feat(regalloc): 指令改写 + 元数据回写 + alloc 入口，RegAlloc on/off 运行时等价（D-16/D-20）

2026-08-06 17:44:31 +08:00
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+//! 元数据回写：n_registers / builtin_reg_map / param_layout / upvalue_captures（D-10/D-03）。
+//!
+//! - n_registers = map.phys_peak（≤253；不含参数窗口——窗口是调用点暂存槽，
+//!   CALL handler 在 push 前收集 args 进 Vec，n_registers 只控 save_stack 窗口）
+//! - builtin_reg_map：Phys → 新号；Spill → spilled_builtin_bindings 的自由色 R（与 rewrite 同源）
+//! - param_layout 不动（参数段 pre-colored 恒等）；upvalue_captures 不动（escaped 预着色恒等）
+
+use crate::alloc_map::{Alloc, AllocMap};
+use crate::rewrite::spilled_builtin_bindings;
+use oxide_ir::IRFunction;
+
+/// 回写 IRFunction 元数据（不动 insts——rewrite 已完成改写）。
+pub(super) fn run(f: &mut IRFunction, map: &AllocMap) {
+    // (a) n_registers = phys_peak
+    debug_assert!(map.phys_peak <= 253, "phys_peak 超 253");
+    f.n_registers = map.phys_peak;
+
+    // (b) builtin_reg_map 回写
+    let spilled = spilled_builtin_bindings(f, map);
+    for (name, vreg) in &mut f.builtin_reg_map {
+        let v = *vreg;
+        match map.map.get(&v) {
+            Some(Alloc::Phys(p)) => {
+                *vreg = *p;
+            }
+            Some(Alloc::Spill(_)) => {
+                if let Some((_, r, _)) = spilled.iter().find(|(n, _, _)| n == name) {
+                    debug_assert!(*r <= 253);
+                    *vreg = *r;
+                } else {
+                    debug_assert!(false, "spilled builtin {name} 无对应入口 SPILL");
+                }
+            }
+            None => {
+                debug_assert!(false, "builtin vreg {v} 不在 AllocMap");
+            }
+        }
+    }
+
+    // (c) param_layout 不动（参数段 pre-colored 恒等；窗口与参数段重叠仅 05-07 标注的罕见情形）
+    let pl = f.param_layout;
+    debug_assert!(pl.base + pl.count <= map.arg_window_base || map.arg_window_base == 254);
+
+    // (d) upvalue_captures 不动。enclosing_reg 是编译期产物（MAKE_CELL 定位用），VM 运行时
+    // 不读（CREATE_CLOSURE 走 cell_idx，cell 捕获后值在 cell 中）——无需跨函数同步。
+    // 直接槽引用（class field 计算键等）的 escaped vreg 已由 05-07 预着色恒等保留。
+    // 注：cell 捕获变量的父 vreg 可被 RegAlloc 移动（MAKE_CELL 后值入 cell，register 无关），
+    // 此处不做恒等断言。
+}
+
+#[cfg(test)]
+mod tests {
+    use super::*;
+    use oxide_ir::inst::Inst;
+    use oxide_ir::operand::Operand;
+    use oxide_bytecode::opcode::OpCode;
+
+    #[test]
+    fn n_registers_equals_phys_peak() {
+        let mut f = IRFunction::new();
+        let mut map = AllocMap::new();
+        map.phys_peak = 42;
+        run(&mut f, &map);
+        assert_eq!(f.n_registers, 42);
+    }
+
+    #[test]
+    fn builtin_moved_rewritten() {
+        let mut f = IRFunction::new();
+        f.builtin_reg_map = vec![("Math".to_string(), 5)];
+        f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(1), Operand::None, Operand::None));
+        let mut map = AllocMap::new();
+        map.map.insert(5, Alloc::Phys(9));
+        map.map.insert(1, Alloc::Phys(1));
+        run(&mut f, &map);
+        assert_eq!(f.builtin_reg_map[0].1, 9, "builtin 移动后回写新 phys");
+    }
+
+    #[test]
+    fn builtin_spilled_bound_to_free_color() {
+        let mut f = IRFunction::new();
+        f.builtin_reg_map = vec![("Math".to_string(), 5)];
+        f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(1), Operand::None, Operand::None));
+        let mut map = AllocMap::new();
+        map.map.insert(5, Alloc::Spill(0));
+        map.map.insert(1, Alloc::Phys(1));
+        map.map.insert(20, Alloc::Phys(7));
+        map.spills.push(crate::alloc_map::SpillPlan {
+            vreg: 5,
+            slot: 0,
+            defs: vec![],
+            uses: vec![(0, 20)],
+        });
+        let binds = spilled_builtin_bindings(&f, &map);
+        run(&mut f, &map);
+        assert_eq!(f.builtin_reg_map[0].0, "Math");
+        assert_eq!(f.builtin_reg_map[0].1, binds[0].1, "回写 R 与入口 SPILL 同源");
+    }
+
+    #[test]
+    fn param_layout_untouched() {
+        let mut f = IRFunction::new();
+        f.param_layout = oxide_ir::ParamLayout { base: 1, count: 2 };
+        let map = AllocMap::new();
+        run(&mut f, &map);
+        assert_eq!(f.param_layout.base, 1);
+        assert_eq!(f.param_layout.count, 2);
+    }
+
+    #[test]
+    fn enclosing_reg_unchanged() {
+        let mut f = IRFunction::new();
+        f.upvalue_captures.push(oxide_bytecode::module::UpvalueCapture {
+            name: "x".to_string(),
+            enclosing_reg: 7,
+            cell_idx: 0,
+        });
+        let map = AllocMap::new();
+        run(&mut f, &map);
+        assert_eq!(f.upvalue_captures[0].enclosing_reg, 7);
+    }
+}