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

   1 /*****************************************************************************/
   2 /*                                                                           */
   3 /*                                 codeseg.c                                 */
   4 /*                                                                           */
   5 /*                          Code segment structure                           */
   6 /*                                                                           */
   7 /*                                                                           */
   8 /*                                                                           */
   9 /* (C) 2001      Ullrich von Bassewitz                                       */
  10 /*               Wacholderweg 14                                             */
  11 /*               D-70597 Stuttgart                                           */
  12 /* EMail:        uz@cc65.org                                                 */
  13 /*                                                                           */
  14 /*                                                                           */
  15 /* This software is provided 'as-is', without any expressed or implied       */
  16 /* warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages    */
  17 /* arising from the use of this software.                                    */
  18 /*                                                                           */
  19 /* Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,     */
  20 /* including commercial applications, and to alter it and redistribute it    */
  21 /* freely, subject to the following restrictions:                            */
  22 /*                                                                           */
  23 /* 1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not   */
  24 /*    claim that you wrote the original software. If you use this software   */
  25 /*    in a product, an acknowledgment in the product documentation would be  */
  26 /*    appreciated but is not required.                                       */
  27 /* 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not   */
  28 /*    be misrepresented as being the original software.                      */
  29 /* 3. This notice may not be removed or altered from any source              */
  30 /*    distribution.                                                          */
  31 /*                                                                           */
  32 /*****************************************************************************/
  33
  34
  35
  36 #include <string.h>
  37 #include <ctype.h>
  38
  39 /* common */
  40 #include "chartype.h"
  41 #include "check.h"
  42 #include "global.h"
  43 #include "hashstr.h"
  44 #include "strutil.h"
  45 #include "xmalloc.h"
  46 #include "xsprintf.h"
  47
  48 /* cc65 */
  49 #include "asmlabel.h"
  50 #include "codeent.h"
  51 #include "codeinfo.h"
  52 #include "datatype.h"
  53 #include "error.h"
  54 #include "symentry.h"
  55 #include "codeseg.h"
  56
  57
  58
  59 /*****************************************************************************/
  60 /*                             Helper functions                              */
  61 /*****************************************************************************/
  62
  63
  64
  65 static void CS_MoveLabelsToEntry (CodeSeg* S, CodeEntry* E)
  66 /* Move all labels from the label pool to the given entry and remove them
  67  * from the pool.
  68  */
  69 {
  70     /* Transfer the labels if we have any */
  71     unsigned I;
  72     unsigned LabelCount = CollCount (&S->Labels);
  73     for (I = 0; I < LabelCount; ++I) {
  74
  75         /* Get the label */
  76         CodeLabel* L = CollAt (&S->Labels, I);
  77
  78         /* Attach it to the entry */
  79         CE_AttachLabel (E, L);
  80     }
  81
  82     /* Delete the transfered labels */
  83     CollDeleteAll (&S->Labels);
  84 }
  85
  86
  87
  88 static void CS_MoveLabelsToPool (CodeSeg* S, CodeEntry* E)
  89 /* Move the labels of the code entry E to the label pool of the code segment */
  90 {
  91     unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
  92     while (LabelCount--) {
  93         CodeLabel* L = CE_GetLabel (E, LabelCount);
  94         L->Owner = 0;
  95         CollAppend (&S->Labels, L);
  96     }
  97     CollDeleteAll (&E->Labels);
  98 }
  99
 100
 101
 102 static CodeLabel* CS_FindLabel (CodeSeg* S, const char* Name, unsigned Hash)
 103 /* Find the label with the given name. Return the label or NULL if not found */
 104 {
 105     /* Get the first hash chain entry */
 106     CodeLabel* L = S->LabelHash[Hash];
 107
 108     /* Search the list */
 109     while (L) {
 110         if (strcmp (Name, L->Name) == 0) {
 111             /* Found */
 112             break;
 113         }
 114         L = L->Next;
 115     }
 116     return L;
 117 }
 118
 119
 120
 121 static CodeLabel* CS_NewCodeLabel (CodeSeg* S, const char* Name, unsigned Hash)
 122 /* Create a new label and insert it into the label hash table */
 123 {
 124     /* Create a new label */
 125     CodeLabel* L = NewCodeLabel (Name, Hash);
 126
 127     /* Enter the label into the hash table */
 128     L->Next = S->LabelHash[L->Hash];
 129     S->LabelHash[L->Hash] = L;
 130
 131     /* Return the new label */
 132     return L;
 133 }
 134
 135
 136
 137 static void CS_RemoveLabelFromHash (CodeSeg* S, CodeLabel* L)
 138 /* Remove the given code label from the hash list */
 139 {
 140     /* Get the first entry in the hash chain */
 141     CodeLabel* List = S->LabelHash[L->Hash];
 142     CHECK (List != 0);
 143
 144     /* First, remove the label from the hash chain */
 145     if (List == L) {
 146         /* First entry in hash chain */
 147         S->LabelHash[L->Hash] = L->Next;
 148     } else {
 149         /* Must search through the chain */
 150         while (List->Next != L) {
 151             /* If we've reached the end of the chain, something is *really* wrong */
 152             CHECK (List->Next != 0);
 153             /* Next entry */
 154             List = List->Next;
 155         }
 156         /* The next entry is the one, we have been searching for */
 157         List->Next = L->Next;
 158     }
 159 }
 160
 161
 162
 163 /*****************************************************************************/
 164 /*                    Functions for parsing instructions                     */
 165 /*****************************************************************************/
 166
 167
 168
 169 static const char* SkipSpace (const char* S)
 170 /* Skip white space and return an updated pointer */
 171 {
 172     while (IsSpace (*S)) {
 173         ++S;
 174     }
 175     return S;
 176 }
 177
 178
 179
 180 static const char* ReadToken (const char* L, const char* Term,
 181                               char* Buf, unsigned BufSize)
 182 /* Read the next token into Buf, return the updated line pointer. The
 183  * token is terminated by one of the characters given in term.
