrExpAST* lOrExp;
TYPE ty;
UOP op;
string* token;
int int_val;
float float_val;
};
// %union is not used, and %token and %type expect genuine types, not type tags
%type <compUnit> CompUnit;
%type <declDef> DeclDef;
%type <decl> Decl;
%type <defList> DefList;
%type <def> Def;
%type <arrays> Arrays;
%type <initValList> InitValList;
%type <initVal> InitVal;
%type <funcDef> FuncDef;
%type <FuncFParamList> FuncFParamList
%type <funcFParam> FuncFParam;
%type <block> Block;
%type <blockItemList> BlockItemList;
%type <blockItem> BlockItem;
%type <stmt> Stmt;
%type <returnStmt> ReturnStmt;
%type <selectStmt> SelectStmt;
%type <iterationStmt> IterationStmt;
%type <lVal> LVal;
%type <primaryExp> PrimaryExp;
%type <number> Number;
%type <unaryExp> UnaryExp;
%type <call> Call;
%type <funcCParamList> FuncCParamList;
%type <mulExp> MulExp;
%type <addExp> Exp AddExp;
%type <relExp> RelExp;
%type <eqExp> EqExp;
%type <lAndExp> LAndExp;
%type <lOrExp> Cond LOrExp;
%type <ty> BType VoidType
%type <op> UnaryOp
// %token 定义终结符的语义值类型
%token <int_val> INT // 指定INT字面量的语义值是type_int，有词法分析得到的数值
%token <float_val> FLOAT // 指定FLOAT字面量的语义值是type_float，有词法分析得到的数值
%token <token> ID // 指定ID
%token GTE LTE GT LT EQ NEQ // 关系运算
%token INTTYPE FLOATTYPE VOID // 数据类型
%token CONST RETURN IF ELSE WHILE BREAK CONTINUE
%token LP RP LB RB LC RC COMMA SEMICOLON
// 用bison对该文件编译时，带参数-d，生成的exp.tab.h中给这些单词进行编码，可在lex.l中包含parser.tab.h使用这些单词种类码
%token NOT ASSIGN MINUS ADD MUL DIV MOD AND OR
// Unused tokens
/* %token POS NEG */
%left ASSIGN
%left OR AND
%left EQ NEQ
%left GTE LTE GT LT
%left ADD MINUS
%left MOD MUL DIV
%right NOT
// Unused tokens
/* %right POS NEG */
%nonassoc LOWER_THEN_ELSE
%nonassoc ELSE
%start Program
%%
Program:
CompUnit {
root = unique_ptr<CompUnitAST>($1);
};
// 编译单元
CompUnit:
CompUnit DeclDef {
$$ = $1;
$$->declDefList.push_back(unique_ptr<DeclDefAST>($2));
}|
DeclDef {
$$ = new CompUnitAST();
$$->declDefList.push_back(unique_ptr<DeclDefAST>($1));
};
//声明或者函数定义
DeclDef:
Decl {
$$ = new DeclDefAST();
$$->Decl = unique_ptr<DeclAST>($1);
}|
FuncDef {
$$ = new DeclDefAST();
$$->funcDef = unique_ptr<FuncDefAST>($1);
};
// 变量或常量声明
Decl:
CONST BType DefList SEMICOLON {
$$ = new DeclAST();
$$->isConst = true;
$$->bType = $2;
$$->defList.swap($3->list);
}|
BType DefList SEMICOLON {
$$ = new DeclAST();
$$->isConst = false;
$$->bType = $1;
$$->defList.swap($2->list);
};
// 基本类型
BType:
INTTYPE {
$$ = TYPE_INT;
}|
FLOATTYPE {
$$ = TYPE_FLOAT;
};
// 空类型
VoidType:
VOID {
$$ = TYPE_VOID;
};
// 定义列表
DefList:
Def {
$$ = new DefListAST();
$$->list.push_back(unique_ptr<DefAST>($1));
}|
DefList COMMA Def {
$$ = $1;
$$->list.push_back(unique_ptr<DefAST>($3));
};
// 定义
Def:
ID Arrays ASSIGN InitVal {
$$ = new DefAST();
$$->id = unique_ptr<string>($1);
$$->arrays.swap($2->list);
$$->initVal = unique_ptr<InitValAST>($4);
}|
ID ASSIGN InitVal {
$$ = new DefAST();
$$->id = unique_ptr<string>($1);
$$->initVal = unique_ptr<InitValAST>($3);
}|
ID Arrays {
$$ = new DefAST();
$$->id = unique_ptr<string>($1);
$$->arrays.swap($2->list);
}|
ID {
$$ = new DefAST();
$$->id = unique_ptr<string>($1);
};
// 数组
Arrays:
LB Exp RB {
$$ = new ArraysAST();
$$->list.push_back(unique_ptr<AddExpAST>($2));
}|
Arrays LB Exp RB {
$$ = $1;
$$->list.push_back(unique_ptr<AddExpAST>($3));
};
// 变量或常量初值
InitVal:
Exp {
$$ = new InitValAST();
$$->exp = unique_ptr<AddExpAST>($1);
}|
LC RC {
$$ = new InitValAST();
}|
LC InitValList RC {
$$ = new InitValAST();
$$->initValList.swap($2->list);
};
// 变量列表
InitValList:
InitValList COMMA InitVal {
$$ = $1;
$$->list.push_back(unique_ptr<InitValAST>($3));
}|
InitVal {
$$ = new InitValListAST();
$$->list.push_back(unique_ptr<InitValAST>($1));
};
// 函数定义
FuncDef:
BType ID LP FuncFParamList RP Block {
$$ = new FuncDefAST();
$$->funcType = $1;
$$->id = unique_ptr<string>($2);
$$->funcFParamList.swap($4->list);
$$->block = unique_ptr<BlockAST>($6);
}|
BType ID LP RP Block {
$$ = new FuncDefAST();
$$->funcType = $1;
$$->id = unique_ptr<string>($2);
$$->block = unique_ptr<BlockAST>($5);
}|
VoidType ID LP FuncFParamList RP Block {
$$ = new FuncDefAST();
$$->funcType = $1;
$$->id = unique_ptr<string>($2);
$$->funcFParamList.swap($4->list);
$$->block = unique_ptr<BlockAST>($6);
}|
VoidType ID LP RP Block {
$$ = new FuncDefAST();
$$->funcType = $1;
$$->id = unique_ptr<string>($2);
$$->block = unique_ptr<BlockAST>($5);
};
// 函数形参列表
FuncFParamList:
FuncFParam {
$$ = new FuncFParamListAST();
$$->list.push_back(unique_ptr<FuncFParamAST>($1));
}|
FuncFParamList COMMA FuncFParam {
$$ = $1;
$$->list.push_back(unique_ptr<FuncFParamAST>($3));
};
// 函数形参
FuncFParam:
BType ID {
$$ = new FuncFParamAST();
$$->bType = $1;
$$->id = unique_ptr<string>($2);
$$->isArray = false;
}|
BType ID LB RB {
$$ = new FuncFParamAST();
$$->bType = $1;
$$->id = unique_ptr<string>($2);
$$->isArray = true;
}|
BType ID LB RB Arrays {
$$ = new FuncFParamAST();
$$->bType = $1;
$$->id = unique_ptr<string>($2);
$$->isArray = true;
$$->arrays.swap($5->list);
};
// 语句块
Block:
LC RC {
$$ = new BlockAST();
}|
LC BlockItemList RC {
$$ = new BlockAST();
$$->blockItemList.swap($2->list);
};
// 语句块项列表
BlockItemList:
BlockItem {
$$ = new BlockItemListAST();
$$->list.push_back(unique_ptr<BlockItemAST>($1));
}|
BlockItemList BlockItem {
$$ = $1;
$$->list.push_back(unique_ptr<BlockItemAST>($2));
};
// 语句块项
BlockItem:
Decl {
$$ = new BlockItemAST();
$$->decl = unique_ptr<DeclAST>($1);
}|
Stmt {
$$ = new BlockItemAST();
$$->stmt = unique_ptr<StmtAST>($1);
};
// 语句，根据type判断是何种类型的Stmt
Stmt:
SEMICOLON {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = SEMI;
