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

   1 /*****************************************************************************/
   2 /*                                                                           */
   3 /*                                 codeopt.c                                 */
   4 /*                                                                           */
   5 /*                           Optimizer subroutines                           */
   6 /*                                                                           */
   7 /*                                                                           */
   8 /*                                                                           */
   9 /* (C) 2001-2006 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  *      clc
1101  *      adc     xxx
1102  *      bcc     L
1103  *      inx
1104  * L:   ldy     #$00
1105  *      jsr     ldauidx
1106  *
1107  * and replace it by:
1108  *
1109  *      ldy     xxx
1110  *      sta     ptr1
1111  *      stx     ptr1+1
1112  *      ldx     #$00
1113  *      lda     (ptr1),y
1114  */
1115 {
1116     unsigned Changes = 0;
1117
1118     /* Walk over the entries */
1119     unsigned I = 0;
1120     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1121
1122         CodeEntry* L[6];
1123
1124         /* Get next entry */
1125         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1126
1127         /* Check for the sequence */
1128         if (L[0]->OPC == OP65_CLC                            &&
1129             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 5)                   &&
1130             L[1]->OPC == OP65_ADC                            &&
1131             (L[1]->AM == AM65_ABS || L[1]->AM == AM65_ZP || L[1]->AM == AM65_IMM)    &&
1132             (L[2]->OPC == OP65_BCC || L[2]->OPC == OP65_JCC) &&
1133             L[2]->JumpTo != 0                                &&
1134             L[2]->JumpTo->Owner == L[4]                      &&
1135             L[3]->OPC == OP65_INX                            &&
1136             L[4]->OPC == OP65_LDY                            &&
1137             CE_IsKnownImm (L[4], 0)                          &&
1138             CE_IsCallTo (L[5], "ldauidx")                    &&
1139             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 3)                    &&
1140             !CE_HasLabel (L[5])) {
1141
1142             CodeEntry* X;
1143
1144             /* We will create all the new stuff behind the current one so
1145              * we keep the line references.
1146              */
1147             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, L[1]->AM, L[1]->Arg, 0, L[0]->LI);
1148             CS_InsertEntry (S, X, I+6);
1149
1150             /* sta ptr1 */
1151             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
1152             CS_InsertEntry (S, X, I+7);
1153
1154             /* stx ptr1+1 */
1155             X = NewCodeEntry (OP65_STX, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[0]->LI);
1156             CS_InsertEntry (S, X, I+8);
1157
1158             /* ldx #$00 */
1159             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[0]->LI);
1160             CS_InsertEntry (S, X, I+9);
1161
1162             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[0]->LI);
1163             CS_InsertEntry (S, X, I+10);
1164
1165             /* Remove the old code */
1166             CS_DelEntries (S, I, 6);
1167
1168             /* Remember, we had changes */
1169             ++Changes;
1170
1171         }
1172
1173         /* Next entry */
1174         ++I;
1175
1176     }
1177
1178     /* Return the number of changes made */
1179     return Changes;
1180 }
1181
1182
1183
1184 static unsigned OptPtrLoad6 (CodeSeg* S)
1185 /* Search for the sequence:
1186  *
1187  *      lda     regbank+n
1188  *      ldx     regbank+n+1
1189  *      sta     regsave
1190  *      stx     regsave+1
1191  *      clc
1192  *      adc     #$01
1193  *      bcc     L0005
1194  *      inx
1195  * L:   sta     regbank+n
1196  *      stx     regbank+n+1
1197  *      lda     regsave
1198  *      ldx     regsave+1
1199  *      ldy     #$00
1200  *      jsr     ldauidx
1201  *
1202  * and replace it by:
1203  *
1204  *      ldy     #$00
1205  *      ldx     #$00
1206  *      lda     (regbank+n),y
1207  *      inc     regbank+n
1208  *      bne     L1
1209  *      inc     regbank+n+1
1210  * L1:  tay                     <- only if flags are used
1211  *
1212  * This function must execute before OptPtrLoad7!
1213  *
1214  */
1215 {
1216     unsigned Changes = 0;
1217
1218     /* Walk over the entries */
1219     unsigned I = 0;
1220     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1221
1222         CodeEntry* L[15];
1223         unsigned Len;
1224
1225         /* Get next entry */
1226         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1227
1228         /* Check for the sequence */
1229         if (L[0]->OPC == OP65_LDA                               &&
1230             L[0]->AM == AM65_ZP                                 &&
1231             strncmp (L[0]->Arg, "regbank+", 8) == 0             &&
1232             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 0                      &&
1233             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 14)                     &&
1234             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 7)                       &&
1235             !CS_RangeHasLabel (S, I+9, 5)                       &&
1236             L[1]->OPC == OP65_LDX                               &&
1237             L[1]->AM == AM65_ZP                                 &&
1238             strncmp (L[1]->Arg, L[0]->Arg, Len) == 0            &&
1239             strcmp (L[1]->Arg+Len, "+1") == 0                   &&
1240             L[2]->OPC == OP65_STA                               &&
1241             L[2]->AM == AM65_ZP                                 &&
1242             strcmp (L[2]->Arg, "regsave") == 0                  &&
1243             L[3]->OPC == OP65_STX                               &&
1244             L[3]->AM == AM65_ZP                                 &&
1245             strcmp (L[3]->Arg, "regsave+1") == 0                &&
1246             L[4]->OPC == OP65_CLC                               &&
1247             L[5]->OPC == OP65_ADC                               &&
1248             CE_IsKnownImm (L[5], 1)                             &&
1249             L[6]->OPC == OP65_BCC                               &&
1250             L[6]->JumpTo != 0                                   &&
1251             L[6]->JumpTo->Owner == L[8]                         &&
1252             L[7]->OPC == OP65_INX                               &&
1253             L[8]->OPC == OP65_STA                               &&
1254             L[8]->AM == AM65_ZP                                 &&
1255             strcmp (L[8]->Arg, L[0]->Arg) == 0                  &&
1256             L[9]->OPC == OP65_STX                               &&
1257             L[9]->AM == AM65_ZP                                 &&
1258             strcmp (L[9]->Arg, L[1]->Arg) == 0                  &&
1259             L[10]->OPC == OP65_LDA                              &&
1260             L[10]->AM == AM65_ZP                                &&
1261             strcmp (L[10]->Arg, "regsave") == 0                 &&
1262             L[11]->OPC == OP65_LDX                              &&
1263             L[11]->AM == AM65_ZP                                &&
1264             strcmp (L[11]->Arg, "regsave+1") == 0               &&
1265             L[12]->OPC == OP65_LDY                              &&
1266             CE_IsConstImm (L[12])                               &&
1267             CE_IsCallTo (L[13], "ldauidx")) {
1268
1269             CodeEntry* X;
1270             CodeLabel* Label;
1271
1272             /* Check if the instruction following the sequence uses the flags
1273              * set by the load. If so, insert a test of the value in the
1274              * accumulator.
