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

   1 /*****************************************************************************/
   2 /*                                                                           */
   3 /*                                 codeopt.c                                 */
   4 /*                                                                           */
   5 /*                           Optimizer subroutines                           */
   6 /*                                                                           */
   7 /*                                                                           */
   8 /*                                                                           */
   9 /* (C) 2001-2003 Ullrich von Bassewitz                                       */
  10 /*               Römerstraße 52                                              */
  11 /*               D-70794 Filderstadt                                         */
  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 "abend.h"
  41 #include "chartype.h"
  42 #include "cpu.h"
  43 #include "print.h"
  44 #include "xmalloc.h"
  45
  46 /* cc65 */
  47 #include "asmlabel.h"
  48 #include "codeent.h"
  49 #include "codeinfo.h"
  50 #include "coptadd.h"
  51 #include "coptc02.h"
  52 #include "coptcmp.h"
  53 #include "coptind.h"
  54 #include "coptneg.h"
  55 #include "coptpush.h"
  56 #include "coptsize.h"
  57 #include "coptstop.h"
  58 #include "coptstore.h"
  59 #include "coptsub.h"
  60 #include "copttest.h"
  61 #include "error.h"
  62 #include "global.h"
  63 #include "codeopt.h"
  64
  65
  66
  67 /*****************************************************************************/
  68 /*                                     Data                                  */
  69 /*****************************************************************************/
  70
  71
  72
  73 /* Shift types */
  74 enum {
  75     SHIFT_NONE,
  76     SHIFT_ASR_1,
  77     SHIFT_ASL_1,
  78     SHIFT_LSR_1,
  79     SHIFT_LSL_1
  80 };
  81
  82
  83
  84 /*****************************************************************************/
  85 /*                              Optimize shifts                              */
  86 /*****************************************************************************/
  87
  88
  89
  90 static unsigned OptShift1 (CodeSeg* S)
  91 /* A call to the shlaxN routine may get replaced by one or more asl insns
  92  * if the value of X is not used later.
  93  */
  94 {
  95     unsigned Changes = 0;
  96
  97     /* Walk over the entries */
  98     unsigned I = 0;
  99     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 100
 101         /* Get next entry */
 102         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 103
 104         /* Check for the sequence */
 105         if (E->OPC == OP65_JSR                       &&
 106             (strncmp (E->Arg, "shlax", 5) == 0 ||
 107              strncmp (E->Arg, "aslax", 5) == 0)      &&
 108             strlen (E->Arg) == 6                     &&
 109             IsDigit (E->Arg[5])                      &&
 110             !RegXUsed (S, I+1)) {
 111
 112             /* Insert shift insns */
 113             unsigned Count = E->Arg[5] - '0';
 114             while (Count--) {
 115                 CodeEntry* X = NewCodeEntry (OP65_ASL, AM65_ACC, "a", 0, E->LI);
 116                 CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 117             }
 118
 119             /* Delete the call to shlax */
 120             CS_DelEntry (S, I);
 121
 122             /* Remember, we had changes */
 123             ++Changes;
 124
 125         }
 126
 127         /* Next entry */
 128         ++I;
 129
 130     }
 131
 132     /* Return the number of changes made */
 133     return Changes;
 134 }
 135
 136
 137
 138 static unsigned OptShift2 (CodeSeg* S)
 139 /* A call to the shraxN routine may get replaced by one or more lsr insns
 140  * if the value of X is zero.
 141  */
 142 {
 143     unsigned Changes = 0;
 144     unsigned I;
 145
 146     /* Generate register info */
 147     CS_GenRegInfo (S);
 148
 149     /* Walk over the entries */
 150     I = 0;
 151     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 152
 153         /* Get next entry */
 154         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 155
 156         /* Check for the sequence */
 157         if (E->OPC == OP65_JSR                       &&
 158             strncmp (E->Arg, "shrax", 5) == 0        &&
 159             strlen (E->Arg) == 6                     &&
 160             IsDigit (E->Arg[5])                      &&
 161             E->RI->In.RegX == 0) {
 162
 163             /* Insert shift insns */
 164             unsigned Count = E->Arg[5] - '0';
 165             while (Count--) {
 166                 CodeEntry* X = NewCodeEntry (OP65_LSR, AM65_ACC, "a", 0, E->LI);
 167                 CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 168             }
 169
 170             /* Delete the call to shlax */
 171             CS_DelEntry (S, I);
 172
 173             /* Remember, we had changes */
 174             ++Changes;
 175
 176         }
 177
 178         /* Next entry */
 179         ++I;
 180
 181     }
 182
 183     /* Free the register info */
 184     CS_FreeRegInfo (S);
 185
 186     /* Return the number of changes made */
 187     return Changes;
 188 }
 189
 190
 191
 192 static unsigned GetShiftType (const char* Sub)
 193 /* Helper function for OptShift3 */
 194 {
 195     if (*Sub == 'a') {
 196         if (strcmp (Sub+1, "slax1") == 0) {
 197             return SHIFT_ASL_1;
 198         } else if (strcmp (Sub+1, "srax1") == 0) {
 199             return SHIFT_ASR_1;
 200         }
 201     } else if (*Sub == 's') {
 202         if (strcmp (Sub+1, "hlax1") == 0) {
 203             return SHIFT_LSL_1;
 204         } else if (strcmp (Sub+1, "hrax1") == 0) {
 205             return SHIFT_LSR_1;
 206         }
 207     }
 208     return SHIFT_NONE;
 209 }
 210
 211
 212
 213 static unsigned OptShift3 (CodeSeg* S)
 214 /* Search for the sequence
 215  *
 216  *      lda     xxx
 217  *      ldx     yyy
 218  *      jsr     aslax1/asrax1/shlax1/shrax1
 219  *      sta     aaa
 220  *      stx     bbb
 221  *
 222  * and replace it by
 223  *
 224  *      lda     xxx
 225  *      asl     a
 226  *      sta     aaa
 227  *      lda     yyy
 228  *      rol     a
 229  *      sta     bbb
 230  *
 231  * or similar, provided that a/x is not used later
 232  */
 233 {
 234     unsigned Changes = 0;
 235
 236     /* Walk over the entries */
 237     unsigned I = 0;
 238     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 239
 240         unsigned ShiftType;
 241         CodeEntry* L[5];
 242
 243         /* Get next entry */
 244         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
 245
 246         /* Check for the sequence */
 247         if (L[0]->OPC == OP65_LDA                               &&
 248             (L[0]->AM == AM65_ABS || L[0]->AM == AM65_ZP)       &&
 249             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 4)                      &&
 250             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 4)                       &&
 251             L[1]->OPC == OP65_LDX                               &&
 252             (L[1]->AM == AM65_ABS || L[1]->AM == AM65_ZP)       &&
 253             L[2]->OPC == OP65_JSR                               &&
 254             (ShiftType = GetShiftType (L[2]->Arg)) != SHIFT_NONE&&
 255             L[3]->OPC == OP65_STA                               &&
 256             (L[3]->AM == AM65_ABS || L[3]->AM == AM65_ZP)       &&
 257             L[4]->OPC == OP65_STX                               &&
 258             (L[4]->AM == AM65_ABS || L[4]->AM == AM65_ZP)       &&
 259             !RegAXUsed (S, I+5)) {
 260
 261             CodeEntry* X;
 262
 263             /* Handle the four shift types differently */
 264             switch (ShiftType) {
 265
 266                 case SHIFT_ASR_1:
 267                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, L[1]->AM, L[1]->Arg, 0, L[1]->LI);
 268                     CS_InsertEntry (S, X, I+5);
 269                     X = NewCodeEntry (OP65_CMP, AM65_IMM, "$80", 0, L[2]->LI);
 270                     CS_InsertEntry (S, X, I+6);
 271                     X = NewCodeEntry (OP65_ROR, AM65_ACC, "a", 0, L[2]->LI);
 272                     CS_InsertEntry (S, X, I+7);
 273                     X = NewCodeEntry (OP65_STA, L[4]->AM, L[4]->Arg, 0, L[4]->LI);
 274                     CS_InsertEntry (S, X, I+8);
 275                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, L[0]->AM, L[0]->Arg, 0, L[0]->LI);
 276                     CS_InsertEntry (S, X, I+9);
 277                     X = NewCodeEntry (OP65_ROR, AM65_ACC, "a", 0, L[2]->LI);
 278                     CS_InsertEntry (S, X, I+10);
 279                     X = NewCodeEntry (OP65_STA, L[3]->AM, L[3]->Arg, 0, L[3]->LI);
 280                     CS_InsertEntry (S, X, I+11);
 281                     CS_DelEntries (S, I, 5);
 282                     break;
 283
 284                 case SHIFT_LSR_1:
 285                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, L[1]->AM, L[1]->Arg, 0, L[1]->LI);
 286                     CS_InsertEntry (S, X, I+5);
 287                     X = NewCodeEntry (OP65_LSR, AM65_ACC, "a", 0, L[2]->LI);
 288                     CS_InsertEntry (S, X, I+6);
 289                     X = NewCodeEntry (OP65_STA, L[4]->AM, L[4]->Arg, 0, L[4]->LI);
 290                     CS_InsertEntry (S, X, I+7);
 291                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, L[0]->AM, L[0]->Arg, 0, L[0]->LI);
 292                     CS_InsertEntry (S, X, I+8);
 293                     X = NewCodeEntry (OP65_ROR, AM65_ACC, "a", 0, L[2]->LI);
 294                     CS_InsertEntry (S, X, I+9);
 295                     X = NewCodeEntry (OP65_STA, L[3]->AM, L[3]->Arg, 0, L[3]->LI);
 296                     CS_InsertEntry (S, X, I+10);
 297                     CS_DelEntries (S, I, 5);
 298                     break;
 299
 300                 case SHIFT_LSL_1:
 301                 case SHIFT_ASL_1:
 302                     /* These two are identical */
 303                     X = NewCodeEntry (OP65_ASL, AM65_ACC, "a", 0, L[2]->LI);
 304                     CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 305                     X = NewCodeEntry (OP65_STA, L[3]->AM, L[3]->Arg, 0, L[3]->LI);
 306                     CS_InsertEntry (S, X, I+2);
 307                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, L[1]->AM, L[1]->Arg, 0, L[1]->LI);
 308                     CS_InsertEntry (S, X, I+3);
 309                     X = NewCodeEntry (OP65_ROL, AM65_ACC, "a", 0, L[2]->LI);
 310                     CS_InsertEntry (S, X, I+4);
 311                     X = NewCodeEntry (OP65_STA, L[4]->AM, L[4]->Arg, 0, L[4]->LI);
 312                     CS_InsertEntry (S, X, I+5);
 313                     CS_DelEntries (S, I+6, 4);
 314                     break;
 315
 316             }
 317
 318             /* Remember, we had changes */
 319             ++Changes;
 320
 321         }
 322
 323         /* Next entry */
 324         ++I;
 325
 326     }
 327
 328     /* Return the number of changes made */
 329     return Changes;
 330 }
 331
 332
 333
 334 /*****************************************************************************/
 335 /*                              Optimize loads                               */
 336 /*****************************************************************************/
 337
 338
 339
 340 static unsigned OptLoad1 (CodeSeg* S)
 341 /* Search for a call to ldaxysp where X is not used later and replace it by
 342  * a load of just the A register.
