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#include "rvcc.h"
#define GP_MAX 8
#define FP_MAX 8
// 输出文件
static FILE *OutputFile;
// 记录栈深度
static int Depth;
// 记录大结构体的深度
static int BSDepth;
// 当前的函数
static Obj *CurrentFn;
// 我们将fs0~fs11两两组对形成6个寄存器对
// 用于long double类型的存储,每次+2
static int LDSP;
static void genExpr(Node *Nd);
static void genStmt(Node *Nd);
// 输出字符串到目标文件并换行
__attribute__((format(printf, 1, 2))) static void printLn(char *Fmt, ...) {
va_list VA;
va_start(VA, Fmt);
vfprintf(OutputFile, Fmt, VA);
va_end(VA);
fprintf(OutputFile, "\n");
}
// 代码段计数
static int count(void) {
static int I = 1;
return I++;
}
// 压栈,将结果临时压入栈中备用
// sp为栈指针,栈反向向下增长,64位下,8个字节为一个单位,所以sp-8
// 当前栈指针的地址就是sp,将a0的值压入栈
// 不使用寄存器存储的原因是因为需要存储的值的数量是变化的。
static void push(void) {
printLn(" # 压栈,将a0的值存入栈顶");
printLn(" addi sp, sp, -8");
printLn(" sd a0, 0(sp)");
Depth++;
}
// 弹栈,将sp指向的地址的值,弹出到a1
static void pop(int Reg) {
printLn(" # 弹栈,将栈顶的值存入a%d", Reg);
printLn(" ld a%d, 0(sp)", Reg);
printLn(" addi sp, sp, 8");
Depth--;
}
// 对于浮点类型进行压栈
static void pushF(void) {
printLn(" # 压栈,将fa0的值存入栈顶");
printLn(" addi sp, sp, -8");
printLn(" fsd fa0, 0(sp)");
Depth++;
}
// 对于浮点类型进行弹栈
static void popF(int Reg) {
printLn(" # 弹栈,将栈顶的值存入fa%d", Reg);
printLn(" fld fa%d, 0(sp)", Reg);
printLn(" addi sp, sp, 8");
Depth--;
}
// 对于long double类型进行压栈
static void pushLD(void) {
printLn(" # LD压栈,将a0,a1的值存入LD栈顶");
printLn(" fmv.d.x fs%d, a1", LDSP + 1);
printLn(" fmv.d.x fs%d, a0", LDSP);
LDSP += 2;
if (LDSP > 10)
error("LDSP can't be larger than 10!");
}
// 对于long double类型进行弹栈
static void popLD(int Reg) {
LDSP -= 2;
if (LDSP < 0)
error("LDSP can't be less than 0!");
printLn(" # LD弹栈,将LD栈顶的值存入a%d,a%d", Reg, Reg + 1);
printLn(" fmv.x.d a%d, fs%d", Reg + 1, LDSP + 1);
printLn(" fmv.x.d a%d, fs%d", Reg, LDSP);
}
// 对齐到Align的整数倍
int alignTo(int N, int Align) {
// (0,Align]返回Align
return (N + Align - 1) / Align * Align;
}
// 计算给定节点的绝对地址
// 如果报错,说明节点不在内存中
static void genAddr(Node *Nd) {
switch (Nd->Kind) {
// 变量
case ND_VAR:
// VLA可变长度数组是局部变量
if (Nd->Var->Ty->Kind == TY_VLA) {
printLn(" # 为VLA生成局部变量");
printLn(" li t0, %d", Nd->Var->Offset);
printLn(" add t0, t0, fp");
printLn(" ld a0, 0(t0)");
return;
}
// 局部变量
if (Nd->Var->IsLocal) { // 偏移量是相对于fp的
printLn(" # 获取局部变量%s的栈内地址为%d(fp)", Nd->Var->Name,
Nd->Var->Offset);
printLn(" li t0, %d", Nd->Var->Offset);
printLn(" add a0, fp, t0");
return;
}
// 生成位置无关代码
if (OptFPIC) {
int C = count();
printLn(".Lpcrel_hi%d:", C);
// 线程局部变量
if (Nd->Var->IsTLS) {
printLn(" # 获取PIC中TLS%s的地址", Nd->Var->Name);
// 计算TLS高20位地址
printLn(" auipc a0, %%tls_gd_pcrel_hi(%s)", Nd->Var->Name);
// 计算TLS低12位地址
printLn(" addi a0, a0, %%pcrel_lo(.Lpcrel_hi%d)", C);
