如何仅使用有限数量的寄存器存储多个变量？

Question

我编写了一个简单的虚拟机，其中包含操作堆栈的指令，将堆栈值存储到寄存器中，将寄存器值加载到堆栈中，将值从寄存器移动到寄存器并设置寄存器值......我正在尝试编写一个真正的编译成这个 VM 字节码的简单语言，我还没有完成任何从地址跳转到地址的指令，但我觉得 VM 有足够的能力生成用于存储变量值的字节码。

虚拟机有 7 个寄存器：a、b、x、y、z、j 和 i。但是，如果我有 12 个包含简单整数的变量，我将如何将它们中的每一个存储在寄存器中？

我以前读过这个，很多时候人们都在谈论寄存器分配——我不知道如何在代码中实现它。我不确定如何开始，而且寄存器分配器似乎相当复杂。

是否有任何（真的）简单的寄存器分配器我可以查看或尝试实现？谁能为我简化解释，以便我尝试实现一个？

谢谢。

Answer 1

您将变量存储在堆栈中（或全局变量的静态存储），而不是寄存器中。至少，大部分；优化器可能会选择在寄存器中保留一两个经常使用的变量，但如果我是你，我不会担心这一点。

寄存器用于在计算期间保存中间结果。如果计算需要大量中间值，您可能会用完变量，在这种情况下，您需要将一些值“溢出”到堆栈分配的临时值中。

重新排序计算以最小化所需的临时数量是困难的。我建议从一个简单的非最优策略开始。

七个寄存器并不多。为什么选择这样一个限制性的 VM 设计？也许你应该重新考虑。