#pragma once

#include "common.h"
#include "llir_module.h"
#include "machcode.h"

// #define DEBUG_REGALLOC

namespace CompSysY {
class Pass {
public:
  std::string pass_name;
  Pass(const std::string &name) : pass_name(name) {}

  virtual void run(const Module &module) = 0;
};

class PassMem2Reg : public Pass {
public:
  PassMem2Reg() : Pass("mem2reg") {}
  virtual void run(const Module &module) override;
};

class PassBuildCFG : public Pass {
public:
  PassBuildCFG() : Pass("build_cfg") {}
  virtual void run(const Module &module) override;
};

class MCPass {
public:
  std::string pass_name;
  MCPass(const std::string &name) : pass_name(name) {}

  virtual void run(const MCModule &module) = 0;
};

class PassRegAlloc : public MCPass {
public:
  PassRegAlloc() : MCPass("regalloc") {}
  virtual void run(const MCModule &module) override;
  const static int K = 32 - 5; // Not Allocate-able: x0, gp, tp; Reserve: sp, ra
private:
  /*以下这些集合**各不相交**
  precolored：机器寄存器集合，每个寄存器都预先指派了一种颜色
  initial：临时寄存器集合，其中的元素既没有预着色，也没有被处理
  simplifyWorklist:低度数的传送无关的结点表。
  freezeWorklist：低度数的传送有关的结点表。
  spillWorklist:高度数的结点表。
  spilledNodes：在本轮中要被溢出的结点集合，初始为空。
  coalescedNodes：已合并的寄存器集合。当合并uV时，将y加人到这个集合中，w则被放回到某个工作表中（或反之）。
  coloredNodes ：已成功着色的结点集合。
  selectstack：一个包含从图中删除的临时变量的栈
  */
  void reg_alloc(sptr(MFunction));
  void build(sptr(MFunction));
  void add_edge(const MOperand &u, const MOperand &v);
  void make_work_list(sptr(MFunction) func);
  bool move_related(const MOperand &n);
  std::set<sptr(MInstMove)> node_moves(const MOperand &n);
  std::set<MOperand> adjacent(const MOperand &n);
  void decrement_degree(const MOperand &m);
  void enable_moves(const MOperand &n);
  void simplify();
  void coalesce();
  void add_work_list(const MOperand &u);
  bool OK(const MOperand &t, const MOperand &r);
  bool conservative(const std::set<MOperand> &nodes);
  MOperand get_alias(MOperand n);
  void combine(const MOperand &u, const MOperand &v);
  void freeze();
  void freeze_moves(const MOperand &u);
  void select_spill();
  void assign_colors(sptr(MFunction) func);
  void rewrite_program(sptr(MFunction) func);
  std::map<MOperand, std::set<MOperand>> adj_list;
  std::set<std::pair<MOperand, MOperand>> adj_set;
  std::map<MOperand, unsigned> degree;
  std::map<MOperand, std::set<sptr(MInstMove)>> move_list;
  std::map<MOperand, MOperand> color;
  std::map<MOperand, MOperand> alias;
  std::set<MOperand> initial;
  std::set<MOperand> simplify_worklist;
  std::set<MOperand> freeze_worklist;
  std::set<MOperand> spill_worklist;
  std::set<MOperand> spilled_nodes;
  std::set<MOperand> coalesced_nodes;
  std::set<MOperand> colored_nodes;
  std::vector<MOperand> select_stack;
  std::set<sptr(MInstMove)> coalesced_moves;
  std::set<sptr(MInstMove)> constrained_moves;
  std::set<sptr(MInstMove)> frozen_moves;
  std::set<sptr(MInstMove)> worklist_moves;
  std::set<sptr(MInstMove)> active_moves;

  void clear();
};

} // namespace CompSysY