 343  */
 344 {
 345     unsigned I;
 346     unsigned Changes = 0;
 347
 348     /* Generate register info */
 349     CS_GenRegInfo (S);
 350
 351     /* Walk over the entries */
 352     I = 0;
 353     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 354
 355         CodeEntry* E;
 356
 357         /* Get next entry */
 358         E = CS_GetEntry (S, I);
 359
 360         /* Check for the sequence */
 361         if (CE_IsCallTo (E, "ldaxysp")          &&
 362             RegValIsKnown (E->RI->In.RegY)      &&
 363             !RegXUsed (S, I+1)) {
 364
 365             CodeEntry* X;
 366
 367             /* Reload the Y register */
 368             const char* Arg = MakeHexArg (E->RI->In.RegY - 1);
 369             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 370             CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 371
 372             /* Load from stack */
 373             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "sp", 0, E->LI);
 374             CS_InsertEntry (S, X, I+2);
 375
 376             /* Now remove the call to the subroutine */
 377             CS_DelEntry (S, I);
 378
 379             /* Remember, we had changes */
 380             ++Changes;
 381
 382         }
 383
 384         /* Next entry */
 385         ++I;
 386
 387     }
 388
 389     /* Free the register info */
 390     CS_FreeRegInfo (S);
 391
 392     /* Return the number of changes made */
 393     return Changes;
 394 }
 395
 396
 397
 398 /*****************************************************************************/
 399 /*                     Optimize stores through pointers                      */
 400 /*****************************************************************************/
 401
 402
 403
 404 static unsigned OptPtrStore1Sub (CodeSeg* S, unsigned I, CodeEntry** const L)
 405 /* Check if this is one of the allowed suboperation for OptPtrStore1 */
 406 {
 407     /* Check for a label attached to the entry */
 408     if (CE_HasLabel (L[0])) {
 409         return 0;
 410     }
 411
 412     /* Check for single insn sub ops */
 413     if (L[0]->OPC == OP65_AND                                           ||
 414         L[0]->OPC == OP65_EOR                                           ||
 415         L[0]->OPC == OP65_ORA                                           ||
 416         (L[0]->OPC == OP65_JSR && strncmp (L[0]->Arg, "shlax", 5) == 0) ||
 417         (L[0]->OPC == OP65_JSR && strncmp (L[0]->Arg, "shrax", 5) == 0)) {
 418
 419         /* One insn */
 420         return 1;
 421
 422     } else if (L[0]->OPC == OP65_CLC                      &&
 423                (L[1] = CS_GetNextEntry (S, I)) != 0       &&
 424                L[1]->OPC == OP65_ADC                      &&
 425                !CE_HasLabel (L[1])) {
 426         return 2;
 427     } else if (L[0]->OPC == OP65_SEC                      &&
 428                (L[1] = CS_GetNextEntry (S, I)) != 0       &&
 429                L[1]->OPC == OP65_SBC                      &&
 430                !CE_HasLabel (L[1])) {
 431         return 2;
 432     }
 433
 434
 435
 436     /* Not found */
 437     return 0;
 438 }
 439
 440
 441
 442 static unsigned OptPtrStore1 (CodeSeg* S)
 443 /* Search for the sequence:
 444  *
 445  *      jsr     pushax
 446  *      ldy     xxx
 447  *      jsr     ldauidx
 448  *      subop
 449  *      ldy     yyy
 450  *      jsr     staspidx
 451  *
 452  * and replace it by:
 453  *
 454  *      sta     ptr1
 455  *      stx     ptr1+1
 456  *      ldy     xxx
 457  *      ldx     #$00
 458  *      lda     (ptr1),y
 459  *      subop
 460  *      ldy     yyy
 461  *      sta     (ptr1),y
 462  *
 463  * In case a/x is loaded from the register bank before the pushax, we can even
 464  * use the register bank instead of ptr1.
 465  */
 466 /*
 467  *      jsr     pushax
 468  *      ldy     xxx
 469  *      jsr     ldauidx
 470  *      ldx     #$00
 471  *      lda     (zp),y
 472  *      subop
 473  *      ldy     yyy
 474  *      sta     (zp),y
 475  *      jsr     staspidx
 476  */
 477 {
 478     unsigned Changes = 0;
 479
 480     /* Walk over the entries */
 481     unsigned I = 0;
 482     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 483
 484         unsigned K;
 485         CodeEntry* L[10];
 486
 487         /* Get next entry */
 488         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
 489
 490         /* Check for the sequence */
 491         if (CE_IsCallTo (L[0], "pushax")            &&
 492             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 3)          &&
 493             L[1]->OPC == OP65_LDY                   &&
 494             CE_IsConstImm (L[1])                    &&
 495             !CE_HasLabel (L[1])                     &&
 496             CE_IsCallTo (L[2], "ldauidx")           &&
 497             !CE_HasLabel (L[2])                     &&
 498             (K = OptPtrStore1Sub (S, I+3, L+3)) > 0 &&
 499             CS_GetEntries (S, L+3+K, I+3+K, 2)      &&
 500             L[3+K]->OPC == OP65_LDY                 &&
 501             CE_IsConstImm (L[3+K])                  &&
 502             !CE_HasLabel (L[3+K])                   &&
 503             CE_IsCallTo (L[4+K], "staspidx")        &&
 504             !CE_HasLabel (L[4+K])) {
 505
 506
 507             const char* RegBank = 0;
 508             const char* ZPLoc   = "ptr1";
 509             CodeEntry* X;
 510
 511
 512             /* Get the preceeding two instructions and check them. We check
 513              * for:
 514              *          lda     regbank+n
 515              *          ldx     regbank+n+1
 516              */
 517             if (I > 1) {
 518                 CodeEntry* P[2];
 519                 P[0] = CS_GetEntry (S, I-2);
 520                 P[1] = CS_GetEntry (S, I-1);
 521                 if (P[0]->OPC == OP65_LDA &&
 522                     P[0]->AM  == AM65_ZP  &&
 523                     P[1]->OPC == OP65_LDX &&
 524                     P[1]->AM  == AM65_ZP  &&
 525                     !CE_HasLabel (P[1])   &&
 526                     strncmp (P[0]->Arg, "regbank+", 8) == 0) {
 527
 528                     unsigned Len = strlen (P[0]->Arg);
 529
 530                     if (strncmp (P[0]->Arg, P[1]->Arg, Len) == 0 &&
 531                         P[1]->Arg[Len+0] == '+'                  &&
 532                         P[1]->Arg[Len+1] == '1'                  &&
 533                         P[1]->Arg[Len+2] == '\0') {
 534
 535                         /* Ok, found. Use the name of the register bank */
 536                         RegBank = ZPLoc = P[0]->Arg;
 537                     }
 538                 }
 539             }
 540
 541             /* Insert the load via the zp pointer */
 542             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[3]->LI);
 543             CS_InsertEntry (S, X, I+3);
 544             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, ZPLoc, 0, L[2]->LI);
 545             CS_InsertEntry (S, X, I+4);
 546
 547             /* Insert the store through the zp pointer */
 548             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP_INDY, ZPLoc, 0, L[3]->LI);
 549             CS_InsertEntry (S, X, I+6+K);
 550
 551             /* Delete the old code */
 552             CS_DelEntry (S, I+7+K);     /* jsr spaspidx */
 553             CS_DelEntry (S, I+2);       /* jsr ldauidx */
 554
 555             /* Create and insert the stores into the zp pointer if needed */
 556             if (RegBank == 0) {
 557                 X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
 558                 CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 559                 X = NewCodeEntry (OP65_STX, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[0]->LI);
 560                 CS_InsertEntry (S, X, I+2);
 561             }
 562
 563             /* Delete more old code. Do it here to keep a label attached to
 564              * entry I in place.
