基于模型变换器语义的寄存器分配

寄存器分配长期以来被表述为图着色问题，用物理寄存器对冲突图进行着色。这种表述没有完全捕捉分配的目标，即最小化寄存器与内存之间的流量。线性扫描被提出作为图着色的替代方案，但本质上，它可以被视为图着色的贪心算法：不是按顶点的度数顺序着色，而是按它们在程序中出现的顺序着色。因此它几乎受到与图着色相同的约束。在本文中，我提出了一种基于模型变换器语义（MTS）和静态缓存替换（SCR）思想的寄存器分配新方法。模型变换器语义捕捉了寄存器和栈的语义。静态缓存替换放松了图着色和线性扫描所做的假设，直接旨在减少寄存器-内存流量。该方法探索了比图着色和线性扫描大得多的解空间，从而提供了更多的优化机会。它无缝地执行了生存期分割，这是图着色和线性扫描扩展中发现的一种优化。此外，它简化了编译器，其基于语义的方法为简化编译器的形式化验证提供了可能性。