diff --git a/crates/oxide_cfg/src/exception.rs b/crates/oxide_cfg/src/exception.rs new file mode 100644 index 0000000..967fc4f --- /dev/null +++ b/crates/oxide_cfg/src/exception.rs @@ -0,0 +1,35 @@ +//! Pass 3：异常边。 +//! +//! 块内扫 TRY_BEGIN / TRY_FINALLY_BEGIN（块内标记，非 terminator，Pitfall 1）， +//! 从所在 BB 连 Exception 边到处理入口（D-07/D-08：仅起始 BB，不扩散）。 + +use oxide_bytecode::opcode::OpCode; +use oxide_ir::operand::Operand; +use oxide_ir::IRFunction; + +use crate::{BasicBlock, EdgeKind}; + +/// 补异常边：从 TRY 标记所在 BB 出发，指向处理入口块。 +pub(super) fn add_exception_edges(f: &IRFunction, blocks: &mut [BasicBlock]) { + for i in 0..blocks.len() { + let range = blocks[i].inst_range.clone(); + for inst_idx in range.start..range.end { + let inst = &f.insts[inst_idx]; + if !matches!(inst.op, OpCode::TRY_BEGIN | OpCode::TRY_FINALLY_BEGIN) { + continue; + } + if let Operand::Label(l) = inst.b { + match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) { + Some(p) => { + let target = crate::split::block_id_of(p, blocks); + // push 前去重（Pitfall 4：块内多个 TRY 标记可指向同一目标）。 + if !blocks[i].succs.contains(&(target, EdgeKind::Exception)) { + blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Exception)); + } + } + None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"), + } + } + } + } +} diff --git a/crates/oxide_cfg/src/finalize.rs b/crates/oxide_cfg/src/finalize.rs new file mode 100644 index 0000000..40365e8 --- /dev/null +++ b/crates/oxide_cfg/src/finalize.rs @@ -0,0 +1,21 @@ +//! Pass 4：exit 哨兵收尾 + succs 反推 preds。 + +use crate::{BasicBlock, Cfg}; + +/// 追加 exit 哨兵块（`0..0`，置末尾），从各块 succs 反推 preds。 +pub(super) fn finalize(mut blocks: Vec, exit_id: usize) -> Cfg { + blocks.push(BasicBlock { inst_range: 0..0, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() }); + let mut succs_total = 0usize; + let mut preds_total = 0usize; + for i in 0..blocks.len() { + succs_total += blocks[i].succs.len(); + let targets: Vec = blocks[i].succs.iter().map(|&(t, _)| t).collect(); + for target in targets { + blocks[target].preds.push(i); + preds_total += 1; + } + } + debug_assert_eq!(succs_total, preds_total, "succs/preds 不对称（Pitfall 4）"); + + Cfg { blocks, entry: 0, exit: exit_id } +} diff --git a/crates/oxide_cfg/src/lib.rs b/crates/oxide_cfg/src/lib.rs index acd3cd8..4399e6e 100644 --- a/crates/oxide_cfg/src/lib.rs +++ b/crates/oxide_cfg/src/lib.rs @@ -4,9 +4,17 @@ //! 分析快照（D-01：pass 输出视图，不住进 IR）。本 crate 只管 CFG（D-02）： //! 不建通用分析框架、不递归 nested（D-11）。无生命周期参数——CFG 只存指令 //! 下标区间，使用方同时持有 `&IRFunction` 与 `&Cfg` 联合访问。 +//! +//! 构建是四阶段分发：`partition`（块头）→ `split`（切块+出边）→ `exception` +//! （异常边）→ `finalize`（exit 哨兵 + preds 反推）。每阶段是独立文件的纯函数， +//! 中间产物（heads / blocks / exit_id）显式传参，无共享可变状态。 + +mod exception; +mod finalize; +mod partition; +mod split; use oxide_bytecode::opcode::OpCode; -use oxide_ir::operand::Operand; use oxide_ir::IRFunction; /// 基本块 id：blocks 向量下标（D-03）。 @@ -71,13 +79,12 @@ fn is_terminator(op: OpCode) -> bool { /// 构建 CFG：`&IRFunction → Cfg`。纯函数，只读 IR（D-06 方案 A）。 /// -/// 四 pass：块头识别（Pass 1）→ 线性切块 + 出边（Pass 2）→ 异常边（Pass 3） -/// → preds 反推 + exit 哨兵收尾（Pass 4）。