 184  */
 185 {
 186     /* Read/copy the token */
 187     unsigned I = 0;
 188     unsigned ParenCount = 0;
 189     while (*L && (ParenCount > 0 || strchr (Term, *L) == 0)) {
 190         if (I < BufSize-1) {
 191             Buf[I++] = *L;
 192         }
 193         if (*L == ')') {
 194             --ParenCount;
 195         } else if (*L == '(') {
 196             ++ParenCount;
 197         }
 198         ++L;
 199     }
 200
 201     /* Terminate the buffer contents */
 202     Buf[I] = '\0';
 203
 204     /* Return the updated line pointer */
 205     return L;
 206 }
 207
 208
 209
 210 static CodeEntry* ParseInsn (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* L)
 211 /* Parse an instruction nnd generate a code entry from it. If the line contains
 212  * errors, output an error message and return NULL.
 213  * For simplicity, we don't accept the broad range of input a "real" assembler
 214  * does. The instruction and the argument are expected to be separated by
 215  * white space, for example.
 216  */
 217 {
 218     char                Mnemo[16];
 219     const OPCDesc*      OPC;
 220     am_t                AM = 0;         /* Initialize to keep gcc silent */
 221     char                Arg[64];
 222     char                Reg;
 223     CodeEntry*          E;
 224     CodeLabel*          Label;
 225
 226     /* Mnemonic */
 227     L = ReadToken (L, " \t", Mnemo, sizeof (Mnemo));
 228
 229     /* Try to find the opcode description for the mnemonic */
 230     OPC = FindOP65 (Mnemo);
 231
 232     /* If we didn't find the opcode, print an error and bail out */
 233     if (OPC == 0) {
 234         Error ("ASM code error: %s is not a valid mnemonic", Mnemo);
 235         return 0;
 236     }
 237
 238     /* Skip separator white space */
 239     L = SkipSpace (L);
 240
 241     /* Get the addressing mode */
 242     Arg[0] = '\0';
 243     switch (*L) {
 244
 245         case '\0':
 246             /* Implicit */
 247             AM = AM65_IMP;
 248             break;
 249
 250         case '#':
 251             /* Immidiate */
 252             StrCopy (Arg, sizeof (Arg), L+1);
 253             AM = AM65_IMM;
 254             break;
 255
 256         case '(':
 257             /* Indirect */
 258             L = ReadToken (L+1, ",)", Arg, sizeof (Arg));
 259
 260             /* Check for errors */
 261             if (*L == '\0') {
 262                 Error ("ASM code error: syntax error");
 263                 return 0;
 264             }
 265
 266             /* Check the different indirect modes */
 267             if (*L == ',') {
 268                 /* Expect zp x indirect */
 269                 L = SkipSpace (L+1);
 270                 if (toupper (*L) != 'X') {
 271                     Error ("ASM code error: `X' expected");
 272                     return 0;
 273                 }
 274                 L = SkipSpace (L+1);
 275                 if (*L != ')') {
 276                     Error ("ASM code error: `)' expected");
 277                     return 0;
 278                 }
 279                 L = SkipSpace (L+1);
 280                 if (*L != '\0') {
 281                     Error ("ASM code error: syntax error");
 282                     return 0;
 283                 }
 284                 AM = AM65_ZPX_IND;
 285             } else if (*L == ')') {
 286                 /* zp indirect or zp indirect, y */
 287                 L = SkipSpace (L+1);
 288                 if (*L == ',') {
 289                     L = SkipSpace (L+1);
 290                     if (toupper (*L) != 'Y') {
 291                         Error ("ASM code error: `Y' expected");
 292                         return 0;
 293                     }
 294                     L = SkipSpace (L+1);
 295                     if (*L != '\0') {
 296                         Error ("ASM code error: syntax error");
 297                         return 0;
 298                     }
 299                     AM = AM65_ZP_INDY;
 300                 } else if (*L == '\0') {
 301                     AM = AM65_ZP_IND;
 302                 } else {
 303                     Error ("ASM code error: syntax error");
 304                     return 0;
 305                 }
 306             }
 307             break;
 308
 309         case 'a':
 310         case 'A':
 311             /* Accumulator? */
 312             if (L[1] == '\0') {
 313                 AM = AM65_ACC;
 314                 break;
 315             }
 316             /* FALLTHROUGH */
 317
 318         default:
 319             /* Absolute, maybe indexed */
 320             L = ReadToken (L, ",", Arg, sizeof (Arg));
 321             if (*L == '\0') {
 322                 /* Absolute, zeropage or branch */
 323                 if ((OPC->Info & OF_BRA) != 0) {
 324                     /* Branch */
 325                     AM = AM65_BRA;
 326                 } else if (IsZPName (Arg, 0)) {
 327                     AM = AM65_ZP;
 328                 } else {
 329                     AM = AM65_ABS;
 330                 }
 331             } else if (*L == ',') {
 332                 /* Indexed */
 333                 L = SkipSpace (L+1);