1275              */
1276             if (CE_UseLoadFlags (L[14])) {
1277                 X = NewCodeEntry (OP65_TAY, AM65_IMP, 0, 0, L[13]->LI);
1278                 CS_InsertEntry (S, X, I+14);
1279             }
1280
1281             /* Attach a label to L[14]. This may be either the just inserted
1282              * instruction, or the one following the sequence.
1283              */
1284             Label = CS_GenLabel (S, L[14]);
1285
1286             /* ldy #$xx */
1287             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, L[12]->Arg, 0, L[12]->LI);
1288             CS_InsertEntry (S, X, I+14);
1289
1290             /* ldx #$xx */
1291             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[13]->LI);
1292             CS_InsertEntry (S, X, I+15);
1293
1294             /* lda (regbank+n),y */
1295             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[0]->Arg, 0, L[13]->LI);
1296             CS_InsertEntry (S, X, I+16);
1297
1298             /* inc regbank+n */
1299             X = NewCodeEntry (OP65_INC, AM65_ZP, L[0]->Arg, 0, L[5]->LI);
1300             CS_InsertEntry (S, X, I+17);
1301
1302             /* bne ... */
1303             X = NewCodeEntry (OP65_BNE, AM65_BRA, Label->Name, Label, L[6]->LI);
1304             CS_InsertEntry (S, X, I+18);
1305
1306             /* inc regbank+n+1 */
1307             X = NewCodeEntry (OP65_INC, AM65_ZP, L[1]->Arg, 0, L[7]->LI);
1308             CS_InsertEntry (S, X, I+19);
1309
1310             /* Delete the old code */
1311             CS_DelEntries (S, I, 14);
1312
1313             /* Remember, we had changes */
1314             ++Changes;
1315
1316         }
1317
1318         /* Next entry */
1319         ++I;
1320
1321     }
1322
1323     /* Return the number of changes made */
1324     return Changes;
1325 }
1326
1327
1328
1329 static unsigned OptPtrLoad7 (CodeSeg* S)
1330 /* Search for the sequence:
1331  *
1332  *      lda     zp
1333  *      ldx     zp+1
1334  *      ldy     xx
1335  *      jsr     ldauidx
1336  *
1337  * and replace it by:
1338  *
1339  *      ldy     xx
1340  *      ldx     #$00
1341  *      lda     (zp),y
1342  */
1343 {
1344     unsigned Changes = 0;
1345
1346     /* Walk over the entries */
1347     unsigned I = 0;
1348     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1349
1350         CodeEntry* L[4];
1351         unsigned Len;
1352
1353         /* Get next entry */
1354         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1355
1356         /* Check for the sequence */
1357         if (L[0]->OPC == OP65_LDA && L[0]->AM == AM65_ZP        &&
1358             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 3)                      &&
1359             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 3)                       &&
1360             L[1]->OPC == OP65_LDX && L[1]->AM == AM65_ZP        &&
1361             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 0                      &&
1362             strncmp (L[0]->Arg, L[1]->Arg, Len) == 0            &&
1363             strcmp (L[1]->Arg + Len, "+1") == 0                 &&
1364             L[2]->OPC == OP65_LDY                               &&
1365             CE_IsCallTo (L[3], "ldauidx")) {
1366
1367             CodeEntry* X;
1368
1369             /* ldx #$00 */
1370             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[3]->LI);
1371             CS_InsertEntry (S, X, I+3);
1372
1373             /* lda (zp),y */
1374             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[0]->Arg, 0, L[3]->LI);
1375             CS_InsertEntry (S, X, I+4);
1376
1377             /* Remove the old code */
1378             CS_DelEntry (S, I+5);
1379             CS_DelEntries (S, I, 2);
1380
1381             /* Remember, we had changes */
1382             ++Changes;
1383
1384         }
1385
1386         /* Next entry */
1387         ++I;
1388
1389     }
1390
1391     /* Return the number of changes made */
1392     return Changes;
1393 }
1394
1395
1396
1397 static unsigned OptPtrLoad8 (CodeSeg* S)
1398 /* Search for the sequence:
1399  *
1400  *      lda     zp
1401  *      ldx     zp+1
1402  *      ldy     xx
1403  *      jsr     ldaxidx
1404  *
1405  * and replace it by:
1406  *
1407  *      ldy     xx
1408  *      lda     (zp),y
1409  *      tax
1410  *      dey
1411  *      lda     (zp),y
1412  */
1413 {
1414     unsigned Changes = 0;
1415
1416     /* Walk over the entries */
1417     unsigned I = 0;
1418     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1419
1420         CodeEntry* L[4];
1421         unsigned Len;
1422
1423         /* Get next entry */
1424         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1425
1426         /* Check for the sequence */
1427         if (L[0]->OPC == OP65_LDA && L[0]->AM == AM65_ZP        &&
1428             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 3)                      &&
1429             !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 3)                       &&
1430             L[1]->OPC == OP65_LDX && L[1]->AM == AM65_ZP        &&
1431             (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 0                      &&
1432             strncmp (L[0]->Arg, L[1]->Arg, Len) == 0            &&
1433             strcmp (L[1]->Arg + Len, "+1") == 0                 &&
1434             L[2]->OPC == OP65_LDY                               &&
1435             CE_IsCallTo (L[3], "ldaxidx")) {
1436
1437             CodeEntry* X;
1438
1439             /* lda (zp),y */
1440             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[0]->Arg, 0, L[3]->LI);
1441             CS_InsertEntry (S, X, I+4);
1442
1443             /* tax */
1444             X = NewCodeEntry (OP65_TAX, AM65_IMP, 0, 0, L[3]->LI);
1445             CS_InsertEntry (S, X, I+5);
1446
1447             /* dey */
1448             X = NewCodeEntry (OP65_DEY, AM65_IMP, 0, 0, L[3]->LI);
1449             CS_InsertEntry (S, X, I+6);
1450
1451             /* lda (zp),y */
1452             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[0]->Arg, 0, L[3]->LI);
1453             CS_InsertEntry (S, X, I+7);
1454
1455             /* Remove the old code */
1456             CS_DelEntry (S, I+3);
1457             CS_DelEntries (S, I, 2);
1458
1459             /* Remember, we had changes */
1460             ++Changes;
1461
1462         }
1463
1464         /* Next entry */
1465         ++I;
1466
1467     }
1468
1469     /* Return the number of changes made */
1470     return Changes;
1471 }
1472
1473
1474
1475 static unsigned OptPtrLoad9 (CodeSeg* S)
1476 /* Search for the sequence
1477  *
1478  *      ldy     ...
