Популярный алгоритм распределения регистров линейным сканированием (Linear Scan Register Allocation, 1999) определен на живых интервалах (live intervals) и линейном списке инструкций. Построение и хранение списка интервалов в виде пар индексов инструкций занимает время и память, поэтому исследователи продолжали искать возможность не строить явно список интервалов.

Авторы Efficient Global Register Allocation (2020) предложили алгоритм из того же семейства, но определенный на графе потока исполнения (control flow graph). Ключевые идеи здесь две:

1. Список живых интервалов здесь отслеживаются неявно, на каждом из базовых блоков и инструкций внутри блоков.

2. Проход по отдельным инструкциям позволяет не только не строить в явном виде интервалы, но и высвобождать временно регистры внутри блоков, что решает проблему "пустот в живости" (liveness holes).

Алгоритм сравним по производительности порожденного кода с актуальными реализациями линейного сканирования, немного выигрывая в ресурсах на этапе компиляции. Из работы следует, что основное преимущество подхода заключается в возможностях специальных оптимизаций.

В настоящий момент этот вариант линейного сканирования используется при порождении регистрового байткода dex для виртуальной машины ART, используемый в Android.

https://arxiv.org/pdf/2011.05608.pdf

#registerallocation #linearscan #dex #art #android