 565              */
 566             CS_DelEntry (S, I);         /* jsr pushax */
 567
 568             /* Remember, we had changes */
 569             ++Changes;
 570
 571         }
 572
 573         /* Next entry */
 574         ++I;
 575
 576     }
 577
 578     /* Return the number of changes made */
 579     return Changes;
 580 }
 581
 582
 583
 584 static unsigned OptPtrStore2 (CodeSeg* S)
 585 /* Search for the sequence:
 586  *
 587  *      lda     #<(label+0)
 588  *      ldx     #>(label+0)
 589  *      clc
 590  *      adc     xxx
 591  *      bcc     L
 592  *      inx
 593  * L:   jsr     pushax
 594  *      ldx     #$00
 595  *      lda     yyy
 596  *      ldy     #$00
 597  *      jsr     staspidx
 598  *
 599  * and replace it by:
 600  *
 601  *      ldy     xxx
 602  *      ldx     #$00
 603  *      lda     yyy
 604  *      sta     label,y
 605  */
 606 {
 607     unsigned Changes = 0;
 608
 609     /* Walk over the entries */
 610     unsigned I = 0;
 611     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 612
 613         CodeEntry* L[11];
 614         unsigned Len;
 615
 616         /* Get next entry */
 617         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
 618
 619         /* Check for the sequence */
 620         if (L[0]->OPC == OP65_LDA                            &&
 621             L[0]->AM == AM65_IMM                             &&
 622             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 10)                  &&
 623             L[1]->OPC == OP65_LDX                            &&
 624             L[1]->AM == AM65_IMM                             &&
 625             L[2]->OPC == OP65_CLC                            &&
 626             L[3]->OPC == OP65_ADC                            &&
 627             (L[3]->AM == AM65_ABS || L[3]->AM == AM65_ZP)    &&
 628             (L[4]->OPC == OP65_BCC || L[4]->OPC == OP65_JCC) &&
 629             L[4]->JumpTo != 0                                &&
 630             L[4]->JumpTo->Owner == L[6]                      &&
 631             L[5]->OPC == OP65_INX                            &&
 632             CE_IsCallTo (L[6], "pushax")                     &&
 633             L[7]->OPC == OP65_LDX                            &&
 634             L[8]->OPC == OP65_LDA                            &&
 635             L[9]->OPC == OP65_LDY                            &&
 636             CE_IsKnownImm (L[9], 0)                          &&
 637             CE_IsCallTo (L[10], "staspidx")                  &&
 638             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 5)                    &&
 639             !CS_RangeHasLabel (S, I+7, 4)                    &&
 640             /* Check the label last because this is quite costly */
 641             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 3                   &&
 642             L[0]->Arg[0] == '<'                              &&
 643             L[0]->Arg[1] == '('                              &&
 644             strlen (L[1]->Arg) == Len                        &&
 645             L[1]->Arg[0] == '>'                              &&
 646             memcmp (L[0]->Arg+1, L[1]->Arg+1, Len-1) == 0) {
 647
 648             CodeEntry* X;
 649             char* Label;
 650
 651             /* We will create all the new stuff behind the current one so
 652              * we keep the line references.
 653              */
 654             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, L[3]->AM, L[3]->Arg, 0, L[0]->LI);
 655             CS_InsertEntry (S, X, I+11);
 656
 657             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, L[7]->AM, L[7]->Arg, 0, L[7]->LI);
 658             CS_InsertEntry (S, X, I+12);
 659
 660             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, L[8]->AM, L[8]->Arg, 0, L[8]->LI);
 661             CS_InsertEntry (S, X, I+13);
 662
 663             Label = memcpy (xmalloc (Len-2), L[0]->Arg+2, Len-3);
 664             Label[Len-3] = '\0';
 665             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ABSY, Label, 0, L[10]->LI);
 666             CS_InsertEntry (S, X, I+14);
 667             xfree (Label);
 668
 669             /* Remove the old code */
 670             CS_DelEntries (S, I, 11);
 671
 672             /* Remember, we had changes */
 673             ++Changes;
 674
 675         }
 676
 677         /* Next entry */
 678         ++I;
 679
 680     }
 681
 682     /* Return the number of changes made */
 683     return Changes;
 684 }
 685
 686
 687
 688 /*****************************************************************************/
 689 /*                      Optimize loads through pointers                      */
 690 /*****************************************************************************/
 691
 692
 693
 694 static unsigned OptPtrLoad1 (CodeSeg* S)
 695 /* Search for the sequence:
 696  *
 697  *      clc
 698  *      adc     xxx
 699  *      tay
 700  *      txa
 701  *      adc     yyy
 702  *      tax
 703  *      tya
 704  *      ldy
 705  *      jsr     ldauidx
 706  *
 707  * and replace it by:
 708  *
 709  *      clc
 710  *      adc     xxx
 711  *      sta     ptr1
 712  *      txa
 713  *      adc     yyy
 714  *      sta     ptr1+1
 715  *      ldy
 716  *      ldx     #$00
 717  *      lda     (ptr1),y
 718  */
 719 {
 720     unsigned Changes = 0;
 721
 722     /* Walk over the entries */
 723     unsigned I = 0;
 724     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 725
 726         CodeEntry* L[9];
 727
 728         /* Get next entry */
 729         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
 730
 731         /* Check for the sequence */
 732         if (L[0]->OPC == OP65_CLC               &&
 733             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 8)      &&
 734             L[1]->OPC == OP65_ADC               &&
 735             L[2]->OPC == OP65_TAY               &&
 736             L[3]->OPC == OP65_TXA               &&
 737             L[4]->OPC == OP65_ADC               &&
 738             L[5]->OPC == OP65_TAX               &&
 739             L[6]->OPC == OP65_TYA               &&
 740             L[7]->OPC == OP65_LDY               &&
 741             CE_IsCallTo (L[8], "ldauidx")       &&
 742             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 8)) {
 743
 744             CodeEntry* X;
 745             CodeEntry* P;
 746
 747             /* Track the insertion point */
 748             unsigned IP = I+2;
 749
 750             /* sta ptr1 */
 751             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[2]->LI);
 752             CS_InsertEntry (S, X, IP++);
 753
 754             /* If the instruction before the clc is a ldx, replace the
 755              * txa by an lda with the same location of the ldx. Otherwise
 756              * transfer the value in X to A.
 757              */
 758             if ((P = CS_GetPrevEntry (S, I)) != 0 &&
 759                 P->OPC == OP65_LDX                &&
 760                 !CE_HasLabel (P)) {
 761                 X = NewCodeEntry (OP65_LDA, P->AM, P->Arg, 0, P->LI);
 762             } else {
 763                 X = NewCodeEntry (OP65_TXA, AM65_IMP, 0, 0, L[3]->LI);
 764             }
 765             CS_InsertEntry (S, X, IP++);
 766
 767             /* adc yyy */
 768             X = NewCodeEntry (OP65_ADC, L[4]->AM, L[4]->Arg, 0, L[4]->LI);
 769             CS_InsertEntry (S, X, IP++);
 770
 771             /* sta ptr1+1 */
 772             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[5]->LI);
 773             CS_InsertEntry (S, X, IP++);
 774
 775             /* ldy ... */
 776             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, L[7]->AM, L[7]->Arg, 0, L[7]->LI);
 777             CS_InsertEntry (S, X, IP++);
 778
 779             /* ldx #$00 */
 780             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[8]->LI);
 781             CS_InsertEntry (S, X, IP++);
 782
 783             /* lda (ptr1),y */
 784             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[8]->LI);
 785             CS_InsertEntry (S, X, IP++);
 786
 787             /* Remove the old instructions */
 788             CS_DelEntries (S, IP, 7);
 789
 790             /* Remember, we had changes */
 791             ++Changes;
 792
 793         }
 794
 795         /* Next entry */
 796         ++I;
 797
 798     }
 799
 800     /* Return the number of changes made */
 801     return Changes;
 802 }
 803
 804
 805
 806 static unsigned OptPtrLoad2 (CodeSeg* S)
 807 /* Search for the sequence:
 808  *
 809  *      adc     xxx
 810  *      pha
 811  *      txa
 812  *      iny
 813  *      adc     yyy
 814  *      tax
 815  *      pla
 816  *      ldy
 817  *      jsr     ldauidx
 818  *
 819  * and replace it by:
 820  *
 821  *      adc     xxx
 822  *      sta     ptr1
 823  *      txa
 824  *      iny
 825  *      adc     yyy
 826  *      sta     ptr1+1
 827  *      ldy
 828  *      ldx     #$00
 829  *      lda     (ptr1),y
 830  */
 831 {
 832     unsigned Changes = 0;
 833
 834     /* Walk over the entries */
 835     unsigned I = 0;
 836     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 837
 838         CodeEntry* L[9];
 839
 840         /* Get next entry */
 841         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
 842
 843         /* Check for the sequence */
 844         if (L[0]->OPC == OP65_ADC               &&
 845             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 8)      &&
 846             L[1]->OPC == OP65_PHA               &&
 847             L[2]->OPC == OP65_TXA               &&
 848             L[3]->OPC == OP65_INY               &&
 849             L[4]->OPC == OP65_ADC               &&
 850             L[5]->OPC == OP65_TAX               &&
 851             L[6]->OPC == OP65_PLA               &&
 852             L[7]->OPC == OP65_LDY               &&
 853             CE_IsCallTo (L[8], "ldauidx")       &&
 854             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 8)) {
 855
 856             CodeEntry* X;
 857
 858             /* Store the low byte and remove the PHA instead */
 859             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
 860             CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 861
 862             /* Store the high byte */
 863             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[4]->LI);
 864             CS_InsertEntry (S, X, I+6);
 865
 866             /* Load high and low byte */
 867             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[6]->LI);
 868             CS_InsertEntry (S, X, I+10);
 869             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[6]->LI);
 870             CS_InsertEntry (S, X, I+11);
 871
 872             /* Delete the old code */
 873             CS_DelEntry (S, I+12);      /* jsr ldauidx */
 874             CS_DelEntry (S, I+8);       /* pla */
 875             CS_DelEntry (S, I+7);       /* tax */
 876             CS_DelEntry (S, I+2);       /* pha */
 877
 878             /* Remember, we had changes */
 879             ++Changes;
 880
 881         }
 882
 883         /* Next entry */
 884         ++I;
 885
 886     }
 887
 888     /* Return the number of changes made */
 889     return Changes;
 890 }
 891
 892
 893
 894 static unsigned OptPtrLoad3 (CodeSeg* S)
 895 /* Search for the sequence:
 896  *
 897  *      lda     #<(label+0)
 898  *      ldx     #>(label+0)
 899  *      clc
 900  *      adc     xxx
 901  *      bcc     L
 902  *      inx
 903  * L:   ldy     #$00
 904  *      jsr     ldauidx
 905  *
 906  * and replace it by:
 907  *
 908  *      ldy     xxx
 909  *      ldx     #$00
 910  *      lda     label,y
 911  */
 912 {
 913     unsigned Changes = 0;
 914
 915     /* Walk over the entries */
 916     unsigned I = 0;
 917     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 918
 919         CodeEntry* L[8];
 920         unsigned Len;
 921
 922         /* Get next entry */
 923         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
 924
 925         /* Check for the sequence */
 926         if (L[0]->OPC == OP65_LDA                            &&
 927             L[0]->AM == AM65_IMM                             &&
 928             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 7)                   &&
 929             L[1]->OPC == OP65_LDX                            &&
 930             L[1]->AM == AM65_IMM                             &&
 931             L[2]->OPC == OP65_CLC                            &&
 932             L[3]->OPC == OP65_ADC                            &&
 933             (L[3]->AM == AM65_ABS || L[3]->AM == AM65_ZP)    &&
 934             (L[4]->OPC == OP65_BCC || L[4]->OPC == OP65_JCC) &&
 935             L[4]->JumpTo != 0                                &&
 936             L[4]->JumpTo->Owner == L[6]                      &&
 937             L[5]->OPC == OP65_INX                            &&
 938             L[6]->OPC == OP65_LDY                            &&
 939             CE_IsKnownImm (L[6], 0)                          &&
 940             CE_IsCallTo (L[7], "ldauidx")                    &&
 941             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 5)                    &&
 942             !CE_HasLabel (L[7])                              &&
 943             /* Check the label last because this is quite costly */
 944             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 3                   &&
 945             L[0]->Arg[0] == '<'                              &&
 946             L[0]->Arg[1] == '('                              &&
 947             strlen (L[1]->Arg) == Len                        &&
 948             L[1]->Arg[0] == '>'                              &&
 949             memcmp (L[0]->Arg+1, L[1]->Arg+1, Len-1) == 0) {
 950
 951             CodeEntry* X;
 952             char* Label;
 953
 954             /* We will create all the new stuff behind the current one so
 955              * we keep the line references.
