OPTIMIZATION_PASS_LIST.md

优化 Pass 清单与对应情况

基于 compiler-lite 远程最新版（commit b1f3409），共 37 个 Pass

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测试覆盖基准

唯一可引用的量化证据来自 测试结果说明.md：

平台	测试集	-O0	-O1
COJ	2023	100/100	100/100
COJ	2025	140/140	140/140

无独立性能基准测试数据，以下 Pass 的效果描述局限于客观功能说明和代码状态。

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一、模块级 Pass（阶段一）

#	Pass	状态	说明
1	InterproceduralConstProp	已启用	若形参在所有调用点接收同一常量，替换形参为该常量
2	SmallFunctionInline（第1轮）	已启用	内联指令数 <200 且 alloca <256B 且形参 ≤8 的非递归函数。每次内联一条调用，循环 ≤256 次
3	DeadFunctionElim	已启用	从 main BFS 标记可达函数，删除不可达用户函数
4	DeadGlobalStoreElim	已启用	删除模块内"只写不读"且地址不逃逸的全局变量上的 store。放在 DeadFunctionElim 之后、Mem2Reg 之前
5	GlobalToLocal	已启用	只被 main 使用的标量全局下沉为局部 alloca；其他函数中只读全局建立入口缓存

二、函数级 Pass（阶段二，一次性）

#	Pass	状态	说明
6	PureCallCSE	已启用	同一基本块内参数相同的纯函数调用去重
7	ArrayScalarize	已启用	常量下标访问的局部小数组拆为独立标量
8	Mem2Reg	已启用	Cytron IDF 算法，alloca/load/store → SSA φ。全部后续优化的基础
9	GVN	已启用	沿支配树扫描，相同操作数+操作码去重
10	TailRecursionElim	已启用	return self(args) → 跳回函数头的循环

三、晚期模块级 Pass（阶段三）

#	Pass	状态	说明
11	PostInlineCleanup（第2轮内联）	已启用	阶段二瘦身后的函数再次扫描内联，后续补 Mem2Reg+GVN+LICM+InstCombine
12	PostInlineGlobalCleanup	已启用	DeadFunctionElim + GlobalToLocal + Mem2Reg+GVN+LICM

四、定点迭代 Pass（阶段四，≤18 轮）

子组 1：值优化 + 循环规范化

#	Pass	状态	说明
13	LocalMemoryOpt	已启用	非逃逸 alloca 的 store-to-load 转发、冗余 load 消除、死 store 消除
14	GVN（第2次）	已启用	定点迭代中复用
15	LICM	已启用	循环不变量外提到 preheader
16	CanonicalizeLoop	已启用	建立 preheader + 唯一 latch + dedicated exits
17	DeadInstElim	已启用	沿 def-use 链标记存活指令，删除未标记的死代码

子组 2：循环变换

#	Pass	状态	说明
18	LoopExitValueRewrite	已启用	基于 SCEV 的循环出口值闭式替换（仿射递推、模加递推、2 的幂除法递推）
19	RemoveEmptyLoop	已启用	删除无副作用且出口无依赖的自然循环
20	LoopTiling	已启用	二维循环 32×32 分块
21	LoopStrengthReduce	已启用	gep(base, i_phi) → 指针 phi + ptr+=stride
22	MatMulInterchange	已启用	j-k 循环交换，使最内层步长为 1

子组 3：向量化 / 展开

#	Pass	状态	说明
23	LoopVectorize	按开关启用	RVV strip-mining 向量化，当 --riscv64-rvv=on 时加入
24	SimpleLoopUnroll	已启用	迭代次数 ≤16 的编译期可知循环完全展开
25	IndVarSimplify	已启用	整数计数器退出条件 → 指针比较退出条件
26	ConstProp	已启用	SCCP 稀疏条件常量传播

子组 4：晚期值优化

#	Pass	状态	说明
27	PureCallLoopCache	已启用	循环内实参不变的纯调用，跨迭代复用缓存值
28	PhiToSelect	已启用	简单合流处 φ → select 指令
29	BoundedBitLoopSolver	已启用	有界位迭代循环求解：抽象解释 srem/sdiv 逐位循环，替换为原生指令
30	InstCombine	已启用	x+0→x、x*1→x 等代数简化
31	UnreachableBlockElim	已启用	删除从入口不可达的基本块
32	CFGSimplify	已启用	合并空块、折叠冗余跳转、线程化空条件块

五、后置 Pass（阶段五）

#	Pass	状态	说明
33	LateInline（第3轮内联）	已启用	循环优化瘦身后的函数再次内联
34	PostFixedPointLoopCleanup	已启用	清理优化引入的合成 CFG 中转块
35	LateLoopOpt	已启用	CanonicalizeLoop + LoopConstantPromotion + LoopRotate

六、降级 Pass

#	Pass	状态	说明
36	PreLoweringPhiToSelect	已启用	φ 降级前再做一次 PhiToSelect
37	PhiLowering	已启用	SSA φ → CopyInst，交付后端

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情况总结

有明确证据的

• 正确性：COJ 2025 140/140 测试全部通过，含 -O1 优化，说明所有 Pass 的变换保持了语义正确性

无独立量化数据的

• 各 Pass 的实际贡献（指令数减少比例、运行时间改善）无独立基准测试
• 三轮内联的各自命中次数无统计输出
• 定点迭代的收敛轮次无统计输出
• LICM 外提的指令数、LSR 替换的乘法数、Peephole 消除的指令数等无统计