如何将多个溢出值作为单个指令的操作数处理？

Question

我想实施Linear Scan Register Allocation algorithm proposed by Poletto and Sarkar。它非常直接，并为每个实时间隔分配寄存器或堆栈位置。

  

当已分配寄存器的有效间隔数等于寄存器数（即没有更多空闲寄存器）时，堆栈位置仅分配给一个间隔。

算法：

假设x86指令add a, b其中a和b是由此算法分配了堆栈位置（溢出）的变量。无法使用两个存储器操作数对此指令进行编码，因此至少有一个操作数必须驻留在寄存器中。我会在指令前插入一个mov REG, a，但据我所知，算法在代码中此处有 no 空闲寄存器。这通常是如何解决的？

Answer 1

根据此paper（在第7节中），线性扫描寄存器分配算法需要保留暂存寄存器。

  

这对具有较少寄存器的体系结构（如Intel IA-32体系结构）产生负面影响，因为它会增加寄存器压力。特别是，如果不保留暂存寄存器，就不可能实现该算法：当溢出的间隔被需要寄存器中操作数的指令使用时，必须将该间隔临时重新加载到暂存寄存器中。

假设您具有以下程序集和3个寄存器：

mov t1, 1
mov t2, 2
mov t3, 3
mov t4, 4
mov t5, 5
add t4, t5
push t1
push t2
push t3
push t4
push t5

您将分配前两个寄存器（保留第三个寄存器以防溢出）：

mov r1, 1
mov r2, 2
mov r3, 3
mov [sp + 4], r3
mov r3, 4
mov [sp + 8], r3
mov r3, 5
mov [sp + 12], r3
mov r3, [sp + 8]
add r3, [sp + 12]
push r1
push r2
mov r3, [sp + 4]
push r3
mov r3, [sp + 8]
push r3
mov r3, [sp + 12]
push r3

似乎有一种不需要暂存器的替代方法，称为拆分，但我尚未对此进行研究，但上述论文对此进行了描述。

另一个想法是使用一种不同的算法，该算法根据溢出产生的新指​​令重新运行自身，并使用将溢出更长范围的溢出试探法，这样就不会再次溢出由溢出产生的新临时变量。