// 获取地址
printLn(" call __tls_get_addr@plt");
return;
}
// 函数或者全局变量
printLn(" # 获取PIC中%s%s的地址",
Nd->Ty->Kind == TY_FUNC ? "函数" : "全局变量", Nd->Var->Name);
// 高20位地址,存到a0中
printLn(" auipc a0, %%got_pcrel_hi(%s)", Nd->Var->Name);
// 低12位地址,加到a0中
printLn(" ld a0, %%pcrel_lo(.Lpcrel_hi%d)(a0)", C);
return;
}
// 线程局部变量
if (Nd->Var->IsTLS) {
// 计算TLS高20位地址
printLn(" lui a0, %%tprel_hi(%s)", Nd->Var->Name);
// 计算TLS低12位地址
printLn(" addi a0, a0, %%tprel_lo(%s)", Nd->Var->Name);
return;
}
// 函数
if (Nd->Ty->Kind == TY_FUNC) {
// 定义的函数
if (Nd->Var->IsDefinition) {
printLn(" # 获取函数%s的地址", Nd->Var->Name);
printLn(" la a0, %s", Nd->Var->Name);
}
// 外部函数
else {
int C = count();
printLn(" # 获取外部函数的绝对地址");
printLn(".Lpcrel_hi%d:", C);
// 高20位地址,存到a0中
printLn(" auipc a0, %%got_pcrel_hi(%s)", Nd->Var->Name);
// 低12位地址,加到a0中
printLn(" ld a0, %%pcrel_lo(.Lpcrel_hi%d)(a0)", C);
}
return;
}
// 全局变量
int C = count();
printLn(" # 获取全局变量的绝对地址");
printLn(".Lpcrel_hi%d:", C);
// 高20位地址,存到a0中
printLn(" auipc a0, %%got_pcrel_hi(%s)", Nd->Var->Name);
// 低12位地址,加到a0中
printLn(" ld a0, %%pcrel_lo(.Lpcrel_hi%d)(a0)", C);
return;
// 解引用*
case ND_DEREF:
genExpr(Nd->LHS);
return;
// 逗号
case ND_COMMA:
genExpr(Nd->LHS);
genAddr(Nd->RHS);
return;
// 结构体成员
case ND_MEMBER:
genAddr(Nd->LHS);
printLn(" # 计算成员变量的地址偏移量");
printLn(" li t0, %d", Nd->Mem->Offset);
printLn(" add a0, a0, t0");
return;
// 函数调用
case ND_FUNCALL:
// 如果存在返回值缓冲区
if (Nd->RetBuffer) {
genExpr(Nd);
return;
}
break;
case ND_ASSIGN:
case ND_COND:
// 使结构体成员可以通过=或?:访问
if (Nd->Ty->Kind == TY_STRUCT || Nd->Ty->Kind == TY_UNION) {
genExpr(Nd);
return;
}
break;
case ND_VLA_PTR:
// VLA的指针
printLn(" # 生成VLA的指针");
printLn(" li t0, %d", Nd->Var->Offset);
printLn(" add a0, t0, fp");
return;
default:
break;
}
errorTok(Nd->Tok, "not an lvalue");
}
// 加载a0指向的值
static void load(Type *Ty) {
switch (Ty->Kind) {
case TY_ARRAY:
case TY_STRUCT:
case TY_UNION:
case TY_FUNC:
case TY_VLA:
return;
case TY_FLOAT:
printLn(" # 访问a0中存放的地址,取得的值存入fa0");
printLn(" flw fa0, 0(a0)");
return;
case TY_DOUBLE:
printLn(" # 访问a0中存放的地址,取得的值存入fa0");
printLn(" fld fa0, 0(a0)");
return;
case TY_LDOUBLE:
printLn(" # 访问a0中存放的地址,取得的值存入LD栈当中");
printLn(" fld fs%d, 8(a0)", LDSP + 1);
printLn(" fld fs%d, 0(a0)", LDSP);
LDSP += 2;
return;
default:
break;
}
// 添加无符号类型的后缀u
char *Suffix = Ty->IsUnsigned ? "u" : "";
printLn(" # 读取a0中存放的地址,得到的值存入a0");
if (Ty->Size == 1)
printLn(" lb%s a0, 0(a0)", Suffix);
else if (Ty->Size == 2)
printLn(" lh%s a0, 0(a0)", Suffix);
else if (Ty->Size == 4)
printLn(" lw%s a0, 0(a0)", Suffix);
else
printLn(" ld a0, 0(a0)");
}
// 将栈顶值(为一个地址)存入a0
static void store(Type *Ty) {
pop(1);
switch (Ty->Kind) {
case TY_STRUCT:
case TY_UNION:
printLn(" # 对%s进行赋值", Ty->Kind == TY_STRUCT ? "结构体" : "联合体");
for (int I = 0; I < Ty->Size; ++I) {
printLn(" li t0, %d", I);
printLn(" add t0, a0, t0");
printLn(" lb t1, 0(t0)");
printLn(" li t0, %d", I);
printLn(" add t0, a1, t0");
printLn(" sb t1, 0(t0)");
}
return;
case TY_FLOAT:
printLn(" # 将fa0的值,写入到a1中存放的地址");
printLn(" fsw fa0, 0(a1)");
return;
case TY_DOUBLE:
printLn(" # 将fa0的值,写入到a1中存放的地址");
printLn(" fsd fa0, 0(a1)");
return;
case TY_LDOUBLE:
printLn(" # 将LD栈顶值,写入到a1中存放地址");
LDSP -= 2;
printLn(" fsd fs%d, 8(a1)", LDSP + 1);
printLn(" fsd fs%d, 0(a1)", LDSP);
return;
default:
break;
}
printLn(" # 将a0的值,写入到a1中存放的地址");
if (Ty->Size == 1)
printLn(" sb a0, 0(a1)");
else if (Ty->Size == 2)
printLn(" sh a0, 0(a1)");
else if (Ty->Size == 4)
printLn(" sw a0, 0(a1)");
else
printLn(" sd a0, 0(a1)");
};
// 与0进行比较,不等于0则置1
static void notZero(Type *Ty) {
switch (Ty->Kind) {
case TY_FLOAT:
printLn(" # 判断fa1是否不为0,为0置0,非0置1");
printLn(" fmv.s.x fa1, zero");
printLn(" feq.s a0, fa0, fa1");
printLn(" xori a0, a0, 1");
return;
case TY_DOUBLE:
printLn(" # 判断fa1是否不为0,为0置0,非0置1");
printLn(" fmv.d.x fa1, zero");
printLn(" feq.d a0, fa0, fa1");
printLn(" xori a0, a0, 1");
return;
case TY_LDOUBLE:
printLn(" # 判断fa1是否不为0,为0置0,非0置1");
popLD(0);
printLn(" mv a2, zero");
printLn(" mv a3, zero");
printLn(" call __netf2@plt");
printLn(" snez a0, a0");
return;
default:
return;
}
}
// 类型枚举
enum { I8, I16, I32, I64, U8, U16, U32, U64, F32, F64, F128 };
// 获取类型对应的枚举值
static int getTypeId(Type *Ty) {
switch (Ty->Kind) {
case TY_CHAR:
return Ty->IsUnsigned ? U8 : I8;
case TY_SHORT:
return Ty->IsUnsigned ? U16 : I16;
case TY_INT:
return Ty->IsUnsigned ? U32 : I32;
case TY_LONG:
return Ty->IsUnsigned ? U64 : I64;
case TY_FLOAT:
return F32;
case TY_DOUBLE:
return F64;
case TY_LDOUBLE:
return F128;
default:
return U64;
}
}
// 类型映射表
// 有符号整型转换
static char i32f32[] = " # i32转换为f32类型\n"
" fcvt.s.w fa0, a0";
static char i32f64[] = " # i32转换为f64类型\n"
" fcvt.d.w fa0, a0";
static char i32f128[] = " # i32转换为f128类型\n"
" call __floatsitf@plt";
// 先逻辑左移N位,再算术右移N位,就实现了将64位有符号数转换为64-N位的有符号数
static char i64i8[] = " # 转换为i8类型\n"
" slli a0, a0, 56\n"
" srai a0, a0, 56";
static char i64i16[] = " # 转换为i16类型\n"
" slli a0, a0, 48\n"
" srai a0, a0, 48";
static char i64i32[] = " # 转换为i32类型\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srai a0, a0, 32";
// 先逻辑左移N位,再逻辑右移N位,就实现了将64位无符号数转换为64-N位的无符号数
static char i64u8[] = " # 转换为u8类型\n"
" slli a0, a0, 56\n"
" srli a0, a0, 56";
static char i64u16[] = " # 转换为u16类型\n"
" slli a0, a0, 48\n"
" srli a0, a0, 48";
static char i64u32[] = " # 转换为u32类型\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srli a0, a0, 32";
// 有符号整型转换为浮点数
static char i64f32[] = " # i64转换为f32类型\n"
" fcvt.s.l fa0, a0";
static char i64f64[] = " # i64转换为f64类型\n"
" fcvt.d.l fa0, a0";
static char i64f128[] = " # i64转换为f128类型\n"
" call __floatditf@plt";
// 无符号整型转换
static char u32f32[] = " # u32转换为f32类型\n"
" fcvt.s.wu fa0, a0";
static char u32f64[] = " # u32转换为f64类型\n"
" fcvt.d.wu fa0, a0";
static char u32f128[] = " # u32转换为f128类型\n"
" call __floatunsitf@plt";
static char u32i64[] = " # u32转换为i64类型\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srli a0, a0, 32";
// 无符号整型转换为浮点数
static char u64f32[] = " # u64转换为f32类型\n"
" fcvt.s.lu fa0, a0";
static char u64f64[] = " # u64转换为f64类型\n"
" fcvt.d.lu fa0, a0";
static char u64f128[] = " # u64转换为f128类型\n"
" call __floatunditf@plt";
// 单精度浮点数转换为整型
static char f32i8[] = " # f32转换为i8类型\n"
" fcvt.w.s a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 56\n"
" srai a0, a0, 56";
static char f32i16[] = " # f32转换为i16类型\n"
" fcvt.w.s a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 48\n"
" srai a0, a0, 48";
static char f32i32[] = " # f32转换为i32类型\n"
" fcvt.w.s a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srai a0, a0, 32";
static char f32i64[] = " # f32转换为i64类型\n"
" fcvt.l.s a0, fa0, rtz";
// 单精度浮点数转换为无符号浮点数
static char f32u8[] = " # f32转换为u8类型\n"
" fcvt.wu.s a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 56\n"
" srli a0, a0, 56";
static char f32u16[] = " # f32转换为u16类型\n"
" fcvt.wu.s a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 48\n"
" srli a0, a0, 48\n";
static char f32u32[] = " # f32转换为u32类型\n"
" fcvt.wu.s a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srai a0, a0, 32";
static char f32u64[] = " # f32转换为u64类型\n"
" fcvt.lu.s a0, fa0, rtz";
// 单精度转换为双精度浮点数
static char f32f64[] = " # f32转换为f64类型\n"
" fcvt.d.s fa0, fa0";
static char f32f128[] = " # f32转换为f128类型\n"
" call __extendsftf2@plt";
// 双精度浮点数转换为整型
static char f64i8[] = " # f64转换为i8类型\n"
" fcvt.w.d a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 56\n"
" srai a0, a0, 56";
static char f64i16[] = " # f64转换为i16类型\n"
" fcvt.w.d a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 48\n"
" srai a0, a0, 48";
static char f64i32[] = " # f64转换为i32类型\n"
" fcvt.w.d a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srai a0, a0, 32";
static char f64i64[] = " # f64转换为i64类型\n"
" fcvt.l.d a0, fa0, rtz";
// 双精度浮点数转换为无符号整型
static char f64u8[] = " # f64转换为u8类型\n"
" fcvt.wu.d a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 56\n"
" srli a0, a0, 56";
static char f64u16[] = " # f64转换为u16类型\n"
" fcvt.wu.d a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 48\n"
" srli a0, a0, 48";
static char f64u32[] = " # f64转换为u32类型\n"
