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Concept
Allocation de registres
Résumé
Dans un compilateur, l'allocation de registres est une étape importante de la génération de code. Elle vise à choisir judicieusement dans quel registre du processeur seront enregistrées les variables durant l'exécution du programme que l'on compile.
Les registres sont des mémoires internes au processeur, généralement capables de contenir un mot machine. Les opérations sur des valeurs rangées dans des registres sont plus rapides que celles sur des valeurs en mémoire vive, quand ce ne sont pas les seules possibles. Mais un processeur compte rarement plus de quelques dizaines de registres, bien trop peu pour toutes les variables d'un programme. Il est donc crucial de choisir avec pertinence les variables qui doivent résider dans les registres à chaque étape de l'exécution. Cela étant difficile dans les premières étapes de la compilation, on commence par faire comme si l'on disposait d'un nombre illimité de registres, puis l'on attribue à ces registres virtuels des registres réels ou des emplacements en mémoire.
L'une des méthodes classiques d'allocation de registres consiste à ramener le problème à la coloration du graphe d'interférence des variables. Les sommets de ce graphe sont les variables du programme, et deux sommets sont reliés par une arête si les variables correspondantes interfèrent.
On dit que deux variables interfèrent lorsque l'une est définie pendant que l'autre est active (c'est-à-dire susceptible d'être utilisée dans la suite de l'exécution). Deux variables qui interfèrent ne peuvent pas être placées dans le même registre — à une nuance technique près : sur certains processeurs, les registres ne sont pas équivalents. On étend donc aux registres la relation d'interférence, en convenant qu'ils interfèrent tous entre eux, et qu'une variable interfère avec les registres qui lui sont interdits. Ainsi, on ne peut colorer avec le même registre deux variables qui sont voisines dans le graphe d'interférence.
Attribuer registres aux variables équivaut à colorer avec couleurs le graphe d'interférences.
Source officielle
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