幂等（CFG-03）。 +/// 四阶段分发：`partition::partition_blocks`（Pass 1 块头）→ `split::split_and_edges` +/// （Pass 2 切块 + 出边）→ `exception::add_exception_edges`（Pass 3 异常边） +/// → `finalize::finalize`（Pass 4 exit 哨兵 + preds 反推）。幂等（CFG-03）。 pub fn build_cfg(f: &IRFunction) -> Cfg { - let len = f.insts.len(); - // 空 IRFunction 退化形态：仅 exit 哨兵一块（Pitfall 5）。 - if len == 0 { + if f.insts.is_empty() { return Cfg { blocks: vec![BasicBlock { inst_range: 0..0, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() }], entry: 0, @@ -85,135 +92,17 @@ pub fn build_cfg(f: &IRFunction) -> Cfg { }; } - // ── Pass 1：块头识别 ── - // 块头 = {0} ∪ label 位置 ∪ 跳转目标 ∪ 条件跳转 fallthrough 后继。 - // 长度 len+1 容纳指向末尾的空尾块（Pitfall 3）。 - let mut heads = vec![false; len + 1]; - heads[0] = true; - for p in f.label_pos.iter().flatten() { - heads[*p] = true; - } - for (i, inst) in f.insts.iter().enumerate() { - // label 恒在 b 槽（inst.rs 构造 API 保证，不查 rd/a 槽）。 - if let Operand::Label(l) = inst.b { - match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) { - Some(p) => heads[p] = true, - None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"), - } - } - // 条件跳转的 fallthrough 后继是块头（否则 cond+then 融块、条件边丢失）。 - if matches!(inst.op, OpCode::JMP_IF_TRUE | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_NULLISH) { - heads[i + 1] = true; - } - } - - // ── Pass 2：线性切块 + 出边 ── - let head_positions: Vec = heads.iter().enumerate().filter(|(_, &h)| h).map(|(i, _)| i).collect(); - let mut blocks: Vec = Vec::with_capacity(head_positions.len()); - for (idx, &start) in head_positions.iter().enumerate() { - let end = head_positions.get(idx + 1).copied().unwrap_or(len); - blocks.push(BasicBlock { inst_range: start..end, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() }); - } - let exit_id = blocks.len(); // exit 哨兵块号 = 实块数 - - for i in 0..blocks.len() { - if blocks[i].inst_range.is_empty() { - continue; // 空尾块（label 指向 len）：无指令可判出边 - } - let last = &f.insts[blocks[i].inst_range.end - 1]; - if is_terminator(last.op) { - match last.op { - OpCode::JMP => { - if let Operand::Label(l) = last.b { - match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) { - Some(p) => { - let target = block_id_of(p, &blocks); - blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Jump)); - } - None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"), - } - } - } - OpCode::JMP_IF_TRUE | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_NULLISH => { - if let Operand::Label(l) = last.b { - match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) { - Some(p) => { - let target = block_id_of(p, &blocks); - blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Jump)); - } - None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"), - } - } - // fallthrough 后继：下一块（Pass 1 置 heads[i+1] 保证存在）。 - blocks[i].succs.push((i + 1, EdgeKind::Fallthrough)); - } - OpCode::RETURN | OpCode::HALT => { - // RETURN/HALT 汇入 exit 哨兵，用 Fallthrough 表达正常流出口（A1 语义归属）。 - blocks[i].succs.push((exit_id, EdgeKind::Fallthrough)); - } - OpCode::THROW => { /* 无出边：异常传播，D-07 不建恢复路径 */ } - _ => unreachable!