" fcvt.wu.d a0, fa0, rtz\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srai a0, a0, 32";
static char f64u64[] = " # f64转换为u64类型\n"
" fcvt.lu.d a0, fa0, rtz";
// 双精度转换为单精度浮点数
static char f64f32[] = " # f64转换为f32类型\n"
" fcvt.s.d fa0, fa0";
static char f64f128[] = " # f64转换为f128类型\n"
" call __extenddftf2@plt";
// long double转换
static char f128i8[] = " # f128转换为i8类型\n"
" call __fixtfsi@plt\n"
" slli a0, a0, 56\n"
" srai a0, a0, 56";
static char f128i16[] = " # f128转换为i16类型\n"
" call __fixtfsi@plt\n"
" slli a0, a0, 48\n"
" srai a0, a0, 48";
static char f128i32[] = " # f128转换为i32类型\n"
" call __fixtfsi@plt\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srai a0, a0, 32";
static char f128i64[] = " # f128转换为i64类型\n"
" call __fixtfdi@plt";
static char f128u8[] = " # f128转换为u8类型\n"
" call __fixunstfsi@plt\n"
" slli a0, a0, 56\n"
" srli a0, a0, 56";
static char f128u16[] = " # f128转换为u16类型\n"
" call __fixunstfsi@plt\n"
" slli a0, a0, 48\n"
" srli a0, a0, 48";
static char f128u32[] = " # f128转换为u32类型\n"
" call __fixunstfsi@plt\n"
" slli a0, a0, 32\n"
" srai a0, a0, 32";
static char f128u64[] = " # f128转换为u64类型\n"
" call __fixunstfdi@plt";
static char f128f32[] = " # f128转换为f32类型\n"
" call __trunctfsf2@plt";
static char f128f64[] = " # f128转换为f64类型\n"
" call __trunctfdf2@plt";
// 所有类型转换表
static char *castTable[11][11] = {
// clang-format off
// 被映射到
// {i8, i16, i32, i64, u8, u16, u32, u64, f32, f64, f128}
{NULL, NULL, NULL, NULL, i64u8, i64u16, i64u32, NULL, i32f32, i32f64, i32f128}, // 从i8转换
{i64i8, NULL, NULL, NULL, i64u8, i64u16, i64u32, NULL, i32f32, i32f64, i32f128}, // 从i16转换
{i64i8, i64i16, NULL, NULL, i64u8, i64u16, i64u32, NULL, i32f32, i32f64, i32f128}, // 从i32转换
{i64i8, i64i16, i64i32, NULL, i64u8, i64u16, i64u32, NULL, i64f32, i64f64, i64f128}, // 从i64转换
{i64i8, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, u32f32, u32f64, u32f128}, // 从u8转换
{i64i8, i64i16, NULL, NULL, i64u8, NULL, NULL, NULL, u32f32, u32f64, u32f128}, // 从u16转换
{i64i8, i64i16, i64i32, u32i64, i64u8, i64u16, NULL, u32i64, u32f32, u32f64, u32f128}, // 从u32转换
{i64i8, i64i16, i64i32, NULL, i64u8, i64u16, i64u32, NULL, u64f32, u64f64, u64f128}, // 从u64转换
{f32i8, f32i16, f32i32, f32i64, f32u8, f32u16, f32u32, f32u64, NULL, f32f64, f32f128}, // 从f32转换
{f64i8, f64i16, f64i32, f64i64, f64u8, f64u16, f64u32, f64u64, f64f32, NULL, f64f128}, // 从f64转换
{f128i8, f128i16, f128i32, f128i64, f128u8, f128u16, f128u32, f128u64, f128f32, f128f64, NULL}, // 从f128转换
// clang-format on
};
// 类型转换
static void cast(Type *From, Type *To) {
if (To->Kind == TY_VOID)
return;
if (To->Kind == TY_BOOL) {
notZero(From);
printLn(" # 转为bool类型:为0置0,非0置1");
printLn(" snez a0, a0");
return;
}
// 获取类型的枚举值