1479  *      jsr     ldauidx
1480  *
1481  * and replace it by:
1482  *
1483  *      ldy     ...
1484  *      stx     ptr1+1
1485  *      sta     ptr1
1486  *      ldx     #$00
1487  *      lda     (ptr1),y
1488  *
1489  * This step must be executed *after* OptPtrLoad1!
1490  */
1491 {
1492     unsigned Changes = 0;
1493
1494     /* Walk over the entries */
1495     unsigned I = 0;
1496     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1497
1498         CodeEntry* L[2];
1499
1500         /* Get next entry */
1501         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
1502
1503         /* Check for the sequence */
1504         if (L[0]->OPC == OP65_LDY               &&
1505             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 1)      &&
1506             CE_IsCallTo (L[1], "ldauidx")       &&
1507             !CE_HasLabel (L[1])) {
1508
1509             CodeEntry* X;
1510
1511             /* Store the high byte */
1512             X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
1513             CS_InsertEntry (S, X, I+1);
1514
1515             /* Store the low byte */
1516             X = NewCodeEntry (OP65_STX, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[0]->LI);
1517             CS_InsertEntry (S, X, I+2);
1518
1519             /* Delete the call to ldauidx */
1520             CS_DelEntry (S, I+3);
1521
1522             /* Load the high and low byte */
1523             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[0]->LI);
1524             CS_InsertEntry (S, X, I+3);
1525             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[0]->LI);
1526             CS_InsertEntry (S, X, I+4);
1527
1528             /* Remember, we had changes */
1529             ++Changes;
1530
1531         }
1532
1533         /* Next entry */
1534         ++I;
1535
1536     }
1537
1538     /* Return the number of changes made */
1539     return Changes;
1540 }
1541
1542
1543
1544 /*****************************************************************************/
1545 /*                            Decouple operations                            */
1546 /*****************************************************************************/
1547
1548
1549
1550 static unsigned OptDecouple (CodeSeg* S)
1551 /* Decouple operations, that is, do the following replacements:
1552  *
1553  *   dex        -> ldx #imm
1554  *   inx        -> ldx #imm
1555  *   dey        -> ldy #imm
1556  *   iny        -> ldy #imm
1557  *   tax        -> ldx #imm
1558  *   txa        -> lda #imm
1559  *   tay        -> ldy #imm
1560  *   tya        -> lda #imm
1561  *   lda zp     -> lda #imm
1562  *   ldx zp     -> ldx #imm
1563  *   ldy zp     -> ldy #imm
1564  *
1565  * Provided that the register values are known of course.
