اختيار التعليمات

في علوم الحاسوب ، يُعدّ اختيار التعليمات المرحلة الأساسية في الواجهة الخلفية للمترجم ، حيث يُحوّل تمثيله الوسيط (IR) من المستوى المتوسط ​​إلى المستوى الأدنى. في المترجمات النموذجية، يسبق اختيار التعليمات كلاً من جدولة التعليمات وتخصيص المسجلات ؛ لذا، يحتوي تمثيله الوسيط الناتج على عدد لا نهائي من المسجلات الوهمية (المعروفة غالبًا بالمسجلات المؤقتة )، وقد يخضع -وهو ما يحدث عادةً- لتحسينات جزئية . بخلاف ذلك، يُشابه هذا التمثيل إلى حد كبير لغة الآلة المستهدفة ، أو لغة البايت كود ، أو لغة التجميع .

على سبيل المثال، بالنسبة لتسلسل رمز IR متوسط ​​المستوى التالي

t1 = a t2 = b t3 = t1 + t2 أ = ت3 ب = ت1 

يُعد تسلسل التعليمات الجيد لبنية x86 هو

MOV EAX , a XCHG EAX , b ADD a , EAX

للاطلاع على دراسة شاملة حول اختيار أساليب التدريس، انظر ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تُعرف أبسط طريقة لاختيار التعليمات باسم توسيع الماكرو ^{[ 3 ]} أو توليد الشفرة التفسيرية . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} يعمل مُحدد التعليمات المُوسّع للماكرو عن طريق مطابقة القوالب على مستوى التمثيل الوسيط. عند المطابقة، يتم تنفيذ الماكرو المُناسب ، باستخدام الجزء المُطابق من التمثيل الوسيط كمدخل، والذي يُصدر تعليمات الهدف المُناسبة. يُمكن إجراء توسيع الماكرو إما مُباشرةً على التمثيل النصي للتمثيل الوسيط، ^{[ 7 ] [ 8 ]} أو يُمكن تحويل التمثيل الوسيط أولاً إلى تمثيل رسومي ثم اجتيازه بطريقة البحث العمقي. ^{[ 9 ]} في الحالة الأخيرة، يُطابق القالب عقدة واحدة أو أكثر مُجاورة في الرسم البياني.

ما لم يكن الجهاز المستهدف بسيطًا للغاية، فإن توسيع الماكرو بمعزل عن غيره عادةً ما يُنتج شيفرة غير فعّالة. وللتخفيف من هذا القيد، تقوم المترجمات التي تُطبّق هذا النهج عادةً بدمجه مع تحسين الثغرات البرمجية لاستبدال مجموعات التعليمات البسيطة بنظائر أكثر تعقيدًا تُحسّن الأداء وتُقلّل حجم الشيفرة. يُعرف هذا بنهج ديفيدسون-فريزر ، ويُطبّق حاليًا في مُجمّع GCC . ^{[ 10 ]}

يتمثل أحد الأساليب الأخرى في تحويل تمثيل الوسيط (IR) أولًا إلى رسم بياني ، ثم تغطية هذا الرسم باستخدام أنماط . النمط عبارة عن قالب يُطابق جزءًا من الرسم البياني، ويمكن تنفيذه بتعليمات واحدة تُوفرها الآلة المستهدفة. الهدف هو تغطية الرسم البياني بحيث يتم تقليل التكلفة الإجمالية للأنماط المختارة، حيث تُمثل التكلفة عادةً عدد الدورات اللازمة لتنفيذ التعليمات. بالنسبة للرسوم البيانية الشجرية، يمكن إيجاد التغطية الأقل تكلفة في وقت خطي باستخدام البرمجة الديناميكية ^{[ 11 ]} ، أما بالنسبة للرسوم البيانية الموجهة غير الدورية (DAGs ) والرسوم البيانية الكاملة، فتُصبح المسألة من فئة NP-complete، وبالتالي غالبًا ما تُحل باستخدام الخوارزميات الجشعة أو طرق التحسين التوافقي ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] .}

• طرق بديلة لدعم أجيال مختلفة من أجهزة الكمبيوتر