int T1 = getTypeId(From);
int T2 = getTypeId(To);
if (castTable[T1][T2]) {
printLn(" # 转换函数");
if (T1 == F128)
popLD(0);
printLn("%s", castTable[T1][T2]);
if (T2 == F128)
pushLD();
}
}
// 获取浮点结构体的成员类型
void getFloStMemsTy(Type *Ty, Type **RegsTy, int *Idx) {
switch (Ty->Kind) {
case TY_STRUCT:
// 遍历结构体的成员,获取成员类型
for (Member *Mem = Ty->Mems; Mem; Mem = Mem->Next)
getFloStMemsTy(Mem->Ty, RegsTy, Idx);
return;
case TY_UNION:
// 含有联合体不是浮点结构体
*Idx += 2;
return;
case TY_LDOUBLE:
// long double不是浮点结构体
*Idx += 2;
return;
case TY_ARRAY:
// 遍历数组的成员,计算是否为浮点结构体
for (int I = 0; I < Ty->ArrayLen; ++I)
getFloStMemsTy(Ty->Base, RegsTy, Idx);
return;
default:
// 若为基础类型,且存在可用寄存器时,填充成员的类型
if (*Idx < 2)
RegsTy[*Idx] = Ty;
*Idx += 1;
return;
}
}
// 是否为一或两个含浮点成员变量的结构体
void setFloStMemsTy(Type **Ty, int GP, int FP) {
Type *T = *Ty;
T->FSReg1Ty = TyVoid;
T->FSReg2Ty = TyVoid;
// 联合体不通过浮点寄存器传递
if (T->Kind == TY_UNION)
return;
// RTy:RegsType,结构体的第一、二个寄存器的类型
Type *RTy[2] = {TyVoid, TyVoid};
// 记录可以使用的寄存器的索引值
int RegsTyIdx = 0;
// 获取浮点结构体的寄存器类型,如果不是则为TyVoid
getFloStMemsTy(T, RTy, &RegsTyIdx);
// 不是浮点结构体,直接退出
if (RegsTyIdx > 2)
return;
if ( // 只有一个浮点成员的结构体,使用1个FP
(isSFloNum(RTy[0]) && RTy[1] == TyVoid && FP < FP_MAX) ||
// 一个浮点成员和一个整型成员的结构体,使用1个FP和1个GP
(isSFloNum(RTy[0]) && isInteger(RTy[1]) && FP < FP_MAX && GP < GP_MAX) ||
(isInteger(RTy[0]) && isSFloNum(RTy[1]) && FP < FP_MAX && GP < GP_MAX) ||
// 两个浮点成员的结构体,使用2个FP
(isSFloNum(RTy[0]) && isSFloNum(RTy[1]) && FP + 1 < FP_MAX)) {
T->FSReg1Ty = RTy[0];
T->FSReg2Ty = RTy[1];
}
}
// 为大结构体开辟空间
static int createBSSpace(Node *Args) {
int BSStack = 0;
for (Node *Arg = Args; Arg; Arg = Arg->Next) {
Type *Ty = Arg->Ty;
// 大于16字节的结构体
if (Ty->Size > 16 && Ty->Kind == TY_STRUCT) {
printLn(" # 大于16字节的结构体,先开辟相应的栈空间");
int Sz = alignTo(Ty->Size, 8);
printLn(" addi sp, sp, -%d", Sz);
// t6指向了最终的 大结构体空间的起始位置
printLn(" mv t6, sp");
Depth += Sz / 8;
BSStack += Sz / 8;
BSDepth += Sz / 8;
}
}
return BSStack;
}
// 传递结构体的指针
static void pushStruct(Type *Ty) {
// 大于16字节的结构体
if (Ty->Size > 16) {
// 将结构体复制一份到栈中,然后通过寄存器或栈传递被复制结构体的地址
// ---------------------------------
// 大结构体 ←
// --------------------------------- <- t6
// 栈传递的 其他变量
// ---------------------------------
// 大结构体的指针 ↑
// --------------------------------- <- sp
// 计算大结构体的偏移量
int Sz = alignTo(Ty->Size, 8);
// BSDepth记录了剩余 大结构体的字节数
BSDepth -= Sz / 8;
// t6存储了,大结构体空间的起始位置
int BSOffset = BSDepth * 8;
printLn(" # 复制%d字节的大结构体到%d(t6)的位置", Sz, BSOffset);
for (int I = 0; I < Sz; I++) {
printLn(" lb t0, %d(a0)", I);
printLn(" sb t0, %d(t6)", BSOffset + I);
}
printLn(" # 大于16字节的结构体,对该结构体地址压栈");
printLn(" addi a0, t6, %d", BSOffset);
push();
return;
}
// 含有两个成员(含浮点)的结构体