("is_terminator 已穷尽其余分支"), - } - } else { - // 非 terminator：顺序落入下一块；已是最后一块则无出边。 - if i + 1 < blocks.len() { - blocks[i].succs.push((i + 1, EdgeKind::Fallthrough)); - } - } - } - - // ── Pass 3：异常边 ── - // 块内扫 TRY_BEGIN / TRY_FINALLY_BEGIN（块内标记，非 terminator，Pitfall 1）， - // 从所在 BB 连 Exception 边到处理入口（D-07/D-08：仅起始 BB，不扩散）。 - for i in 0..blocks.len() { - let range = blocks[i].inst_range.clone(); - for inst_idx in range.start..range.end { - let inst = &f.insts[inst_idx]; - if !matches!(inst.op, OpCode::TRY_BEGIN | OpCode::TRY_FINALLY_BEGIN) { - continue; - } - if let Operand::Label(l) = inst.b { - match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) { - Some(p) => { - let target = block_id_of(p, &blocks); - // push 前去重（Pitfall 4：块内多个 TRY 标记可指向同一目标）。 - if !blocks[i].succs.contains(&(target, EdgeKind::Exception)) { - blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Exception)); - } - } - None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"), - } - } - } - } - - // ── Pass 4：exit 哨兵收尾 + succs 反推 preds ── - blocks.push(BasicBlock { inst_range: 0..0, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() }); - let mut succs_total = 0usize; - let mut preds_total = 0usize; - for i in 0..blocks.len() { - succs_total += blocks[i].succs.len(); - let targets: Vec = blocks[i].succs.iter().map(|&(t, _)| t).collect(); - for target in targets { - blocks[target].preds.push(i); - preds_total += 1; - } - } - debug_assert_eq!(succs_total, preds_total, "succs/preds 不对称（Pitfall 4）"); - - Cfg { blocks, entry: 0, exit: exit_id } -} - -/// label 目标指令位置 → 块 id。blocks 按 `inst_range.start` 升序，p 必为某块块头 -/// （Pass 1 已把所有 label 目标置为块头）。 -fn block_id_of(p: usize, blocks: &[BasicBlock]) -> usize { - blocks.partition_point(|b| b.inst_range.start <= p) - 1 + let heads = partition::partition_blocks(f); + let (mut blocks, exit_id) = split::split_and_edges(f, &heads); + exception::add_exception_edges(f, &mut blocks); + finalize::finalize(blocks, exit_id) } #[cfg(test)] mod tests { use super::*; use oxide_ir::inst::Inst; + use oxide_ir::operand::Operand; fn succs_total(cfg: &Cfg) -> usize { cfg.blocks.iter().map(|b| b.succs.len()).sum() diff --git a/crates/oxide_cfg/src/partition.rs b/crates/oxide_cfg/src/partition.rs new file mode 100644 index 0000000..7079857 --- /dev/null +++ b/crates/oxide_cfg/src/partition.rs @@ -0,0 +1,31 @@ +//! Pass 1：块头识别。 +//! +//! 块头集合 = `{0}` ∪ label 目标位置 ∪ 跳转目标 ∪ 条件跳转 fallthrough 后继。 + +use oxide_bytecode::opcode::OpCode; +use oxide_ir::operand::Operand; +use oxide_ir::IRFunction; + +/// 识别块头位置：返回 `heads`，长度 `insts.len()+1`（+1 容纳指向末尾的空尾块，Pitfall 3）。 +pub(super) fn partition_blocks(f: &IRFunction) -> Vec { + let len = f.insts.len(); + let mut heads = vec![false; len + 1]; + heads[0] = true; + for p in f.label_pos.iter().flatten() { + heads[*p] = true; + } + for (i, inst) in f.insts.iter().enumerate() { + // label 恒在 b 槽（inst.rs 构造 API 保证，不查 rd/a 槽）。 + if let Operand::Label(l) = inst.b { + match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) { + Some(p) => heads[p] = true, + None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"), + } + } + // 条件跳转的 fallthrough 后继是块头（否则 cond+then 融块、条件边丢失）。 + if matches!(inst.op, OpCode::JMP_IF_TRUE | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_NULLISH) { + heads[i + 1] = true; + } + } + heads +} diff --git a/crates/oxide_cfg/src/split.rs b/crates/oxide_cfg/src/split.rs new file mode 100644 index 0000000..3f4f1e3 --- /dev/null +++ b/crates/oxide_cfg/src/split.rs @@ -0,0 +1,76 @@ +//! Pass 2：线性切块 + 出边（跳转/fallthrough）。 +//! +//! 消费 Pass 1 的 `heads`，产出实块（`preds` 暂空，`succs` 已填跳转/fallthrough 边） +//! 与 `exit_id`（= 实块数，exit 哨兵将放在该下标）。 + +use oxide_bytecode::opcode::OpCode; +use oxide_ir::operand::Operand; +use oxide_ir::IRFunction; + +use crate::{BasicBlock, EdgeKind}; + +/// 按块尾指令判定出边（含 label 目标解析）。 +pub(super) fn split_and_edges(f: &IRFunction, heads: &[bool]) -> (Vec, usize) { + let len = f.insts.len(); + let head_positions: Vec = heads.iter().enumerate().filter(|(_, &h)| h).map(|(i, _)| i).collect(); + let mut blocks: Vec = Vec::with_capacity(head_positions.len()); + for (idx, &start) in head_positions.iter().enumerate() { + let end = head_positions.get(idx + 1).copied().unwrap_or(len); + blocks.push(BasicBlock { inst_range: start..end, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() }); + } + let exit_id = blocks.len(); // exit 哨兵块号 = 实块数 + + for i in 0..blocks.len() { + if blocks[i].inst_range.is_empty() { + continue; // 空尾块（label 指向 len）：无指令可判出边 + } + let last = &f.insts[blocks[i].inst_range.end - 1]; + if !crate::is_terminator(last.op) { + // 非 terminator：顺序落入下一块；已是最后一块则无出边。 + if i + 1 < blocks.len() { + blocks[i].succs.push((i + 1, EdgeKind::Fallthrough)); + } + continue; + } + match last.op { + OpCode::JMP => { + if let Operand::Label(l) = last.b { + match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) { + Some(p) => { + let target = block_id_of(p, &blocks); + blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Jump)); + } + None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"), + } + } + } + OpCode::JMP_IF_TRUE | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_NULLISH => { + if let Operand::Label(l) = last.b { + match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) { + Some(p) => { + let target = block_id_of(p, &blocks); + blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Jump)); + } + None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"), + } + } + // fallthrough 后继：下一块（Pass 1 置 heads[i+1] 保证存在）。 + blocks[i].succs.push((i + 1, EdgeKind::Fallthrough)); + } + OpCode::RETURN | OpCode::HALT => { + // RETURN/HALT 汇入 exit 哨兵，用 Fallthrough 表达正常流出口（A1 语义归属）。 + blocks[i].succs.push((exit_id, EdgeKind::Fallthrough)); + } + OpCode::THROW => { /* 无出边：异常传播，D-07 不建恢复路径 */ } + _ => unreachable!("is_terminator 已穷尽其余分支"), + } + } + + (blocks, exit_id) +} + +/// label 目标指令位置 → 块 id。blocks 按 `inst_range.start` 升序，p 必为某块块头 +/// （Pass 1 已把所有 label 目标置为块头）。 +pub(super) fn block_id_of(p: usize, blocks: &[BasicBlock]) -> usize { + blocks.partition_point(|b| b.inst_range.start <= p) - 1 +}