 956              */
 957             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, L[3]->AM, L[3]->Arg, 0, L[0]->LI);
 958             CS_InsertEntry (S, X, I+8);
 959
 960             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[0]->LI);
 961             CS_InsertEntry (S, X, I+9);
 962
 963             Label = memcpy (xmalloc (Len-2), L[0]->Arg+2, Len-3);
 964             Label[Len-3] = '\0';
 965             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ABSY, Label, 0, L[0]->LI);
 966             CS_InsertEntry (S, X, I+10);
 967             xfree (Label);
 968
 969             /* Remove the old code */
 970             CS_DelEntries (S, I, 8);
 971
 972             /* Remember, we had changes */
 973             ++Changes;
 974
 975         }
 976
 977         /* Next entry */
 978         ++I;
 979
 980     }
 981
 982     /* Return the number of changes made */
 983     return Changes;
 984 }
 985
 986
 987
 988 static unsigned OptPtrLoad4 (CodeSeg* S)
 989 /* Search for the sequence:
 990  *
 991  *      lda     #<(label+0)
 992  *      ldx     #>(label+0)
 993  *      ldy     #$xx
 994  *      clc
 995  *      adc     (sp),y
 996  *      bcc     L
 997  *      inx
 998  * L:   ldy     #$00
 999  *      jsr     ldauidx
1000  *
1001  * and replace it by:
1002  *
1003  *      ldy     #$xx
1004  *      lda     (sp),y
1005  *      tay
1006  *      ldx     #$00
1007  *      lda     label,y
1008  */
1009 {
1010     unsigned Changes = 0;
1011
1012     /* Walk over the entries */
1013     unsigned I = 0;
1014     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1015
1016         CodeEntry* L[9];
1017         unsigned Len;
1018
1019         /* Get next entry */
1020         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1021
1022         /* Check for the sequence */
1023         if (L[0]->OPC == OP65_LDA                            &&
1024             L[0]->AM == AM65_IMM                             &&
1025             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 8)                   &&
1026             L[1]->OPC == OP65_LDX                            &&
1027             L[1]->AM == AM65_IMM                             &&
1028             !CE_HasLabel (L[1])                              &&
1029             L[2]->OPC == OP65_LDY                            &&
1030             CE_IsConstImm (L[2])                             &&
1031             !CE_HasLabel (L[2])                              &&
1032             L[3]->OPC == OP65_CLC                            &&
1033             !CE_HasLabel (L[3])                              &&
1034             L[4]->OPC == OP65_ADC                            &&
1035             L[4]->AM == AM65_ZP_INDY                         &&
1036             !CE_HasLabel (L[4])                              &&
1037             (L[5]->OPC == OP65_BCC || L[5]->OPC == OP65_JCC) &&
1038             L[5]->JumpTo != 0                                &&
1039             L[5]->JumpTo->Owner == L[7]                      &&
1040             !CE_HasLabel (L[5])                              &&
1041             L[6]->OPC == OP65_INX                            &&
1042             !CE_HasLabel (L[6])                              &&
1043             L[7]->OPC == OP65_LDY                            &&
1044             CE_IsKnownImm (L[7], 0)                          &&
1045             CE_IsCallTo (L[8], "ldauidx")                    &&
1046             !CE_HasLabel (L[8])                              &&
1047             /* Check the label last because this is quite costly */
1048             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 3                   &&
1049             L[0]->Arg[0] == '<'                              &&
1050             L[0]->Arg[1] == '('                              &&
1051             strlen (L[1]->Arg) == Len                        &&
1052             L[1]->Arg[0] == '>'                              &&
1053             memcmp (L[0]->Arg+1, L[1]->Arg+1, Len-1) == 0) {
1054
1055             CodeEntry* X;
1056             char* Label;
1057
1058             /* Add the lda */
1059             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[4]->Arg, 0, L[0]->LI);
1060             CS_InsertEntry (S, X, I+3);
1061
1062             /* Add the tay */
1063             X = NewCodeEntry (OP65_TAY, AM65_IMP, 0, 0, L[0]->LI);
1064             CS_InsertEntry (S, X, I+4);
1065
1066             /* Add the ldx */
1067             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[0]->LI);
1068             CS_InsertEntry (S, X, I+5);
1069
1070             /* Add the lda */
1071             Label = memcpy (xmalloc (Len-2), L[0]->Arg+2, Len-3);
1072             Label[Len-3] = '\0';
1073             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ABSY, Label, 0, L[0]->LI);
1074             CS_InsertEntry (S, X, I+6);
1075             xfree (Label);
1076
1077             /* Remove the old code */
1078             CS_DelEntries (S, I, 2);
1079             CS_DelEntries (S, I+5, 6);
1080
1081             /* Remember, we had changes */
1082             ++Changes;
1083
1084         }
1085
1086         /* Next entry */
1087         ++I;
1088
1089     }
1090
1091     /* Return the number of changes made */
1092     return Changes;
1093 }
1094
1095
1096
1097 static unsigned OptPtrLoad5 (CodeSeg* S)
1098 /* Search for the sequence:
1099  *
1100  *      lda     regbank+n
1101  *      ldx     regbank+n+1
1102  *      sta     regsave
1103  *      stx     regsave+1
1104  *      clc
1105  *      adc     #$01
1106  *      bcc     L0005
1107  *      inx
1108  * L:   sta     regbank+n
1109  *      stx     regbank+n+1
1110  *      lda     regsave
1111  *      ldx     regsave+1
1112  *      ldy     #$00
1113  *      jsr     ldauidx
1114  *
1115  * and replace it by:
1116  *
1117  *      ldy     #$00
1118  *      ldx     #$00
1119  *      lda     (regbank+n),y
1120  *      inc     regbank+n
1121  *      bne     L1
1122  *      inc     regbank+n+1
1123  * L1:  tay                     <- only if flags are used
1124  *
1125  * This function must execute before OptPtrLoad5!
1126  *
1127  */
1128 {
1129     unsigned Changes = 0;
1130
1131     /* Walk over the entries */
1132     unsigned I = 0;
1133     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1134
1135         CodeEntry* L[15];
1136         unsigned Len;
1137
1138         /* Get next entry */
1139         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1140
1141         /* Check for the sequence */
1142         if (L[0]->OPC == OP65_LDA                               &&
1143             L[0]->AM == AM65_ZP                                 &&
1144             strncmp (L[0]->Arg, "regbank+", 8) == 0             &&
1145             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 0                      &&
1146             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 14)                     &&
1147             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 7)                       &&
1148             !CS_RangeHasLabel (S, I+9, 5)                       &&
1149             L[1]->OPC == OP65_LDX                               &&
1150             L[1]->AM == AM65_ZP                                 &&
1151             strncmp (L[1]->Arg, L[0]->Arg, Len) == 0            &&
1152             strcmp (L[1]->Arg+Len, "+1") == 0                   &&
1153             L[2]->OPC == OP65_STA                               &&
1154             L[2]->AM == AM65_ZP                                 &&
1155             strcmp (L[2]->Arg, "regsave") == 0                  &&
1156             L[3]->OPC == OP65_STX                               &&
1157             L[3]->AM == AM65_ZP                                 &&
1158             strcmp (L[3]->Arg, "regsave+1") == 0                &&
1159             L[4]->OPC == OP65_CLC                               &&
1160             L[5]->OPC == OP65_ADC                               &&
1161             CE_IsKnownImm (L[5], 1)                             &&
1162             L[6]->OPC == OP65_BCC                               &&
1163             L[6]->JumpTo != 0                                   &&
1164             L[6]->JumpTo->Owner == L[8]                         &&
1165             L[7]->OPC == OP65_INX                               &&
1166             L[8]->OPC == OP65_STA                               &&
1167             L[8]->AM == AM65_ZP                                 &&
1168             strcmp (L[8]->Arg, L[0]->Arg) == 0                  &&
1169             L[9]->OPC == OP65_STX                               &&
1170             L[9]->AM == AM65_ZP                                 &&
1171             strcmp (L[9]->Arg, L[1]->Arg) == 0                  &&
1172             L[10]->OPC == OP65_LDA                              &&
1173             L[10]->AM == AM65_ZP                                &&
1174             strcmp (L[10]->Arg, "regsave") == 0                 &&
1175             L[11]->OPC == OP65_LDX                              &&
1176             L[11]->AM == AM65_ZP                                &&
1177             strcmp (L[11]->Arg, "regsave+1") == 0               &&
1178             L[12]->OPC == OP65_LDY                              &&
1179             CE_IsConstImm (L[12])                               &&
1180             CE_IsCallTo (L[13], "ldauidx")) {
1181
1182             CodeEntry* X;
1183             CodeLabel* Label;
1184
1185             /* Check if the instruction following the sequence uses the flags
1186              * set by the load. If so, insert a test of the value in the
1187              * accumulator.