// 展开到栈内的两个8字节的空间
if ((isSFloNum(Ty->FSReg1Ty) && Ty->FSReg2Ty != TyVoid) ||
isSFloNum(Ty->FSReg2Ty)) {
printLn(" # 对含有两个成员(含浮点)结构体进行压栈");
printLn(" addi sp, sp, -16");
Depth += 2;
printLn(" ld t0, 0(a0)");
printLn(" sd t0, 0(sp)");
// 计算第二部分在结构体中的偏移量,为两个成员间的最大尺寸
int Off = MAX(Ty->FSReg1Ty->Size, Ty->FSReg2Ty->Size);
printLn(" ld t0, %d(a0)", Off);
printLn(" sd t0, 8(sp)");
return;
}
// 处理只有一个浮点成员的结构体
// 或者是小于16字节的结构体
char *Str = isSFloNum(Ty->FSReg1Ty) ? "只有一个浮点" : "小于16字节";
int Sz = alignTo(Ty->Size, 8);
printLn(" # 为%s的结构体开辟%d字节的空间,", Str, Sz);
printLn(" addi sp, sp, -%d", Sz);
Depth += Sz / 8;
printLn(" # 开辟%d字节的空间,复制%s的内存", Sz, Str);
for (int I = 0; I < Ty->Size; I++) {
printLn(" lb t0, %d(a0)", I);
printLn(" sb t0, %d(sp)", I);
}
return;
}
// 将函数实参计算后压入栈中
static void pushArgs2(Node *Args, bool FirstPass) {
// 参数为空直接返回
if (!Args)
return;
// 递归到最后一个实参进行
pushArgs2(Args->Next, FirstPass);
// 第一遍对栈传递的变量进行压栈
// 第二遍对寄存器传递的变量进行压栈
if ((FirstPass && !Args->PassByStack) ||
(!FirstPass && Args->PassByStack))
return;
printLn("\n # ↓对表达式进行计算,然后压栈↓");
// 计算出表达式
genExpr(Args);
// 根据表达式结果的类型进行压栈
switch (Args->Ty->Kind) {
case TY_STRUCT:
case TY_UNION:
pushStruct(Args->Ty);
break;
case TY_FLOAT:
case TY_DOUBLE:
pushF();
break;
case TY_LDOUBLE:
printLn(" # 对long double参数表达式进行计算后压栈");
LDSP -= 2;
printLn(" addi sp, sp, -16");
printLn(" fsd fs%d, 8(sp)", LDSP + 1);
printLn(" fsd fs%d, 0(sp)", LDSP);
Depth += 2;
break;
default:
push();
}
printLn(" # ↑结束压栈↑");
}
// 处理参数后进行压栈
static int pushArgs(Node *Nd) {
int Stack = 0, GP = 0, FP = 0;
// 如果是超过16字节的结构体,则通过第一个寄存器传递结构体的指针
if (Nd->RetBuffer && Nd->Ty->Size > 16)
GP++;
// 遍历所有参数,优先使用寄存器传递,然后是栈传递
Type *CurArg = Nd->FuncType->Params;
for (Node *Arg = Nd->Args; Arg; Arg = Arg->Next) {
// 如果是可变参数的参数,只使用整型寄存器和栈传递
if (Nd->FuncType->IsVariadic && CurArg == NULL) {
int64_t Val = Arg->Val ? Arg->Val : Arg->FVal;
if (GP < GP_MAX) {
printLn(" # 可变参数%ld值通过a%d传递", Val, GP);
GP++;
} else {
printLn(" # 可变参数%ld值通过栈传递", Val);
Arg->PassByStack = true;
Stack++;
}
continue;
}
// 遍历相应的实参,用于检查是不是到了可变参数
CurArg = CurArg->Next;
// 读取实参的类型
Type *Ty = Arg->Ty;
switch (Ty->Kind) {
case TY_STRUCT:
case TY_UNION: {
// 判断结构体的类型
setFloStMemsTy(&Ty, GP, FP);
// 处理一或两个浮点成员变量的结构体
if (isSFloNum(Ty->FSReg1Ty) || isSFloNum(Ty->FSReg2Ty)) {
Type *Regs[2] = {Ty->FSReg1Ty, Ty->FSReg2Ty};
for (int I = 0; I < 2; ++I) {
if (isSFloNum(Regs[I]))
FP++;
if (isInteger(Regs[I]))
GP++;
}
break;
}
// 9~16字节整型结构体用两个寄存器,其他字节结构体用一个寄存器
int Regs = (8 < Ty->Size && Ty->Size <= 16) ? 2 : 1;
for (int I = 1; I <= Regs; ++I) {
if (GP < GP_MAX) {
GP++;
} else {
Arg->PassByStack = true;
Stack++;
}
}
break;
}
case TY_FLOAT:
case TY_DOUBLE:
// 浮点优先使用FP,而后是GP,最后是栈传递
