PointerArgProcess 函数指针参数处理算法
2020-10-19
New PointerAnalysis算法步骤详细说明（修改后的PointerArgProcess）
1、每次以Function为处理单位，从Top Function（默认main）开始，依次处理IR中与Top Function相关所有Function。
2、 OptGetElementPtrInst(func)：对Function中两个连续getelementptr做合并操作。
3、getTargetedCallInst(func, call_list)：遍历Function中CallInst，并用call_list记录CallInst。
4、processTargetedCallInst(call_list)：依次遍历处理call_list中的每一条CallInst指令。并用new_callInst替换old_callInst。
（函数参数替换与创建指令）
5、SplitInstPointerArg(call_inst)：目标是将函数的PointerArg分解Globalvariable、AllcaInst、Argument和非PointerType的变量。
5.1、AnalysisPointerArg(call_inst)：分析CallInst的PointerArg，以及 GetelementptrInst、SelectInst、PHINode等指令，并记录memory和offset。
5.2、CreateMidFunction(call_inst)：
先利用func_arg_vec_创建MidF，此时MidF函数参数和 body都需要修改。
其次为MidFunction AddNewInst，遍历process_inst_list_处理， 将相关的GetelementptrInst、SelectInst、PHINode等指令添加进MidFunction中。
5.3、getReplacedArg(call_inst, del_arg_index)：记录CallInst中PointerArg为Inst的参数，准备删除。
5.4、DelFunctionArg(MidF, del_arg_index)：删除MidF中useless pointer_argument by del_arg_index。生成NewFunction。
5.5、创建New_CallInst，并代替Old_CallInst，删除Old_CallInst，删除MidFunction。
5.6、MarkGlobalVariable(call_new, NewF)：record the characteristic of global in function
5.7、addFuncUmap(OldF, NewF)：unordered_map<Function*, list<Function*> > func_umap_，如果OldF对应list为空，NewF加入list，否则NewF与list中Function逐个比较FunctionType。（如果Type一致，再比较Function添加的全局变量是否一致。）当确定NewF在list已经存在，将其删除。
（目的：Global变量不允许出现在函数参数，将其转至函数内部）
6、delGlobalArg(call_inst): 当函数参数存在全局变量指针，利用delGlobalArg函数进行替换删除处理。
（函数参数独立性分析processNonUniquePointer）
7、processNonUniquePointer(call_inst)：为保证函数参数直接相互独立，需要对不独立的参数进行替换删除，并生成NewFunc。（replace all uses of repetitive arg in body，delete the repetitive arguments & create new function with new CallInst。）
8、processUselessFunc()：利用del_list_，删除被new_Function替换且无调用的old_function。
9、PointerArgProcessMain()处理完毕。
2020-10-15：对算法设计细节流程：（仅供参考）
对select、phi指令进行添加，算法进行改进工作
（1）处理callInst指令中pointer参数：callInst（%a, %b, %c, %d, %e,……）
（2）%a往前搜索规则终止规则：Value为port、globalvariable、alloca。
搜索的指令为：getelementptr、bitcast、select、phi。
（3）举个栗子：
Orderset_argument: %M1, %I1, %I2, %M2
%1 : %M1, %I1
%2:%M1, %I2
%3:%M2, %I1
%x: %1, %2, %3
%y: %1, %x
Func_Mid(%x, %y ,%M1, %I1, %I2, %M2)
Func(%M1, %I1, %I2, %M2)
具体算法流程：
process_inst_set(Instruction*)：需要copy指令集合。
List(Instruction*) copy指令处理顺序
func_arg_vec(Value*)：原始参数所有value + 拆解的memory和offset。
arg_map(value*，int)：记录NewFunc的是否存在该value，与value在NewFunc中的index。
其中value为AllocaInst、GlobalVariable、Argument、(Inst’s op->getType()->isPointerTy() == false)
callInst（%1，……）
首先判断callInst是否需要处理条件：含有不是port、globalvariable、alloca的指针。
当%1%为函数参数时，判断%1：port、globalvariable、alloca。
1.1当%1为port、globalvariable、alloca， arg_map记录%1在函数参数的index_num。
1.2当%1不为port、globalvariable、alloca的指针参数。并用del_num记录。
判断%1是否在process_inst_set中。
1.2.1 当%1存在于process_inst_set中，不用处理。
1.2.2 当%1不存在于process_inst_set中，process_inst_set添加%1。依次处理%1的operands。
当operand为port、globalvariable、alloca、非pointer Type：
当operand存在于arg_map中，不用处理。
当不存在arg_map中，将其添加进入arg_map和func_arg_vec。
else：
当operand存在于process_inst_set中，不用处理。
当operand不存在于process_inst_set中，operand添加进process_inst_set中，继而处理operand这条指令。
1.3 memory到callInst中pointer参数之间的指令全部标记处理完毕。利用process_inst_set、func_arg_vec(Value*)、arg_map（value*，int）创建MidFunc（原始参数+func_arg_vec中参数）
1.3.1 利用func_arg_vec(Value*)创建MidFunc FunctionType。生成MidFunc函数。
注意：进行OldF 的ArgAttr相关属性copy到 Mid的问题，
1.3.2 利用process_inst_list_，准备将Instruction重新create到MidFunc函数中。
1.3.3 依次遍历处理process_inst_list_中的Instruction。
inst_map(Instruction*, Instruction*)：OldF 中inst与MidF 中inst的map。
举例子：
%1 = memory + offset
通过memory、offset的index找到对应MidFunc中的argument。从而create MidFunc中的%Mid_1。需要建立%1与%Mid_1的联系。inst_map[%1] = %Mid_1。
%3 = %1 + %2 + offset
通过offset的index找到对应MidFunc中的argument。再从inst_map中寻找%1、%2对应的%Mid_1、%Mid_2。从而生成inst_map[%3] = %Mid_3。
vec_temp中所有的Value在arg_map或者inst_map中都能找到时，对该Instruction进行create。
1.4 当所有指令都在MidFunc中create完毕后，删除callInst中del_num记录的指针参数。生成NewFunc，并重新创建NewFunc对应的callInst_new。