}|
LVal ASSIGN Exp SEMICOLON {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = ASS;
$$->lVal = unique_ptr<LValAST>($1);
$$->exp = unique_ptr<AddExpAST>($3);
}|
Exp SEMICOLON {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = EXP;
$$->exp = unique_ptr<AddExpAST>($1);
}|
CONTINUE SEMICOLON {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = CONT;
}|
BREAK SEMICOLON {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = BRE;
}|
Block {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = BLK;
$$->block = unique_ptr<BlockAST>($1);
}|
ReturnStmt {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = RET;
$$->returnStmt = unique_ptr<ReturnStmtAST>($1);
}|
SelectStmt {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = SEL;
$$->selectStmt = unique_ptr<SelectStmtAST>($1);
}|
IterationStmt {
$$ = new StmtAST();
$$->sType = ITER;
$$->iterationStmt = unique_ptr<IterationStmtAST>($1);
};
//选择语句
SelectStmt:
IF LP Cond RP Stmt %prec LOWER_THEN_ELSE {
$$ = new SelectStmtAST();
$$->cond = unique_ptr<LOrExpAST>($3);
$$->ifStmt = unique_ptr<StmtAST>($5);
}|
IF LP Cond RP Stmt ELSE Stmt {
$$ = new SelectStmtAST();
$$->cond = unique_ptr<LOrExpAST>($3);
$$->ifStmt = unique_ptr<StmtAST>($5);
$$->elseStmt = unique_ptr<StmtAST>($7);
};
//循环语句
IterationStmt:
WHILE LP Cond RP Stmt {
$$ = new IterationStmtAST();
$$->cond = unique_ptr<LOrExpAST>($3);
$$->stmt = unique_ptr<StmtAST>($5);
};
//返回语句
ReturnStmt:
RETURN Exp SEMICOLON {
$$ = new ReturnStmtAST();
$$->exp = unique_ptr<AddExpAST>($2);
}|
RETURN SEMICOLON {
$$ = new ReturnStmtAST();
};
// 表达式
Exp:
AddExp {
$$ = $1;
};
// 条件表达式
Cond:
LOrExp {
$$ = $1;
};
// 左值表达式
LVal:
ID {
$$ = new LValAST();
$$->id = unique_ptr<string>($1);
}|
ID Arrays {
$$ = new LValAST();
$$->id = unique_ptr<string>($1);
$$->arrays.swap($2->list);
};
// 基本表达式
PrimaryExp:
LP Exp RP {
$$ = new PrimaryExpAST();
$$->exp = unique_ptr<AddExpAST>($2);
}|
LVal {
$$ = new PrimaryExpAST();
$$->lval = unique_ptr<LValAST>($1);
}|
Number {
$$ = new PrimaryExpAST();
$$->number = unique_ptr<NumberAST>($1);
};
// 数值
Number:
INT {
$$ = new NumberAST();
$$->isInt = true;
$$->intval = $1;
}|
FLOAT {
$$ = new NumberAST();
$$->isInt = false;
$$->floatval = $1;
};
// 一元表达式
UnaryExp:
PrimaryExp {
$$ = new UnaryExpAST();
$$->primaryExp = unique_ptr<PrimaryExpAST>($1);
}|
Call {
$$ = new UnaryExpAST();
$$->call = unique_ptr<CallAST>($1);
}|
UnaryOp UnaryExp {
$$ = new UnaryExpAST();
$$->op = $1;
$$->unaryExp = unique_ptr<UnaryExpAST>($2);
};
//函数调用
Call:
ID LP RP {
$$ = new CallAST();
$$->id = unique_ptr<string>($1);
}|
ID LP FuncCParamList RP {
$$ = new CallAST();
$$->id = unique_ptr<string>($1);
$$->funcCParamList.swap($3->list);
};
// 单目运算符,这里可能与优先级相关，不删除该非终结符
UnaryOp:
ADD {
$$ = UOP_ADD;
}|
MINUS {
$$ = UOP_MINUS;
}|
NOT {
$$ = UOP_NOT;
};
// 函数实参表
FuncCParamList:
Exp {
$$ = new FuncCParamListAST();
$$->list.push_back(unique_ptr<AddExpAST>($1));
}|
FuncCParamList COMMA Exp {
$$ = (FuncCParamListAST*) $1;
$$->list.push_back(unique_ptr<AddExpAST>($3));
};
//乘除模表达式
MulExp:
UnaryExp {
$$ = new MulExpAST();
$$->unaryExp = unique_ptr<UnaryExpAST>($1);
}|
MulExp MUL UnaryExp {
$$ = new MulExpAST();
$$->mulExp = unique_ptr<MulExpAST>($1);
$$->op = MOP_MUL;
$$->unaryExp = unique_ptr<UnaryExpAST>($3);
}|
MulExp DIV UnaryExp {
$$ = new MulExpAST();
$$->mulExp = unique_ptr<MulExpAST>($1);
$$->op = MOP_DIV;
$$->unaryExp = unique_ptr<UnaryExpAST>($3);
}|
MulExp MOD UnaryExp {
$$ = new MulExpAST();
$$->mulExp = unique_ptr<MulExpAST>($1);
$$->op = MOP_MOD;
$$->unaryExp = unique_ptr<UnaryExpAST>($3);
};
// 加减表达式
AddExp:
MulExp {
$$ = new AddExpAST();
$$->mulExp = unique_ptr<MulExpAST>($1);
}|
AddExp ADD MulExp {
$$ = new AddExpAST();
$$->addExp = unique_ptr<AddExpAST>($1);
$$->op = AOP_ADD;
$$->mulExp = unique_ptr<MulExpAST>($3);
}|
AddExp MINUS MulExp {
$$ = new AddExpAST();
$$->addExp = unique_ptr<AddExpAST>($1);
$$->op = AOP_MINUS;
$$->mulExp = unique_ptr<MulExpAST>($3);
};
// 关系表达式
RelExp:
AddExp {
$$ = new RelExpAST();
$$->addExp = unique_ptr<AddExpAST>($1);
}|
RelExp GTE AddExp {
$$ = new RelExpAST();
$$->relExp = unique_ptr<RelExpAST>($1);
$$->op = ROP_GTE;
$$->addExp = unique_ptr<AddExpAST>($3);
}|
RelExp LTE AddExp {
$$ = new RelExpAST();
$$->relExp = unique_ptr<RelExpAST>($1);
$$->op = ROP_LTE;
$$->addExp = unique_ptr<AddExpAST>($3);
}|
RelExp GT AddExp {
$$ = new RelExpAST();
$$->relExp = unique_ptr<RelExpAST>($1);
$$->op = ROP_GT;
$$->addExp = unique_ptr<AddExpAST>($3);
}|
RelExp LT AddExp {
$$ = new RelExpAST();
$$->relExp = unique_ptr<RelExpAST>($1);
$$->op = ROP_LT;
$$->addExp = unique_ptr<AddExpAST>($3);
};
// 相等性表达式
EqExp:
RelExp {
$$ = new EqExpAST();
$$->relExp = unique_ptr<RelExpAST>($1);
}|
EqExp EQ RelExp {
$$ = new EqExpAST();
$$->eqExp = unique_ptr<EqExpAST>($1);
$$->op = EOP_EQ;
$$->relExp = unique_ptr<RelExpAST>($3);
}|
EqExp NEQ RelExp {
$$ = new EqExpAST();
$$->eqExp = unique_ptr<EqExpAST>($1);
$$->op = EOP_NEQ;
$$->relExp = unique_ptr<RelExpAST>($3);
};
// 逻辑与表达式
LAndExp:
EqExp {
$$ = new LAndExpAST();
$$->eqExp = unique_ptr<EqExpAST>($1);
}|
LAndExp AND EqExp {
$$ = new LAndExpAST();
$$->lAndExp = unique_ptr<LAndExpAST>($1);
$$->eqExp = unique_ptr<EqExpAST>($3);
};
// 逻辑或表达式
LOrExp:
LAndExp {
$$ = new LOrExpAST();
$$->lAndExp = unique_ptr<LAndExpAST>($1);
}|
LOrExp OR LAndExp {
$$ = new LOrExpAST();
$$->lOrExp = unique_ptr<LOrExpAST>($1);
$$->lAndExp = unique_ptr<LAndExpAST>($3);
};
%%
void initFileName(char *name) {
strcpy(filename, name);
}
void yyerror(const char* fmt) {
printf("%s:%d ", filename, yylloc.first_line);
printf("%s\n", fmt);
}