 334                 if (*L == '\0') {
 335                     Error ("ASM code error: syntax error");
 336                     return 0;
 337                 } else {
 338                     Reg = toupper (*L);
 339                     L = SkipSpace (L+1);
 340                     if (Reg == 'X') {
 341                         if (IsZPName (Arg, 0)) {
 342                             AM = AM65_ZPX;
 343                         } else {
 344                             AM = AM65_ABSX;
 345                         }
 346                     } else if (Reg == 'Y') {
 347                         AM = AM65_ABSY;
 348                     } else {
 349                         Error ("ASM code error: syntax error");
 350                         return 0;
 351                     }
 352                     if (*L != '\0') {
 353                         Error ("ASM code error: syntax error");
 354                         return 0;
 355                     }
 356                 }
 357             }
 358             break;
 359
 360     }
 361
 362     /* If the instruction is a branch, check for the label and generate it
 363      * if it does not exist. Ignore anything but local labels here.
 364      */
 365     Label = 0;
 366     if (AM == AM65_BRA && Arg[0] == 'L') {
 367
 368         /* Generate the hash over the label, then search for the label */
 369         unsigned Hash = HashStr (Arg) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 370         Label = CS_FindLabel (S, Arg, Hash);
 371
 372         /* If we don't have the label, it's a forward ref - create it */
 373         if (Label == 0) {
 374             /* Generate a new label */
 375             Label = CS_NewCodeLabel (S, Arg, Hash);
 376         }
 377     }
 378
 379     /* We do now have the addressing mode in AM. Allocate a new CodeEntry
 380      * structure and initialize it.
 381      */
 382     E = NewCodeEntry (OPC->OPC, AM, Arg, Label, LI);
 383
 384     /* Return the new code entry */
 385     return E;
 386 }
 387
 388
 389
 390 /*****************************************************************************/
 391 /*                                   Code                                    */
 392 /*****************************************************************************/
 393
 394
 395
 396 CodeSeg* NewCodeSeg (const char* SegName, SymEntry* Func)
 397 /* Create a new code segment, initialize and return it */
 398 {
 399     unsigned I;
 400     const type* RetType;
 401
 402     /* Allocate memory */
 403     CodeSeg* S = xmalloc (sizeof (CodeSeg));
 404
 405     /* Initialize the fields */
 406     S->SegName  = xstrdup (SegName);
 407     S->Func     = Func;
 408     InitCollection (&S->Entries);
 409     InitCollection (&S->Labels);
 410     for (I = 0; I < sizeof(S->LabelHash) / sizeof(S->LabelHash[0]); ++I) {
 411         S->LabelHash[I] = 0;
 412     }
 413
 414     /* If we have a function given, get the return type of the function.
 415      * Assume ANY return type besides void will use the A and X registers.
 416      */
 417     RetType = GetFuncReturn (Func->Type);
 418     if (S->Func && !IsTypeVoid (RetType)) {
 419         if (SizeOf (RetType) == SizeOf (type_long)) {
 420             S->ExitRegs = REG_EAX;
 421         } else {
 422             S->ExitRegs = REG_AX;
 423         }
 424     } else {
 425         S->ExitRegs = REG_NONE;
 426     }
 427
 428     /* Return the new struct */
 429     return S;
 430 }
 431
 432
 433
 434 void CS_AddEntry (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 435 /* Add an entry to the given code segment */
 436 {
 437     /* Transfer the labels if we have any */
 438     CS_MoveLabelsToEntry (S, E);
 439
 440     /* Add the entry to the list of code entries in this segment */
 441     CollAppend (&S->Entries, E);
 442 }
 443
 444
 445
 446 void CS_AddVLine (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* Format, va_list ap)
 447 /* Add a line to the given code segment */
 448 {
 449     const char* L;
 450     CodeEntry*  E;
 451     char        Token[64];
 452
 453     /* Format the line */
 454     char Buf [256];
 455     xvsprintf (Buf, sizeof (Buf), Format, ap);
 456
 457     /* Skip whitespace */
 458     L = SkipSpace (Buf);
 459
 460     /* Check which type of instruction we have */
 461     E = 0;      /* Assume no insn created */
 462     switch (*L) {
 463
 464         case '\0':
 465             /* Empty line, just ignore it */
 466             break;
 467
 468         case ';':
 469             /* Comment or hint, ignore it for now */
 470             break;
 471
 472         case '.':
 473             /* Control instruction */
 474             ReadToken (L, " \t", Token, sizeof (Token));
 475             Error ("ASM code error: Pseudo instruction `%s' not supported", Token);
 476             break;
 477
 478         default:
 479             E = ParseInsn (S, LI, L);
 480             break;
 481     }
 482
 483     /* If we have a code entry, transfer the labels and insert it */
 484     if (E) {
 485         CS_AddEntry (S, E);
 486     }
 487 }
 488
 489
 490
 491 void CS_AddLine (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* Format, ...)