1566  */
1567 {
1568     unsigned Changes = 0;
1569     unsigned I;
1570
1571     /* Generate register info for the following step */
1572     CS_GenRegInfo (S);
1573
1574     /* Walk over the entries */
1575     I = 0;
1576     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
1577
1578         const char* Arg;
1579
1580         /* Get next entry and it's input register values */
1581         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
1582         const RegContents* In = &E->RI->In;
1583
1584         /* Assume we have no replacement */
1585         CodeEntry* X = 0;
1586
1587         /* Check the instruction */
1588         switch (E->OPC) {
1589
1590             case OP65_DEA:
1591                 if (RegValIsKnown (In->RegA)) {
1592                     Arg = MakeHexArg ((In->RegA - 1) & 0xFF);
1593                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1594                 }
1595                 break;
1596
1597             case OP65_DEX:
1598                 if (RegValIsKnown (In->RegX)) {
1599                     Arg = MakeHexArg ((In->RegX - 1) & 0xFF);
1600                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1601                 }
1602                 break;
1603
1604             case OP65_DEY:
1605                 if (RegValIsKnown (In->RegY)) {
1606                     Arg = MakeHexArg ((In->RegY - 1) & 0xFF);
1607                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1608                 }
1609                 break;
1610
1611             case OP65_INA:
1612                 if (RegValIsKnown (In->RegA)) {
1613                     Arg = MakeHexArg ((In->RegA + 1) & 0xFF);
1614                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1615                 }
1616                 break;
1617
1618             case OP65_INX:
1619                 if (RegValIsKnown (In->RegX)) {
1620                     Arg = MakeHexArg ((In->RegX + 1) & 0xFF);
1621                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1622                 }
1623                 break;
1624
1625             case OP65_INY:
1626                 if (RegValIsKnown (In->RegY)) {
1627                     Arg = MakeHexArg ((In->RegY + 1) & 0xFF);
1628                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1629                 }
1630                 break;
1631
1632             case OP65_LDA:
1633                 if (E->AM == AM65_ZP) {
1634                     switch (GetKnownReg (E->Use & REG_ZP, In)) {
1635                         case REG_TMP1:
1636                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
1637                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1638                             break;
1639
1640                         case REG_PTR1_LO:
1641                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
1642                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1643                             break;
1644
1645                         case REG_PTR1_HI:
1646                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
1647                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1648                             break;
1649
1650                         case REG_SREG_LO:
1651                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
1652                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1653                             break;
1654
1655                         case REG_SREG_HI:
1656                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
1657                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1658                             break;
1659                     }
1660                 }
1661                 break;
1662
1663             case OP65_LDX:
1664                 if (E->AM == AM65_ZP) {
1665                     switch (GetKnownReg (E->Use & REG_ZP, In)) {
1666                         case REG_TMP1:
1667                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
1668                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1669                             break;
1670
1671                         case REG_PTR1_LO:
1672                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
1673                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1674                             break;
1675
1676                         case REG_PTR1_HI:
1677                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
1678                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1679                             break;
1680
1681                         case REG_SREG_LO:
1682                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
1683                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1684                             break;
1685
1686                         case REG_SREG_HI:
1687                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
1688                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1689                             break;
1690                     }
1691                 }
1692                 break;
1693
1694             case OP65_LDY:
1695                 if (E->AM == AM65_ZP) {
1696                     switch (GetKnownReg (E->Use, In)) {
1697                         case REG_TMP1:
1698                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
1699                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1700                             break;
1701
1702                         case REG_PTR1_LO:
1703                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
1704                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1705                             break;
1706
1707                         case REG_PTR1_HI:
1708                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
1709                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1710                             break;
1711
1712                         case REG_SREG_LO:
1713                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
1714                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1715                             break;
1716
1717                         case REG_SREG_HI:
1718                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
1719                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1720                             break;
1721                     }
1722                 }
1723                 break;
1724
1725             case OP65_TAX:
1726                 if (E->RI->In.RegA >= 0) {
1727                     Arg = MakeHexArg (In->RegA);
1728                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1729                 }
1730                 break;
1731
1732             case OP65_TAY:
1733                 if (E->RI->In.RegA >= 0) {
1734                     Arg = MakeHexArg (In->RegA);
1735                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1736                 }
1737                 break;
1738
1739             case OP65_TXA:
1740                 if (E->RI->In.RegX >= 0) {
1741                     Arg = MakeHexArg (In->RegX);
1742                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1743                 }
1744                 break;
1745
1746             case OP65_TYA:
1747                 if (E->RI->In.RegY >= 0) {
1748                     Arg = MakeHexArg (In->RegY);
1749                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
1750                 }
1751                 break;
1752
1753             default:
1754                 /* Avoid gcc warnings */
1755                 break;
1756
1757         }
1758
1759         /* Insert the replacement if we have one */
1760         if (X) {
1761             CS_InsertEntry (S, X, I+1);
1762             CS_DelEntry (S, I);
1763             ++Changes;
1764         }
1765
1766         /* Next entry */
1767         ++I;
1768
1769     }
1770
1771     /* Free register info */
1772     CS_FreeRegInfo (S);
1773
1774     /* Return the number of changes made */
1775     return Changes;
1776 }
1777
1778
1779
1780 /*****************************************************************************/
1781 /*                              struct OptFunc                               */
1782 /*****************************************************************************/
1783
1784
1785
1786 typedef struct OptFunc OptFunc;
1787 struct OptFunc {
1788     unsigned       (*Func) (CodeSeg*);  /* Optimizer function */
1789     const char*    Name;                /* Name of the function/group */
1790     unsigned       CodeSizeFactor;      /* Code size factor for this opt func */
1791     unsigned long  TotalRuns;           /* Total number of runs */
1792     unsigned long  LastRuns;            /* Last number of runs */
1793     unsigned long  TotalChanges;        /* Total number of changes */
1794     unsigned long  LastChanges;         /* Last number of changes */
1795     char           Disabled;            /* True if function disabled */
1796 };
1797
1798
1799
1800 /*****************************************************************************/
1801 /*                                   Code                                    */
1802 /*****************************************************************************/
1803
1804
1805
1806 /* A list of all the function descriptions */
1807 static OptFunc DOpt65C02BitOps  = { Opt65C02BitOps,  "Opt65C02BitOps",   66, 0, 0, 0, 0, 0 };
1808 static OptFunc DOpt65C02Ind     = { Opt65C02Ind,     "Opt65C02Ind",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1809 static OptFunc DOpt65C02Stores  = { Opt65C02Stores,  "Opt65C02Stores",  100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1810 static OptFunc DOptAdd1         = { OptAdd1,         "OptAdd1",         125, 0, 0, 0, 0, 0 };
1811 static OptFunc DOptAdd2         = { OptAdd2,         "OptAdd2",         200, 0, 0, 0, 0, 0 };
1812 static OptFunc DOptAdd3         = { OptAdd3,         "OptAdd3",          65, 0, 0, 0, 0, 0 };
1813 static OptFunc DOptAdd4         = { OptAdd4,         "OptAdd4",          90, 0, 0, 0, 0, 0 };
1814 static OptFunc DOptAdd5         = { OptAdd5,         "OptAdd5",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1815 static OptFunc DOptAdd6         = { OptAdd6,         "OptAdd6",          40, 0, 0, 0, 0, 0 };
1816 static OptFunc DOptBoolTrans    = { OptBoolTrans,    "OptBoolTrans",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1817 static OptFunc DOptBranchDist   = { OptBranchDist,   "OptBranchDist",     0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1818 static OptFunc DOptCmp1         = { OptCmp1,         "OptCmp1",          42, 0, 0, 0, 0, 0 };
1819 static OptFunc DOptCmp2         = { OptCmp2,         "OptCmp2",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
1820 static OptFunc DOptCmp3         = { OptCmp3,         "OptCmp3",          75, 0, 0, 0, 0, 0 };
1821 static OptFunc DOptCmp4         = { OptCmp4,         "OptCmp4",          75, 0, 0, 0, 0, 0 };
1822 static OptFunc DOptCmp5         = { OptCmp5,         "OptCmp5",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1823 static OptFunc DOptCmp6         = { OptCmp6,         "OptCmp6",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1824 static OptFunc DOptCmp7         = { OptCmp7,         "OptCmp7",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
1825 static OptFunc DOptCmp8         = { OptCmp8,         "OptCmp8",          50, 0, 0, 0, 0, 0 };
1826 static OptFunc DOptCondBranches = { OptCondBranches, "OptCondBranches",  80, 0, 0, 0, 0, 0 };
1827 static OptFunc DOptDeadCode     = { OptDeadCode,     "OptDeadCode",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1828 static OptFunc DOptDeadJumps    = { OptDeadJumps,    "OptDeadJumps",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1829 static OptFunc DOptDecouple     = { OptDecouple,     "OptDecouple",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1830 static OptFunc DOptDupLoads     = { OptDupLoads,     "OptDupLoads",       0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1831 static OptFunc DOptJumpCascades = { OptJumpCascades, "OptJumpCascades", 100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1832 static OptFunc DOptJumpTarget   = { OptJumpTarget,   "OptJumpTarget",   100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1833 static OptFunc DOptLoad1        = { OptLoad1,        "OptLoad1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1834 static OptFunc DOptRTS          = { OptRTS,          "OptRTS",          100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1835 static OptFunc DOptRTSJumps1    = { OptRTSJumps1,    "OptRTSJumps1",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1836 static OptFunc DOptRTSJumps2    = { OptRTSJumps2,    "OptRTSJumps2",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1837 static OptFunc DOptNegA1        = { OptNegA1,        "OptNegA1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1838 static OptFunc DOptNegA2        = { OptNegA2,        "OptNegA2",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1839 static OptFunc DOptNegAX1       = { OptNegAX1,       "OptNegAX1",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1840 static OptFunc DOptNegAX2       = { OptNegAX2,       "OptNegAX2",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1841 static OptFunc DOptNegAX3       = { OptNegAX3,       "OptNegAX3",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1842 static OptFunc DOptNegAX4       = { OptNegAX4,       "OptNegAX4",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1843 static OptFunc DOptPrecalc      = { OptPrecalc,      "OptPrecalc",      100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1844 static OptFunc DOptPtrLoad1     = { OptPtrLoad1,     "OptPtrLoad1",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1845 static OptFunc DOptPtrLoad2     = { OptPtrLoad2,     "OptPtrLoad2",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1846 static OptFunc DOptPtrLoad3     = { OptPtrLoad3,     "OptPtrLoad3",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1847 static OptFunc DOptPtrLoad4     = { OptPtrLoad4,     "OptPtrLoad4",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1848 static OptFunc DOptPtrLoad5     = { OptPtrLoad5,     "OptPtrLoad5",      92, 0, 0, 0, 0, 0 };
1849 static OptFunc DOptPtrLoad6     = { OptPtrLoad6,     "OptPtrLoad6",      50, 0, 0, 0, 0, 0 };
1850 static OptFunc DOptPtrLoad7     = { OptPtrLoad7,     "OptPtrLoad7",      65, 0, 0, 0, 0, 0 };
1851 static OptFunc DOptPtrLoad8     = { OptPtrLoad8,     "OptPtrLoad8",      86, 0, 0, 0, 0, 0 };
1852 static OptFunc DOptPtrLoad9     = { OptPtrLoad9,     "OptPtrLoad9",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1853 static OptFunc DOptPtrStore1    = { OptPtrStore1,    "OptPtrStore1",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1854 static OptFunc DOptPtrStore2    = { OptPtrStore2,    "OptPtrStore2",     40, 0, 0, 0, 0, 0 };
1855 static OptFunc DOptPush1        = { OptPush1,        "OptPush1",         65, 0, 0, 0, 0, 0 };
1856 static OptFunc DOptPush2        = { OptPush2,        "OptPush2",         50, 0, 0, 0, 0, 0 };
1857 static OptFunc DOptPushPop      = { OptPushPop,      "OptPushPop",        0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1858 static OptFunc DOptShift1       = { OptShift1,       "OptShift1",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1859 static OptFunc DOptShift2       = { OptShift2,       "OptShift2",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1860 static OptFunc DOptShift3       = { OptShift3,       "OptShift3",       110, 0, 0, 0, 0, 0 };
1861 static OptFunc DOptSize1        = { OptSize1,        "OptSize1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1862 static OptFunc DOptSize2        = { OptSize2,        "OptSize2",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1863 static OptFunc DOptStackOps     = { OptStackOps,     "OptStackOps",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1864 static OptFunc DOptStore1       = { OptStore1,       "OptStore1",        70, 0, 0, 0, 0, 0 };
1865 static OptFunc DOptStore2       = { OptStore2,       "OptStore2",       220, 0, 0, 0, 0, 0 };
1866 static OptFunc DOptStore3       = { OptStore3,       "OptStore3",       120, 0, 0, 0, 0, 0 };
1867 static OptFunc DOptStore4       = { OptStore4,       "OptStore4",        50, 0, 0, 0, 0, 0 };
1868 static OptFunc DOptStoreLoad    = { OptStoreLoad,    "OptStoreLoad",      0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1869 static OptFunc DOptSub1         = { OptSub1,         "OptSub1",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1870 static OptFunc DOptSub2         = { OptSub2,         "OptSub2",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1871 static OptFunc DOptSub3         = { OptSub3,         "OptSub3",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1872 static OptFunc DOptTest1        = { OptTest1,        "OptTest1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
1873 static OptFunc DOptTransfers1   = { OptTransfers1,   "OptTransfers1",     0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1874 static OptFunc DOptTransfers2   = { OptTransfers2,   "OptTransfers2",    60, 0, 0, 0, 0, 0 };
1875 static OptFunc DOptUnusedLoads  = { OptUnusedLoads,  "OptUnusedLoads",    0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1876 static OptFunc DOptUnusedStores = { OptUnusedStores, "OptUnusedStores",   0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1877
1878
1879 /* Table containing all the steps in alphabetical order */
1880 static OptFunc* OptFuncs[] = {
1881     &DOpt65C02BitOps,
1882     &DOpt65C02Ind,
1883     &DOpt65C02Stores,
1884     &DOptAdd1,
1885     &DOptAdd2,
1886     &DOptAdd3,
1887     &DOptAdd4,
1888     &DOptAdd5,
1889     &DOptAdd6,
1890     &DOptBoolTrans,
1891     &DOptBranchDist,
1892     &DOptCmp1,
1893     &DOptCmp2,
1894     &DOptCmp3,
1895     &DOptCmp4,
1896     &DOptCmp5,
1897     &DOptCmp6,
1898     &DOptCmp7,
1899     &DOptCmp8,
1900     &DOptCondBranches,
1901     &DOptDeadCode,
1902     &DOptDeadJumps,
1903     &DOptDecouple,
1904     &DOptDupLoads,
1905     &DOptJumpCascades,
1906     &DOptJumpTarget,
1907     &DOptLoad1,
1908     &DOptNegA1,
1909     &DOptNegA2,
1910     &DOptNegAX1,
1911     &DOptNegAX2,
1912     &DOptNegAX3,
1913     &DOptNegAX4,
1914     &DOptPrecalc,
1915     &DOptPtrLoad1,
1916     &DOptPtrLoad2,
1917     &DOptPtrLoad3,
1918     &DOptPtrLoad4,
1919     &DOptPtrLoad5,
1920     &DOptPtrLoad6,
1921     &DOptPtrLoad7,
1922     &DOptPtrLoad8,
1923     &DOptPtrLoad9,
1924     &DOptPtrStore1,
1925     &DOptPtrStore2,
1926     &DOptPush1,
1927     &DOptPush2,
1928     &DOptPushPop,
1929     &DOptRTS,
1930     &DOptRTSJumps1,
1931     &DOptRTSJumps2,
1932     &DOptShift1,
1933     &DOptShift2,
1934     &DOptShift3,
1935     &DOptSize1,
1936     &DOptSize2,
1937     &DOptStackOps,
1938     &DOptStore1,
1939     &DOptStore2,
1940     &DOptStore3,
1941     &DOptStore4,
1942     &DOptStoreLoad,
1943     &DOptSub1,
1944     &DOptSub2,
1945     &DOptSub3,
1946     &DOptTest1,
1947     &DOptTransfers1,
1948     &DOptTransfers2,
1949     &DOptUnusedLoads,
1950     &DOptUnusedStores,
1951 };
1952 #define OPTFUNC_COUNT  (sizeof(OptFuncs) / sizeof(OptFuncs[0]))
1953
1954
1955
1956 static int CmpOptStep (const void* Key, const void* Func)
1957 /* Compare function for bsearch */
1958 {
1959     return strcmp (Key, (*(const OptFunc**)Func)->Name);
1960 }
1961
1962
1963
1964 static OptFunc* FindOptFunc (const char* Name)
1965 /* Find an optimizer step by name in the table and return a pointer. Return
1966  * NULL if no such step is found.
1967  */
1968 {
1969     /* Search for the function in the list */
1970     OptFunc** O = bsearch (Name, OptFuncs, OPTFUNC_COUNT, sizeof (OptFuncs[0]), CmpOptStep);
1971     return O? *O : 0;
1972 }
1973
1974
1975
1976 static OptFunc* GetOptFunc (const char* Name)
1977 /* Find an optimizer step by name in the table and return a pointer. Print an
1978  * error and call AbEnd if not found.
1979  */
1980 {
1981     /* Search for the function in the list */
1982     OptFunc* F = FindOptFunc (Name);
1983     if (F == 0) {
1984         /* Not found */
1985         AbEnd ("Optimization step `%s' not found", Name);
1986     }
1987     return F;
1988 }
1989
1990
1991
1992 void DisableOpt (const char* Name)
1993 /* Disable the optimization with the given name */
1994 {
1995     if (strcmp (Name, "any") == 0) {
1996         unsigned I;
1997         for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
1998             OptFuncs[I]->Disabled = 1;
1999         }
2000     } else {
2001         GetOptFunc(Name)->Disabled = 1;
2002     }
2003 }
2004
2005
2006
2007 void EnableOpt (const char* Name)
2008 /* Enable the optimization with the given name */
2009 {
2010     if (strcmp (Name, "any") == 0) {
2011         unsigned I;
2012         for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
2013             OptFuncs[I]->Disabled = 0;
2014         }
2015     } else {
2016         GetOptFunc(Name)->Disabled = 0;
2017     }
2018 }
2019
2020
2021
2022 void ListOptSteps (FILE* F)
2023 /* List all optimization steps */
2024 {
2025     unsigned I;
2026     for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
2027         fprintf (F, "%s\n", OptFuncs[I]->Name);
2028     }
2029 }
2030
2031
2032
2033 static void ReadOptStats (const char* Name)
2034 /* Read the optimizer statistics file */
2035 {
2036     char Buf [256];
2037     unsigned Lines;
2038
2039     /* Try to open the file */
2040     FILE* F = fopen (Name, "r");
2041     if (F == 0) {
2042         /* Ignore the error */
2043         return;
2044     }
2045
2046     /* Read and parse the lines */
2047     Lines = 0;
2048     while (fgets (Buf, sizeof (Buf), F) != 0) {
2049
2050         char* B;
2051         unsigned Len;
2052         OptFunc* Func;
2053
2054         /* Fields */
2055         char Name[32];
2056         unsigned long  TotalRuns;
2057         unsigned long  TotalChanges;
2058
2059         /* Count lines */
2060         ++Lines;
2061
2062         /* Remove trailing white space including the line terminator */
2063         B = Buf;
2064         Len = strlen (B);
2065         while (Len > 0 && IsSpace (B[Len-1])) {
2066             --Len;
2067         }
2068         B[Len] = '\0';
2069
2070         /* Remove leading whitespace */
2071         while (IsSpace (*B)) {
2072             ++B;
2073         }
2074
2075         /* Check for empty and comment lines */
2076         if (*B == '\0' || *B == ';' || *B == '#') {
2077             continue;
2078         }
2079
2080         /* Parse the line */
2081         if (sscanf (B, "%31s %lu %*u %lu %*u", Name, &TotalRuns, &TotalChanges) != 3) {
2082             /* Syntax error */
2083             continue;
2084         }
2085
2086         /* Search for the optimizer step. */
2087         Func = FindOptFunc (Name);
2088         if (Func == 0) {
2089             /* Not found */
2090             continue;
2091         }
2092
2093         /* Found the step, set the fields */
2094         Func->TotalRuns    = TotalRuns;
2095         Func->TotalChanges = TotalChanges;
2096
2097     }
2098
2099     /* Close the file, ignore errors here. */
2100     fclose (F);
2101 }
2102
2103
2104
2105 static void WriteOptStats (const char* Name)
2106 /* Write the optimizer statistics file */
2107 {
2108     unsigned I;
2109
2110     /* Try to open the file */
2111     FILE* F = fopen (Name, "w");
2112     if (F == 0) {
2113         /* Ignore the error */
2114         return;
2115     }
2116
2117     /* Write a header */
2118     fprintf (F,
2119              "; Optimizer               Total      Last       Total      Last\n"
2120              ";   Step                  Runs       Runs        Chg       Chg\n");
2121
2122
2123     /* Write the data */
2124     for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
2125         const OptFunc* O = OptFuncs[I];
2126         fprintf (F,
2127                  "%-20s %10lu %10lu %10lu %10lu\n",
2128                  O->Name,
2129                  O->TotalRuns,
2130                  O->LastRuns,
2131                  O->TotalChanges,
2132                  O->LastChanges);
2133     }
2134
2135     /* Close the file, ignore errors here. */
2136     fclose (F);
2137 }
2138
2139
2140
2141 static unsigned RunOptFunc (CodeSeg* S, OptFunc* F, unsigned Max)
2142 /* Run one optimizer function Max times or until there are no more changes */
2143 {
2144     unsigned Changes, C;
2145
2146     /* Don't run the function if it is disabled or if it is prohibited by the
2147      * code size factor
2148      */
2149     if (F->Disabled || F->CodeSizeFactor > S->CodeSizeFactor) {
2150         return 0;
2151     }
2152
2153     /* Run this until there are no more changes */
2154     Changes = 0;
2155     do {
2156
2157         /* Run the function */
2158         C = F->Func (S);
2159         Changes += C;
2160
2161         /* Do statistics */
2162         ++F->TotalRuns;
2163         ++F->LastRuns;
2164         F->TotalChanges += C;
2165         F->LastChanges  += C;
2166
2167     } while (--Max && C > 0);
2168
2169     /* Return the number of changes */
2170     return Changes;
2171 }
2172
2173
2174
2175 static unsigned RunOptGroup1 (CodeSeg* S)
2176 /* Run the first group of optimization steps. These steps translate known
2177  * patterns emitted by the code generator into more optimal patterns. Order
2178  * of the steps is important, because some of the steps done earlier cover
2179  * the same patterns as later steps as subpatterns.
2180  */
2181 {
2182     unsigned Changes = 0;
2183
2184     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore1, 1);
2185     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore2, 1);
2186     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd3, 1);    /* Before OptPtrLoad5! */
2187     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad1, 1);
2188     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad2, 1);
2189     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad3, 1);
2190     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad4, 1);
2191     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad5, 1);
2192     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad6, 1);
2193     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad7, 1);
2194     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad8, 1);
2195     Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX1, 1);
2196     Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX2, 1);
2197     Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX3, 1);
2198     Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX4, 1);
2199     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd1, 1);
2200     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd2, 1);
2201     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd4, 1);
2202     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore4, 1);
2203     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift1, 1);
2204     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift2, 1);
2205     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift3, 1);
2206     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore1, 1);
2207     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore2, 5);
2208     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore3, 5);
2209
2210     /* Return the number of changes */
2211     return Changes;
2212 }
2213
2214
2215
2216 static unsigned RunOptGroup2 (CodeSeg* S)
2217 /* Run one group of optimization steps. This step involves just decoupling
2218  * instructions by replacing them by instructions that do not depend on
2219  * previous instructions. This makes it easier to find instructions that
2220  * aren't used.
2221  */
2222 {
2223     unsigned Changes = 0;
2224
2225     Changes += RunOptFunc (S, &DOptDecouple, 1);
2226
2227     /* Return the number of changes */
2228     return Changes;
2229 }
2230
2231
2232
2233 static unsigned RunOptGroup3 (CodeSeg* S)
2234 /* Run one group of optimization steps. These steps depend on each other,
2235  * that means that one step may allow another step to do additional work,
2236  * so we will repeat the steps as long as we see any changes.
2237  */
2238 {
2239     unsigned Changes, C;
2240
2241     Changes = 0;
2242     do {
2243         C = 0;
2244
2245         C += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad9, 1);
2246         C += RunOptFunc (S, &DOptNegA1, 1);
2247         C += RunOptFunc (S, &DOptNegA2, 1);
2248         C += RunOptFunc (S, &DOptSub1, 1);
2249         C += RunOptFunc (S, &DOptSub2, 1);
2250         C += RunOptFunc (S, &DOptSub3, 1);
2251         C += RunOptFunc (S, &DOptAdd5, 1);
2252         C += RunOptFunc (S, &DOptAdd6, 1);
2253         C += RunOptFunc (S, &DOptStackOps, 1);
2254         C += RunOptFunc (S, &DOptJumpCascades, 1);
2255         C += RunOptFunc (S, &DOptDeadJumps, 1);
2256         C += RunOptFunc (S, &DOptRTS, 1);
2257         C += RunOptFunc (S, &DOptDeadCode, 1);
2258         C += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget, 1);
2259         C += RunOptFunc (S, &DOptCondBranches, 1);
2260         C += RunOptFunc (S, &DOptRTSJumps1, 1);
2261         C += RunOptFunc (S, &DOptBoolTrans, 1);
2262         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp1, 1);
2263         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp2, 1);
2264         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp3, 1);
2265         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp4, 1);
2266         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp5, 1);
2267         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp6, 1);
2268         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp7, 1);
2269         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp8, 1);
2270         C += RunOptFunc (S, &DOptTest1, 1);
2271         C += RunOptFunc (S, &DOptLoad1, 1);
2272         C += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2273         C += RunOptFunc (S, &DOptUnusedStores, 1);
2274         C += RunOptFunc (S, &DOptDupLoads, 1);
2275         C += RunOptFunc (S, &DOptStoreLoad, 1);
2276         C += RunOptFunc (S, &DOptTransfers1, 1);
2277         C += RunOptFunc (S, &DOptPushPop, 1);
2278         C += RunOptFunc (S, &DOptPrecalc, 1);
2279
2280         Changes += C;
2281
2282     } while (C);
2283
2284     /* Return the number of changes */
2285     return Changes;
2286 }
2287
2288
2289
2290 static unsigned RunOptGroup4 (CodeSeg* S)
2291 /* 65C02 specific optimizations. */
2292 {
2293     unsigned Changes = 0;
2294
2295     if (CPUIsets[CPU] & CPU_ISET_65SC02) {
2296         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02BitOps, 1);
2297         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02Ind, 1);
2298         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02Stores, 1);
2299         if (Changes) {
2300             /* The 65C02 replacement codes do often make the use of a register
2301              * value unnecessary, so if we have changes, run another load
2302              * removal pass.
2303              */
2304             Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2305         }
2306     }
2307
2308     /* Return the number of changes */
2309     return Changes;
2310 }
2311
2312
2313
2314 static unsigned RunOptGroup5 (CodeSeg* S)
2315 /* Run another round of pattern replacements. These are done late, since there
2316  * may be better replacements before.
2317  */
2318 {
2319     unsigned Changes = 0;
2320
2321     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPush1, 1);
2322     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPush2, 1);
2323     Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2324     Changes += RunOptFunc (S, &DOptTransfers2, 1);
2325
2326     /* Return the number of changes */
2327     return Changes;
2328 }
2329
2330
2331
2332 static unsigned RunOptGroup6 (CodeSeg* S)
2333 /* The last group of optimization steps. Adjust branches, do size optimizations.
2334  */
2335 {
2336     unsigned Changes = 0;
2337     unsigned C;
2338
2339     if (S->CodeSizeFactor <= 100) {
2340         /* Optimize for size, that is replace operations by shorter ones, even
2341          * if this does hinder further optimizations (no problem since we're
2342          * done soon).
2343          */
2344         C = RunOptFunc (S, &DOptSize1, 1);
2345         if (C) {
2346             Changes += C;
2347             /* Run some optimization passes again, since the size optimizations
2348              * may have opened new oportunities.
2349              */
2350             Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2351             Changes += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget, 5);
2352         }
2353     }
2354     C = RunOptFunc (S, &DOptSize2, 1);
2355     if (C) {
2356         Changes += C;
2357         /* Run some optimization passes again, since the size optimizations
2358          * may have opened new oportunities.
2359          */
2360         Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
2361         Changes += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget, 5);
2362     }
2363
2364     /* Adjust branch distances */
2365     Changes += RunOptFunc (S, &DOptBranchDist, 3);
2366
2367     /* Replace conditional branches to RTS. If we had changes, we must run dead
2368      * code elimination again, since the change may have introduced dead code.
2369      */
2370     C = RunOptFunc (S, &DOptRTSJumps2, 1);
2371     Changes += C;
2372     if (C) {
2373         Changes += RunOptFunc (S, &DOptDeadCode, 1);
2374     }
2375
2376     /* Return the number of changes */
2377     return Changes;
2378 }
2379
2380
2381
2382 void RunOpt (CodeSeg* S)
2383 /* Run the optimizer */
2384 {
2385     const char* StatFileName;
2386
2387     /* If we shouldn't run the optimizer, bail out */
2388     if (!S->Optimize) {
2389         return;
2390     }
2391
2392     /* Check if we are requested to write optimizer statistics */
2393     StatFileName = getenv ("CC65_OPTSTATS");
2394     if (StatFileName) {
2395         ReadOptStats (StatFileName);
2396     }
2397
2398     /* Print the name of the function we are working on */
2399     if (S->Func) {
2400         Print (stdout, 1, "Running optimizer for function `%s'\n", S->Func->Name);
2401     } else {
2402         Print (stdout, 1, "Running optimizer for global code segment\n");
2403     }
2404
2405     /* Run groups of optimizations */
2406     RunOptGroup1 (S);
2407     RunOptGroup2 (S);
2408     RunOptGroup3 (S);
2409     RunOptGroup4 (S);
2410     RunOptGroup5 (S);
2411     RunOptGroup6 (S);
2412
2413     /* Write statistics */
2414     if (StatFileName) {
2415         WriteOptStats (StatFileName);
2416     }
2417 }
2418
2419
2420