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Documentations/5-bonus/README.md

 # Lab5 实验文档
 
 - [Lab5 实验文档](#lab5-实验文档)
-  - [0. 前言](#0-前言)
-    - [主要工作](#主要工作)
-  - [1. 实验框架](#1-实验框架)
-  - [2. 实验内容](#2-实验内容)
-    - [阅读龙芯的文档](#阅读龙芯的文档)
-    - [完成代码](#完成代码)
-  - [3. 运行与调试](#3-运行与调试)
-    - [龙芯服务器的登录](#龙芯服务器的登录)
-    - [汇编代码的生成](#汇编代码的生成)
-    - [调试生成的汇编](#调试生成的汇编)
-    - [测试](#测试)
-  - [4. 提交](#4-提交)
-    - [目录结构](#目录结构)
-    - [提交要求、评分标准](#提交要求评分标准)
-  - [附录：栈分配策略](#附录栈分配策略)
-    - [示例 1：计算加法并输出](#示例-1计算加法并输出)
-    - [示例 2：调用函数访问数组](#示例-2调用函数访问数组)
-
+    - [0. 前言](#0-前言)
+        - [主要工作](#主要工作)
+    - [1. 实验框架](#1-实验框架)
+    - [2. 实验内容](#2-实验内容)
+        - [阅读龙芯的文档](#阅读龙芯的文档)
+        - [完成代码](#完成代码)
+    - [3. 运行与调试](#3-运行与调试)
+        - [龙芯服务器的登录](#龙芯服务器的登录)
+        - [汇编代码的生成](#汇编代码的生成)
+        - [调试生成的汇编](#调试生成的汇编)
+        - [测试](#测试)
+    - [4. 提交](#4-提交)
+        - [目录结构](#目录结构)
+        - [提交要求、评分标准](#提交要求评分标准)
+    - [附录：栈分配策略](#附录栈分配策略)
+        - [示例 1：计算加法并输出](#示例-1计算加法并输出)
+        - [示例 2：调用函数访问数组](#示例-2调用函数访问数组)
 
 ## 0. 前言
 
@@ -31,7 +30,6 @@
 3. 进行寄存器分配，优化性能（选做）。
 4. 工作总结及功能汇报展示。
 
-
 ## 1. 实验框架
 
 需要在现有框架的基础上，添加 `codegen` 模块，实现 IR 到汇编的转换；如果要优化性能，可以添加寄存器分配的模块。
@@ -50,7 +48,6 @@
 
 > 可以写一段 C 语言代码，在龙芯上用 `gcc -S` 生成汇编代码，观察汇编代码，思考如何实现。
 
-
 ### 完成代码
 
 可以先使用[栈分配策略](#附录栈分配策略)存储变量，优先追求代码生成的完成度。
@@ -61,20 +58,18 @@
 评测、答辩将会考虑以下两个方面：
 
 1. 代码生成的完成度（允许自由选择和组合）：
-
-   +  单个 main 函数的代码的汇编代码生成，主要包括算术指令、调用 `output` 函数，正常返回。
-   +  单个 main 函数的代码的汇编代码生成，包括比较和跳转指令、局部数组访问。
-   +  多个函数的代码的汇编代码生成，包括函数调用、返回。
-   +  支持浮点数、全局变量等高级类型
-
+   
+    + 单个 main 函数的代码的汇编代码生成，主要包括算术指令、调用 `output` 函数，正常返回。
+    + 单个 main 函数的代码的汇编代码生成，包括比较和跳转指令、局部数组访问。
+    + 多个函数的代码的汇编代码生成，包括函数调用、返回。
+    + 支持浮点数、全局变量等高级类型
+   
    > 允许自由拓展
 
 2. 是否完成寄存器分配：
-
-   + 不进行专门的寄存器分配算法（图着色、线性分配等），所有变量都存储在栈上（详见[附录](#附录栈分配策略)）。
-   + 完成专门的寄存器分配算法
-
-
+   
+    + 不进行专门的寄存器分配算法（图着色、线性分配等），所有变量都存储在栈上（详见[附录](#附录栈分配策略)）。
+    + 完成专门的寄存器分配算法
 