1188              */
1189             if (CE_UseLoadFlags (L[14])) {
1190                 X = NewCodeEntry (OP65_TAY, AM65_IMP, 0, 0, L[13]->LI);
1191                 CS_InsertEntry (S, X, I+14);
1192             }
1193
1194             /* Attach a label to L[14]. This may be either the just inserted
1195              * instruction, or the one following the sequence.
1196              */
1197             Label = CS_GenLabel (S, L[14]);
1198
1199             /* ldy #$xx */
1200             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, L[12]->Arg, 0, L[12]->LI);
1201             CS_InsertEntry (S, X, I+14);
1202
1203             /* ldx #$xx */
1204             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[13]->LI);
1205             CS_InsertEntry (S, X, I+15);
1206
1207             /* lda (regbank+n),y */
1208             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[0]->Arg, 0, L[13]->LI);
1209             CS_InsertEntry (S, X, I+16);
1210
1211             /* inc regbank+n */
1212             X = NewCodeEntry (OP65_INC, AM65_ZP, L[0]->Arg, 0, L[5]->LI);
1213             CS_InsertEntry (S, X, I+17);
1214
1215             /* bne ... */
1216             X = NewCodeEntry (OP65_BNE, AM65_BRA, Label->Name, Label, L[6]->LI);
1217             CS_InsertEntry (S, X, I+18);
1218
1219             /* inc regbank+n+1 */
1220             X = NewCodeEntry (OP65_INC, AM65_ZP, L[1]->Arg, 0, L[7]->LI);
1221             CS_InsertEntry (S, X, I+19);
1222
1223             /* Delete the old code */
1224             CS_DelEntries (S, I, 14);
1225
1226             /* Remember, we had changes */
1227             ++Changes;
1228
1229         }
1230
1231         /* Next entry */
1232         ++I;
1233
1234     }
1235
1236     /* Return the number of changes made */
1237     return Changes;
1238 }
1239
1240
1241
1242 static unsigned OptPtrLoad6 (CodeSeg* S)
1243 /* Search for the sequence:
1244  *
1245  *      lda     zp
1246  *      ldx     zp+1
1247  *      ldy     xx
1248  *      jsr     ldauidx
1249  *
1250  * and replace it by:
1251  *
1252  *      ldy     xx
1253  *      ldx     #$00
1254  *      lda     (zp),y
1255  */
1256 {
1257     unsigned Changes = 0;
1258
1259     /* Walk over the entries */
1260     unsigned I = 0;
1261     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1262
1263         CodeEntry* L[4];
1264         unsigned Len;
1265
1266         /* Get next entry */
1267         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1268
1269         /* Check for the sequence */
1270         if (L[0]->OPC == OP65_LDA && L[0]->AM == AM65_ZP        &&
1271             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 3)                      &&
1272             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 3)                       &&
1273             L[1]->OPC == OP65_LDX && L[1]->AM == AM65_ZP        &&
1274             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 0                      &&
1275             strncmp (L[0]->Arg, L[1]->Arg, Len) == 0            &&
1276             strcmp (L[1]->Arg + Len, "+1") == 0                 &&
1277             L[2]->OPC == OP65_LDY                               &&
1278             CE_IsCallTo (L[3], "ldauidx")) {
1279
1280             CodeEntry* X;
1281
1282             /* ldx #$00 */
1283             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[3]->LI);
1284             CS_InsertEntry (S, X, I+3);
1285
1286             /* lda (zp),y */
1287             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[0]->Arg, 0, L[3]->LI);
1288             CS_InsertEntry (S, X, I+4);
1289
1290             /* Remove the old code */
1291             CS_DelEntry (S, I+5);
1292             CS_DelEntries (S, I, 2);
1293
1294             /* Remember, we had changes */
1295             ++Changes;
1296
1297         }
1298
1299         /* Next entry */
1300         ++I;
1301
1302     }
1303
1304     /* Return the number of changes made */
1305     return Changes;
1306 }
1307
1308
1309
1310 static unsigned OptPtrLoad7 (CodeSeg* S)
1311 /* Search for the sequence:
1312  *
1313  *      lda     zp
1314  *      ldx     zp+1
1315  *      ldy     xx
1316  *      jsr     ldaxidx
1317  *
1318  * and replace it by:
1319  *
1320  *      ldy     xx
1321  *      lda     (zp),y
1322  *      tax
1323  *      dey
1324  *      lda     (zp),y
1325  */
1326 {
1327     unsigned Changes = 0;
1328
1329     /* Walk over the entries */
1330     unsigned I = 0;
1331     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1332
1333         CodeEntry* L[4];
1334         unsigned Len;
1335
1336         /* Get next entry */
1337         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1338
1339         /* Check for the sequence */
1340         if (L[0]->OPC == OP65_LDA && L[0]->AM == AM65_ZP        &&
1341             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 3)                      &&
1342             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 3)                       &&
1343             L[1]->OPC == OP65_LDX && L[1]->AM == AM65_ZP        &&
1344             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 0                      &&
1345             strncmp (L[0]->Arg, L[1]->Arg, Len) == 0            &&
1346             strcmp (L[1]->Arg + Len, "+1") == 0                 &&
1347             L[2]->OPC == OP65_LDY                               &&
1348             CE_IsCallTo (L[3], "ldaxidx")) {
1349
1350             CodeEntry* X;
1351
1352             /* lda (zp),y */
1353             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[0]->Arg, 0, L[3]->LI);
1354             CS_InsertEntry (S, X, I+4);
1355
1356             /* tax */
1357             X = NewCodeEntry (OP65_TAX, AM65_IMP, 0, 0, L[3]->LI);
1358             CS_InsertEntry (S, X, I+5);
1359
1360             /* dey */
1361             X = NewCodeEntry (OP65_DEY, AM65_IMP, 0, 0, L[3]->LI);
1362             CS_InsertEntry (S, X, I+6);
1363
1364             /* lda (zp),y */
1365             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[0]->Arg, 0, L[3]->LI);
1366             CS_InsertEntry (S, X, I+7);
1367
1368             /* Remove the old code */
1369             CS_DelEntry (S, I+3);
1370             CS_DelEntries (S, I, 2);
1371
1372             /* Remember, we had changes */
1373             ++Changes;
1374
1375         }
1376
1377         /* Next entry */
1378         ++I;
1379
1380     }
1381
1382     /* Return the number of changes made */
1383     return Changes;
1384 }
1385
1386
1387
1388 static unsigned OptPtrLoad8 (CodeSeg* S)
1389 /* Search for the sequence
1390  *
1391  *      ldy     ...
1392  *      jsr     ldauidx
1393  *
1394  * and replace it by:
1395  *
1396  *      ldy     ...
1397  *      stx     ptr1+1
1398  *      sta     ptr1
1399  *      ldx     #$00
1400  *      lda     (ptr1),y
1401  *
1402  * This step must be executed *after* OptPtrLoad1!
1403  */
1404 {
1405     unsigned Changes = 0;
1406
1407     /* Walk over the entries */
1408     unsigned I = 0;
1409     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1410
1411         CodeEntry* L[2];
1412
1413         /* Get next entry */
1414         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1415
1416         /* Check for the sequence */
1417         if (L[0]->OPC == OP65_LDY               &&
1418             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 1)      &&
1419             CE_IsCallTo (L[1], "ldauidx")       &&
1420             !CE_HasLabel (L[1])) {
1421
1422             CodeEntry* X;
1423
1424             /* Store the high byte */
1425             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
1426             CS_InsertEntry (S, X, I+1);
1427
1428             /* Store the low byte */
1429             X = NewCodeEntry (OP65_STX, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[0]->LI);
1430             CS_InsertEntry (S, X, I+2);
1431
1432             /* Delete the call to ldauidx */
1433             CS_DelEntry (S, I+3);
1434
1435             /* Load the high and low byte */
1436             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[0]->LI);
1437             CS_InsertEntry (S, X, I+3);
1438             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[0]->LI);
1439             CS_InsertEntry (S, X, I+4);
1440
1441             /* Remember, we had changes */
1442             ++Changes;
1443
1444         }
1445
1446         /* Next entry */
1447         ++I;
1448
1449     }
1450
1451     /* Return the number of changes made */
1452     return Changes;
1453 }
1454
1455
1456
1457 /*****************************************************************************/
1458 /*                            Decouple operations                            */
1459 /*****************************************************************************/
1460
1461
1462
1463 static unsigned OptDecouple (CodeSeg* S)
1464 /* Decouple operations, that is, do the following replacements:
1465  *
1466  *   dex        -> ldx #imm
1467  *   inx        -> ldx #imm
1468  *   dey        -> ldy #imm
1469  *   iny        -> ldy #imm
1470  *   tax        -> ldx #imm
1471  *   txa        -> lda #imm
1472  *   tay        -> ldy #imm
1473  *   tya        -> lda #imm
1474  *   lda zp     -> lda #imm
1475  *   ldx zp     -> ldx #imm
1476  *   ldy zp     -> ldy #imm
1477  *
1478  * Provided that the register values are known of course.