2121
src/parser/tokens.cpp
View File

File diff suppressed because it is too large Load Diff

477
src/parser/tokens.hpp
Unescape View File

@ -1,477 +0,0 @@
#ifndef yyHEADER_H
#define yyHEADER_H 1
#define yyIN_HEADER 1
#line 5 "/home/seas0/Codes/compiler/carrotcompiler/src/parser/tokens.hpp"
#line 7 "/home/seas0/Codes/compiler/carrotcompiler/src/parser/tokens.hpp"
#define YY_INT_ALIGNED short int
/* A lexical scanner generated by flex */
#define FLEX_SCANNER
#define YY_FLEX_MAJOR_VERSION 2
#define YY_FLEX_MINOR_VERSION 6
#define YY_FLEX_SUBMINOR_VERSION 4
#if YY_FLEX_SUBMINOR_VERSION > 0
#define FLEX_BETA
#endif
/* First, we deal with platform-specific or compiler-specific issues. */
/* begin standard C headers. */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
/* end standard C headers. */
/* flex integer type definitions */
#ifndef FLEXINT_H
#define FLEXINT_H
/* C99 systems have <inttypes.h>. Non-C99 systems may or may not. */
#if defined (__STDC_VERSION__) && __STDC_VERSION__ >= 199901L
/* C99 says to define __STDC_LIMIT_MACROS before including stdint.h,
* if you want the limit (max/min) macros for int types.
*/
#ifndef __STDC_LIMIT_MACROS
#define __STDC_LIMIT_MACROS 1
#endif
#include <inttypes.h>
typedef int8_t flex_int8_t;
typedef uint8_t flex_uint8_t;
typedef int16_t flex_int16_t;
typedef uint16_t flex_uint16_t;
typedef int32_t flex_int32_t;
typedef uint32_t flex_uint32_t;
#else
typedef signed char flex_int8_t;
typedef short int flex_int16_t;
typedef int flex_int32_t;
typedef unsigned char flex_uint8_t;
typedef unsigned short int flex_uint16_t;
typedef unsigned int flex_uint32_t;
/* Limits of integral types. */
#ifndef INT8_MIN
#define INT8_MIN (-128)
#endif
#ifndef INT16_MIN
#define INT16_MIN (-32767-1)
#endif
#ifndef INT32_MIN
#define INT32_MIN (-2147483647-1)
#endif
#ifndef INT8_MAX
#define INT8_MAX (127)
#endif
#ifndef INT16_MAX
#define INT16_MAX (32767)
#endif
#ifndef INT32_MAX
#define INT32_MAX (2147483647)
#endif
#ifndef UINT8_MAX
#define UINT8_MAX (255U)
#endif
#ifndef UINT16_MAX
#define UINT16_MAX (65535U)
#endif
#ifndef UINT32_MAX
#define UINT32_MAX (4294967295U)
#endif
#ifndef SIZE_MAX
#define SIZE_MAX (~(size_t)0)
#endif
#endif /* ! C99 */
#endif /* ! FLEXINT_H */
/* begin standard C++ headers. */
/* TODO: this is always defined, so inline it */
#define yyconst const
#if defined(__GNUC__) && __GNUC__ >= 3
#define yynoreturn __attribute__((__noreturn__))
#else
#define yynoreturn
#endif
/* Size of default input buffer. */
#ifndef YY_BUF_SIZE
#ifdef __ia64__
/* On IA-64, the buffer size is 16k, not 8k.
* Moreover, YY_BUF_SIZE is 2*YY_READ_BUF_SIZE in the general case.
* Ditto for the __ia64__ case accordingly.
*/
#define YY_BUF_SIZE 32768
#else
#define YY_BUF_SIZE 16384
#endif /* __ia64__ */
#endif
#ifndef YY_TYPEDEF_YY_BUFFER_STATE
#define YY_TYPEDEF_YY_BUFFER_STATE
typedef struct yy_buffer_state *YY_BUFFER_STATE;
#endif
#ifndef YY_TYPEDEF_YY_SIZE_T
#define YY_TYPEDEF_YY_SIZE_T
typedef size_t yy_size_t;
#endif
extern int yyleng;
extern FILE *yyin, *yyout;
#ifndef YY_STRUCT_YY_BUFFER_STATE
#define YY_STRUCT_YY_BUFFER_STATE
struct yy_buffer_state
{
FILE *yy_input_file;
char *yy_ch_buf; /* input buffer */
char *yy_buf_pos; /* current position in input buffer */
/* Size of input buffer in bytes, not including room for EOB
* characters.
*/
int yy_buf_size;
/* Number of characters read into yy_ch_buf, not including EOB
* characters.
*/
int yy_n_chars;
/* Whether we "own" the buffer - i.e., we know we created it,
* and can realloc() it to grow it, and should free() it to
* delete it.
*/
int yy_is_our_buffer;
/* Whether this is an "interactive" input source; if so, and
* if we're using stdio for input, then we want to use getc()
* instead of fread(), to make sure we stop fetching input after
* each newline.
*/
int yy_is_interactive;
/* Whether we're considered to be at the beginning of a line.
* If so, '^' rules will be active on the next match, otherwise
* not.
*/
int yy_at_bol;
int yy_bs_lineno; /**< The line count. */
int yy_bs_column; /**< The column count. */
/* Whether to try to fill the input buffer when we reach the
* end of it.
*/
int yy_fill_buffer;
int yy_buffer_status;
};
#endif /* !YY_STRUCT_YY_BUFFER_STATE */
void yyrestart ( FILE *input_file );
void yy_switch_to_buffer ( YY_BUFFER_STATE new_buffer );
YY_BUFFER_STATE yy_create_buffer ( FILE *file, int size );
void yy_delete_buffer ( YY_BUFFER_STATE b );
void yy_flush_buffer ( YY_BUFFER_STATE b );
void yypush_buffer_state ( YY_BUFFER_STATE new_buffer );
void yypop_buffer_state ( void );
YY_BUFFER_STATE yy_scan_buffer ( char *base, yy_size_t size );
YY_BUFFER_STATE yy_scan_string ( const char *yy_str );
YY_BUFFER_STATE yy_scan_bytes ( const char *bytes, int len );
void *yyalloc ( yy_size_t );
void *yyrealloc ( void *, yy_size_t );
void yyfree ( void * );
/* Begin user sect3 */
#define yywrap() (/*CONSTCOND*/1)
#define YY_SKIP_YYWRAP
extern int yylineno;
extern char *yytext;
#ifdef yytext_ptr
#undef yytext_ptr
#endif
#define yytext_ptr yytext
#ifdef YY_HEADER_EXPORT_START_CONDITIONS
#define INITIAL 0
#endif
#ifndef YY_NO_UNISTD_H
/* Special case for "unistd.h", since it is non-ANSI. We include it way
* down here because we want the user's section 1 to have been scanned first.
* The user has a chance to override it with an option.