 492 /* Add a line to the given code segment */
 493 {
 494     va_list ap;
 495     va_start (ap, Format);
 496     CS_AddVLine (S, LI, Format, ap);
 497     va_end (ap);
 498 }
 499
 500
 501
 502 void CS_InsertEntry (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E, unsigned Index)
 503 /* Insert the code entry at the index given. Following code entries will be
 504  * moved to slots with higher indices.
 505  */
 506 {
 507     /* Insert the entry into the collection */
 508     CollInsert (&S->Entries, E, Index);
 509 }
 510
 511
 512
 513 void CS_DelEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 514 /* Delete an entry from the code segment. This includes moving any associated
 515  * labels, removing references to labels and even removing the referenced labels
 516  * if the reference count drops to zero.
 517  */
 518 {
 519     /* Get the code entry for the given index */
 520     CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, Index);
 521
 522     /* If the entry has a labels, we have to move this label to the next insn.
 523      * If there is no next insn, move the label into the code segement label
 524      * pool. The operation is further complicated by the fact that the next
 525      * insn may already have a label. In that case change all reference to
 526      * this label and delete the label instead of moving it.
 527      */
 528     unsigned Count = CE_GetLabelCount (E);
 529     if (Count > 0) {
 530
 531         /* The instruction has labels attached. Check if there is a next
 532          * instruction.
 533          */
 534         if (Index == CS_GetEntryCount (S)-1) {
 535
 536             /* No next instruction, move to the codeseg label pool */
 537             CS_MoveLabelsToPool (S, E);
 538
 539         } else {
 540
 541             /* There is a next insn, get it */
 542             CodeEntry* N = CS_GetEntry (S, Index+1);
 543
 544             /* Move labels to the next entry */
 545             CS_MoveLabels (S, E, N);
 546
 547         }
 548     }
 549
 550     /* If this insn references a label, remove the reference. And, if the
 551      * the reference count for this label drops to zero, remove this label.
 552      */
 553     if (E->JumpTo) {
 554         /* Remove the reference */
 555         CS_RemoveLabelRef (S, E);
 556     }
 557
 558     /* Delete the pointer to the insn */
 559     CollDelete (&S->Entries, Index);
 560
 561     /* Delete the instruction itself */
 562     FreeCodeEntry (E);
 563 }
 564
 565
 566
 567 void CS_DelEntries (CodeSeg* S, unsigned Start, unsigned Count)
 568 /* Delete a range of code entries. This includes removing references to labels,
 569  * labels attached to the entries and so on.
 570  */
 571 {
 572     /* Start deleting the entries from the rear, because this involves less
 573      * memory moving.
 574      */
 575     while (Count--) {
 576         CS_DelEntry (S, Start + Count);
 577     }
 578 }
 579
 580
 581
 582 void CS_MoveEntries (CodeSeg* S, unsigned Start, unsigned Count, unsigned NewPos)
 583 /* Move a range of entries from one position to another. Start is the index
 584  * of the first entry to move, Count is the number of entries and NewPos is
 585  * the index of the target entry. The entry with the index Start will later
 586  * have the index NewPos. All entries with indices NewPos and above are
 587  * moved to higher indices. If the code block is moved to the end of the
 588  * current code, and if pending labels exist, these labels will get attached
 589  * to the first instruction of the moved block (the first one after the
 590  * current code end)
 591  */
 592 {
 593     /* If NewPos is at the end of the code segment, move any labels from the
 594      * label pool to the first instruction of the moved range.
 595      */
 596     if (NewPos == CS_GetEntryCount (S)) {
 597         CS_MoveLabelsToEntry (S, CS_GetEntry (S, Start));
 598     }
 599
 600     /* Move the code block to the destination */
 601     CollMoveMultiple (&S->Entries, Start, Count, NewPos);
 602 }
 603
 604
 605
 606 struct CodeEntry* CS_GetPrevEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 607 /* Get the code entry preceeding the one with the index Index. If there is no
 608  * preceeding code entry, return NULL.
 609  */
 610 {
 611     if (Index == 0) {
 612         /* This is the first entry */
 613         return 0;
 614     } else {
 615         /* Previous entry available */
 616         return CollAtUnchecked (&S->Entries, Index-1);
 617     }
 618 }
 619
 620
 621
 622 struct CodeEntry* CS_GetNextEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 623 /* Get the code entry following the one with the index Index. If there is no
 624  * following code entry, return NULL.
 625  */
 626 {
 627     if (Index >= CollCount (&S->Entries)-1) {
 628         /* This is the last entry */
 629         return 0;
 630     } else {
 631         /* Code entries left */
 632         return CollAtUnchecked (&S->Entries, Index+1);
 633     }
 634 }
 635
 636
 637
 638 int CS_GetEntries (CodeSeg* S, struct CodeEntry** List,
 639                    unsigned Start, unsigned Count)
 640 /* Get Count code entries into List starting at index start. Return true if
 641  * we got the lines, return false if not enough lines were available.
 642  */
 643 {
 644     /* Check if enough entries are available */
 645     if (Start + Count > CollCount (&S->Entries)) {
 646         return 0;
 647     }
 648
 649     /* Copy the entries */
 650     while (Count--) {
 651         *List++ = CollAtUnchecked (&S->Entries, Start++);
 652     }
 653
 654     /* We have the entries */
 655     return 1;
 656 }
 657
 658
 659
 660 unsigned CS_GetEntryIndex (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 661 /* Return the index of a code entry */
 662 {
 663     int Index = CollIndex (&S->Entries, E);
 664     CHECK (Index >= 0);
 665     return Index;
 666 }
 667
 668
 669
 670 CodeLabel* CS_AddLabel (CodeSeg* S, const char* Name)
 671 /* Add a code label for the next instruction to follow */
 672 {
 673     /* Calculate the hash from the name */
 674     unsigned Hash = HashStr (Name) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 675
 676     /* Try to find the code label if it does already exist */
 677     CodeLabel* L = CS_FindLabel (S, Name, Hash);
 678
 679     /* Did we find it? */
 680     if (L) {
 681         /* We found it - be sure it does not already have an owner */
 682         CHECK (L->Owner == 0);
 683     } else {
 684         /* Not found - create a new one */
 685         L = CS_NewCodeLabel (S, Name, Hash);
 686     }
 687
 688     /* Safety. This call is quite costly, but safety is better */
 689     if (CollIndex (&S->Labels, L) >= 0) {
 690         Internal ("AddCodeLabel: Label `%s' already defined", Name);
 691     }
 692
 693     /* We do now have a valid label. Remember it for later */
 694     CollAppend (&S->Labels, L);
 695
 696     /* Return the label */
 697     return L;
 698 }
 699
 700
 701
 702 CodeLabel* CS_GenLabel (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 703 /* If the code entry E does already have a label, return it. Otherwise
 704  * create a new label, attach it to E and return it.
 705  */
 706 {
 707     CodeLabel* L;
 708
 709     if (CE_HasLabel (E)) {
 710
 711         /* Get the label from this entry */
 712         L = CE_GetLabel (E, 0);
 713
 714     } else {
 715
 716         /* Get a new name */
 717         const char* Name = LocalLabelName (GetLocalLabel ());
 718
 719         /* Generate the hash over the name */
 720         unsigned Hash = HashStr (Name) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 721
 722         /* Create a new label */
 723         L = CS_NewCodeLabel (S, Name, Hash);
 724
 725         /* Attach this label to the code entry */
 726         CE_AttachLabel (E, L);
 727
 728     }
 729
 730     /* Return the label */
 731     return L;
 732 }
 733
 734
 735
 736 void CS_DelLabel (CodeSeg* S, CodeLabel* L)
 737 /* Remove references from this label and delete it. */
 738 {
 739     unsigned Count, I;
 740
 741     /* First, remove the label from the hash chain */
 742     CS_RemoveLabelFromHash (S, L);
 743
 744     /* Remove references from insns jumping to this label */
 745     Count = CollCount (&L->JumpFrom);
 746     for (I = 0; I < Count; ++I) {
 747         /* Get the insn referencing this label */
 748         CodeEntry* E = CollAt (&L->JumpFrom, I);
 749         /* Remove the reference */
 750         E->JumpTo = 0;
 751     }
 752     CollDeleteAll (&L->JumpFrom);
 753
 754     /* Remove the reference to the owning instruction if it has one. The
 755      * function may be called for a label without an owner when deleting
 756      * unfinished parts of the code. This is unfortunate since it allows
 757      * errors to slip through.
 758      */
 759     if (L->Owner) {
 760         CollDeleteItem (&L->Owner->Labels, L);
 761     }
 762
 763     /* All references removed, delete the label itself */
 764     FreeCodeLabel (L);
 765 }
 766
 767
 768
 769 void CS_MergeLabels (CodeSeg* S)
 770 /* Merge code labels. That means: For each instruction, remove all labels but
 771  * one and adjust references accordingly.
 772  */
 773 {
 774     unsigned I;
 775
 776     /* Walk over all code entries */
 777     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
 778
 779         CodeLabel* RefLab;
 780         unsigned   J;
 781
 782         /* Get a pointer to the next entry */
 783         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 784
 785         /* If this entry has zero labels, continue with the next one */
 786         unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
 787         if (LabelCount == 0) {
 788             continue;
 789         }
 790
 791         /* We have at least one label. Use the first one as reference label. */
 792         RefLab = CE_GetLabel (E, 0);
 793
 794         /* Walk through the remaining labels and change references to these
 795          * labels to a reference to the one and only label. Delete the labels
 796          * that are no longer used. To increase performance, walk backwards
 797          * through the list.
 798          */
 799         for (J = LabelCount-1; J >= 1; --J) {
 800
 801             /* Get the next label */
 802             CodeLabel* L = CE_GetLabel (E, J);
 803
 804             /* Move all references from this label to the reference label */
 805             CL_MoveRefs (L, RefLab);
 806
 807             /* Remove the label completely. */
 808             CS_DelLabel (S, L);
 809         }
 810
 811         /* The reference label is the only remaining label. Check if there
 812          * are any references to this label, and delete it if this is not
 813          * the case.
 814          */
 815         if (CollCount (&RefLab->JumpFrom) == 0) {
 816             /* Delete the label */
 817             CS_DelLabel (S, RefLab);
 818         }
 819     }
 820 }
 821
 822
 823
 824 void CS_MoveLabels (CodeSeg* S, struct CodeEntry* Old, struct CodeEntry* New)
 825 /* Move all labels from Old to New. The routine will move the labels itself
 826  * if New does not have any labels, and move references if there is at least
 827  * a label for new. If references are moved, the old label is deleted
 828  * afterwards.
 829  */
 830 {
 831     /* Get the number of labels to move */
 832     unsigned OldLabelCount = CE_GetLabelCount (Old);
 833
 834     /* Does the new entry have itself a label? */
 835     if (CE_HasLabel (New)) {
 836
 837         /* The new entry does already have a label - move references */
 838         CodeLabel* NewLabel = CE_GetLabel (New, 0);
 839         while (OldLabelCount--) {
 840
 841             /* Get the next label */
 842             CodeLabel* OldLabel = CE_GetLabel (Old, OldLabelCount);
 843
 844             /* Move references */
 845             CL_MoveRefs (OldLabel, NewLabel);
 846
 847             /* Delete the label */
 848             CS_DelLabel (S, OldLabel);
 849
 850         }
 851
 852     } else {
 853
 854         /* The new entry does not have a label, just move them */
 855         while (OldLabelCount--) {
 856
 857             /* Move the label to the new entry */
 858             CE_MoveLabel (CE_GetLabel (Old, OldLabelCount), New);
 859
 860         }
 861
 862     }
 863 }
 864
 865
 866
 867 void CS_RemoveLabelRef (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 868 /* Remove the reference between E and the label it jumps to. The reference
 869  * will be removed on both sides and E->JumpTo will be 0 after that. If
 870  * the reference was the only one for the label, the label will get
 871  * deleted.
 872  */
 873 {
 874     /* Get a pointer to the label and make sure it exists */
 875     CodeLabel* L = E->JumpTo;
 876     CHECK (L != 0);
 877
 878     /* Delete the entry from the label */
 879     CollDeleteItem (&L->JumpFrom, E);
 880
 881     /* The entry jumps no longer to L */
 882     E->JumpTo = 0;
 883
 884     /* If there are no more references, delete the label */
 885     if (CollCount (&L->JumpFrom) == 0) {
 886         CS_DelLabel (S, L);
 887     }
 888 }
 889
 890
 891
 892 void CS_MoveLabelRef (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E, CodeLabel* L)
 893 /* Change the reference of E to L instead of the current one. If this
 894  * was the only reference to the old label, the old label will get
 895  * deleted.
 896  */
 897 {
 898     /* Get the old label */
 899     CodeLabel* OldLabel = E->JumpTo;
 900
 901     /* Be sure that code entry references a label */
 902     PRECONDITION (OldLabel != 0);
 903
 904     /* Remove the reference to our label */
 905     CS_RemoveLabelRef (S, E);
 906
 907     /* Use the new label */
 908     CL_AddRef (L, E);
 909 }
 910
 911
 912
 913 void CS_DelCodeAfter (CodeSeg* S, unsigned Last)
 914 /* Delete all entries including the given one */
 915 {
 916     /* Get the number of entries in this segment */
 917     unsigned Count = CS_GetEntryCount (S);
 918
 919     /* First pass: Delete all references to labels. If the reference count
 920      * for a label drops to zero, delete it.
 921      */
 922     unsigned C = Count;
 923     while (Last < C--) {
 924
 925         /* Get the next entry */
 926         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, C);
 927
 928         /* Check if this entry has a label reference */
 929         if (E->JumpTo) {
 930             /* If the label is a label in the label pool and this is the last
 931              * reference to the label, remove the label from the pool.
 932              */
 933             CodeLabel* L = E->JumpTo;
 934             int Index = CollIndex (&S->Labels, L);
 935             if (Index >= 0 && CollCount (&L->JumpFrom) == 1) {
 936                 /* Delete it from the pool */
 937                 CollDelete (&S->Labels, Index);
 938             }
 939
 940             /* Remove the reference to the label */
 941             CS_RemoveLabelRef (S, E);
 942         }
 943
 944     }
 945
 946     /* Second pass: Delete the instructions. If a label attached to an
 947      * instruction still has references, it must be references from outside
 948      * the deleted area. Don't delete the label in this case, just make it
 949      * ownerless and move it to the label pool.
 950      */
 951     C = Count;
 952     while (Last < C--) {
 953
 954         /* Get the next entry */
 955         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, C);
 956
 957         /* Check if this entry has a label attached */
 958         if (CE_HasLabel (E)) {
 959             /* Move the labels to the pool and clear the owner pointer */
 960             CS_MoveLabelsToPool (S, E);
 961         }
 962
 963         /* Delete the pointer to the entry */
 964         CollDelete (&S->Entries, C);
 965
 966         /* Delete the entry itself */
 967         FreeCodeEntry (E);
 968     }
 969 }
 970
 971
 972
 973 void CS_Output (const CodeSeg* S, FILE* F)
 974 /* Output the code segment data to a file */
 975 {
 976     unsigned I;
 977     const LineInfo* LI;
 978
 979     /* Get the number of entries in this segment */
 980     unsigned Count = CS_GetEntryCount (S);
 981
 982     /* If the code segment is empty, bail out here */
 983     if (Count == 0) {
 984         return;
 985     }
 986
 987     /* Output the segment directive */
 988     fprintf (F, ".segment\t\"%s\"\n\n", S->SegName);
 989
 990     /* If this is a segment for a function, enter a function */
 991     if (S->Func) {
 992         fprintf (F, ".proc\t_%s\n\n", S->Func->Name);
 993     }
 994
 995     /* Output all entries, prepended by the line information if it has changed */
 996     LI = 0;
 997     for (I = 0; I < Count; ++I) {
 998         /* Get the next entry */
 999         const CodeEntry* E = CollConstAt (&S->Entries, I);
1000         /* Check if the line info has changed. If so, output the source line
1001          * if the option is enabled and output debug line info if the debug
1002          * option is enabled.
1003          */
1004         if (E->LI != LI) {
1005             /* Line info has changed, remember the new line info */
1006             LI = E->LI;
1007
1008             /* Add the source line as a comment */
1009             if (AddSource) {
1010                 fprintf (F, ";\n; %s\n;\n", LI->Line);
1011             }
1012
1013             /* Add line debug info */
1014             if (DebugInfo) {
1015                 fprintf (F, "\t.dbg\tline, \"%s\", %u\n",
1016                          GetInputName (LI), GetInputLine (LI));
1017             }
1018         }
1019         /* Output the code */
1020         CE_Output (E, F);
1021     }
1022
1023     /* If debug info is enabled, terminate the last line number information */
1024     if (DebugInfo) {
1025         fprintf (F, "\t.dbg\tline\n");
1026     }
1027
1028     /* If this is a segment for a function, leave the function */
1029     if (S->Func) {
1030         fprintf (F, "\n.endproc\n\n");
1031     }
1032 }
1033
1034
1035
1036 void CS_FreeRegInfo (CodeSeg* S)
1037 /* Free register infos for all instructions */
1038 {
1039     unsigned I;
1040     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
1041         CE_FreeRegInfo (CS_GetEntry(S, I));
1042     }
1043 }
1044
1045
1046
1047 void CS_GenRegInfo (CodeSeg* S)
1048 /* Generate register infos for all instructions */
1049 {
1050     unsigned I;
1051     RegContents Regs;
1052     RegContents* CurrentRegs;
1053     int WasJump;
1054
1055     /* Be sure to delete all register infos */
1056     CS_FreeRegInfo (S);
1057
1058     /* On entry, the register contents are unknown */
1059     RC_Invalidate (&Regs);
1060     CurrentRegs = &Regs;
1061
1062     /* First pass. Walk over all insns an note just the changes from one
1063      * insn to the next one.
1064      */
1065     WasJump = 0;
1066     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
1067
1068         CodeEntry* P;
1069
1070         /* Get the next instruction */
1071         CodeEntry* E = CollAtUnchecked (&S->Entries, I);
1072
1073         /* If the instruction has a label, we need some special handling */
1074         unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
1075         if (LabelCount > 0) {
1076
1077             /* Loop over all entry points that jump here. If these entry
1078              * points already have register info, check if all values are
1079              * known and identical. If all values are identical, and the
1080              * preceeding instruction was not an unconditional branch, check
1081              * if the register value on exit of the preceeding instruction
1082              * is also identical. If all these values are identical, the
1083              * value of a register is known, otherwise it is unknown.
1084              */
1085             CodeLabel* Label = CE_GetLabel (E, 0);
1086             unsigned Entry;
1087             if (WasJump) {
1088                 /* Preceeding insn was an unconditional branch */
1089                 CodeEntry* J = CL_GetRef(Label, 0);
1090                 if (J->RI) {
1091                     Regs = J->RI->Out2;
1092                 } else {
1093                     RC_Invalidate (&Regs);
1094                 }
1095                 Entry = 1;
1096             } else {
1097                 Regs = *CurrentRegs;
1098                 Entry = 0;
1099             }
1100
1101             while (Entry < CL_GetRefCount (Label)) {
1102                 /* Get this entry */
1103                 CodeEntry* J = CL_GetRef (Label, Entry);
1104                 if (J->RI == 0) {
1105                     /* No register info for this entry, bail out */
1106                     RC_Invalidate (&Regs);
1107                     break;
1108                 }
1109                 if (J->RI->Out2.RegA != Regs.RegA) {
1110                     Regs.RegA = -1;
1111                 }
1112                 if (J->RI->Out2.RegX != Regs.RegX) {
1113                     Regs.RegX = -1;
1114                 }
1115                 if (J->RI->Out2.RegY != Regs.RegY) {
1116                     Regs.RegY = -1;
1117                 }
1118                 ++Entry;
1119             }
1120
1121             /* Use this register info */
1122             CurrentRegs = &Regs;
1123
1124         }
1125
1126         /* Generate register info for this instruction */
1127         CE_GenRegInfo (E, CurrentRegs);
1128
1129         /* Remember for the next insn if this insn was an uncondition branch */
1130         WasJump = (E->Info & OF_UBRA) != 0;
1131
1132         /* Output registers for this insn are input for the next */
1133         CurrentRegs = &E->RI->Out;
1134
1135         /* If this insn is a branch on zero flag, we may have more info on
1136          * register contents for one of both flow directions, but only if
1137          * there is a previous instruction.
