[发明专利]一种融合寄存器对需求的寄存器选择方法

说明书

本发明公开了一种融合寄存器对需求的寄存器选择方法，其包括：步骤S1：分析各寄存器分配候选者在符号寄存器对中出现的情况；步骤S2：计算各寄存器分配候选者的奇偶号收益P；所述奇偶号收益P是指一个寄存器分配候选者在其涉及的那些符号寄存器对操作数中如果该候选者被指派奇数或偶数编号寄存器时将获得的收益；步骤S3：为各寄存器分配候选者进行寄存器指派。本发明具有能够提高寄存器对分配候选者的指派成功率、减少冗余的溢出、增加代码优化机会等优点。

技术领域

本发明主要涉及到编译优化技术领域，特指一种融合寄存器对需求的寄存器选择方法，即在指令的操作数中可成对地使用奇偶连号物理寄存器的情况下，为符号变量配置成对的寄存器和单个寄存器时对寄存器的优化选择方法。

背景技术

在编译技术，将代码中的符号变量映射到物理寄存器是编译的核心任务之一，相应的处理过程通常称为寄存器分配。其中，选择具体的物理寄存器指派给符号变量的生命期的子过程称为寄存器指派。对寄存器资源的优化利用是与编译所得目标代码的运行性能密切相关的。寄存器分配主要有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。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。

需要指出的是，寄存器分配的效果与体系结构的寄存器资源和对寄存器资源的使用方式两者密切相关。随着微电子技术和嵌入式处理器技术的发展，出于增强数据处理能力或加快访存的速度等目的，现代高性能微处理器特别是高性能DSP处理器(数字信号处理器)的一个重要硬件特点是许多指令中使用由奇偶连号的寄存器对构成的操作数。对于这个特点，传统的图着色寄存器分配方法的处理是把需要寄存器对的地方对应的两个符号变量作为一个整体，在寄存器指派时为其选择一个符合要求的物理寄存器对。这种方法对寄存器分配过程的输入代码有如下要求：成对符号变量在相应的操作数中也必须按规则成对使用，且在它们的整个生命期内不能改变其在对中的位置。这种要求一方面会造成寄存器资源的浪费，并在代码的寄存器压力较大时产生过多的溢出，使得代码的执行效率降低，另一方面给编写输入代码带来不必要的麻烦和限制，减少了优化的机会，并且也不利于人工辅助进行优化代码。

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，本发明提供一种能够提高寄存器对分配候选者的指派成功率、减少冗余的溢出、增加代码优化机会的融合寄存器对需求的寄存器选择方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种融合寄存器对需求的寄存器选择方法，其包括：

步骤S1：分析各寄存器分配候选者在符号寄存器对中出现的情况；

步骤S2：计算各寄存器分配候选者的奇偶号收益P；所述奇偶号收益P是指一个寄存器分配候选者在其涉及的那些符号寄存器对操作数中如果该候选者被指派奇数或偶数编号寄存器时将获得的收益；

步骤S3：为各寄存器分配候选者进行寄存器指派。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S2中，如果一个寄存器分配候选者未出现在任何符号寄存器对中，其奇偶号收益值为0，否则，奇偶号收益的计算方法为：SWa-SWb，其中，SWa为它在偶号或奇号寄存器侧的各次应用对应的权重值之和，SWb为它在奇号或偶号寄存器侧的各次应用对应的权重值之和。

作为本发明的进一步改进：所述权重值取K的Ld次方，其中K为一个大于或等于1的数(例如10)，Ld的值为对寄存器分配候选者的一次应用所在的指令对应的循环层次最大深度值。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S3中，在寄存器指派过程中，对于每个寄存器分配候选者Rs，获取相应的可用寄存器构成集合SA，然后按照以下过程从SA中选择一个寄存器Ra指派给Rs：

步骤S301：如果已知Rs有首选寄存器Rp，且Rp在SA中，则将Rp作为Ra；