*/
#include <unistd.h>
#endif
#ifndef YY_EXTRA_TYPE
#define YY_EXTRA_TYPE void *
#endif
/* Accessor methods to globals.
These are made visible to non-reentrant scanners for convenience. */
int yylex_destroy ( void );
int yyget_debug ( void );
void yyset_debug ( int debug_flag );
YY_EXTRA_TYPE yyget_extra ( void );
void yyset_extra ( YY_EXTRA_TYPE user_defined );
FILE *yyget_in ( void );
void yyset_in ( FILE * _in_str );
FILE *yyget_out ( void );
void yyset_out ( FILE * _out_str );
int yyget_leng ( void );
char *yyget_text ( void );
int yyget_lineno ( void );
void yyset_lineno ( int _line_number );
/* Macros after this point can all be overridden by user definitions in
* section 1.
*/
#ifndef YY_SKIP_YYWRAP
#ifdef __cplusplus
extern "C" int yywrap ( void );
#else
extern int yywrap ( void );
#endif
#endif
#ifndef yytext_ptr
static void yy_flex_strncpy ( char *, const char *, int );
#endif
#ifdef YY_NEED_STRLEN
static int yy_flex_strlen ( const char * );
#endif
#ifndef YY_NO_INPUT
#endif
/* Amount of stuff to slurp up with each read. */
#ifndef YY_READ_BUF_SIZE
#ifdef __ia64__
/* On IA-64, the buffer size is 16k, not 8k */
#define YY_READ_BUF_SIZE 16384
#else
#define YY_READ_BUF_SIZE 8192
#endif /* __ia64__ */
#endif
/* Number of entries by which start-condition stack grows. */
#ifndef YY_START_STACK_INCR
#define YY_START_STACK_INCR 25
#endif
/* Default declaration of generated scanner - a define so the user can
* easily add parameters.
*/
#ifndef YY_DECL
#define YY_DECL_IS_OURS 1
extern int yylex (void);
#define YY_DECL int yylex (void)
#endif /* !YY_DECL */
/* yy_get_previous_state - get the state just before the EOB char was reached */
#undef YY_NEW_FILE
#undef YY_FLUSH_BUFFER
#undef yy_set_bol
#undef yy_new_buffer
#undef yy_set_interactive
#undef YY_DO_BEFORE_ACTION
#ifdef YY_DECL_IS_OURS
#undef YY_DECL_IS_OURS
#undef YY_DECL
#endif
#ifndef yy_create_buffer_ALREADY_DEFINED
#undef yy_create_buffer
#endif
#ifndef yy_delete_buffer_ALREADY_DEFINED
#undef yy_delete_buffer
#endif
#ifndef yy_scan_buffer_ALREADY_DEFINED
#undef yy_scan_buffer
#endif
#ifndef yy_scan_string_ALREADY_DEFINED
#undef yy_scan_string
#endif
#ifndef yy_scan_bytes_ALREADY_DEFINED
#undef yy_scan_bytes
#endif
#ifndef yy_init_buffer_ALREADY_DEFINED
#undef yy_init_buffer
#endif
#ifndef yy_flush_buffer_ALREADY_DEFINED
#undef yy_flush_buffer
#endif
#ifndef yy_load_buffer_state_ALREADY_DEFINED
#undef yy_load_buffer_state
#endif
#ifndef yy_switch_to_buffer_ALREADY_DEFINED
#undef yy_switch_to_buffer
#endif
#ifndef yypush_buffer_state_ALREADY_DEFINED
#undef yypush_buffer_state
#endif
#ifndef yypop_buffer_state_ALREADY_DEFINED
#undef yypop_buffer_state
#endif
#ifndef yyensure_buffer_stack_ALREADY_DEFINED
#undef yyensure_buffer_stack
#endif
#ifndef yylex_ALREADY_DEFINED
#undef yylex
#endif
#ifndef yyrestart_ALREADY_DEFINED
#undef yyrestart
#endif
#ifndef yylex_init_ALREADY_DEFINED
#undef yylex_init
#endif
#ifndef yylex_init_extra_ALREADY_DEFINED
#undef yylex_init_extra
#endif
#ifndef yylex_destroy_ALREADY_DEFINED
#undef yylex_destroy
#endif
#ifndef yyget_debug_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_debug
#endif
#ifndef yyset_debug_ALREADY_DEFINED
#undef yyset_debug
#endif
#ifndef yyget_extra_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_extra
#endif
#ifndef yyset_extra_ALREADY_DEFINED
#undef yyset_extra
#endif
#ifndef yyget_in_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_in
#endif
#ifndef yyset_in_ALREADY_DEFINED
#undef yyset_in
#endif
#ifndef yyget_out_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_out
#endif
#ifndef yyset_out_ALREADY_DEFINED
#undef yyset_out
#endif
#ifndef yyget_leng_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_leng
#endif
#ifndef yyget_text_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_text
#endif
#ifndef yyget_lineno_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_lineno
#endif
#ifndef yyset_lineno_ALREADY_DEFINED
#undef yyset_lineno
#endif
#ifndef yyget_column_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_column
#endif
#ifndef yyset_column_ALREADY_DEFINED
#undef yyset_column
#endif
#ifndef yywrap_ALREADY_DEFINED
#undef yywrap
#endif
#ifndef yyget_lval_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_lval
#endif
#ifndef yyset_lval_ALREADY_DEFINED
#undef yyset_lval
#endif
#ifndef yyget_lloc_ALREADY_DEFINED
#undef yyget_lloc
#endif
#ifndef yyset_lloc_ALREADY_DEFINED
#undef yyset_lloc
#endif
#ifndef yyalloc_ALREADY_DEFINED
#undef yyalloc
#endif
#ifndef yyrealloc_ALREADY_DEFINED
#undef yyrealloc
#endif
#ifndef yyfree_ALREADY_DEFINED
#undef yyfree
#endif
#ifndef yytext_ALREADY_DEFINED
#undef yytext
#endif
#ifndef yyleng_ALREADY_DEFINED
#undef yyleng
#endif
#ifndef yyin_ALREADY_DEFINED
#undef yyin
#endif
#ifndef yyout_ALREADY_DEFINED
#undef yyout
#endif
#ifndef yy_flex_debug_ALREADY_DEFINED
#undef yy_flex_debug
#endif
#ifndef yylineno_ALREADY_DEFINED
#undef yylineno
#endif
#ifndef yytables_fload_ALREADY_DEFINED
#undef yytables_fload
#endif
#ifndef yytables_destroy_ALREADY_DEFINED
#undef yytables_destroy
#endif
#ifndef yyTABLES_NAME_ALREADY_DEFINED
#undef yyTABLES_NAME
#endif
#line 95 "/home/seas0/Codes/compiler/carrotcompiler/src/parser/tokens.l"
#line 475 "/home/seas0/Codes/compiler/carrotcompiler/src/parser/tokens.hpp"
#undef yyIN_HEADER
#endif /* yyHEADER_H */