 ## 3. 运行与调试
 
@@ -82,7 +77,6 @@
 
 根据助教提供的账号，密码，采用 ssh 登录龙芯机器。
 
-
 ### 汇编代码的生成
 
 编译过程：
@@ -122,6 +116,7 @@ gdb test
 ```
 
 > gdb 常用命令：
+> 
 > ```
 > b 20    # 在第 20 行设置断点
 > r       # 运行程序
@@ -141,7 +136,6 @@ gdb test
 
 评测脚本的使用说明见 [评测脚本.md](评测脚本.md)
 
-
 ## 4. 提交
 
 ### 目录结构
@@ -177,33 +171,31 @@ gdb test
 
 如果需要，可以添加新的文件，或者修改已有文件。
 
-
 ### 提交要求、评分标准
 
 - 提交要求：
   需要提交实验代码、实验报告。答辩时间待定
-
-  - 提交方式：
-    - 代码提交：在希冀课程平台上发布的作业中填写 GitLab 链接。
-      如果遇到在平台上提交异常的问题，请通过邮件联系助教，助教将收取截止日期之前，学生在 gitlab 仓库最近一次 commit 内容进行评测。
-    - 报告提交：`将 Reports/5/report.md` 导出成 pdf 文件
-  - 截止时间：
-    2023 年 3 月初，具体时间待定
+  
+    - 提交方式：
+        - 代码提交：在希冀课程平台上发布的作业中填写 GitLab 链接。
+          如果遇到在平台上提交异常的问题，请通过邮件联系助教，助教将收取截止日期之前，学生在 gitlab 仓库最近一次 commit 内容进行评测。
+        - 报告提交：`将 Reports/5/report.md` 导出成 pdf 文件
+    - 截止时间：
+      2023 年 3 月初，具体时间待定
 
 - 评分标准：
-  - 实验分数组成如下：
-    测试用例的通过情况
-    实验报告
-    答辩情况
-  - 禁止执行恶意代码，违者本次实验0分处理
+  
+    - 实验分数组成如下：
+      测试用例的通过情况
+      实验报告
+      答辩情况
+    - 禁止执行恶意代码，违者本次实验0分处理
 
 - 关于抄袭和雷同
   经过助教和老师判定属于实验抄袭或雷同情况，所有参与方一律零分，不接受任何解释和反驳。
 
 如有任何问题，可以通过邮件联系助教。
 
-
-
 ## 附录：栈分配策略
 
 主要思想是：
@@ -268,7 +260,6 @@ main:
 
 在程序设置返回值之后，恢复返回地址、帧指针、栈指针的寄存器前，设置断点，可以观察到栈中的变量值：
 
-
 > 地址以 4 字节为单位
 
 ```
@@ -352,7 +343,6 @@ main:
     jr      $ra             # 跳转到返回地址
 ```
 
-
 在执行完 store 函数中的 `stptr` 后，恢复帧指针和栈指针前，栈的情况如下：
 
 > 地址以 8 字节为单位

include/codegen.hpp

 #ifndef CODEGEN_HPP
 #define CODEGEN_HPP
 
+#include "Function.h"
+#include "Instruction.h"
 #include "Module.h"
+#include "Value.h"
 #include "logging.hpp"
 
+#include <map>
+
+#define STACK_ALIGN(x) (((x / 16) + (x % 16 ? 1 : 0)) * 16)
+
+using std::map;
 using std::string;
 using std::vector;
 
@@ -24,6 +32,70 @@ class CodeGen {
     void run();
 
   private:
+    void IR2assem(Instruction &);
+    void IR2assem(ReturnInst *);
+    void IR2assem(LoadInst *);
+    void IR2assem(StoreInst *);
+
+    void IR2assem(BranchInst *) {}
+    void IR2assem(BinaryInst *) {}
+    void IR2assem(AllocaInst *) {}
+    void IR2assem(PhiInst *) {}
+    void IR2assem(CallInst *) {}
+    void IR2assem(GetElementPtrInst *);
+    void IR2assem(ZextInst *) {}
+    void IR2assem(FpToSiInst *) {}
+    void IR2assem(SiToFpInst *) {}
+
+    void stackMemAlloc();
+    void stackMemDealloc();
+    // load value `opk` to the specified register
+    // - for constant number, just load into reg
+    // - for global variables and pointers from alloca and GEP, read through
+    // address
+    // only use register a_id and t_
+    void value2reg(Value *, int id = 0);
+    // load the content in ptr to specified register.
+    // only use register a_id and t_
+    void ptrContent2reg(Value *, int id = 0);
+
+    int typeLen(Type *type) {
+        if (type->is_float_type())
+            return 4;
+        else if (type->is_integer_type()) {
+            if (static_cast<IntegerType *>(type)->get_num_bits() == 32)
+                return 4;
+            else
+                return 1;
+        } else if (type->is_pointer_type())
+            return 8;
+        else if (type->is_array_type()) {
+            auto arr_tp = static_cast<ArrayType *>(type);
+            int n = arr_tp->get_num_of_elements();
+            return n * typeLen(arr_tp->get_element_type());
+        } else
+            assert(false && "unexpected case while computing type-length");
+    }
+
+    string suffix(int len) {
+        switch (len) {
+            case 1:
+                return ".b";
+            case 2:
+                return ".h";
+            case 4:
+                return ".w";
+            case 8:
+                return ".d";
+        }
+        assert(false && "no such suffix");
+    }
+
+    std::map<Value *, unsigned int> off;
+    unsigned int N;
+
+    Function *cur_func;
+
     Module *m;
     vector<string> output;
 };