1479  */
1480 {
1481     unsigned Changes = 0;
1482     unsigned I;
1483
1484     /* Generate register info for the following step */
1485     CS_GenRegInfo (S);
1486
1487     /* Walk over the entries */
1488     I = 0;
1489     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1490
1491         const char* Arg;
1492
1493         /* Get next entry and it's input register values */
1494         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
1495         const RegContents* In = &E->RI->In;
1496
1497         /* Assume we have no replacement */
1498         CodeEntry* X = 0;
1499
1500         /* Check the instruction */
1501         switch (E->OPC) {
1502
1503             case OP65_DEA:
1504                 if (RegValIsKnown (In->RegA)) {
1505                     Arg = MakeHexArg ((In->RegA - 1) & 0xFF);
1506                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1507                 }
1508                 break;
1509
1510             case OP65_DEX:
1511                 if (RegValIsKnown (In->RegX)) {
1512                     Arg = MakeHexArg ((In->RegX - 1) & 0xFF);
1513                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1514                 }
1515                 break;
1516
1517             case OP65_DEY:
1518                 if (RegValIsKnown (In->RegY)) {
1519                     Arg = MakeHexArg ((In->RegY - 1) & 0xFF);
1520                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1521                 }
1522                 break;
1523
1524             case OP65_INA:
1525                 if (RegValIsKnown (In->RegA)) {
1526                     Arg = MakeHexArg ((In->RegA + 1) & 0xFF);
1527                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1528                 }
1529                 break;
1530
1531             case OP65_INX:
1532                 if (RegValIsKnown (In->RegX)) {
1533                     Arg = MakeHexArg ((In->RegX + 1) & 0xFF);
1534                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1535                 }
1536                 break;
1537
1538             case OP65_INY:
1539                 if (RegValIsKnown (In->RegY)) {
1540                     Arg = MakeHexArg ((In->RegY + 1) & 0xFF);
1541                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1542                 }
1543                 break;
1544
1545             case OP65_LDA:
1546                 if (E->AM == AM65_ZP) {
1547                     switch (GetKnownReg (E->Use & REG_ZP, In)) {
1548                         case REG_TMP1:
1549                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
1550                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1551                             break;
1552
1553                         case REG_PTR1_LO:
1554                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
1555                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1556                             break;
1557
1558                         case REG_PTR1_HI:
1559                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
1560                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1561                             break;
1562
1563                         case REG_SREG_LO:
1564                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
1565                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1566                             break;
1567
1568                         case REG_SREG_HI:
1569                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
1570                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1571                             break;
1572                     }
1573                 }
1574                 break;
1575
1576             case OP65_LDX:
1577                 if (E->AM == AM65_ZP) {
1578                     switch (GetKnownReg (E->Use & REG_ZP, In)) {
1579                         case REG_TMP1:
1580                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
1581                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1582                             break;
1583
1584                         case REG_PTR1_LO:
1585                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
1586                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1587                             break;
1588
1589                         case REG_PTR1_HI:
1590                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
1591                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1592                             break;
1593
1594                         case REG_SREG_LO:
1595                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
1596                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1597                             break;
1598
1599                         case REG_SREG_HI:
1600                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
1601                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1602                             break;
1603                     }
1604                 }
1605                 break;
1606
1607             case OP65_LDY:
1608                 if (E->AM == AM65_ZP) {
1609                     switch (GetKnownReg (E->Use, In)) {
1610                         case REG_TMP1:
1611                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
1612                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1613                             break;
1614
1615                         case REG_PTR1_LO:
1616                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
1617                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1618                             break;
1619
1620                         case REG_PTR1_HI:
1621                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
1622                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1623                             break;
1624
1625                         case REG_SREG_LO:
1626                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
1627                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1628                             break;
1629
1630                         case REG_SREG_HI:
1631                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
1632                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1633                             break;
1634                     }
1635                 }
1636                 break;
1637
1638             case OP65_TAX:
1639                 if (E->RI->In.RegA >= 0) {
1640                     Arg = MakeHexArg (In->RegA);
1641                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1642                 }
1643                 break;
1644
1645             case OP65_TAY:
1646                 if (E->RI->In.RegA >= 0) {
1647                     Arg = MakeHexArg (In->RegA);
1648                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1649                 }
1650                 break;
1651
1652             case OP65_TXA:
1653                 if (E->RI->In.RegX >= 0) {
1654                     Arg = MakeHexArg (In->RegX);
1655                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1656                 }
1657                 break;
1658
1659             case OP65_TYA:
1660                 if (E->RI->In.RegY >= 0) {
1661                     Arg = MakeHexArg (In->RegY);
1662                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1663                 }
1664                 break;
1665
1666             default:
1667                 /* Avoid gcc warnings */
1668                 break;
1669
1670         }
1671
1672         /* Insert the replacement if we have one */
1673         if (X) {
1674             CS_InsertEntry (S, X, I+1);
1675             CS_DelEntry (S, I);
1676             ++Changes;
1677         }
1678
1679         /* Next entry */
1680         ++I;
1681
1682     }
1683
1684     /* Free register info */
1685     CS_FreeRegInfo (S);
1686
1687     /* Return the number of changes made */
1688     return Changes;
1689 }
1690
1691
1692
1693 /*****************************************************************************/
1694 /*                              struct OptFunc                               */
1695 /*****************************************************************************/
1696
1697
1698
1699 typedef struct OptFunc OptFunc;
1700 struct OptFunc {
1701     unsigned       (*Func) (CodeSeg*);  /* Optimizer function */
1702     const char*    Name;                /* Name of the function/group */
1703     unsigned       CodeSizeFactor;      /* Code size factor for this opt func */
1704     unsigned long  TotalRuns;           /* Total number of runs */
1705     unsigned long  LastRuns;            /* Last number of runs */
1706     unsigned long  TotalChanges;        /* Total number of changes */
1707     unsigned long  LastChanges;         /* Last number of changes */
1708     char           Disabled;            /* True if function disabled */
1709 };
1710
1711
1712
1713 /*****************************************************************************/
1714 /*                                   Code                                    */
1715 /*****************************************************************************/
1716
1717
1718
1719 /* A list of all the function descriptions */
1720 static OptFunc DOpt65C02BitOps  = { Opt65C02BitOps,  "Opt65C02BitOps",   66, 0, 0, 0, 0, 0 };
1721 static OptFunc DOpt65C02Ind     = { Opt65C02Ind,     "Opt65C02Ind",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1722 static OptFunc DOpt65C02Stores  = { Opt65C02Stores,  "Opt65C02Stores",  100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1723 static OptFunc DOptAdd1         = { OptAdd1,         "OptAdd1",         125, 0, 0, 0, 0, 0 };
1724 static OptFunc DOptAdd2         = { OptAdd2,         "OptAdd2",         200, 0, 0, 0, 0, 0 };
1725 static OptFunc DOptAdd3         = { OptAdd3,         "OptAdd3",          90, 0, 0, 0, 0, 0 };
1726 static OptFunc DOptAdd4         = { OptAdd4,         "OptAdd4",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1727 static OptFunc DOptAdd5         = { OptAdd5,         "OptAdd5",          40, 0, 0, 0, 0, 0 };
1728 static OptFunc DOptBoolTrans    = { OptBoolTrans,    "OptBoolTrans",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1729 static OptFunc DOptBranchDist   = { OptBranchDist,   "OptBranchDist",     0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1730 static OptFunc DOptCmp1         = { OptCmp1,         "OptCmp1",          42, 0, 0, 0, 0, 0 };
1731 static OptFunc DOptCmp2         = { OptCmp2,         "OptCmp2",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
1732 static OptFunc DOptCmp3         = { OptCmp3,         "OptCmp3",          75, 0, 0, 0, 0, 0 };
1733 static OptFunc DOptCmp4         = { OptCmp4,         "OptCmp4",          75, 0, 0, 0, 0, 0 };
1734 static OptFunc DOptCmp5         = { OptCmp5,         "OptCmp5",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1735 static OptFunc DOptCmp6         = { OptCmp6,         "OptCmp6",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1736 static OptFunc DOptCmp7         = { OptCmp7,         "OptCmp7",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
1737 static OptFunc DOptCmp8         = { OptCmp8,         "OptCmp8",          50, 0, 0, 0, 0, 0 };
1738 static OptFunc DOptCondBranches = { OptCondBranches, "OptCondBranches",  80, 0, 0, 0, 0, 0 };
