基本块
程序领域术语
基本块,是指程序—顺序执行的语句序列
定义
基本块,其中只有一个入口和一个出口,入口就是其中的第—个语句,出口就是其中的最后一个语句。对一个基本块来说,执行时只从其入口进入,从其出口退出。
具体而言:
1. 只有一个入口,表示程序中不会有其它任何地方能通过jump跳转类指令进入到此基本块中。
2. 只有一个出口,表示程序只有最后一条指令能导致进入到其它基本块去执行。
所以,基本块的一个典型特点是:只要基本块中第一条指令被执行了,那么基本块内所有执行都会按照顺序仅执行一次。
基本块可以用源代码汇编指令等表示。
基本块的划分
寻找入口语句
1、程序的第一条语句
2、转移语句的目标语句
3、紧跟在条件转移语句后面的语句
·划分基本块的算法:
1、求出所有入口语句
2、一个入口语句对应一个基本块,入口语句对应的基本块方法是:该基本块由该入口语句到下一入口语句(不含下一入口语句),或到一转移语句(包括该转移语句),或到一停语句(包括该停语句)之间的代码序列组成
3、凡未被纳入某一基本块的语句,都是程序中控制流程无法到达的语句,可以删除
GCC中的表示
GCC中,基本块使用basic_block数据类型来表示。
结构体basic_block的两个指针成员是指针next_bb和prev_bb,用来构造和内在的指令流顺序相同的基本块双向链表。基本块的链接由操作CFG的API来更新。宏FOR_EACH_BB可以用来按照lexicographical顺序来访问所有基本块。也可以使用walk_dominator_tree,来进行dominator遍历。给出两个基本块A和B,块A支配(dominate)块B,如果A总是在B之前被执行。
数组BASIC_BLOCK按照未指定的顺序包含了所有的基本块。每一个basic_block结构体都有一个域,包含了一个唯一的整数标识符index,其为该块在BASIC_BLOCK数组中的索引。函数中基本块的总数为n_basic_blocks。由于过程可以重排,创建,复制和销毁基本块,所以基本块的索引和总数在编译过程中都可能改变。任何块的索引都不应该比last_basic_block的大。
一些特定的基本块用来表示一个函数的可能的入口和出口。这些块被称作ENTRY_BLOCK_PRT和EXIT_BLOCK_PTR。这些块不包含任何代码,并且不是BASIC_BLOCK数组的成员。因此它们被赋予了唯一的负数索引。
每个basic_block还包含了指向基本块中的第一个指令(head)和最后一条指令(tail),或者指令流的结尾。实际上,由于basic_block数据类型在GCC的两个主要中间表示(tree和RTL)中都被用来表示块,因此具有针对这两种表示的指向基本块的头和尾的指针。
对于RTL,这些指针是rtx头和尾。在RTL函数表示中,头指针总是指向NOTE_INSN_BASIC_BLOCK或者CODE_LABEL。在RTL函数表示中,指令流不仅包含“真正”的指令,而且还有注解。任何移动或者复制基本块的函数都需要注意更新这些注解。许多这些注解都期望指令流由线性区域组成,这使得难以更新。NOTE_INSN_BASIC_BLOCK注解是唯一类型的,可以出现在基本块内包含的指令流中。一个基本块的指令流总是跟随一个NOTE_INSN_BASIC_BLOCK,但是块注解之前可以有0个或多个CODE_LABEL节点。基本块结束于控制流指令,或者最后一条指令后面跟随CODE_LABEL或者NOTE_INSN_BASIC_BLOCK。CODE_LABEL不能出现在基本块中的指令流里。
除了注解之外,跳转表向量还被表示为insn流中的“伪指令”。这些向量从不出现在基本块中,并且应该总是放在跳转指令引用它们的表后面。在移除table-jump之后,通常很难消除计算地址和引用向量的代码,所以对这些向量的清除工作被推迟到活跃分析之后。这样跳转表向量可能会在insn流中出现未被引用,并且无用的情况。在任何边成为fall-thru之前,关于现存的构架,需要调用can_fallthru函数来检测。
对于树的表示,基本块的头和尾由stmt_list域指向,但是,决不要直接引用这些特定的树。相反的,在树级别上,使用抽象容器和迭代器来访问基本块中的语句和表达式。这些迭代器被称作块语句迭代器(BSI)。可以在各种tree-*文件中使用grep查找^bsi。下面的摘抄可以很好的打印使用GIMPLE表示的程序的所有语句。
basic_block bb;
FOR_EACH_BB (bb)
{
gimple_stmt_iterator si;
for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
{
gimple phi = gsi_stmt (si);
print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
}
for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
{
gimple stmt = gsi_stmt (si);
print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
}
}
参考资料
基本块与局部优化.《编译原理》——杭州电子科技大学.
最新修订时间:2024-07-24 14:29
目录
概述
定义
基本块的划分
参考资料