95
src/parser/tokens.l
Unescape View File

@ -1,95 +0,0 @@
%option noyywrap
%{
#include <string>
#include "ast.h"
#include "parser.hpp"
//extern "C" int yywrap() {}
int yycolumn=1;
#define YY_USER_ACTION yylloc.first_line=yylloc.last_line=yylineno; \
yylloc.first_column=yycolumn; yylloc.last_column=yycolumn+yyleng-1; yycolumn+=yyleng;
%}
%option yylineno
ID [a-z_A-Z][a-z_A-Z0-9]*
INT_LIT ([1-9][0-9]*|0[0-7]*|(0x|0X)[0-9a-fA-F]+)
/* TODO: Float rules is direct copied from C
* maybe shrinking down is needed?
*/
FLOAT_SUFFIX [fFlL]
DEC_EXP ([Ee][-+]?[0-9]+)
DEC_FLOAT_LIT_HAVE_POINT_HAVE_RIGHT ([0-9]*\.[0-9]+{DEC_EXP}?{FLOAT_SUFFIX}?)
DEC_FLOAT_LIT_HAVE_POINT_NO_RIGHT ([0-9]+\.{DEC_EXP}?{FLOAT_SUFFIX}?)
DEC_FLOAT_LIT_NO_POINT ([0-9]+{DEC_EXP}{FLOAT_SUFFIX}?)
DEC_FLOAT_LIT ({DEC_FLOAT_LIT_HAVE_POINT_HAVE_RIGHT}|{DEC_FLOAT_LIT_HAVE_POINT_NO_RIGHT}|{DEC_FLOAT_LIT_NO_POINT})
HEX_EXP ([Pp][-+]?[0-9]+)
HEX_FLOAT_LIT_HAVE_POINT_HAVE_RIGHT ((0[xX])[a-fA-F0-9]*\.[a-fA-F0-9]+{HEX_EXP}{FLOAT_SUFFIX}?)
HEX_FLOAT_LIT_HAVE_POINT_NO_RIGHT ((0[xX])[a-fA-F0-9]+\.{HEX_EXP}{FLOAT_SUFFIX}?)
HEX_FLOAT_LIT_NO_POINT ((0[xX])[a-fA-F0-9]+{HEX_EXP}{FLOAT_SUFFIX}?)
HEX_FLOAT_LIT ({HEX_FLOAT_LIT_HAVE_POINT_HAVE_RIGHT}|{HEX_FLOAT_LIT_HAVE_POINT_NO_RIGHT}|{HEX_FLOAT_LIT_NO_POINT})
FLOAT_LIT ({DEC_FLOAT_LIT}|{HEX_FLOAT_LIT})
/* EXP ([Ee][-+]?[0-9]+) */
/* FLOAT (([0-9]*\.[0-9]+|[0-9]+\.){EXP}?[fF]?)|[0-9]+{EXP}[fF]? */
SingleLineComment "//".*
MultilineComment "/*"([^\*]|(\*)*[^\*/])*(\*)*"*/"
/* Invalid ([0-9]+[A-Za-z]+[0-9]*|0[0-9]*[8-9]+[0-9]*) */
%%
{INT_LIT} {yylval.int_val = strtol(yytext, nullptr, 0); return INT;}
{FLOAT_LIT} {yylval.float_val = strtof(yytext, nullptr); return FLOAT;}
"int" {return INTTYPE;}
"float" {return FLOATTYPE;}
"void" {return VOID;}
"const" {return CONST;}
"return" {return RETURN;}
"if" {return IF;}
"else" {return ELSE;}
"while" {return WHILE;}
"break" {return BREAK;}
"continue" {return CONTINUE;}
{ID} {yylval.token = new string(yytext); return ID;}
">=" {return GTE;}
"<=" {return LTE;}
">" {return GT;}
"<" {return LT;}
"==" {return EQ;}
"!=" {return NEQ;}
"(" {return LP;}
")" {return RP;}
"[" {return LB;}
"]" {return RB;}
"{" {return LC;}
"}" {return RC;}
"," {return COMMA;}
";" {return SEMICOLON;}
"!" {return NOT;}
"=" {return ASSIGN;}
"-" {return MINUS;}
"+" {return ADD;}
"*" {return MUL;}
"/" {return DIV;}
"%" {return MOD;}
"&&" {return AND;}
"||" {return OR;}
[\n] {yycolumn=1;}
[ \r\t] {/* Ignore useless whitespaces */}
{SingleLineComment} {/* Ignore Comments */}
{MultilineComment} {/* Ignore Comments */}
. {printf("Error type A :Mysterious character \"%s\"\n\t at Line %d\n", yytext, yylineno);}
%%

3
src/utils/CMakeLists.txt
Unescape View File

@ -1,3 +0,0 @@
set(SOURCE_FILES utils.cpp)
add_library(utils ${SOURCE_FILES})

1
src/utils/utils.cpp
Unescape View File

@ -1 +0,0 @@
// Currently a dummy file

102
test-cases/33_multi_branch.in
Unescape View File

@ -1,102 +0,0 @@
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test-cases/33_multi_branch.out
Unescape View File

@ -1,101 +0,0 @@
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212
test-cases/33_multi_branch.sy
Unescape View File

@ -1,212 +0,0 @@
int main() {
int a, res, n;
n = getint();
int i = 0;
while (i < n){
res = 0;
a = getint();
if (a > 0 && a < 100)
if (a > 0 && a < 99)
if (a > 0 && a < 98)
if (a > 0 && a < 97)
if (a > 0 && a < 96)
if (a > 0 && a < 95)
if (a > 0 && a < 94)
if (a > 0 && a < 93)
if (a > 0 && a < 92)
if (a > 0 && a < 91)
if (a > 0 && a < 90)
if (a > 0 && a < 89)
if (a > 0 && a < 88)
if (a > 0 && a < 87)
if (a > 0 && a < 86)
if (a > 0 && a < 85)
if (a > 0 && a < 84)
if (a > 0 && a < 83)
if (a > 0 && a < 82)
if (a > 0 && a < 81)
if (a > 0 && a < 80)
if (a > 0 && a < 79)
if (a > 0 && a < 78)
if (a > 0 && a < 77)
if (a > 0 && a < 76)
if (a > 0 && a < 75)
if (a > 0 && a < 74)
if (a > 0 && a < 73)
if (a > 0 && a < 72)
if (a > 0 && a < 71)
if (a > 0 && a < 70)
if (a > 0 && a < 69)
if (a > 0 && a < 68)
if (a > 0 && a < 67)
if (a > 0 && a < 66)
if (a > 0 && a < 65)
if (a > 0 && a < 64)
if (a > 0 && a < 63)
if (a > 0 && a < 62)
if (a > 0 && a < 61)
if (a > 0 && a < 60)
if (a > 0 && a < 59)
if (a > 0 && a < 58)
if (a > 0 && a < 57)
if (a > 0 && a < 56)
if (a > 0 && a < 55)
if (a > 0 && a < 54)
if (a > 0 && a < 53)
if (a > 0 && a < 52)
if (a > 0 && a < 51)
if (a > 0 && a < 50)
if (a > 0 && a < 49)
if (a > 0 && a < 48)
if (a > 0 && a < 47)
if (a > 0 && a < 46)
if (a > 0 && a < 45)
if (a > 0 && a < 44)
if (a > 0 && a < 43)
if (a > 0 && a < 42)
if (a > 0 && a < 41)
if (a > 0 && a < 40)
if (a > 0 && a < 39)
if (a > 0 && a < 38)
if (a > 0 && a < 37)
if (a > 0 && a < 36)
if (a > 0 && a < 35)
if (a > 0 && a < 34)
if (a > 0 && a < 33)
if (a > 0 && a < 32)
if (a > 0 && a < 31)
if (a > 0 && a < 30)
if (a > 0 && a < 29)
if (a > 0 && a < 28)
if (a > 0 && a < 27)
if (a > 0 && a < 26)
if (a > 0 && a < 25)
if (a > 0 && a < 24)
if (a > 0 && a < 23)
if (a > 0 && a < 22)
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if (a > 0 && a < 20)
if (a > 0 && a < 19)
if (a > 0 && a < 18)
if (a > 0 && a < 17)
if (a > 0 && a < 16)
if (a > 0 && a < 15)
if (a > 0 && a < 14)
if (a > 0 && a < 13)
if (a > 0 && a < 12)
if (a > 0 && a < 11)
if (a > 0 && a < 10)
if (a > 0 && a < 9)
if (a > 0 && a < 8)
if (a > 0 && a < 7)
if (a > 0 && a < 6)
if (a > 0 && a < 5)
if (a > 0 && a < 4)
if (a > 0 && a < 3)
if (a > 0 && a < 2)
res = res + 1;
else res = res + 2;
else res = res + 3;
else res = res + 4;
else res = res + 5;
else res = res + 6;
else res = res + 7;
else res = res + 8;
else res = res + 9;
else res = res + 10;
else res = res + 11;
else res = res + 12;
else res = res + 13;
else res = res + 14;
else res = res + 15;
else res = res + 16;
else res = res + 17;
else res = res + 18;
else res = res + 19;
else res = res + 20;
else res = res + 21;
else res = res + 22;
else res = res + 23;
else res = res + 24;
else res = res + 25;
else res = res + 26;
else res = res + 27;
else res = res + 28;
else res = res + 29;
else res = res + 30;
else res = res + 31;
else res = res + 32;
else res = res + 33;
else res = res + 34;
else res = res + 35;
else res = res + 36;
else res = res + 37;
else res = res + 38;
else res = res + 39;
else res = res + 40;
else res = res + 41;
else res = res + 42;
else res = res + 43;
else res = res + 44;
else res = res + 45;
else res = res + 46;
else res = res + 47;
else res = res + 48;
else res = res + 49;
else res = res + 50;
else res = res + 51;
else res = res + 52;
else res = res + 53;
else res = res + 54;
else res = res + 55;
else res = res + 56;
else res = res + 57;
else res = res + 58;
else res = res + 59;
else res = res + 60;
else res = res + 61;
else res = res + 62;
else res = res + 63;
else res = res + 64;
else res = res + 65;
else res = res + 66;
else res = res + 67;
else res = res + 68;
else res = res + 69;
else res = res + 70;
else res = res + 71;
else res = res + 72;
else res = res + 73;
else res = res + 74;
else res = res + 75;
else res = res + 76;
else res = res + 77;
else res = res + 78;
else res = res + 79;
else res = res + 80;
else res = res + 81;
else res = res + 82;
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else res = res + 84;
else res = res + 85;
else res = res + 86;
else res = res + 87;
else res = res + 88;
else res = res + 89;
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else res = res + 91;
else res = res + 92;
else res = res + 93;
else res = res + 94;
else res = res + 95;
else res = res + 96;
else res = res + 97;
else res = res + 98;
else res = res + 99;
else res = res + 100;
putint(res);
putch(10);
i = i + 1;
}
return 0;
}

4
test-cases/35_math.in
Unescape View File

@ -1,4 +0,0 @@
3
0x1.199999999999ap+0 0x1.a666666666666p+1
-0x1.199999999999ap+1 0x1.199999999999ap+2
0x1.a666666666666p+1 -0x1.6000000000000p+2

3
test-cases/35_math.out
Unescape View File

@ -1,3 +0,0 @@
0x1.19999ap+0 0x1.35c29p+0 0x1.0c7ebcp+0 0x1.8089d8p+1 0x1.8663fep-4 0x1.90dabep+3 0x1.5ea04ap+0
0x1.19999ap+1 0x1.35c29p+2 -0x1.241baep+4 0x1.c5d666p-4 - - -
0x1.a66666p+1 0x1.5c7aep+3 0x1.d10c0ep+0 0x1.b1c9f2p+4 0x1.31a4e8p+0 - 0x1.70c228p-10

111
test-cases/35_math.sy
Unescape View File

@ -1,111 +0,0 @@
// reference: https://zhuanlan.zhihu.com/p/20085048
const float e = 2.718281828459045;
float my_fabs(float x) {
if (x > 0) return x;
return -x;
}
float my_pow(float a, int n) {
if (n < 0) return 1 / my_pow(a, -n);
float res = 1.0;
while (n) {
if (n % 2) res = res * a;
a = a * a;
n = n / 2;
}
return res;
}
float my_sqrt(float x) {
if (x > 100) return 10.0 * my_sqrt(x / 100);
float t = x / 8 + 0.5 + 2 * x / (4 + x);
int c = 10;
while (c) {
t = (t + x / t) / 2;
c = c - 1;
}
return t;
}
float F1(float x) { return 1 / x; }
float F2(float x) { return 1 / my_sqrt(1 - x * x); }
float simpson(float a, float b, int flag) {
float c = a + (b - a) / 2;
if (flag == 1) return (F1(a) + 4 * F1(c) + F1(b)) * (b - a) / 6;
if (flag == 2) return (F2(a) + 4 * F2(c) + F2(b)) * (b - a) / 6;
return 0;
}
float asr5(float a, float b, float eps, float A, int flag) {
float c = a + (b - a) / 2;
float L = simpson(a, c, flag), R = simpson(c, b, flag);
if (my_fabs(L + R - A) <= 15 * eps) return L + R + (L + R - A) / 15.0;
return asr5(a, c, eps / 2, L, flag) + asr5(c, b, eps / 2, R, flag);
}
float asr4(float a, float b, float eps, int flag) {
return asr5(a, b, eps, simpson(a, b, flag), flag);
}
float eee(float x) {
if (x > 1e-3) {
float ee = eee(x / 2);
return ee * ee;
}
return 1 + x + x * x / 2 + my_pow(x, 3) / 6 + my_pow(x, 4) / 24 +
my_pow(x, 5) / 120;
}
float my_exp(float x) {
if (x < 0) return 1 / my_exp(-x);
int n = x;
x = x - n;
float e1 = my_pow(e, n);
float e2 = eee(x);
return e1 * e2;
}
float my_ln(float x) { return asr4(1, x, 1e-8, 1); }
float my_log(float a, float N) { return my_ln(N) / my_ln(a); }
float my_powf(float a, float x) { return my_exp(x * my_ln(a)); }
int main() {
int num = getint();
while (num) {
float x = getfloat(), y = getfloat();
putfloat(my_fabs(x));
putch(32);
putfloat(my_pow(x, 2));
putch(32);
putfloat(my_sqrt(x));
putch(32);
putfloat(my_exp(x));
putch(32);
if (x > 0) {
putfloat(my_ln(x));
} else {
putch(45);
}
putch(32);
if (x > 0 && y > 0) {
putfloat(my_log(x, y));
} else {
putch(45);
}
putch(32);
if (x > 0) {
putfloat(my_powf(x, y));
} else {
putch(45);
}
putch(10);
num = num - 1;
}
return 0;
}

195
test-cases/36_rotate.in
Unescape View File

@ -1,195 +0,0 @@
-0x1.0c152382d7365p-1
P2
192 192 255
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0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 251 236 143 95 96 84 33 33 27 195 252 247 247 254 217 217 215 255 255 55 58 136 255 254 255 255 247 247 247 249 255 209 249 250 255 255 12 12 88 195 162 162 163 163 163 162 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 161 161 161 161 161 163 162 162 165 163 161 161 161 161 161 161 161 161 161 160 158 158 159 159 158 158 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 189 189 255 142 27 33 92 255 244 244 246 246 255 249 249 247 255 172 7 37 39 10 235 255 251 248 247 245 247 181 255 255 249 255 57 9 136 191 162 162 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 162 163 163 163 163 163 163 163 163 163 162 162 164 165 162 163 163 163 161 161 161 162 161 160 159 161 161 161 160 159 158 159 158 158 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

80
test-cases/36_rotate.sy
Unescape View File

@ -1,80 +0,0 @@
const int MAX_WIDTH = 1024, MAX_HEIGHT = 1024;
int image[MAX_WIDTH * MAX_HEIGHT], width, height;
const float PI = 3.14159265359, TWO_PI = 6.28318530718, EPSILON = 1e-6;
float my_fabs(float x) {
if (x > 0) return x;
return -x;
}
float p(float x) { return 3 * x - 4 * x * x * x; }
float my_sin_impl(float x) {
if (my_fabs(x) <= EPSILON) return x;
return p(my_sin_impl(x / 3.0));
}
float my_sin(float x) {
if (x > TWO_PI || x < -TWO_PI) {
int xx = x / TWO_PI;
x = x - xx * TWO_PI;
}
if (x > PI) x = x - TWO_PI;
if (x < -PI) x = x + TWO_PI;
return my_sin_impl(x);
}
float my_cos(float x) { return my_sin(x + PI / 2); }
int read_image() {
if (getch() != 80 || getch() != 50) return -1;
width = getint();
height = getint();
if (width > MAX_WIDTH || height > MAX_HEIGHT || getint() != 255) return -1;
int y = 0;
while (y < height) {
int x = 0;
while (x < width) {
image[y * width + x] = getint();
x = x + 1;
}
y = y + 1;
}
return 0;
}
int rotate(int x, int y, float rad) {
float sinma = my_sin(rad), cosma = my_cos(rad);
int hwidth = width / 2, hheight = height / 2;
int xt = x - hwidth, yt = y - hheight;
int src_x = xt * cosma - yt * sinma + hwidth,
src_y = xt * sinma + yt * cosma + hheight;
if (src_x < 0 || src_x >= width || src_y < 0 || src_y >= height) return 0;
return image[src_y * width + src_x];
}
void write_pgm(float rad) {
putch(80); putch(50); putch(10); // P2
putint(width); putch(32); putint(height); putch(32); // width height
putint(255); putch(10); // 255
int y = 0;
while (y < height) {
int x = 0;
while (x < width) {
putint(rotate(x, y, rad));
putch(32);
x = x + 1;
}
putch(10);
y = y + 1;
}
}
int main() {
float rad = getfloat();
getch();
if (read_image() < 0) return -1;
write_pgm(rad);
return 0;
}

9
test-cases/37_dct.in
Unescape View File

@ -1,9 +0,0 @@
8 8
0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0
0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7
0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0
0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7
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0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7
0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0
0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7 0x0.0p+0 0x1.fe00000000000p+7

18
test-cases/37_dct.out
Unescape View File

@ -1,18 +0,0 @@
0x1.fep+12 0x0p+0 0x1p-13 0x1.ep-13 -0x1.8p-13 0x1.cp-11 0x1.78p-12 0x1.84p-11
0x1p-14 0x1.0916bap+7 0x1p-14 0x1.38b19ap+7 -0x1p-14 0x1.d3fabp+7 -0x1.8p-12 0x1.4d2c5ap+9
0x1.8p-14 0x1.cp-14 0x0p+0 0x1.cp-14 0x0p+0 0x1.6p-13 -0x1.8p-16 0x1.a8p-12
0x1.6p-12 0x1.38b19cp+7 0x1.cp-14 0x1.70d906p+7 -0x1.6p-13 0x1.140286p+8 -0x1.e8p-12 0x1.89014cp+9
-0x1.4p-13 -0x1.cp-14 0x1p-16 -0x1.2p-13 -0x1p-16 -0x1.2p-13 -0x1p-16 -0x1.56p-11
0x1.cp-11 0x1.d3fab2p+7 0x1.8p-13 0x1.140286p+8 -0x1.4p-13 0x1.9d13f2p+8 -0x1.52p-11 0x1.261634p+10
0x1.9p-12 -0x1.a8p-12 -0x1.8p-16 -0x1.cp-12 0x0p+0 -0x1.8p-11 -0x1p-18 -0x1.dcp-10
0x1.b4p-11 0x1.4d2c5ep+9 0x1.fp-12 0x1.890148p+9 -0x1.32p-11 0x1.261636p+10 -0x1.f88p-10 0x1.a2be92p+11
0x1.fdfff8p+7 0x1.32p-12 0x1.fdfffep+7 0x1.78p-13 0x1.fe001p+7 0x1.3p-14 0x1.fe0038p+7 0x1.adp-13
0x1.2p-12 0x1.fdfff8p+7 0x1.4p-12 0x1.fe000cp+7 0x1.cp-13 0x1.fe0018p+7 -0x1.7p-13 0x1.fe0006p+7
0x1.fep+7 0x1.4p-12 0x1.fdfffep+7 0x1.8p-13 0x1.fe000cp+7 0x1p-14 0x1.fe003cp+7 0x1.c8p-13
0x1.9p-13 0x1.fe000ep+7 0x1p-13 0x1.fe002p+7 0x1p-16 0x1.fe002cp+7 -0x1.68p-12 0x1.fe0018p+7
0x1.fe000cp+7 0x1.ep-13 0x1.fe000ep+7 0x1p-15 0x1.fe001ap+7 -0x1.8p-15 0x1.fe004cp+7 0x1.3p-14
0x1.2p-15 0x1.fe0014p+7 0x1p-14 0x1.fe002cp+7 -0x1p-16 0x1.fe0036p+7 -0x1.9p-12 0x1.fe002p+7
0x1.fe004p+7 -0x1.8p-13 0x1.fe003ep+7 -0x1.6p-12 0x1.fe0048p+7 -0x1.9p-12 0x1.fe008p+7 -0x1.d8p-13
0x1.dbp-13 0x1.fe0008p+7 0x1.ep-13 0x1.fe000ep+7 0x1.1p-13 0x1.fe002p+7 -0x1p-12 0x1.fe0012p+7

131
test-cases/37_dct.sy
Unescape View File

@ -1,131 +0,0 @@
// reference:
// https://stackoverflow.com/questions/8310749/discrete-cosine-transform-dct-implementation-c
const int MAX_DIM_X = 8, MAX_DIM_Y = 8;
float test_block[MAX_DIM_X][MAX_DIM_Y];
float test_dct[MAX_DIM_X][MAX_DIM_Y];
float test_idct[MAX_DIM_X][MAX_DIM_Y];
const float PI = 3.14159265359, TWO_PI = 6.28318530718, EPSILON = 1e-6;
float my_fabs(float x) {
if (x > 0) return x;
return -x;
}
float p(float x) { return 3 * x - 4 * x * x * x; }
float my_sin_impl(float x) {
if (my_fabs(x) <= EPSILON) return x;
return p(my_sin_impl(x / 3.0));
}
float my_sin(float x) {
if (x > TWO_PI || x < -TWO_PI) {
int xx = x / TWO_PI;
x = x - xx * TWO_PI;
}
if (x > PI) x = x - TWO_PI;
if (x < -PI) x = x + TWO_PI;
return my_sin_impl(x);
}
float my_cos(float x) { return my_sin(x + PI / 2); }
void write_mat(float mat[][MAX_DIM_Y], int n, int m) {
int i = 0;
while (i < n) {
putfloat(mat[i][0]);
int j = 1;
while (j < m) {
putch(32);
putfloat(mat[i][j]);
j = j + 1;
}
putch(10);
i = i + 1;
}
putch(10);
}
void dct(float dct_mat[][MAX_DIM_Y], float mat[][MAX_DIM_Y], int n, int m) {
int u = 0;
while (u < n) {
int v = 0;
while (v < m) {
dct_mat[u][v] = 0;
int i = 0;
while (i < n) {
int j = 0;
while (j < m) {
dct_mat[u][v] =
dct_mat[u][v] + mat[i][j] * my_cos(PI / n * (i + 1. / 2.) * u) *
my_cos(PI / m * (j + 1. / 2.) * v);
j = j + 1;
}
i = i + 1;
}
v = v + 1;
}
u = u + 1;
}
}
void idct(float mat[][MAX_DIM_Y], float dct_mat[][MAX_DIM_Y], int n, int m) {
int u = 0;
while (u < n) {
int v = 0;
while (v < m) {
mat[u][v] = 1 / 4. * dct_mat[0][0];
int i, j;
i = 1;
while (i < n) {
mat[u][v] = mat[u][v] + 1 / 2. * dct_mat[i][0];
i = i + 1;
}
j = 1;
while (j < m) {
mat[u][v] = mat[u][v] + 1 / 2. * dct_mat[0][j];
j = j + 1;
}
i = 1;
while (i < n) {
j = 1;
while (j < m) {
mat[u][v] = mat[u][v] + dct_mat[i][j] *
my_cos(PI / n * (u + 1. / 2.) * i) *
my_cos(PI / m * (v + 1. / 2.) * j);
j = j + 1;
}
i = i + 1;
}
mat[u][v] = mat[u][v] * 2. / n * 2. / m;
v = v + 1;
}
u = u + 1;
}
}
int main() {
int dim_x = getint(), dim_y = getint();
int i = 0;
while (i < dim_x) {
int j = 0;
while (j < dim_y) {
test_block[i][j] = getfloat();
j = j + 1;
}
i = i + 1;
}
dct(test_dct, test_block, dim_x, dim_y);
write_mat(test_dct, dim_x, dim_y);
idct(test_idct, test_dct, dim_x, dim_y);
write_mat(test_idct, dim_x, dim_y);
return 0;
}

2
test-cases/68_brainfk.in
Unescape View File

@ -1,2 +0,0 @@
4010
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1
test-cases/68_brainfk.out
Unescape View File

@ -1 +0,0 @@
I'm Suzumiya Haruhi from the East Junior High School, and I'm not interested in ordinary humans. If there were an alien, a time traveller, an otherworlder or a superhero among you, please come to meet me! That's all.

73
test-cases/68_brainfk.sy
Unescape View File

@ -1,73 +0,0 @@
/*
a brainfuck interpreter
reference: https://gist.github.com/maxcountryman/1699708
*/
// tape, input buffer, and read/write pointer
const int TAPE_LEN = 65536, BUFFER_LEN = 32768;
int tape[TAPE_LEN], program[BUFFER_LEN], ptr = 0;
// read the input program
void read_program() {
int i = 0, len = getint();
while (i < len) {
program[i] = getch();
i = i + 1;
}
program[i] = 0;
}
// interpret the input program
void interpret(int input[]) {
int cur_char, loop, i = 0;
while (input[i]) {
cur_char = input[i];
if (cur_char == 62) {
// '>'
ptr = ptr + 1;
}
else if (cur_char == 60) {
// '<'
ptr = ptr - 1;
}
else if (cur_char == 43) {
// '+'
tape[ptr] = tape[ptr] + 1;
}
else if (cur_char == 45) {
// '-'
tape[ptr] = tape[ptr] - 1;
}
else if (cur_char == 46) {
// '.'
putch(tape[ptr]);
}
else if (cur_char == 44) {
// ','
tape[ptr] = getch();
}
else if (cur_char == 93 && tape[ptr]) {
// ']'
loop = 1;
while (loop > 0) {
i = i - 1;
cur_char = input[i];
if (cur_char == 91) {
// '['
loop = loop - 1;
}
else if (cur_char == 93) {
// ']'
loop = loop + 1;
}
}
}
i = i + 1;
}
}
int main() {
read_program();
interpret(program);
return 0;
}
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