if (FP < FP_MAX) {
printLn(" # 浮点%Lf值通过fa%d传递", Arg->FVal, FP);
FP++;
} else if (GP < GP_MAX) {
printLn(" # 浮点%Lf值通过a%d传递", Arg->FVal, GP);
GP++;
} else {
printLn(" # 浮点%Lf值通过栈传递", Arg->FVal);
Arg->PassByStack = true;
Stack++;
}
break;
case TY_LDOUBLE:
for (int I = 1; I <= 2; ++I) {
if (GP < GP_MAX) {
printLn(" # LD的第%d部分%Lf值通过a%d传递", I, Arg->FVal, GP);
GP++;
} else {
printLn(" # LD的第%d部分%Lf值通过栈传递", I, Arg->FVal);
Stack++;
}
}
break;
default:
// 整型优先使用GP,最后是栈传递
if (GP < GP_MAX) {
printLn(" # 整型%ld值通过a%d传递", Arg->Val, GP);
GP++;
} else {
printLn(" # 整型%ld值通过栈传递", Arg->Val);
Arg->PassByStack = true;
Stack++;
}
break;
}
}
// 对齐栈边界
if ((Depth + Stack) % 2 == 1) {
printLn(" # 对齐栈边界到16字节");
printLn(" addi sp, sp, -8");
Depth++;
Stack++;
}
// 进行压栈
// 开辟大于16字节的结构体的栈空间
int BSStack = createBSSpace(Nd->Args);
// 第一遍对栈传递的变量进行压栈
pushArgs2(Nd->Args, true);
// 第二遍对寄存器传递的变量进行压栈
pushArgs2(Nd->Args, false);
// 返回栈传递参数的个数
if (Nd->RetBuffer && Nd->Ty->Size > 16) {
printLn(" # 返回类型是大于16字节的结构体,指向其的指针,压入栈顶");
printLn(" li t0, %d", Nd->RetBuffer->Offset);
printLn(" add a0, fp, t0");
push();
}
return Stack + BSStack;
}
// 复制结构体返回值到缓冲区中
static void copyRetBuffer(Obj *Var) {
Type *Ty = Var->Ty;
int GP = 0, FP = 0;
setFloStMemsTy(&Ty, GP, FP);
printLn(" # 拷贝到返回缓冲区");
printLn(" # 加载struct地址到t0");
printLn(" li t0, %d", Var->Offset);
printLn(" add t1, fp, t0");
// 处理浮点结构体的情况
if (isSFloNum(Ty->FSReg1Ty) || isSFloNum(Ty->FSReg2Ty)) {
int Off = 0;
Type *RTys[2] = {Ty->FSReg1Ty, Ty->FSReg2Ty};
for (int I = 0; I < 2; ++I) {
switch (RTys[I]->Kind) {
case TY_FLOAT:
printLn(" fsw fa%d, %d(t1)", FP++, Off);
Off = 4;
break;
case TY_DOUBLE:
printLn(" fsd fa%d, %d(t1)", FP++, Off);
Off = 8;
break;
case TY_VOID:
break;
default:
printLn(" sd a%d, %d(t1)", GP++, Off);
Off = 8;
break;
}
}
return;
}
printLn(" # 复制整型结构体返回值到缓冲区中");
for (int Off = 0; Off < Ty->Size; Off += 8) {
switch (Ty->Size - Off) {
case 1:
printLn(" sb a%d, %d(t1)", GP++, Off);
break;
case 2:
printLn(" sh a%d, %d(t1)", GP++, Off);
break;
case 3:
case 4:
printLn(" sw a%d, %d(t1)", GP++, Off);
break;
default:
printLn(" sd a%d, %d(t1)", GP++, Off);
break;
}
}
}
// 拷贝结构体的寄存器
static void copyStructReg(void) {
Type *Ty = CurrentFn->Ty->ReturnTy;
int GP = 0, FP = 0;
printLn(" # 复制结构体寄存器");
printLn(" # 读取寄存器,写入存有struct地址的0(t1)中");
printLn(" mv t1, a0");
setFloStMemsTy(&Ty, GP, FP);
if (isSFloNum(Ty->FSReg1Ty) || isSFloNum(Ty->FSReg2Ty)) {
int Off = 0;
Type *RTys[2] = {Ty->FSReg1Ty, Ty->FSReg2Ty};
for (int I = 0; I < 2; ++I) {
switch (RTys[I]->Kind) {
case TY_FLOAT:
printLn(" flw fa%d, %d(t1)", FP++, Off);
Off = 4;
break;
case TY_DOUBLE:
printLn(" fld fa%d, %d(t1)", FP++, Off);
Off = 8;
break;
case TY_VOID: