git.sur5r.net Git - cc65/blob - src/cc65/codeinfo.c

   1 /*****************************************************************************/
   2 /*                                                                           */
   3 /*                                codeinfo.c                                 */
   4 /*                                                                           */
   5 /*                  Additional information about 6502 code                   */
   6 /*                                                                           */
   7 /*                                                                           */
   8 /*                                                                           */
   9 /* (C) 2001      Ullrich von Bassewitz                                       */
  10 /*               Wacholderweg 14                                             */
  11 /*               D-70597 Stuttgart                                           */
  12 /* EMail:        uz@cc65.org                                                 */
  13 /*                                                                           */
  14 /*                                                                           */
  15 /* This software is provided 'as-is', without any expressed or implied       */
  16 /* warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages    */
  17 /* arising from the use of this software.                                    */
  18 /*                                                                           */
  19 /* Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,     */
  20 /* including commercial applications, and to alter it and redistribute it    */
  21 /* freely, subject to the following restrictions:                            */
  22 /*                                                                           */
  23 /* 1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not   */
  24 /*    claim that you wrote the original software. If you use this software   */
  25 /*    in a product, an acknowledgment in the product documentation would be  */
  26 /*    appreciated but is not required.                                       */
  27 /* 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not   */
  28 /*    be misrepresented as being the original software.                      */
  29 /* 3. This notice may not be removed or altered from any source              */
  30 /*    distribution.                                                          */
  31 /*                                                                           */
  32 /*****************************************************************************/
  33
  34
  35
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <string.h>
  38
  39 /* common */
  40 #include "coll.h"
  41
  42 /* cc65 */
  43 #include "codeent.h"
  44 #include "codeseg.h"
  45 #include "datatype.h"
  46 #include "error.h"
  47 #include "symtab.h"
  48 #include "codeinfo.h"
  49
  50
  51
  52 /*****************************************************************************/
  53 /*                                   Data                                    */
  54 /*****************************************************************************/
  55
  56
  57
  58 /* Table listing the function names and code info values for known internally
  59  * used functions. This table should get auto-generated in the future.
  60  */
  61 typedef struct FuncInfo FuncInfo;
  62 struct FuncInfo {
  63     const char*     Name;       /* Function name */
  64     unsigned char   Use;        /* Register usage */
  65     unsigned char   Chg;        /* Changed/destroyed registers */
  66 };
  67
  68 static const FuncInfo FuncInfoTable[] = {
  69     { "addysp",         REG_Y,          REG_NONE        },
  70     { "booleq",         REG_NONE,       REG_AX          },
  71     { "boolge",         REG_NONE,       REG_AX          },
  72     { "boolgt",         REG_NONE,       REG_AX          },
  73     { "boolle",         REG_NONE,       REG_AX          },
  74     { "boollt",         REG_NONE,       REG_AX          },
  75     { "boolne",         REG_NONE,       REG_AX          },
  76     { "booluge",        REG_NONE,       REG_AX          },
  77     { "boolugt",        REG_NONE,       REG_AX          },
  78     { "boolule",        REG_NONE,       REG_AX          },
  79     { "boolult",        REG_NONE,       REG_AX          },
  80     { "decax1",         REG_AX,         REG_AX          },
  81     { "decax2",         REG_AX,         REG_AX          },
  82     { "decax3",         REG_AX,         REG_AX          },
  83     { "decax4",         REG_AX,         REG_AX          },
  84     { "decax5",         REG_AX,         REG_AX          },
  85     { "decax6",         REG_AX,         REG_AX          },
  86     { "decax7",         REG_AX,         REG_AX          },
  87     { "decax8",         REG_AX,         REG_AX          },
  88     { "decaxy",         REG_AXY,        REG_AX          },
  89     { "decsp1",         REG_NONE,       REG_Y           },
  90     { "decsp2",         REG_NONE,       REG_A           },
  91     { "decsp3",         REG_NONE,       REG_A           },
  92     { "decsp4",         REG_NONE,       REG_A           },
  93     { "decsp5",         REG_NONE,       REG_A           },
  94     { "decsp6",         REG_NONE,       REG_A           },
  95     { "decsp7",         REG_NONE,       REG_A           },
  96     { "decsp8",         REG_NONE,       REG_A           },
  97     { "incsp1",         REG_NONE,       REG_NONE        },
  98     { "incsp2",         REG_NONE,       REG_Y           },
  99     { "incsp3",         REG_NONE,       REG_Y           },
 100     { "incsp4",         REG_NONE,       REG_Y           },
 101     { "incsp5",         REG_NONE,       REG_Y           },
 102     { "incsp6",         REG_NONE,       REG_Y           },
 103     { "incsp7",         REG_NONE,       REG_Y           },
 104     { "incsp8",         REG_NONE,       REG_Y           },
 105     { "ldaui",          REG_AX,         REG_AXY         },
 106     { "ldauidx",        REG_AXY,        REG_AX          },
 107     { "ldax0sp",        REG_Y,          REG_AX          },
 108     { "ldaxi",          REG_AX,         REG_AXY         },
 109     { "ldaxidx",        REG_AXY,        REG_AX          },
 110     { "ldaxysp",        REG_Y,          REG_AX          },
 111     { "leaasp",         REG_A,          REG_AX          },
 112     { "pusha",          REG_A,          REG_Y           },
 113     { "pusha0",         REG_A,          REG_XY          },
 114     { "pushax",         REG_AX,         REG_Y           },
 115     { "pushw0sp",       REG_NONE,       REG_AXY         },
 116     { "pushwysp",       REG_Y,          REG_AXY         },
 117     { "tosicmp",        REG_AX,         REG_AXY         },
 118 };
 119 #define FuncInfoCount   (sizeof(FuncInfoTable) / sizeof(FuncInfoTable[0]))
 120
 121 /* Table with names of zero page locations used by the compiler */
 122 typedef struct ZPInfo ZPInfo;
 123 struct ZPInfo {
 124     unsigned char Len;          /* Length of the following string */
 125     char          Name[11];     /* Name of zero page symbol */
 126 };
 127 static const ZPInfo ZPInfoTable[] = {
 128     {   4,      "ptr1"          },
 129     {   7,      "regbank"       },
 130     {   7,      "regsave"       },
 131     {   2,      "sp"            },
 132     {   4,      "sreg"          },
 133     {   4,      "tmp1"          },
 134 };
 135 #define ZPInfoCount     (sizeof(ZPInfoTable) / sizeof(ZPInfoTable[0]))
 136
 137
 138 /*****************************************************************************/
 139 /*                                   Code                                    */
 140 /*****************************************************************************/
 141
 142
 143
 144 static int CompareFuncInfo (const void* Key, const void* Info)
 145 /* Compare function for bsearch */
 146 {
 147     return strcmp (Key, ((const FuncInfo*) Info)->Name);
 148 }
 149
 150
 151
 152 void GetFuncInfo (const char* Name, unsigned char* Use, unsigned char* Chg)
 153 /* For the given function, lookup register information and store it into
 154  * the given variables. If the function is unknown, assume it will use and
 155  * load all registers.
 156  */
 157 {
 158     /* If the function name starts with an underline, it is an external
 159      * function. Search for it in the symbol table. If the function does
 160      * not start with an underline, it may be a runtime support function.
 161      * Search for it in the list of builtin functions.
 162      */
 163     if (Name[0] == '_') {
 164
 165         /* Search in the symbol table, skip the leading underscore */
 166         SymEntry* E = FindGlobalSym (Name+1);
 167
 168         /* Did we find it in the top level table? */
 169         if (E && IsTypeFunc (E->Type)) {
 170
 171             /* A function may use the A or A/X registers if it is a fastcall
 172              * function. If it is not a fastcall function but a variadic one,
 173              * it will use the Y register (the parameter size is passed here).
 174              * In all other cases, no registers are used. However, we assume
 175              * that any function will destroy all registers.
