Question

LLVM有phi指令，解释非常奇怪：

'phi'指令用于在表示函数的SSA图中实现φ节点。

通常用于实现分支。如果我理解正确，则需要进行依赖性分析，在某些情况下，它可以帮助避免不必要的加载。然而，它仍然很难理解它究竟做了什么。

Kaleidoscope example对if案件的解释相当不错。但是，如何实现&&和||等逻辑操作并不清楚。如果我在online llvm编译器中输入以下内容：

void main1(bool r, bool y) {
    bool l = y || r;
}

最后几行完全让我困惑：

; <label>:10                                      ; preds = %7, %0
%11 = phi i1 [ true, %0 ], [ %9, %7 ]
%12 = zext i1 %11 to i8

看起来phi节点产生可以使用的结果。而且我的印象是，phi节点只是定义了哪些路径值。

有人可以解释一下什么是Phi节点，以及如何用它来实现||？

Answer 1

phi节点是一个指令，用于根据当前块的前一个选择一个值（Look here以查看完整的层次结构 - 它也被用作一个值，它是它的一个类继承自。）

由于LLVM代码的SSA（静态单一赋值）样式的结构，Phi节点是必需的 - 例如，以下C ++函数

void m(bool r, bool y){
    bool l = y || r ;
}

转换为以下IR :(通过clang -c -emit-llvm file.c -o out.bc创建 - 然后通过llvm-dis查看）

define void @_Z1mbb(i1 zeroext %r, i1 zeroext %y) nounwind {
entry:
  %r.addr = alloca i8, align 1
  %y.addr = alloca i8, align 1
  %l = alloca i8, align 1
  %frombool = zext i1 %r to i8
  store i8 %frombool, i8* %r.addr, align 1
  %frombool1 = zext i1 %y to i8
  store i8 %frombool1, i8* %y.addr, align 1
  %0 = load i8* %y.addr, align 1
  %tobool = trunc i8 %0 to i1
  br i1 %tobool, label %lor.end, label %lor.rhs

lor.rhs:                                          ; preds = %entry
  %1 = load i8* %r.addr, align 1
  %tobool2 = trunc i8 %1 to i1
  br label %lor.end

lor.end:                                          ; preds = %lor.rhs, %entry
  %2 = phi i1 [ true, %entry ], [ %tobool2, %lor.rhs ]
  %frombool3 = zext i1 %2 to i8
  store i8 %frombool3, i8* %l, align 1
  ret void
}

那么这里发生了什么？与C ++代码不同，变量bool l可以是0或1，在LLVM IR中，必须定义一次。因此，我们检查%tobool是否为真，然后跳转到lor.end或lor.rhs。

在lor.end中，我们终于得到了||的值运营商。如果我们从入境区到达 - 那就是真的。否则，它等于%tobool2的值 - 这正是我们从以下IR线得到的：

%2 = phi i1 [ true, %entry ], [ %tobool2, %lor.rhs ]

Answer 2

您根本不需要使用phi。只需创建一堆临时变量。 LLVM优化传递将负责优化临时变量，并将自动使用phi节点。

例如，如果你想这样做：

x = 4;
if (something) x = x + 2;
print(x);

您可以使用phi节点（伪代码）：

将4分配给x1
if（！something）分支到4
通过添加2
从x1和x2
使用x3打印打印

但你可以不用phi节点（在伪代码中）：

在名为x
加载到temp x1值4
将x1存储到x
if（！something）分支到8
将x加载到temp x2
将x2与4添加到temp x3
将x3存储到x
将x加载到temp x4
使用x4打印打印

通过使用llvm运行优化传递，第二个代码将优化为第一个代码。

究竟什么是PHI指令以及如何在LLVM中使用它

2 个答案: