]> git.sur5r.net Git - cc65/blobdiff - src/cc65/codeopt.c
Add code size factor for optimizer routines
[cc65] / src / cc65 / codeopt.c
index c4e6040a3f6d06c75710c0406ad55ed36e9b57db..f4fe3f435b69f841907301ff4b0e3290beb5db93 100644 (file)
@@ -6,7 +6,7 @@
 /*                                                                           */
 /*                                                                           */
 /*                                                                           */
-/* (C) 2001      Ullrich von Bassewitz                                       */
+/* (C) 2001-2002 Ullrich von Bassewitz                                       */
 /*               Wacholderweg 14                                             */
 /*               D-70597 Stuttgart                                           */
 /* EMail:        uz@cc65.org                                                 */
 
 
 
-/* b6502 */
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+/* common */
+#include "abend.h"
+#include "chartype.h"
+#include "print.h"
+#include "xmalloc.h"
+#include "xsprintf.h"
+
+/* cc65 */
+#include "asmlabel.h"
 #include "codeent.h"
+#include "codeinfo.h"
+#include "coptadd.h"
+#include "coptc02.h"
+#include "coptcmp.h"
+#include "coptind.h"
+#include "coptneg.h"
+#include "coptpush.h"
+#include "coptstop.h"
+#include "coptsub.h"
+#include "copttest.h"
+#include "cpu.h"
+#include "error.h"
+#include "global.h"
 #include "codeopt.h"
 
 
 
 /*****************************************************************************/
-/*                                  Data                                    */
+/*                             Optimize shifts                              */
 /*****************************************************************************/
 
 
 
-/* Counter for the number of changes in one run. The optimizer process is
- * repeated until there are no more changes.
+static unsigned OptShift1 (CodeSeg* S)
+/* A call to the shlaxN routine may get replaced by one or more asl insns
+ * if the value of X is not used later.
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       /* Get next entry */
+               CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+       if (E->OPC == OP65_JSR                       &&
+                   (strncmp (E->Arg, "shlax", 5) == 0 ||
+            strncmp (E->Arg, "aslax", 5) == 0)      &&
+           strlen (E->Arg) == 6                     &&
+           IsDigit (E->Arg[5])                      &&
+           !RegXUsed (S, I+1)) {
+
+           /* Insert shift insns */
+           unsigned Count = E->Arg[5] - '0';
+           while (Count--) {
+               CodeEntry* X = NewCodeEntry (OP65_ASL, AM65_ACC, "a", 0, E->LI);
+               CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+           }
+
+           /* Delete the call to shlax */
+           CS_DelEntry (S, I);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned OptShift2 (CodeSeg* S)
+/* A call to the shraxN routine may get replaced by one or more lsr insns
+ * if the value of X is not used later.
  */
-static unsigned OptChanges;
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       /* Get next entry */
+               CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+       if (E->OPC == OP65_JSR                       &&
+                   strncmp (E->Arg, "shrax", 5) == 0        &&
+           strlen (E->Arg) == 6                     &&
+           IsDigit (E->Arg[5])                      &&
+           !RegXUsed (S, I+1)) {
+
+           /* Insert shift insns */
+           unsigned Count = E->Arg[5] - '0';
+           while (Count--) {
+               CodeEntry* X = NewCodeEntry (OP65_LSR, AM65_ACC, "a", 0, E->LI);
+               CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+           }
+
+           /* Delete the call to shlax */
+           CS_DelEntry (S, I);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
 
 
 
 /*****************************************************************************/
-/*                            Remove dead jumps                             */
+/*                    Optimize stores through pointers                      */
 /*****************************************************************************/
 
 
 
-static void OptDeadJumps (CodeSeg* S)
-/* Remove dead jumps (jumps to the next instruction) */
+static unsigned OptPtrStore1Sub (CodeSeg* S, unsigned I, CodeEntry** const L)
+/* Check if this is one of the allowed suboperation for OptPtrStore1 */
 {
-    CodeEntry* E;
-    unsigned I;
+    /* Check for a label attached to the entry */
+    if (CE_HasLabel (L[0])) {
+       return 0;
+    }
+
+    /* Check for single insn sub ops */
+    if (L[0]->OPC == OP65_AND                                           ||
+       L[0]->OPC == OP65_EOR                                           ||
+       L[0]->OPC == OP65_ORA                                           ||
+       (L[0]->OPC == OP65_JSR && strncmp (L[0]->Arg, "shlax", 5) == 0) ||
+               (L[0]->OPC == OP65_JSR && strncmp (L[0]->Arg, "shrax", 5) == 0)) {
+
+       /* One insn */
+       return 1;
+
+    } else if (L[0]->OPC == OP65_CLC                      &&
+                      (L[1] = CS_GetNextEntry (S, I)) != 0       &&
+              L[1]->OPC == OP65_ADC                      &&
+              !CE_HasLabel (L[1])) {
+       return 2;
+    } else if (L[0]->OPC == OP65_SEC                      &&
+              (L[1] = CS_GetNextEntry (S, I)) != 0       &&
+              L[1]->OPC == OP65_SBC                      &&
+              !CE_HasLabel (L[1])) {
+       return 2;
+    }
+
+
+
+    /* Not found */
+    return 0;
+}
+
+
+
+static unsigned OptPtrStore1 (CodeSeg* S)
+/* Search for the sequence:
+ *
+ *     jsr     pushax
+ *      ldy     xxx
+ *      jsr     ldauidx
+ *      subop
+ *      ldy     yyy
+ *     jsr     staspidx
+ *
+ * and replace it by:
+ *
+ *      sta     ptr1
+ *      stx     ptr1+1
+ *      ldy     xxx
+ *      ldx     #$00
+ *      lda     (ptr1),y
+ *     subop
+ *      ldy     yyy
+ *      sta     (ptr1),y
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       unsigned K;
+       CodeEntry* L[10];
+
+       /* Get next entry */
+               L[0] = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+               if (CE_IsCall (L[0], "pushax")              &&
+                   CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 3)          &&
+                   L[1]->OPC == OP65_LDY                   &&
+           CE_KnownImm (L[1])                      &&
+           !CE_HasLabel (L[1])                     &&
+                   CE_IsCall (L[2], "ldauidx")             &&
+           !CE_HasLabel (L[2])                     &&
+                   (K = OptPtrStore1Sub (S, I+3, L+3)) > 0 &&
+           CS_GetEntries (S, L+3+K, I+3+K, 2)      &&
+                   L[3+K]->OPC == OP65_LDY                 &&
+           CE_KnownImm (L[3+K])                    &&
+           !CE_HasLabel (L[3+K])                   &&
+           CE_IsCall (L[4+K], "staspidx")          &&
+           !CE_HasLabel (L[4+K])) {
+
+           CodeEntry* X;
+
+           /* Create and insert the stores */
+                   X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+
+           X = NewCodeEntry (OP65_STX, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+2);
+
+           /* Delete the call to pushax */
+           CS_DelEntry (S, I);
+
+           /* Delete the call to ldauidx */
+           CS_DelEntry (S, I+3);
+
+           /* Insert the load from ptr1 */
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[3]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+3);
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[2]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+4);
+
+           /* Insert the store through ptr1 */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[3]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+6+K);
+
+           /* Delete the call to staspidx */
+           CS_DelEntry (S, I+7+K);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned OptPtrStore2 (CodeSeg* S)
+/* Search for the sequence:
+ *
+ *     jsr     pushax
+ *      lda     xxx
+ *      ldy     yyy
+ *     jsr     staspidx
+ *
+ * and replace it by:
+ *
+ *      sta     ptr1
+ *      stx     ptr1+1
+ *      lda     xxx
+ *      ldy     yyy
+ *      sta     (ptr1),y
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       CodeEntry* L[4];
+
+       /* Get next entry */
+               L[0] = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+               if (CE_IsCall (L[0], "pushax")          &&
+                   CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 3)      &&
+                   L[1]->OPC == OP65_LDA               &&
+           !CE_HasLabel (L[1])                 &&
+           L[2]->OPC == OP65_LDY               &&
+           !CE_HasLabel (L[2])                 &&
+           CE_IsCall (L[3], "staspidx")        &&
+           !CE_HasLabel (L[3])) {
+
+           CodeEntry* X;
+
+           /* Create and insert the stores */
+                   X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+
+           X = NewCodeEntry (OP65_STX, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+2);
+
+           /* Delete the call to pushax */
+           CS_DelEntry (S, I);
+
+           /* Insert the store through ptr1 */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[3]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+4);
+
+           /* Delete the call to staspidx */
+           CS_DelEntry (S, I+5);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+/*****************************************************************************/
+/*                     Optimize loads through pointers                      */
+/*****************************************************************************/
+
+
+
+static unsigned OptPtrLoad1 (CodeSeg* S)
+/* Search for the sequence:
+ *
+ *      tax
+ *      dey
+ *      lda     (sp),y             # May be any destination
+ *      ldy     ...
+ *     jsr     ldauidx
+ *
+ * and replace it by:
+ *
+ *      sta     ptr1+1
+ *      dey
+ *      lda     (sp),y
+ *      sta     ptr1
+ *      ldy     ...
+ *      ldx     #$00
+ *      lda     (ptr1),y
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       CodeEntry* L[5];
+
+       /* Get next entry */
+               L[0] = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+               if (L[0]->OPC == OP65_TAX               &&
+                   CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 4)      &&
+                   L[1]->OPC == OP65_DEY               &&
+           !CE_HasLabel (L[1])                 &&
+           L[2]->OPC == OP65_LDA               &&
+           !CE_HasLabel (L[2])                 &&
+           L[3]->OPC == OP65_LDY               &&
+           !CE_HasLabel (L[3])                 &&
+           CE_IsCall (L[4], "ldauidx")         &&
+           !CE_HasLabel (L[4])) {
+
+           CodeEntry* X;
+
+                   /* Store the high byte and remove the TAX instead */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+           CS_DelEntry (S, I);
+
+           /* Store the low byte */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[2]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+3);
+
+           /* Delete the call to ldauidx */
+           CS_DelEntry (S, I+5);
+
+           /* Load high and low byte */
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[3]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+5);
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[3]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+6);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned OptPtrLoad2 (CodeSeg* S)
+/* Search for the sequence:
+ *
+ *      clc
+ *      adc            xxx
+ *      tay
+ *      txa
+ *      adc     yyy
+ *      tax
+ *      tya
+ *      ldy
+ *     jsr     ldauidx
+ *
+ * and replace it by:
+ *
+ *      clc
+ *      adc            xxx
+ *      sta     ptr1
+ *      txa
+ *      adc     yyy
+ *      sta     ptr1+1
+ *      ldy
+ *             ldx     #$00
+ *      lda     (ptr1),y
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       CodeEntry* L[9];
+
+       /* Get next entry */
+               L[0] = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+               if (L[0]->OPC == OP65_CLC               &&
+                   CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 8)      &&
+           L[1]->OPC == OP65_ADC               &&
+           !CE_HasLabel (L[1])                 &&
+                   L[2]->OPC == OP65_TAY               &&
+           !CE_HasLabel (L[2])                 &&
+           L[3]->OPC == OP65_TXA               &&
+           !CE_HasLabel (L[3])                 &&
+           L[4]->OPC == OP65_ADC               &&
+           !CE_HasLabel (L[4])                 &&
+           L[5]->OPC == OP65_TAX               &&
+           !CE_HasLabel (L[5])                 &&
+           L[6]->OPC == OP65_TYA               &&
+           !CE_HasLabel (L[6])                 &&
+           L[7]->OPC == OP65_LDY               &&
+           !CE_HasLabel (L[7])                 &&
+                   CE_IsCall (L[8], "ldauidx")         &&
+           !CE_HasLabel (L[8])) {
+
+           CodeEntry* X;
+           CodeEntry* P;
+
+                   /* Store the low byte and remove the TAY instead */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[1]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+2);
+           CS_DelEntry (S, I+3);
+
+           /* Store the high byte */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[4]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+5);
+
+           /* If the instruction before the adc is a ldx, replace the
+            * txa by and lda with the same location of the ldx.
+            */
+           if ((P = CS_GetPrevEntry (S, I)) != 0 &&
+               P->OPC == OP65_LDX                &&
+               !CE_HasLabel (P)) {
+
+               X = NewCodeEntry (OP65_LDA, P->AM, P->Arg, 0, P->LI);
+               CS_InsertEntry (S, X, I+4);
+               CS_DelEntry (S, I+3);
+           }
+
+           /* Delete more transfer insns */
+           CS_DelEntry (S, I+7);
+           CS_DelEntry (S, I+6);
+
+           /* Delete the call to ldauidx */
+           CS_DelEntry (S, I+7);
+
+           /* Load high and low byte */
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[7]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+7);
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[7]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+8);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned OptPtrLoad3 (CodeSeg* S)
+/* Search for the sequence:
+ *
+ *      adc            xxx
+ *      pha
+ *      txa
+ *      iny
+ *      adc     yyy
+ *      tax
+ *      pla
+ *      ldy
+ *     jsr     ldauidx
+ *
+ * and replace it by:
+ *
+ *      adc            xxx
+ *      sta     ptr1
+ *      txa
+ *      iny
+ *      adc     yyy
+ *      sta     ptr1+1
+ *      ldy
+ *             ldx     #$00
+ *      lda     (ptr1),y
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       CodeEntry* L[9];
+
+       /* Get next entry */
+               L[0] = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+               if (L[0]->OPC == OP65_ADC               &&
+                   CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 8)      &&
+                   L[1]->OPC == OP65_PHA               &&
+           !CE_HasLabel (L[1])                 &&
+           L[2]->OPC == OP65_TXA               &&
+           !CE_HasLabel (L[2])                 &&
+           L[3]->OPC == OP65_INY               &&
+           !CE_HasLabel (L[3])                 &&
+                   L[4]->OPC == OP65_ADC               &&
+           !CE_HasLabel (L[4])                 &&
+           L[5]->OPC == OP65_TAX               &&
+           !CE_HasLabel (L[5])                 &&
+           L[6]->OPC == OP65_PLA               &&
+           !CE_HasLabel (L[6])                 &&
+           L[7]->OPC == OP65_LDY               &&
+           !CE_HasLabel (L[7])                 &&
+                   CE_IsCall (L[8], "ldauidx")         &&
+           !CE_HasLabel (L[8])) {
+
+           CodeEntry* X;
+
+                   /* Store the low byte and remove the PHA instead */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+           CS_DelEntry (S, I+2);
+
+           /* Store the high byte */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[4]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+5);
+
+           /* Delete more transfer and PLA insns */
+           CS_DelEntry (S, I+7);
+           CS_DelEntry (S, I+6);
+
+           /* Delete the call to ldauidx */
+           CS_DelEntry (S, I+7);
+
+           /* Load high and low byte */
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[6]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+7);
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[6]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+8);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned OptPtrLoad4 (CodeSeg* S)
+/* Search for the sequence:
+ *
+ *      lda     #<(label+0)
+ *      ldx     #>(label+0)
+ *      clc
+ *      adc     xxx
+ *      bcc     L
+ *      inx
+ * L:   ldy     #$00
+ *      jsr     ldauidx
+ *
+ * and replace it by:
+ *
+ *      ldy     xxx
+ *      ldx     #$00
+ *      lda     label,y
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       CodeEntry* L[8];
+       unsigned Len;
+
+       /* Get next entry */
+               L[0] = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+               if (L[0]->OPC == OP65_LDA                            &&
+           L[0]->AM == AM65_IMM                             &&
+                   CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 7)                   &&
+                   L[1]->OPC == OP65_LDX                            &&
+           L[1]->AM == AM65_IMM                             &&
+           !CE_HasLabel (L[1])                              &&
+           L[2]->OPC == OP65_CLC                            &&
+           !CE_HasLabel (L[2])                              &&
+           L[3]->OPC == OP65_ADC                            &&
+           (L[3]->AM == AM65_ABS || L[3]->AM == AM65_ZP)    &&
+           !CE_HasLabel (L[3])                              &&
+                   (L[4]->OPC == OP65_BCC || L[4]->OPC == OP65_JCC) &&
+                   L[4]->JumpTo != 0                                &&
+                   L[4]->JumpTo->Owner == L[6]                      &&
+           !CE_HasLabel (L[4])                              &&
+           L[5]->OPC == OP65_INX                            &&
+           !CE_HasLabel (L[5])                              &&
+           L[6]->OPC == OP65_LDY                            &&
+           CE_KnownImm (L[6])                               &&
+           L[6]->Num == 0                                   &&
+                   CE_IsCall (L[7], "ldauidx")                      &&
+           !CE_HasLabel (L[7])                              &&
+           /* Check the label last because this is quite costly */
+           (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 3                   &&
+           L[0]->Arg[0] == '<'                              &&
+           L[0]->Arg[1] == '('                              &&
+           strlen (L[1]->Arg) == Len                        &&
+           L[1]->Arg[0] == '>'                              &&
+                   memcmp (L[0]->Arg+1, L[1]->Arg+1, Len-1) == 0) {
+
+           CodeEntry* X;
+           char* Label;
+
+           /* We will create all the new stuff behind the current one so
+            * we keep the line references.
+            */
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDY, L[3]->AM, L[3]->Arg, 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+8);
+
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+9);
+
+           Label = memcpy (xmalloc (Len-2), L[0]->Arg+2, Len-3);
+           Label[Len-3] = '\0';
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ABSY, Label, 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+10);
+           xfree (Label);
+
+           /* Remove the old code */
+           CS_DelEntries (S, I, 8);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned OptPtrLoad5 (CodeSeg* S)
+/* Search for the sequence:
+ *
+ *      lda     #<(label+0)
+ *      ldx     #>(label+0)
+ *      ldy     #$xx
+ *      clc
+ *      adc     (sp),y
+ *      bcc     L
+ *      inx
+ * L:   ldy     #$00
+ *      jsr     ldauidx
+ *
+ * and replace it by:
+ *
+ *      ldy     #$xx
+ *      lda     (sp),y
+ *      tay
+ *      ldx     #$00
+ *      lda     label,y
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       CodeEntry* L[9];
+       unsigned Len;
+
+       /* Get next entry */
+               L[0] = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+               if (L[0]->OPC == OP65_LDA                            &&
+           L[0]->AM == AM65_IMM                             &&
+                   CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 8)                   &&
+                   L[1]->OPC == OP65_LDX                            &&
+           L[1]->AM == AM65_IMM                             &&
+           !CE_HasLabel (L[1])                              &&
+           L[2]->OPC == OP65_LDY                            &&
+           CE_KnownImm (L[2])                               &&
+           !CE_HasLabel (L[2])                              &&
+           L[3]->OPC == OP65_CLC                            &&
+           !CE_HasLabel (L[3])                              &&
+           L[4]->OPC == OP65_ADC                            &&
+           L[4]->AM == AM65_ZP_INDY                         &&
+           !CE_HasLabel (L[4])                              &&
+                   (L[5]->OPC == OP65_BCC || L[5]->OPC == OP65_JCC) &&
+                   L[5]->JumpTo != 0                                &&
+                   L[5]->JumpTo->Owner == L[7]                      &&
+           !CE_HasLabel (L[5])                              &&
+           L[6]->OPC == OP65_INX                            &&
+           !CE_HasLabel (L[6])                              &&
+           L[7]->OPC == OP65_LDY                            &&
+           CE_KnownImm (L[7])                               &&
+           L[7]->Num == 0                                   &&
+                   CE_IsCall (L[8], "ldauidx")                      &&
+           !CE_HasLabel (L[8])                              &&
+           /* Check the label last because this is quite costly */
+           (Len = strlen (L[0]->Arg)) > 3                   &&
+           L[0]->Arg[0] == '<'                              &&
+           L[0]->Arg[1] == '('                              &&
+           strlen (L[1]->Arg) == Len                        &&
+           L[1]->Arg[0] == '>'                              &&
+                   memcmp (L[0]->Arg+1, L[1]->Arg+1, Len-1) == 0) {
+
+           CodeEntry* X;
+           char* Label;
+
+           /* Add the lda */
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, L[4]->Arg, 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+3);
+
+           /* Add the tay */
+           X = NewCodeEntry (OP65_TAY, AM65_IMP, 0, 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+4);
+
+           /* Add the ldx */
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+5);
+
+           /* Add the lda */
+           Label = memcpy (xmalloc (Len-2), L[0]->Arg+2, Len-3);
+           Label[Len-3] = '\0';
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ABSY, Label, 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+6);
+           xfree (Label);
+
+           /* Remove the old code */
+           CS_DelEntries (S, I, 2);
+           CS_DelEntries (S, I+5, 6);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned OptPtrLoad6 (CodeSeg* S)
+/* Search for the sequence
+ *
+ *      ldy     ...
+ *      jsr     ldauidx
+ *
+ * and replace it by:
+ *
+ *      ldy     ...
+ *      stx     ptr1+1
+ *      sta     ptr1
+ *      ldx     #$00
+ *      lda     (ptr1),y
+ *
+ * This step must be execute *after* OptPtrLoad1!
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    /* Walk over the entries */
+    unsigned I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       CodeEntry* L[2];
+
+       /* Get next entry */
+               L[0] = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Check for the sequence */
+               if (L[0]->OPC == OP65_LDY               &&
+                   CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 1)      &&
+                   CE_IsCall (L[1], "ldauidx")         &&
+           !CE_HasLabel (L[1])) {
+
+           CodeEntry* X;
+
+                   /* Store the high byte */
+                   X = NewCodeEntry (OP65_STA, AM65_ZP, "ptr1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+
+           /* Store the low byte */
+           X = NewCodeEntry (OP65_STX, AM65_ZP, "ptr1+1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+2);
+
+           /* Delete the call to ldauidx */
+           CS_DelEntry (S, I+3);
+
+           /* Load the high and low byte */
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, "$00", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+3);
+           X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "ptr1", 0, L[0]->LI);
+           CS_InsertEntry (S, X, I+4);
+
+           /* Remember, we had changes */
+           ++Changes;
+
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
 
-    /* Get the number of entries, bail out if we have less than two entries */
-    unsigned Count = CollCount (&S->Entries);
-    if (Count < 2) {
-       return;
     }
 
-    /* Walk over all entries minus the last one */
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+/*****************************************************************************/
+/*                           Decouple operations                            */
+/*****************************************************************************/
+
+
+
+static unsigned OptDecouple (CodeSeg* S)
+/* Decouple operations, that is, do the following replacements:
+ *
+ *   dex        -> ldx #imm
+ *   inx        -> ldx #imm
+ *   dey        -> ldy #imm
+ *   iny        -> ldy #imm
+ *   tax        -> ldx #imm
+ *   txa        -> lda #imm
+ *   tay        -> ldy #imm
+ *   tya        -> lda #imm
+ *   lda sreg   -> lda #imm
+ *   ldx sreg   -> ldx #imm
+ *   ldy sreg   -> ldy #imm
+ *
+ * Provided that the register values are known of course.
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+    unsigned I;
+
+    /* Generate register info for the following step */
+    CS_GenRegInfo (S);
+
+    /* Walk over the entries */
     I = 0;
-    while (I < Count-1) {
-
-       /* Get the next entry */
-       E = CollAt (&S->Entries, I);
-
-       /* Check if it's a branch, if it has a local target, and if the target
-        * is the next instruction.
-        */
-       if (E->AM == AM_BRA) {
-           printf ("BRA on entry %u:\n", I);
-           if (E->JumpTo) {
-               printf ("  JumpTo ok\n");
-               if (E->JumpTo->Owner == CollAt (&S->Entries, I+1)) {
-                   printf ("  Branch to next insn\n");
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       char Buf [16];
+
+       /* Get next entry */
+               CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
+
+       /* Assume we have no replacement */
+       CodeEntry* X = 0;
+
+       /* Check the instruction */
+       switch (E->OPC) {
+
+           case OP65_DEX:
+               if (E->RI->In.RegX >= 0) {
+                   xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", (E->RI->In.RegX - 1) & 0xFF);
+                   X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+               }
+               break;
+
+           case OP65_DEY:
+               if (E->RI->In.RegY >= 0) {
+                   xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", (E->RI->In.RegY - 1) & 0xFF);
+                   X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+               }
+               break;
+
+           case OP65_INX:
+               if (E->RI->In.RegX >= 0) {
+                   xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", (E->RI->In.RegX + 1) & 0xFF);
+                   X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+               }
+               break;
+
+           case OP65_INY:
+               if (E->RI->In.RegY >= 0) {
+                   xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", (E->RI->In.RegY + 1) & 0xFF);
+                   X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+               }
+               break;
+
+           case OP65_LDA:
+               if (E->AM == AM65_ZP) {
+                   if ((E->Use & REG_SREG_LO) != 0 && E->RI->In.SRegLo >= 0) {
+                       xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.SRegLo);
+                       X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+                   } else if ((E->Use & REG_SREG_HI) != 0 && E->RI->In.SRegHi >= 0) {
+                       xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.SRegHi);
+                       X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+                   }
                }
-           }
+               break;
+
+           case OP65_LDX:
+               if (E->AM == AM65_ZP) {
+                   if ((E->Use & REG_SREG_LO) != 0 && E->RI->In.SRegLo >= 0) {
+                       xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.SRegLo);
+                       X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+                   } else if ((E->Use & REG_SREG_HI) != 0 && E->RI->In.SRegHi >= 0) {
+                       xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.SRegHi);
+                       X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+                   }
+               }
+               break;
+
+           case OP65_LDY:
+               if (E->AM == AM65_ZP) {
+                   if ((E->Use & REG_SREG_LO) != 0 && E->RI->In.SRegLo >= 0) {
+                       xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.SRegLo);
+                       X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+                   } else if ((E->Use & REG_SREG_HI) != 0 && E->RI->In.SRegHi >= 0) {
+                       xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.SRegHi);
+                       X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+                   }
+               }
+               break;
+
+           case OP65_TAX:
+               if (E->RI->In.RegA >= 0) {
+                   xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.RegA);
+                   X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+               }
+               break;
+
+           case OP65_TAY:
+               if (E->RI->In.RegA >= 0) {
+                   xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.RegA);
+                   X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+               }
+               break;
+
+           case OP65_TXA:
+               if (E->RI->In.RegX >= 0) {
+                   xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.RegX);
+                   X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+               }
+               break;
+
+           case OP65_TYA:
+               if (E->RI->In.RegY >= 0) {
+                   xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "$%02X", E->RI->In.RegY);
+                   X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Buf, 0, E->LI);
+               }
+               break;
+
+           default:
+               /* Avoid gcc warnings */
+               break;
+
        }
 
-       if (E->AM == AM_BRA && E->JumpTo && E->JumpTo->Owner == CollAt (&S->Entries, I+1)) {
+       /* Insert the replacement if we have one */
+       if (X) {
+           CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+           CS_DelEntry (S, I);
+           ++Changes;
+       }
 
-           /* Remember the label */
-           CodeLabel* L = E->JumpTo;
+       /* Next entry */
+       ++I;
 
-           /* Jump to next instruction, remove it */
-           unsigned Remaining = RemoveLabelRef (L, E);
-           CollDelete (&S->Entries, I);
-           FreeCodeEntry (E);
-           --Count;
+    }
 
-           /* If the label has no more references, remove it */
-           if (Remaining == 0) {
-               CollDeleteItem (&L->Owner->Labels, L);
-               FreeCodeLabel (L);
-           }
+    /* Free register info */
+    CS_FreeRegInfo (S);
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+/*****************************************************************************/
+/*                            Size optimization                             */
+/*****************************************************************************/
+
+
+
+#if 0
+static unsigned OptSize1 (CodeSeg* S)
+/* Do size optimization by calling special subroutines that preload registers.
+ * This routine does not work standalone, it needs a following register load
+ * removal pass.
+ */
+{
+    static const char* Func = {
+       "stax0sp",           /* staxysp, y = 0 */
+       "addeq0sp",
+       "ldax0sp",           /* ldaxysp, y = 1 */
+               "ldeax0sp",          /* ldeaxysp, y = 3 */
+       "push0",             /* pushax, a = 0, x = 0 */
+       "pusha0",            /* pushax, x = 0 */
+       "pushaFF",           /* pushax, x = ff */
+       "pusha0sp",          /* pushaysp, y = 0 */
+       "tosadda0",          /* tosaddax, x = 0 */
+       "tosanda0",          /* tosandax, x = 0 */
+       "tosdiva0",          /* tosdivax, x = 0 */
+       "toseqa0",           /* toseqax, x = 0 */
+       "tosgea0",           /* tosgeax, x = 0 */
+               "tosgta0",           /* tosgtax, x = 0 */
+       "tosadd0ax",         /* tosaddeax, sreg = 0 */
+       "laddeqa",           /* laddeq, sreg = 0, x = 0 */
+       "laddeq1",           /* laddeq, sreg = 0, x = 0, a = 1 */
+       "laddeq0sp",         /* laddeqysp, y = 0 */
+               "tosand0ax",         /* tosandeax, sreg = 0 */
+        "ldaxi",             /* ldaxidx, y = 1 */
+       "ldeaxi",            /* ldeaxidx, y = 3 */
+       "ldeax0sp",          /* ldeaxysp, y = 3 */
+       "tosdiv0ax",         /* tosdiveax, sreg = 0 */
+       "toslea0",           /* tosleax, x = 0 */
+       "tosmod0ax",         /* tosmodeax, sreg = 0 */
+       "tosmul0ax",         /* tosmuleax, sreg = 0 */
+               "tosumul0ax",        /* tosumuleax, sreg = 0 */
+       "tosor0ax",          /* tosoreax, sreg = 0 */
+       "push0ax",           /* pusheax, sreg = 0 */
+       "tosrsub0ax",        /* tosrsubeax, sreg = 0 */
+       "tosshl0ax",         /* tosshleax, sreg = 0 */
+       "tosasl0ax",         /* tosasleax, sreg = 0 */
+       "tosshr0ax",         /* tosshreax, sreg = 0 */
+       "tosasr0ax",         /* tosasreax, sreg = 0 */
+       "tossub0ax",         /* tossubeax, sreg = 0 */
+       "lsubeqa",           /* lsubeq, sreg = 0, x = 0 */
+       "lsubeq1",           /* lsubeq, sreg = 0, x = 0, a = 1 */
+       "lsubeq0sp",         /* lsubeqysp, y = 0 */
+       "toslta0",           /* tosltax, x = 0 */
+       "tosudiv0ax",        /* tosudiveax, sreg = 0 */
+       "tosumod0ax",        /* tosumodeax, sreg = 0 */
+       "tosxor0ax",         /* tosxoreax, sreg = 0 */
+       "tosmoda0",          /* tosmodax, x = 0 */
+       "tosmula0",          /* tosmulax, x = 0 */
+       "tosumula0",         /* tosumulax, x = 0 */
+       "tosnea0",           /* tosneax, x = 0 */
+       "tosora0",           /* tosorax, x = 0 */
+       "push1",             /* pushax, x = 0, a = 1 */
+               "push2",             /* pushax, x = 0, a = 2 */
+       "push3",             /* pushax, x = 0, a = 3 */
+       "push4",             /* pushax, x = 0, a = 4 */
+       "push5",             /* pushax, x = 0, a = 5 */
+       "push6",             /* pushax, x = 0, a = 6 */
+       "push7",             /* pushax, x = 0, a = 7 */
+       "pushc0",            /* pusha, a = 0 */
+               "pushc1",            /* pusha, a = 1 */
+       "pushc2",            /* pusha, a = 2 */
+       "tosrsuba0",         /* tosrsubax, x = 0 */
+       "tosshla0",          /* tosshlax, x = 0 */
+       "tosasla0",          /* tosaslax, x = 0 */
+       "tosshra0",          /* tosshrax, x = 0 */
+       "tosasra0",          /* tosasrax, x = 0 */
+       "steax0sp",          /* steaxsp, y = 0 */
+       "tossuba0",          /* tossubax, x = 0 */
+       "subeq0sp",          /* subeqysp, y = 0 */
+       "tosudiva0",         /* tosudivax, x = 0 */
+       "tosugea0",          /* tosugeax, x = 0 */
+               "tosugta0",          /* tosugtax, x = 0 */
+               "tosulea0",          /* tosuleax, x = 0 */
+               "tosulta0",          /* tosultax, x = 0 */
+               "tosumoda0",         /* tosumodax, x = 0 */
+               "tosxora0",          /* tosxorax, x = 0 */
+    };
+
+    unsigned Changes = 0;
+    unsigned I;
+
+    /* Generate register info for the following step */
+    CS_GenRegInfo (S);
+
+    /* Walk over the entries */
+    I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
+
+       /* Get next entry */
+               CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
+
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
+    }
+
+    /* Free register info */
+    CS_FreeRegInfo (S);
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
+}
+#endif
+
+
+
+static unsigned OptSize2 (CodeSeg* S)
+/* Do size optimization by using shorter code sequences, even if this
+ * introduces relations between instructions. This step must be one of the
+ * last steps, because it makes further work much more difficult.
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+    unsigned I;
+
+    /* Generate register info for the following step */
+    CS_GenRegInfo (S);
+
+    /* Walk over the entries */
+    I = 0;
+    while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 
-           /* Remember we had changes */
-           ++OptChanges;
 
-       } else {
+       /* Get next entry */
+               CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 
-           /* Next entry */
-           ++I;
+       /* Assume we have no replacement */
+       CodeEntry* X = 0;
+
+       /* Check the instruction */
+       switch (E->OPC) {
+
+           case OP65_LDA:
+               if (CE_KnownImm (E)) {
+                   short Val = (short) E->Num;
+                   if (Val == E->RI->In.RegX) {
+                       X = NewCodeEntry (OP65_TXA, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                   } else if (Val == E->RI->In.RegY) {
+                       X = NewCodeEntry (OP65_TYA, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                   } else if (E->RI->In.RegA >= 0 && CPU >= CPU_65C02) {
+                       if (Val == ((E->RI->In.RegA - 1) & 0xFF)) {
+                           X = NewCodeEntry (OP65_DEA, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                       } else if (Val == ((E->RI->In.RegA + 1) & 0xFF)) {
+                           X = NewCodeEntry (OP65_INA, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                       }
+                   }
+               }
+               break;
+
+           case OP65_LDX:
+               if (CE_KnownImm (E)) {
+                   short Val = (short) E->Num;
+                   if (E->RI->In.RegX >= 0 && Val == ((E->RI->In.RegX - 1) & 0xFF)) {
+                       X = NewCodeEntry (OP65_DEX, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                   } else if (E->RI->In.RegX >= 0 && Val == ((E->RI->In.RegX + 1) & 0xFF)) {
+                       X = NewCodeEntry (OP65_INX, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                   } else if (Val == E->RI->In.RegA) {
+                       X = NewCodeEntry (OP65_TAX, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                   }
+               }
+               break;
+
+           case OP65_LDY:
+               if (CE_KnownImm (E)) {
+                   short Val = (short) E->Num;
+                   if (E->RI->In.RegY >= 0 && Val == ((E->RI->In.RegY - 1) & 0xFF)) {
+                       X = NewCodeEntry (OP65_DEY, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                   } else if (E->RI->In.RegY >= 0 && Val == ((E->RI->In.RegY + 1) & 0xFF)) {
+                       X = NewCodeEntry (OP65_INY, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                   } else if (Val == E->RI->In.RegA) {
+                       X = NewCodeEntry (OP65_TAY, AM65_IMP, 0, 0, E->LI);
+                   }
+               }
+               break;
+
+           default:
+               /* Avoid gcc warnings */
+               break;
 
        }
+
+       /* Insert the replacement if we have one */
+       if (X) {
+           CS_InsertEntry (S, X, I+1);
+           CS_DelEntry (S, I);
+           ++Changes;
+       }
+
+       /* Next entry */
+       ++I;
+
     }
+
+    /* Free register info */
+    CS_FreeRegInfo (S);
+
+    /* Return the number of changes made */
+    return Changes;
 }
 
 
 
 /*****************************************************************************/
-/*                                          Code                                    */
+/*                             struct OptFunc                               */
 /*****************************************************************************/
 
 
 
+typedef struct OptFunc OptFunc;
+struct OptFunc {
+    unsigned       (*Func) (CodeSeg*);  /* Optimizer function */
+    const char*    Name;                /* Name of the function/group */
+    unsigned       CodeSizeFactor;      /* Code size factor for this opt func */
+    unsigned long  TotalRuns;          /* Total number of runs */
+    unsigned long  LastRuns;            /* Last number of runs */
+    unsigned long  TotalChanges;        /* Total number of changes */
+    unsigned long  LastChanges;         /* Last number of changes */
+    char           Disabled;            /* True if function disabled */
+};
+
+
+
+/*****************************************************************************/
+/*                                          Code                                    */
+/*****************************************************************************/
+
+
+
+/* Macro that builds a function description */
+#define OptFuncEntry(func) static OptFuncDesc D##func = { func, #func, 0 }
+
+/* A list of all the function descriptions */
+static OptFunc DOpt65C02Ind            = { Opt65C02Ind,     "Opt65C02Ind",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptAdd1                = { OptAdd1,         "OptAdd1",          60, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptAdd2                = { OptAdd2,         "OptAdd2",         200, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptAdd3                = { OptAdd3,         "OptAdd3",          40, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptBoolTrans    = { OptBoolTrans,    "OptBoolTrans",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptBranchDist          = { OptBranchDist,   "OptBranchDist",     0, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptCmp1                = { OptCmp1,         "OptCmp1",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptCmp2                = { OptCmp2,         "OptCmp2",          75, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptCmp3                = { OptCmp3,         "OptCmp3",          75, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptCmp4                = { OptCmp4,         "OptCmp4",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptCmp5                = { OptCmp5,         "OptCmp5",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptCmp6                = { OptCmp6,         "OptCmp6",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptCmp7                = { OptCmp7,         "OptCmp7",          50, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptCondBranches        = { OptCondBranches, "OptCondBranches",  80, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptDeadCode            = { OptDeadCode,     "OptDeadCode",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptDeadJumps           = { OptDeadJumps,    "OptDeadJumps",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptDecouple     = { OptDecouple,     "OptDecouple",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptDupLoads     = { OptDupLoads,     "OptDupLoads",       0, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptJumpCascades        = { OptJumpCascades, "OptJumpCascades", 100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptJumpTarget          = { OptJumpTarget,   "OptJumpTarget",   100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptRTS                 = { OptRTS,          "OptRTS",          100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptRTSJumps1    = { OptRTSJumps1,    "OptRTSJumps1",           100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptRTSJumps2    = { OptRTSJumps2,    "OptRTSJumps2",           100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptNegA1               = { OptNegA1,        "OptNegA1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptNegA2               = { OptNegA2,        "OptNegA2",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptNegAX1              = { OptNegAX1,       "OptNegAX1",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptNegAX2              = { OptNegAX2,       "OptNegAX2",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptNegAX3              = { OptNegAX3,       "OptNegAX3",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptNegAX4              = { OptNegAX4,       "OptNegAX4",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPtrLoad1            = { OptPtrLoad1,     "OptPtrLoad1",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPtrLoad2            = { OptPtrLoad2,     "OptPtrLoad2",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPtrLoad3            = { OptPtrLoad3,     "OptPtrLoad3",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPtrLoad4            = { OptPtrLoad4,     "OptPtrLoad4",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPtrLoad5            = { OptPtrLoad5,     "OptPtrLoad5",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPtrLoad6            = { OptPtrLoad6,     "OptPtrLoad6",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPtrStore1           = { OptPtrStore1,    "OptPtrStore1",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPtrStore2           = { OptPtrStore2,    "OptPtrStore2",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptPush1               = { OptPush1,        "OptPush1",         65, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptShift1              = { OptShift1,       "OptShift1",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptShift2              = { OptShift2,       "OptShift2",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+/*static OptFunc DOptSize1        = { OptSize1,        "OptSize1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };*/
+static OptFunc DOptSize2        = { OptSize2,        "OptSize2",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptStackOps            = { OptStackOps,     "OptStackOps",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptStoreLoad           = { OptStoreLoad,    "OptStoreLoad",      0, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptSub1                = { OptSub1,         "OptSub1",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptSub2                = { OptSub2,         "OptSub2",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptTest1               = { OptTest1,        "OptTest1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptTransfers           = { OptTransfers,    "OptTransfers",      0, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptUnusedLoads         = { OptUnusedLoads,  "OptUnusedLoads",    0, 0, 0, 0, 0, 0 };
+static OptFunc DOptUnusedStores        = { OptUnusedStores, "OptUnusedStores",   0, 0, 0, 0, 0, 0 };
+
+
+/* Table containing all the steps in alphabetical order */
+static OptFunc* OptFuncs[] = {
+    &DOpt65C02Ind,
+    &DOptAdd1,
+    &DOptAdd2,
+    &DOptAdd3,
+    &DOptBoolTrans,
+    &DOptBranchDist,
+    &DOptCmp1,
+    &DOptCmp2,
+    &DOptCmp3,
+    &DOptCmp4,
+    &DOptCmp5,
+    &DOptCmp6,
+    &DOptCmp7,
+    &DOptCondBranches,
+    &DOptDeadCode,
+    &DOptDeadJumps,
+    &DOptDecouple,
+    &DOptDupLoads,
+    &DOptJumpCascades,
+    &DOptJumpTarget,
+    &DOptNegA1,
+    &DOptNegA2,
+    &DOptNegAX1,
+    &DOptNegAX2,
+    &DOptNegAX3,
+    &DOptNegAX4,
+    &DOptPtrLoad1,
+    &DOptPtrLoad2,
+    &DOptPtrLoad3,
+    &DOptPtrLoad4,
+    &DOptPtrLoad5,
+    &DOptPtrLoad6,
+    &DOptPtrStore1,
+    &DOptPtrStore2,
+    &DOptPush1,
+    &DOptRTS,
+    &DOptRTSJumps1,
+    &DOptRTSJumps2,
+    &DOptShift1,
+    &DOptShift2,
+    /*&DOptSize1,*/
+    &DOptSize2,
+    &DOptStackOps,
+    &DOptStoreLoad,
+    &DOptSub1,
+    &DOptSub2,
+    &DOptTest1,
+    &DOptTransfers,
+    &DOptUnusedLoads,
+    &DOptUnusedStores,
+};
+#define OPTFUNC_COUNT  (sizeof(OptFuncs) / sizeof(OptFuncs[0]))
+
+
+
+static int CmpOptStep (const void* Key, const void* Func)
+/* Compare function for bsearch */
+{
+    return strcmp (Key, (*(const OptFunc**)Func)->Name);
+}
+
+
+
+static OptFunc* FindOptFunc (const char* Name)
+/* Find an optimizer step by name in the table and return a pointer. Return
+ * NULL if no such step is found.
+ */
+{
+    /* Search for the function in the list */
+    OptFunc** O = bsearch (Name, OptFuncs, OPTFUNC_COUNT, sizeof (OptFuncs[0]), CmpOptStep);
+    return O? *O : 0;
+}
+
+
+
+static OptFunc* GetOptFunc (const char* Name)
+/* Find an optimizer step by name in the table and return a pointer. Print an
+ * error and call AbEnd if not found.
+ */
+{
+    /* Search for the function in the list */
+    OptFunc* F = FindOptFunc (Name);
+    if (F == 0) {
+       /* Not found */
+       AbEnd ("Optimization step `%s' not found", Name);
+    }
+    return F;
+}
+
+
+
+void DisableOpt (const char* Name)
+/* Disable the optimization with the given name */
+{
+    if (strcmp (Name, "any") == 0) {
+       unsigned I;
+               for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
+                   OptFuncs[I]->Disabled = 1;
+       }
+    } else {
+       GetOptFunc(Name)->Disabled = 1;
+    }
+}
+
+
+
+void EnableOpt (const char* Name)
+/* Enable the optimization with the given name */
+{
+    if (strcmp (Name, "any") == 0) {
+       unsigned I;
+               for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
+                   OptFuncs[I]->Disabled = 0;
+       }
+    } else {
+       GetOptFunc(Name)->Disabled = 0;
+    }
+}
+
+
+
+void ListOptSteps (FILE* F)
+/* List all optimization steps */
+{
+    unsigned I;
+    for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
+       fprintf (F, "%s\n", OptFuncs[I]->Name);
+    }
+}
+
+
+
+static void ReadOptStats (const char* Name)
+/* Read the optimizer statistics file */
+{
+    char Buf [256];
+    unsigned Lines;
+
+    /* Try to open the file */
+    FILE* F = fopen (Name, "r");
+    if (F == 0) {
+       /* Ignore the error */
+       return;
+    }
+
+    /* Read and parse the lines */
+    Lines = 0;
+    while (fgets (Buf, sizeof (Buf), F) != 0) {
+
+       char* B;
+       unsigned Len;
+       OptFunc* Func;
+
+       /* Fields */
+       char Name[32];
+               unsigned long  TotalRuns;
+       unsigned long  TotalChanges;
+
+       /* Count lines */
+       ++Lines;
+
+       /* Remove trailing white space including the line terminator */
+       B = Buf;
+       Len = strlen (B);
+       while (Len > 0 && IsSpace (B[Len-1])) {
+           --Len;
+       }
+       B[Len] = '\0';
+
+       /* Remove leading whitespace */
+       while (IsSpace (*B)) {
+           ++B;
+       }
+
+       /* Check for empty and comment lines */
+       if (*B == '\0' || *B == ';' || *B == '#') {
+           continue;
+       }
+
+       /* Parse the line */
+               if (sscanf (B, "%31s %lu %*u %lu %*u", Name, &TotalRuns, &TotalChanges) != 3) {
+           /* Syntax error */
+           continue;
+       }
+
+       /* Search for the optimizer step. */
+       Func = FindOptFunc (Name);
+       if (Func == 0) {
+           /* Not found */
+           continue;
+       }
+
+       /* Found the step, set the fields */
+       Func->TotalRuns    = TotalRuns;
+       Func->TotalChanges = TotalChanges;
+
+    }
+
+    /* Close the file, ignore errors here. */
+    fclose (F);
+}
+
+
+
+static void WriteOptStats (const char* Name)
+/* Write the optimizer statistics file */
+{
+    unsigned I;
+
+    /* Try to open the file */
+    FILE* F = fopen (Name, "w");
+    if (F == 0) {
+       /* Ignore the error */
+       return;
+    }
+
+    /* Write the file */
+    for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
+       const OptFunc* O = OptFuncs[I];
+       fprintf (F,
+                        "%-20s %6lu %6lu %6lu %6lu\n",
+                O->Name,
+                O->TotalRuns,
+                O->LastRuns,
+                O->TotalChanges,
+                O->LastChanges);
+    }
+
+    /* Close the file, ignore errors here. */
+    fclose (F);
+}
+
+
+
+static unsigned RunOptFunc (CodeSeg* S, OptFunc* F, unsigned Max)
+/* Run one optimizer function Max times or until there are no more changes */
+{
+    unsigned Changes, C;
+
+    /* Don't run the function if it is disabled or if it is prohibited by the
+     * code size factor
+     */
+    if (F->Disabled || CodeSizeFactor < F->CodeSizeFactor) {
+       return 0;
+    }
+
+    /* Run this until there are no more changes */
+    Changes = 0;
+    do {
+
+       /* Run the function */
+       C = F->Func (S);
+       Changes += C;
+
+       /* Do statistics */
+       ++F->TotalRuns;
+       ++F->LastRuns;
+       F->TotalChanges += C;
+       F->LastChanges  += C;
+
+    } while (--Max && C > 0);
+
+    /* Return the number of changes */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned RunOptGroup1 (CodeSeg* S)
+/* Run the first group of optimization steps. These steps translate known
+ * patterns emitted by the code generator into more optimal patterns. Order
+ * of the steps is important, because some of the steps done earlier cover
+ * the same patterns as later steps as subpatterns.
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore1, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore2, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad1, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad2, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad3, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad4, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad5, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX1, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX2, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX3, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptNegAX4, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd1, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd2, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift1, 1);
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift2, 1);
+
+    /* Return the number of changes */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned RunOptGroup2 (CodeSeg* S)
+/* Run one group of optimization steps. This step involves just decoupling
+ * instructions by replacing them by instructions that do not depend on
+ * previous instructions. This makes it easier to find instructions that
+ * aren't used.
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptDecouple, 1);
+
+    /* Return the number of changes */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned RunOptGroup3 (CodeSeg* S)
+/* Run one group of optimization steps. These steps depend on each other,
+ * that means that one step may allow another step to do additional work,
+ * so we will repeat the steps as long as we see any changes.
+ */
+{
+    unsigned Changes, C;
+
+    Changes = 0;
+    do {
+               C = 0;
+
+               C += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad6, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptNegA1, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptNegA2, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptSub1, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptSub2, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptAdd3, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptStackOps, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptJumpCascades, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptDeadJumps, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptRTS, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptDeadCode, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptCondBranches, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptRTSJumps1, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptBoolTrans, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptCmp1, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptCmp2, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptCmp3, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptCmp4, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptCmp5, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptCmp6, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptCmp7, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptTest1, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptUnusedStores, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptDupLoads, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptStoreLoad, 1);
+               C += RunOptFunc (S, &DOptTransfers, 1);
+
+       Changes += C;
+
+    } while (C);
+
+    /* Return the number of changes */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned RunOptGroup4 (CodeSeg* S)
+/* 65C02 specific optimizations. */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    if (CPU >= CPU_65C02) {
+       /* Replace (zp),y by (zp) if Y is zero. If we have changes, run register
+        * load optimization again, since loads of Y may have become unnecessary.
+        */
+       unsigned C = RunOptFunc (S, &DOpt65C02Ind, 1);
+       Changes += C;
+       if (C) {
+           Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
+       }
+    }
+
+    /* Return the number of changes */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned RunOptGroup5 (CodeSeg* S)
+/* Run another round of pattern replacements. These are done late, since there
+ * may be better replacements before.
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptPush1, 1);
+
+    /* Return the number of changes */
+    return Changes;
+}
+
+
+
+static unsigned RunOptGroup6 (CodeSeg* S)
+/* The last group of optimization steps. Adjust branches, do size optimizations.
+ */
+{
+    unsigned Changes = 0;
+    unsigned C;
+
+    /* Optimize for size, that is replace operations by shorter ones, even
+     * if this does hinder further optimizations (no problem since we're
+     * done soon).
+     */
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptSize2, 1);
+
+    /* Run the jump target optimization again, since the size optimization
+     * above may have opened new oportunities.
+     */
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget, 5);
+
+    /* Adjust branch distances */
+    Changes += RunOptFunc (S, &DOptBranchDist, 3);
+
+    /* Replace conditional branches to RTS. If we had changes, we must run dead
+     * code elimination again, since the change may have introduced dead code.
+     */
+    C = RunOptFunc (S, &DOptRTSJumps2, 1);
+    Changes += C;
+    if (C) {
+       Changes += RunOptFunc (S, &DOptDeadCode, 1);
+    }
+
+    /* Return the number of changes */
+    return Changes;
+}
+
+
+
 void RunOpt (CodeSeg* S)
 /* Run the optimizer */
 {
-    printf ("Optimize\n");
+    const char* StatFileName;
 
-    /* Repeat all steps until there are no more changes */
-    do {
+    /* If we shouldn't run the optimizer, bail out */
+    if (!Optimize) {
+       return;
+    }
 
-       /* Reset the number of changes */
-       OptChanges = 0;
+    /* Check if we are requested to write optimizer statistics */
+    StatFileName = getenv ("CC65_OPTSTATS");
+    if (StatFileName) {
+       ReadOptStats (StatFileName);
+    }
 
-       OptDeadJumps (S);
+    /* Print the name of the function we are working on */
+    if (S->Func) {
+       Print (stdout, 1, "Running optimizer for function `%s'\n", S->Func->Name);
+    } else {
+       Print (stdout, 1, "Running optimizer for global code segment\n");
+    }
+
+    /* Run groups of optimizations */
+    RunOptGroup1 (S);
+    RunOptGroup2 (S);
+    RunOptGroup3 (S);
+    RunOptGroup4 (S);
+    RunOptGroup5 (S);
+    RunOptGroup6 (S);
 
-    } while (OptChanges > 0);
+    /* Write statistics */
+    if (StatFileName) {
+       WriteOptStats (StatFileName);
+    }
 }