 176              */
 177             FuncDesc* D = E->V.F.Func;
 178             if ((D->Flags & FD_FASTCALL) != 0 && D->ParamCount > 0) {
 179                 /* Will use registers depending on the last param */
 180                 SymEntry* LastParam = D->SymTab->SymTail;
 181                 if (SizeOf (LastParam->Type) == 1) {
 182                     *Use = REG_A;
 183                 } else {
 184                     *Use = REG_AX;
 185                 }
 186             } else if ((D->Flags & FD_VARIADIC) != 0) {
 187                 *Use = REG_Y;
 188             } else {
 189                 /* Will not use any registers */
 190                 *Use = REG_NONE;
 191             }
 192
 193             /* Will destroy all registers */
 194             *Chg = REG_AXY;
 195
 196             /* Done */
 197             return;
 198         }
 199
 200     } else {
 201
 202         /* Search for the function in the list of builtin functions */
 203         const FuncInfo* Info = bsearch (Name, FuncInfoTable, FuncInfoCount,
 204                                         sizeof(FuncInfo), CompareFuncInfo);
 205
 206         /* Do we know the function? */
 207         if (Info) {
 208             /* Use the information we have */
 209             *Use = Info->Use;
 210             *Chg = Info->Chg;
 211             return;
 212         }
 213     }
 214
 215     /* Function not found - assume all registers used */
 216     *Use = REG_AXY;
 217     *Chg = REG_AXY;
 218 }
 219
 220
 221
 222 int IsZPName (const char* Name)
 223 /* Return true if the given name is a zero page symbol */
 224 {
 225     unsigned I;
 226     const ZPInfo* Info;
 227
 228     /* Because of the low number of symbols, we do a linear search here */
 229     for (I = 0, Info = ZPInfoTable; I < ZPInfoCount; ++I, ++Info) {
 230         if (strncmp (Name, Info->Name, Info->Len) == 0 &&
 231             (Name[Info->Len] == '\0' || Name[Info->Len] == '+')) {
 232             /* Found */
 233             return 1;
 234         }
 235     }
 236
 237     /* Not found */
 238     return 0;
 239 }
 240
 241
 242
 243 static unsigned char GetRegInfo2 (CodeSeg* S,
 244                                   CodeEntry* E,
 245                                   int Index,
 246                                   Collection* Visited,
 247                                   unsigned char Used,
 248                                   unsigned char Unused)
 249 /* Recursively called subfunction for GetRegInfo. */
 250 {
 251     /* Follow the instruction flow recording register usage. */
 252     while (1) {
 253
 254         unsigned char R;
 255
 256         /* Check if we have already visited the current code entry. If so,
 257          * bail out.
 258          */
 259         if (CodeEntryHasMark (E)) {
 260             break;
 261         }
 262
 263         /* Mark this entry as already visited */
 264         CodeEntrySetMark (E);
 265         CollAppend (Visited, E);
 266
 267         /* Evaluate the used registers */
 268         R = E->Use;
 269         if (E->OPC == OP65_RTS ||
 270             ((E->Info & OF_BRA) != 0 && E->JumpTo == 0)) {
 271             /* This instruction will leave the function */
 272             R |= S->ExitRegs;
 273         }
 274         if (R != REG_NONE) {
 275             /* We are not interested in the use of any register that has been
 276              * used before.
 277              */
 278             R &= ~Unused;
 279             /* Remember the remaining registers */
 280             Used |= R;
 281         }
 282
 283         /* Evaluate the changed registers */
 284         if ((R = E->Chg) != REG_NONE) {
 285             /* We are not interested in the use of any register that has been
 286              * used before.
 287              */
 288             R &= ~Used;
 289             /* Remember the remaining registers */
 290             Unused |= R;
 291         }
 292
 293         /* If we know about all registers now, bail out */
 294         if ((Used | Unused) == REG_AXY) {
 295             break;
 296         }
 297
 298         /* If the instruction is an RTS or RTI, we're done */
 299         if (E->OPC == OP65_RTS || E->OPC == OP65_RTI) {
 300             break;
 301         }
 302
 303         /* If we have an unconditional branch, follow this branch if possible,
 304          * otherwise we're done.
 305          */
 306         if ((E->Info & OF_UBRA) != 0) {
 307
 308             /* Does this jump have a valid target? */
 309             if (E->JumpTo) {
 310
 311                 /* Unconditional jump */
 312                 E     = E->JumpTo->Owner;
 313                 Index = -1;             /* Invalidate */
 314
 315             } else {
 316                 /* Jump outside means we're done */
 317                 break;
 318             }
 319
 320         /* In case of conditional branches, follow the branch if possible and
 321          * follow the normal flow (branch not taken) afterwards. If we cannot
 322          * follow the branch, we're done.