1739 static OptFunc DOptDeadCode     = { OptDeadCode,     "OptDeadCode",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1740 static OptFunc DOptDeadJumps    = { OptDeadJumps,    "OptDeadJumps",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1741 static OptFunc DOptDecouple     = { OptDecouple,     "OptDecouple",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1742 static OptFunc DOptDupLoads     = { OptDupLoads,     "OptDupLoads",       0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1743 static OptFunc DOptJumpCascades = { OptJumpCascades, "OptJumpCascades", 100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1744 static OptFunc DOptJumpTarget   = { OptJumpTarget,   "OptJumpTarget",   100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1745 static OptFunc DOptLoad1        = { OptLoad1,        "OptLoad1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1746 static OptFunc DOptRTS          = { OptRTS,          "OptRTS",          100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1747 static OptFunc DOptRTSJumps1    = { OptRTSJumps1,    "OptRTSJumps1",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1748 static OptFunc DOptRTSJumps2    = { OptRTSJumps2,    "OptRTSJumps2",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1749 static OptFunc DOptNegA1        = { OptNegA1,        "OptNegA1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1750 static OptFunc DOptNegA2        = { OptNegA2,        "OptNegA2",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1751 static OptFunc DOptNegAX1       = { OptNegAX1,       "OptNegAX1",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1752 static OptFunc DOptNegAX2       = { OptNegAX2,       "OptNegAX2",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1753 static OptFunc DOptNegAX3       = { OptNegAX3,       "OptNegAX3",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1754 static OptFunc DOptNegAX4       = { OptNegAX4,       "OptNegAX4",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1755 static OptFunc DOptPrecalc      = { OptPrecalc,      "OptPrecalc",      100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1756 static OptFunc DOptPtrLoad1     = { OptPtrLoad1,     "OptPtrLoad1",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1757 static OptFunc DOptPtrLoad2     = { OptPtrLoad2,     "OptPtrLoad2",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1758 static OptFunc DOptPtrLoad3     = { OptPtrLoad3,     "OptPtrLoad3",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1759 static OptFunc DOptPtrLoad4     = { OptPtrLoad4,     "OptPtrLoad4",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1760 static OptFunc DOptPtrLoad5     = { OptPtrLoad5,     "OptPtrLoad5",      50, 0, 0, 0, 0, 0 };
1761 static OptFunc DOptPtrLoad6     = { OptPtrLoad6,     "OptPtrLoad6",      65, 0, 0, 0, 0, 0 };
1762 static OptFunc DOptPtrLoad7     = { OptPtrLoad7,     "OptPtrLoad7",      86, 0, 0, 0, 0, 0 };
1763 static OptFunc DOptPtrLoad8     = { OptPtrLoad8,     "OptPtrLoad8",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1764 static OptFunc DOptPtrStore1    = { OptPtrStore1,    "OptPtrStore1",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1765 static OptFunc DOptPtrStore2    = { OptPtrStore2,    "OptPtrStore2",     40, 0, 0, 0, 0, 0 };
1766 static OptFunc DOptPush1        = { OptPush1,        "OptPush1",         65, 0, 0, 0, 0, 0 };
1767 static OptFunc DOptPush2        = { OptPush2,        "OptPush2",         50, 0, 0, 0, 0, 0 };
1768 static OptFunc DOptPushPop      = { OptPushPop,      "OptPushPop",        0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1769 static OptFunc DOptShift1       = { OptShift1,       "OptShift1",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1770 static OptFunc DOptShift2       = { OptShift2,       "OptShift2",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1771 static OptFunc DOptShift3       = { OptShift3,       "OptShift3",       110, 0, 0, 0, 0, 0 };
1772 static OptFunc DOptSize1        = { OptSize1,        "OptSize1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1773 static OptFunc DOptSize2        = { OptSize2,        "OptSize2",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1774 static OptFunc DOptStackOps     = { OptStackOps,     "OptStackOps",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1775 static OptFunc DOptStore1       = { OptStore1,       "OptStore1",        70, 0, 0, 0, 0, 0 };
1776 static OptFunc DOptStore2       = { OptStore2,       "OptStore2",       220, 0, 0, 0, 0, 0 };
1777 static OptFunc DOptStore3       = { OptStore3,       "OptStore3",       120, 0, 0, 0, 0, 0 };
1778 static OptFunc DOptStore4       = { OptStore4,       "OptStore4",        50, 0, 0, 0, 0, 0 };
1779 static OptFunc DOptStoreLoad    = { OptStoreLoad,    "OptStoreLoad",      0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1780 static OptFunc DOptSub1         = { OptSub1,         "OptSub1",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1781 static OptFunc DOptSub2         = { OptSub2,         "OptSub2",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1782 static OptFunc DOptTest1        = { OptTest1,        "OptTest1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1783 static OptFunc DOptTransfers1   = { OptTransfers1,   "OptTransfers1",     0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1784 static OptFunc DOptTransfers2   = { OptTransfers2,   "OptTransfers2",    60, 0, 0, 0, 0, 0 };
1785 static OptFunc DOptUnusedLoads  = { OptUnusedLoads,  "OptUnusedLoads",    0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1786 static OptFunc DOptUnusedStores = { OptUnusedStores, "OptUnusedStores",   0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1787
1788
1789 /* Table containing all the steps in alphabetical order */
1790 static OptFunc* OptFuncs[] = {
1791     &DOpt65C02BitOps,
1792     &DOpt65C02Ind,
1793     &DOpt65C02Stores,
1794     &DOptAdd1,
1795     &DOptAdd2,
1796     &DOptAdd3,
1797     &DOptAdd4,
1798     &DOptAdd5,
1799     &DOptBoolTrans,
1800     &DOptBranchDist,
1801     &DOptCmp1,
1802     &DOptCmp2,
1803     &DOptCmp3,
1804     &DOptCmp4,
1805     &DOptCmp5,
1806     &DOptCmp6,
1807     &DOptCmp7,
1808     &DOptCmp8,
1809     &DOptCondBranches,
1810     &DOptDeadCode,
1811     &DOptDeadJumps,
1812     &DOptDecouple,
1813     &DOptDupLoads,
1814     &DOptJumpCascades,
1815     &DOptJumpTarget,
1816     &DOptLoad1,
1817     &DOptNegA1,
1818     &DOptNegA2,
1819     &DOptNegAX1,
1820     &DOptNegAX2,
1821     &DOptNegAX3,
1822     &DOptNegAX4,
1823     &DOptPrecalc,
1824     &DOptPtrLoad1,
1825     &DOptPtrLoad2,
1826     &DOptPtrLoad3,
1827     &DOptPtrLoad4,
1828     &DOptPtrLoad5,
1829     &DOptPtrLoad6,
1830     &DOptPtrLoad7,
1831     &DOptPtrLoad8,
1832     &DOptPtrStore1,
1833     &DOptPtrStore2,
1834     &DOptPush1,
1835     &DOptPush2,
1836     &DOptPushPop,
1837     &DOptRTS,
1838     &DOptRTSJumps1,
1839     &DOptRTSJumps2,
1840     &DOptShift1,
1841     &DOptShift2,
1842     &DOptShift3,
1843     &DOptSize1,
1844     &DOptSize2,
1845     &DOptStackOps,
1846     &DOptStore1,
1847     &DOptStore2,
1848     &DOptStore3,
1849     &DOptStore4,
1850     &DOptStoreLoad,
1851     &DOptSub1,
1852     &DOptSub2,
1853     &DOptTest1,
1854     &DOptTransfers1,
1855     &DOptTransfers2,
1856     &DOptUnusedLoads,
1857     &DOptUnusedStores,
1858 };
1859 #define OPTFUNC_COUNT  (sizeof(OptFuncs) / sizeof(OptFuncs[0]))
1860
1861
1862
1863 static int CmpOptStep (const void* Key, const void* Func)
1864 /* Compare function for bsearch */
1865 {
1866     return strcmp (Key, (*(const OptFunc**)Func)->Name);
1867 }
1868
1869
1870
1871 static OptFunc* FindOptFunc (const char* Name)
1872 /* Find an optimizer step by name in the table and return a pointer. Return
1873  * NULL if no such step is found.
1874  */
1875 {
1876     /* Search for the function in the list */
1877     OptFunc** O = bsearch (Name, OptFuncs, OPTFUNC_COUNT, sizeof (OptFuncs[0]), CmpOptStep);
1878     return O? *O : 0;
1879 }
1880
1881
1882
1883 static OptFunc* GetOptFunc (const char* Name)
1884 /* Find an optimizer step by name in the table and return a pointer. Print an
1885  * error and call AbEnd if not found.
1886  */
1887 {
1888     /* Search for the function in the list */
1889     OptFunc* F = FindOptFunc (Name);
1890     if (F == 0) {
1891         /* Not found */
1892         AbEnd ("Optimization step `%s' not found", Name);
1893     }
1894     return F;
1895 }
1896
1897
1898
1899 void DisableOpt (const char* Name)
1900 /* Disable the optimization with the given name */
1901 {
1902     if (strcmp (Name, "any") == 0) {
1903         unsigned I;
1904         for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
1905             OptFuncs[I]->Disabled = 1;
1906         }
1907     } else {
1908         GetOptFunc(Name)->Disabled = 1;
1909     }
1910 }
1911
1912
1913
1914 void EnableOpt (const char* Name)
1915 /* Enable the optimization with the given name */
1916 {
1917     if (strcmp (Name, "any") == 0) {
1918         unsigned I;
1919         for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
1920             OptFuncs[I]->Disabled = 0;
1921         }
1922     } else {
1923         GetOptFunc(Name)->Disabled = 0;
1924     }
1925 }
1926
1927
1928
1929 void ListOptSteps (FILE* F)
1930 /* List all optimization steps */
1931 {
1932     unsigned I;
1933     for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
1934         fprintf (F, "%s\n", OptFuncs[I]->Name);
1935     }
1936 }
1937
1938
1939
1940 static void ReadOptStats (const char* Name)
1941 /* Read the optimizer statistics file */
1942 {
1943     char Buf [256];
1944     unsigned Lines;
1945
1946     /* Try to open the file */
1947     FILE* F = fopen (Name, "r");
1948     if (F == 0) {
1949         /* Ignore the error */
1950         return;
1951     }
1952
1953     /* Read and parse the lines */
1954     Lines = 0;
1955     while (fgets (Buf, sizeof (Buf), F) != 0) {
1956
1957         char* B;
1958         unsigned Len;
1959         OptFunc* Func;
1960
1961         /* Fields */
1962         char Name[32];
1963         unsigned long  TotalRuns;
1964         unsigned long  TotalChanges;
1965
1966         /* Count lines */
1967         ++Lines;
1968
1969         /* Remove trailing white space including the line terminator */
1970         B = Buf;
1971         Len = strlen (B);
1972         while (Len > 0 && IsSpace (B[Len-1])) {
1973             --Len;
1974         }
1975         B[Len] = '\0';
1976
1977         /* Remove leading whitespace */
1978         while (IsSpace (*B)) {
1979             ++B;
1980         }
1981
1982         /* Check for empty and comment lines */
1983         if (*B == '\0' || *B == ';' || *B == '#') {
1984             continue;
1985         }
1986
1987         /* Parse the line */
1988         if (sscanf (B, "%31s %lu %*u %lu %*u", Name, &TotalRuns, &TotalChanges) != 3) {
1989             /* Syntax error */
1990             continue;
1991         }
1992
1993         /* Search for the optimizer step. */
1994         Func = FindOptFunc (Name);
1995         if (Func == 0) {
1996             /* Not found */
1997             continue;
1998         }
1999
2000         /* Found the step, set the fields */
2001         Func->TotalRuns    = TotalRuns;
2002         Func->TotalChanges = TotalChanges;
2003
2004     }
2005
2006     /* Close the file, ignore errors here. */
2007     fclose (F);
2008 }
2009
2010
2011
2012 static void WriteOptStats (const char* Name)
2013 /* Write the optimizer statistics file */
2014 {
2015     unsigned I;
2016
2017     /* Try to open the file */
2018     FILE* F = fopen (Name, "w");
2019     if (F == 0) {
2020         /* Ignore the error */
2021         return;
2022     }
2023
2024     /* Write a header */
2025     fprintf (F,
2026              "; Optimizer               Total      Last       Total      Last\n"
2027              ";   Step                  Runs       Runs        Chg       Chg\n");
2028
2029
2030     /* Write the data */
2031     for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
2032         const OptFunc* O = OptFuncs[I];
2033         fprintf (F,
2034                  "%-20s %10lu %10lu %10lu %10lu\n",
2035                  O->Name,
2036                  O->TotalRuns,
2037                  O->LastRuns,
2038                  O->TotalChanges,
2039                  O->LastChanges);
2040     }
2041
2042     /* Close the file, ignore errors here. */
2043     fclose (F);
2044 }
2045
2046
2047
2048 static unsigned RunOptFunc (CodeSeg* S, OptFunc* F, unsigned Max)
2049 /* Run one optimizer function Max times or until there are no more changes */
2050 {
2051     unsigned Changes, C;
2052
2053     /* Don't run the function if it is disabled or if it is prohibited by the
2054      * code size factor
2055      */
2056     if (F->Disabled || F->CodeSizeFactor > S->CodeSizeFactor) {
2057         return 0;
2058     }
2059
2060     /* Run this until there are no more changes */
2061     Changes = 0;
2062     do {
2063
2064         /* Run the function */
2065         C = F->Func (S);
2066         Changes += C;
2067
2068         /* Do statistics */
2069         ++F->TotalRuns;
2070         ++F->LastRuns;
2071         F->TotalChanges += C;
2072         F->LastChanges  += C;
2073
2074     } while (--Max && C > 0);
2075
2076     /* Return the number of changes */
2077     return Changes;
2078 }
2079
2080
2081
2082 static unsigned RunOptGroup1 (CodeSeg* S)
2083 /* Run the first group of optimization steps. These steps translate known
2084  * patterns emitted by the code generator into more optimal patterns. Order
2085  * of the steps is important, because some of the steps done earlier cover
2086  * the same patterns as later steps as subpatterns.
2087  */
2088 {
2089     unsigned Changes = 0;
2090
2091     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore1, 1);
2092     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore2, 1);
2093     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad1, 1);
2094     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad2, 1);
2095     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad3, 1);
2096     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad4, 1);
2097     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad5, 1);
2098     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad6, 1);
2099     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad7, 1);
2100     Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX1, 1);
2101     Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX2, 1);
2102     Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX3, 1);
2103     Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX4, 1);
2104     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd1, 1);
2105     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd2, 1);
2106     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd3, 1);
2107     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore4, 1);
2108     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift1, 1);
2109     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift2, 1);
2110     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift3, 1);
2111     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore1, 1);
2112     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore2, 5);
2113     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore3, 5);
2114
2115     /* Return the number of changes */
2116     return Changes;
2117 }
2118
2119
2120
2121 static unsigned RunOptGroup2 (CodeSeg* S)
2122 /* Run one group of optimization steps. This step involves just decoupling
2123  * instructions by replacing them by instructions that do not depend on
2124  * previous instructions. This makes it easier to find instructions that
2125  * aren't used.
2126  */
2127 {
2128     unsigned Changes = 0;
2129
2130     Changes += RunOptFunc (S, &DOptDecouple, 1);
2131
2132     /* Return the number of changes */
2133     return Changes;
2134 }
2135
2136
2137
2138 static unsigned RunOptGroup3 (CodeSeg* S)
2139 /* Run one group of optimization steps. These steps depend on each other,
2140  * that means that one step may allow another step to do additional work,
2141  * so we will repeat the steps as long as we see any changes.
2142  */
2143 {
2144     unsigned Changes, C;
2145
2146     Changes = 0;
2147     do {
2148         C = 0;
2149
2150         C += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad8, 1);
2151         C += RunOptFunc (S, &DOptNegA1, 1);
2152         C += RunOptFunc (S, &DOptNegA2, 1);
2153         C += RunOptFunc (S, &DOptSub1, 1);
2154         C += RunOptFunc (S, &DOptSub2, 1);
2155         C += RunOptFunc (S, &DOptAdd4, 1);
2156         C += RunOptFunc (S, &DOptAdd5, 1);
2157         C += RunOptFunc (S, &DOptStackOps, 1);
2158         C += RunOptFunc (S, &DOptJumpCascades, 1);
2159         C += RunOptFunc (S, &DOptDeadJumps, 1);
2160         C += RunOptFunc (S, &DOptRTS, 1);
2161         C += RunOptFunc (S, &DOptDeadCode, 1);
2162         C += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget, 1);
2163         C += RunOptFunc (S, &DOptCondBranches, 1);
2164         C += RunOptFunc (S, &DOptRTSJumps1, 1);
2165         C += RunOptFunc (S, &DOptBoolTrans, 1);
2166         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp1, 1);
2167         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp2, 1);
2168         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp3, 1);
2169         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp4, 1);
2170         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp5, 1);
2171         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp6, 1);
2172         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp7, 1);
2173         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp8, 1);
2174         C += RunOptFunc (S, &DOptTest1, 1);
2175         C += RunOptFunc (S, &DOptLoad1, 1);
2176         C += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2177         C += RunOptFunc (S, &DOptUnusedStores, 1);
2178         C += RunOptFunc (S, &DOptDupLoads, 1);
2179         C += RunOptFunc (S, &DOptStoreLoad, 1);
2180         C += RunOptFunc (S, &DOptTransfers1, 1);
2181         C += RunOptFunc (S, &DOptPushPop, 1);
2182         C += RunOptFunc (S, &DOptPrecalc, 1);
2183
2184         Changes += C;
2185
2186     } while (C);
2187
2188     /* Return the number of changes */
2189     return Changes;
2190 }
2191
2192
2193
2194 static unsigned RunOptGroup4 (CodeSeg* S)
2195 /* 65C02 specific optimizations. */
2196 {
2197     unsigned Changes = 0;
2198
2199     if (CPUIsets[CPU] & CPU_ISET_65SC02) {
2200         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02BitOps, 1);
2201         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02Ind, 1);
2202         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02Stores, 1);
2203         if (Changes) {
2204             /* The 65C02 replacement codes do often make the use of a register
2205              * value unnecessary, so if we have changes, run another load
2206              * removal pass.
2207              */
2208             Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2209         }
2210     }
2211
2212     /* Return the number of changes */
2213     return Changes;
2214 }
2215
2216
2217
2218 static unsigned RunOptGroup5 (CodeSeg* S)
2219 /* Run another round of pattern replacements. These are done late, since there
2220  * may be better replacements before.
2221  */
2222 {
2223     unsigned Changes = 0;
2224
2225     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPush1, 1);
2226     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPush2, 1);
2227     Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2228     Changes += RunOptFunc (S, &DOptTransfers2, 1);
2229
2230     /* Return the number of changes */
2231     return Changes;
2232 }
2233
2234
2235
2236 static unsigned RunOptGroup6 (CodeSeg* S)
2237 /* The last group of optimization steps. Adjust branches, do size optimizations.
2238  */
2239 {
2240     unsigned Changes = 0;
2241     unsigned C;
2242
2243     if (S->CodeSizeFactor <= 100) {
2244         /* Optimize for size, that is replace operations by shorter ones, even
2245          * if this does hinder further optimizations (no problem since we're
2246          * done soon).
2247          */
2248         C = RunOptFunc (S, &DOptSize1, 1);
2249         if (C) {
2250             Changes += C;
2251             /* Run some optimization passes again, since the size optimizations
2252              * may have opened new oportunities.
2253              */
2254             Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2255             Changes += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget, 5);
2256         }
2257     }
2258     C = RunOptFunc (S, &DOptSize2, 1);
2259     if (C) {
2260         Changes += C;
2261         /* Run some optimization passes again, since the size optimizations
2262          * may have opened new oportunities.
2263          */
2264         Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2265         Changes += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget, 5);
2266     }
2267
2268     /* Adjust branch distances */
2269     Changes += RunOptFunc (S, &DOptBranchDist, 3);
2270
2271     /* Replace conditional branches to RTS. If we had changes, we must run dead
2272      * code elimination again, since the change may have introduced dead code.
2273      */
2274     C = RunOptFunc (S, &DOptRTSJumps2, 1);
2275     Changes += C;
2276     if (C) {
2277         Changes += RunOptFunc (S, &DOptDeadCode, 1);
2278     }
2279
2280     /* Return the number of changes */
2281     return Changes;
2282 }
2283
2284
2285
2286 void RunOpt (CodeSeg* S)
2287 /* Run the optimizer */
2288 {
2289     const char* StatFileName;
2290
2291     /* If we shouldn't run the optimizer, bail out */
2292     if (!S->Optimize) {
2293         return;
2294     }
2295
2296     /* Check if we are requested to write optimizer statistics */
2297     StatFileName = getenv ("CC65_OPTSTATS");
2298     if (StatFileName) {
2299         ReadOptStats (StatFileName);
2300     }
2301
2302     /* Print the name of the function we are working on */
2303     if (S->Func) {
2304         Print (stdout, 1, "Running optimizer for function `%s'\n", S->Func->Name);
2305     } else {
2306         Print (stdout, 1, "Running optimizer for global code segment\n");
2307     }
2308
2309     /* Run groups of optimizations */
2310     RunOptGroup1 (S);
2311     RunOptGroup2 (S);
2312     RunOptGroup3 (S);
2313     RunOptGroup4 (S);
2314     RunOptGroup5 (S);
2315     RunOptGroup6 (S);
2316
2317     /* Write statistics */
2318     if (StatFileName) {
2319         WriteOptStats (StatFileName);
2320     }
2321 }
2322
2323
2324