课题14：常量加载合并优化

难度：低

概述：优化RISC-V加载大常量的指令序列，将lui + addi对合并为单条li伪指令，并消除冗余lui。

详细任务： 1. 理解lui（加载高20位）和addi（加低12位，注意符号扩展）构成32位常量的机制。 2. 识别连续两条指令：lui rd, imm_hi后跟addi rd, rd, imm_lo，计算最终常量值。 3. 替换为一条li rd, final_value（如果后端支持li），否则保留但减少一条指令。 4. 检测冗余lui：同一个rd的lui在之前出现过且中间未修改，则删除后面的lui，调整addi的源寄存器。 5. 实现迭代扫描，统计节省的指令数。 6. 集成到后端，添加--merge-constants开关。

交付产物： - 优化脚本或模块 - 测试汇编文件（包含各种常量值） - 文档：算法原理、使用示例

12周每周目标： - W1：学习RISC-V加载大常量的机制，手动拆解一个32位常量（如0x12345678）。 - W2：编写汇编解析函数，识别lui和addi指令，提取目标寄存器和立即数。 - W3：实现合并检测：判断连续两条指令是否构成lui+addi对，计算最终常数值（处理符号扩展）。 - W4：实现替换：删除原两条，插入li rd, final_value（若后端支持），否则保留原指令但添加注释。 - W5：处理冗余lui：扫描中记录每个寄存器的最后一次lui值，若重复则删除后面lui。 - W6：实现合并优化函数，扫描整个汇编文件，迭代应用直到没有变化。 - W7：测试各种常量值（正数、负数、边界0x80000000），用模拟器验证结果相同。 - W8：增加优化报告：显示合并的对数、删除的冗余lui数、节省指令数。 - W9：集成到编译器后端（在代码生成后执行），添加--merge-constants开关。 - W10：处理特殊情况：addi使用的寄存器不是lui的目标（如lui x1; addi x2, x1），谨慎合并。 - W11：扩展支持跨基本块复用（简单版本）。 - W12：撰写文档，包含常量拆分与合并的数学原理。