 323          */
 324         } else if ((E->Info & OF_CBRA) != 0) {
 325
 326             if (E->JumpTo) {
 327
 328                 /* Recursively determine register usage at the branch target */
 329                 unsigned char U1;
 330                 unsigned char U2;
 331
 332                 U1 = GetRegInfo2 (S, E->JumpTo->Owner, -1, Visited, Used, Unused);
 333                 if (U1 == REG_AXY) {
 334                     /* All registers used, no need for second call */
 335                     return REG_AXY;
 336                 }
 337                 if (Index < 0) {
 338                     Index = GetCodeEntryIndex (S, E);
 339                 }
 340                 if ((E = GetCodeEntry (S, ++Index)) == 0) {
 341                     Internal ("GetRegInfo2: No next entry!");
 342                 }
 343                 U2 = GetRegInfo2 (S, E, Index, Visited, Used, Unused);
 344                 return U1 | U2;         /* Used in any of the branches */
 345
 346             } else {
 347                 /* Jump to global symbol */
 348                 break;
 349             }
 350
 351         } else {
 352
 353             /* Just go to the next instruction */
 354             if (Index < 0) {
 355                 Index = GetCodeEntryIndex (S, E);
 356             }
 357             E = GetCodeEntry (S, ++Index);
 358             if (E == 0) {
 359                 /* No next entry */
 360                 Internal ("GetRegInfo2: No next entry!");
 361             }
 362
 363         }
 364
 365     }
 366
 367     /* Return to the caller the complement of all unused registers */
 368     return Used;
 369 }
 370
 371
 372
 373 static unsigned char GetRegInfo1 (CodeSeg* S,
 374                                   CodeEntry* E,
 375                                   int Index,
 376                                   Collection* Visited,
 377                                   unsigned char Used,
 378                                   unsigned char Unused)
 379 /* Recursively called subfunction for GetRegInfo. */
 380 {
 381     /* Remember the current count of the line collection */
 382     unsigned Count = CollCount (Visited);
 383
 384     /* Call the worker routine */
 385     unsigned char R = GetRegInfo2 (S, E, Index, Visited, Used, Unused);
 386
 387     /* Restore the old count, unmarking all new entries */
 388     unsigned NewCount = CollCount (Visited);
 389     while (NewCount-- > Count) {
 390         CodeEntry* E = CollAt (Visited, NewCount);
 391         CodeEntryResetMark (E);
 392         CollDelete (Visited, NewCount);
 393     }
 394
 395     /* Return the registers used */
 396     return R;
 397 }
 398
 399
 400
 401 unsigned char GetRegInfo (struct CodeSeg* S, unsigned Index)
 402 /* Determine register usage information for the instructions starting at the
 403  * given index.
 404  */
 405 {
 406     CodeEntry*      E;
 407     Collection      Visited;    /* Visited entries */
 408     unsigned char   R;
 409
 410     /* Get the code entry for the given index */
 411     if (Index >= GetCodeEntryCount (S)) {
 412         /* There is no such code entry */
 413         return REG_NONE;
 414     }
 415     E = GetCodeEntry (S, Index);
 416
 417     /* Initialize the data structure used to collection information */
 418     InitCollection (&Visited);
 419
 420     /* Call the recursive subfunction */
 421     R = GetRegInfo1 (S, E, Index, &Visited, REG_NONE, REG_NONE);
 422
 423     /* Delete the line collection */
 424     DoneCollection (&Visited);
 425
 426     /* Return the registers used */
 427     return R;
 428 }
 429
 430
 431
 432 int RegAUsed (struct CodeSeg* S, unsigned Index)
 433 /* Check if the value in A is used. */
 434 {
 435     return (GetRegInfo (S, Index) & REG_A) != 0;
 436 }
 437
 438
 439
 440 int RegXUsed (struct CodeSeg* S, unsigned Index)
 441 /* Check if the value in X is used. */
 442 {
 443     return (GetRegInfo (S, Index) & REG_X) != 0;
 444 }
 445
 446
 447
 448 int RegYUsed (struct CodeSeg* S, unsigned Index)
 449 /* Check if the value in Y is used. */
 450 {
 451     return (GetRegInfo (S, Index) & REG_Y) != 0;
 452 }
 453
 454
 455