控制流分析

2021-06-08 10:24:18 字數 840 閱讀 9953

控制流分析是資料流分析以及後端優化的基礎,其的目標是建立控制流圖(control flow graph)。

控制流圖的結點代表乙個基本塊(basic block), 邊代表控制流的運動方向。

基本塊: 其中的**要麼全部執行,要麼全部不執行。基於這原則,有下列3種情況導致**分入不同的basic block中。

1.  當前處理指令為分支指令,比如 if,goto,throw,switch

2.  當前指令為其他跳入指令的目標指令

3.  當前指令為return指令

通過對指令序列的一遍掃瞄,記錄每個基本塊的出邊,以及出邊的目標結點(successor),同時記錄基本塊的前驅結點(predecessor),以此建立控制流圖的整體邏輯。

在後繼資料流分析以及優化中,loop的識別尤為的重要。這裡的loop不是通常意義下的loop,而是稱為自然迴圈的loop。對他的定義是存在n->d,d為n的支配結點,即存在回邊。對於這樣的迴圈,d是迴圈的頭結點,n為迴圈的退出結點。從n開始做反向的深度搜尋,在d前被訪問到的結點都屬於該迴圈的結點。演算法具體可以參考龍書全域性優化那章關於loop的描述。

支配結點的定義: d在所有從cfg的入口結點到n的路徑上,那麼d就是n的支配結點。計算支配結點的演算法可以描述為:

1. dom(entry) = {}

2. dom(n) = 所有n的前驅的dom的並集 + n自己

按通常情況來看,比如c語言形成的**所形成的cfg是強連通的,即可以通過entry node訪問到所有的結點。但是當**中存在異常處理模組時,可能導致圖失去強連通性,變成樹林。遇到這種情況,可以將異常塊從cfg中剝離,將每個catch塊的入口作為首結點,分別處理。在優化完之後再恢復到原來的邏輯。

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