1138          */
1139         if ((E->Info & OF_ZBRA) != 0 && (P = CS_GetPrevEntry (S, I)) != 0) {
1140
1141             /* Get the branch condition */
1142             bc_t BC = GetBranchCond (E->OPC);
1143
1144             /* Check the previous instruction */
1145             switch (P->OPC) {
1146
1147                 case OP65_ADC:
1148                 case OP65_AND:
1149                 case OP65_DEA:
1150                 case OP65_EOR:
1151                 case OP65_INA:
1152                 case OP65_LDA:
1153                 case OP65_ORA:
1154                 case OP65_PLA:
1155                 case OP65_SBC:
1156                     /* A is zero in one execution flow direction */
1157                     if (BC == BC_EQ) {
1158                         E->RI->Out2.RegA = 0;
1159                     } else {
1160                         E->RI->Out.RegA = 0;
1161                     }
1162                     break;
1163
1164                 case OP65_CMP:
1165                     /* If this is an immidiate compare, the A register has
1166                      * the value of the compare later.
1167                      */
1168                     if (CE_KnownImm (P)) {
1169                         if (BC == BC_EQ) {
1170                             E->RI->Out2.RegA = (unsigned char)P->Num;
1171                         } else {
1172                             E->RI->Out.RegA = (unsigned char)P->Num;
1173                         }
1174                     }
1175                     break;
1176
1177                 case OP65_CPX:
1178                     /* If this is an immidiate compare, the X register has
1179                      * the value of the compare later.
1180                      */
1181                     if (CE_KnownImm (P)) {
1182                         if (BC == BC_EQ) {
1183                             E->RI->Out2.RegX = (unsigned char)P->Num;
1184                         } else {
1185                             E->RI->Out.RegX = (unsigned char)P->Num;
1186                         }
1187                     }
1188                     break;
1189
1190                 case OP65_CPY:
1191                     /* If this is an immidiate compare, the Y register has
1192                      * the value of the compare later.
1193                      */
1194                     if (CE_KnownImm (P)) {
1195                         if (BC == BC_EQ) {
1196                             E->RI->Out2.RegY = (unsigned char)P->Num;
1197                         } else {
1198                             E->RI->Out.RegY = (unsigned char)P->Num;
1199                         }
1200                     }
1201                     break;
1202
1203                 case OP65_DEX:
1204                 case OP65_INX:
1205                 case OP65_LDX:
1206                 case OP65_PLX:
1207                     /* X is zero in one execution flow direction */
1208                     if (BC == BC_EQ) {
1209                         E->RI->Out2.RegX = 0;
1210                     } else {
1211                         E->RI->Out.RegX = 0;
1212                     }
1213                     break;
1214
1215                 case OP65_DEY:
1216                 case OP65_INY:
1217                 case OP65_LDY:
1218                 case OP65_PLY:
1219                     /* X is zero in one execution flow direction */
1220                     if (BC == BC_EQ) {
1221                         E->RI->Out2.RegY = 0;
1222                     } else {
1223                         E->RI->Out.RegY = 0;
1224                     }
1225                     break;
1226
1227                 case OP65_TAX:
1228                 case OP65_TXA:
1229                     /* If the branch is a beq, both A and X are zero at the
1230                      * branch target, otherwise they are zero at the next
1231                      * insn.
1232                      */
1233                     if (BC == BC_EQ) {
1234                         E->RI->Out2.RegA = E->RI->Out2.RegX = 0;
1235                     } else {
1236                         E->RI->Out.RegA = E->RI->Out.RegX = 0;
1237                     }
1238                     break;
1239
1240                 case OP65_TAY:
1241                 case OP65_TYA:
1242                     /* If the branch is a beq, both A and Y are zero at the
1243                      * branch target, otherwise they are zero at the next
1244                      * insn.
1245                      */
1246                     if (BC == BC_EQ) {
1247                         E->RI->Out2.RegA = E->RI->Out2.RegY = 0;
1248                     } else {
1249                         E->RI->Out.RegA = E->RI->Out.RegY = 0;
1250                     }
1251                     break;
1252
1253                 default:
1254                     break;
1255
1256             }
1257         }
1258     }
1259 }
1260
1261
1262