[发明专利]一种面向指令源操作数的寄存器对分配方法及存储介质

说明书

本发明公开一种面向指令源操作数的寄存器对分配方法及存储介质，该方法步骤包括：S1.分别将待处理指令中所有源操作数寄存器对所包含的两个寄存器均进行独立的寄存器分配；S2.依次获取各条指令进行寄存器修正分配，将寄存器对中错误使用寄存器使用替换寄存器进行替换，替换寄存器根据各寄存器的使用状态以及在指令入口处的空闲状态进行选取，优先使用同一指令中前面的源操作数寄存器对的替换寄存器替换后面相同的错误使用寄存器，被替换出来的寄存器若在指令入口处变为空闲则作为后续其他源操作数中寄存器对的替换寄存器。本发明面向指令源操作数实现寄存器对分配，具有实现方法简单、分配成功率及资源利用率高、灵活性强等优点。

技术领域

本发明涉及编译优化技术领域，尤其涉及一种面向指令源操作数的寄存器对分配方法及存储介质。

背景技术

随着处理器技术特别是数字信号处理器(DSP)技术的发展，许多先进的处理器体系结构对数据的处理能力日益增强，一个重要的特点是体系结构中往往有许多指令的操作数被设计成是由成对的寄存器(即寄存器对)构成。针对上述特性，典型应用如用一个寄存器对来存储或处理更大字长的数据，或用一个寄存器对来存储超过单个寄存器表示范围的存储器地址等。为了发挥先进体系结构的性能，当前的核心问题即是如何充分利用稀缺的寄存器资源，因此在代码中充分利用寄存器是系统的编译软件的核心任务之一。编译器中对寄存器资源的利用是由寄存器分配这一过程来实现，因而寄存器分配是实现现代优化编译器优化的关键。

在目前流行的编译系统中，寄存器分配主要是采用线性扫描法和基于图着色思想的全局寄存器分配方法两类，其中后者基于对变量生命期的详细刻画，是寄存器分配效果较好的一类方法。但是上述传统的寄存器分配方法中，对寄存器对(往往是两个奇偶连号的寄存器构成的偶对)的分配均是把需要成对寄存器的地方对应的两个寄存器分配候选者作为一个整体，在寄存器指派时为其指派一个符合要求的物理寄存器对，该类方法尽管能够保证为操作数指派符合要求的寄存器对，但由于对同时指派连号寄存器偶对的需求会导致降低寄存器指派的成功率，尤其是对于数据密集型或地址量很多的程序，还会存在大量的溢出和访存操作，而实际上，相当一部分溢出和相应的访存操作是可以避免的，然而上述传统的寄存器分配方法的寄存器对分配策略不能处理该类问题，使得寄存器资源利用率低而不能充分利用寄存器资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、分配成功率及资源利用率高、灵活性强的面向指令源操作数的寄存器对分配方法及存储介质。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种面向指令源操作数的寄存器对分配方法，步骤包括：

S1.初始分配：分别将待处理指令中包括寄存器对的所有源操作数所包含的两个符号寄存器均作为单寄存器分配候选者进行独立的寄存器分配；

S2.修正分配：依次获取各条指令进行寄存器修正分配，如果指令中存在至少一个以上的源操作数涉及寄存器对，对指令中各源操作数依次进行寄存器对合法性检查，并根据检查结果将寄存器对中不符合使用规则的错误使用寄存器使用替换寄存器进行替换，所述替换寄存器根据各寄存器的使用状态以及在指令入口处的空闲状态进行选取，条件满足时优先使用同一指令中前面的源操作数寄存器对的替换寄存器替换后面相同的所述错误使用寄存器，被替换出来的寄存器若在指令入口处变为空闲状态则作为同一指令的后续其他源操作数中寄存器对的替换寄存器。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中，具体将源操作数中成对的寄存器分配候选者中的每一个都当作对应着单个物理寄存器的独立单寄存器分配候选者，并与其他单寄存器分配候选者一起采用相同的寄存器分配方式分配各自的物理寄存器，得到所述初始寄存器分配结果。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2的步骤包括：