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Fixed wrong code generation for
[cc65] / src / cc65 / function.c
index 69b6536658375595e59aeeef39f8d02c8b28b723..6a2a769127f3502e78a843e82d4332cc516bcc31 100644 (file)
@@ -6,9 +6,9 @@
 /*                                                                           */
 /*                                                                           */
 /*                                                                           */
-/* (C) 2000-2001 Ullrich von Bassewitz                                       */
-/*               Wacholderweg 14                                             */
-/*               D-70597 Stuttgart                                           */
+/* (C) 2000-2006 Ullrich von Bassewitz                                       */
+/*               Römerstrasse 52                                             */
+/*               D-70794 Filderstadt                                         */
 /* EMail:        uz@cc65.org                                                 */
 /*                                                                           */
 /*                                                                           */
@@ -48,6 +48,8 @@
 #include "locals.h"
 #include "scanner.h"
 #include "segments.h"
+#include "stackptr.h"
+#include "standard.h"
 #include "stmt.h"
 #include "symtab.h"
 #include "function.h"
 
 /* Structure that holds all data needed for function activation */
 struct Function {
-    struct SymEntry*           FuncEntry;      /* Symbol table entry */
-    type*              ReturnType;     /* Function return type */
-    struct FuncDesc*   Desc;           /* Function descriptor */
-    int                        Reserved;       /* Reserved local space */
+    struct SymEntry*           FuncEntry;      /* Symbol table entry */
+    Type*              ReturnType;     /* Function return type */
+    struct FuncDesc*   Desc;           /* Function descriptor */
+    int                        Reserved;       /* Reserved local space */
     unsigned           RetLab;         /* Return code label */
     int                        TopLevelSP;     /* SP at function top level */
+    unsigned            RegOffs;        /* Register variable space offset */
 };
 
 /* Pointer to current function */
@@ -90,10 +93,11 @@ static Function* NewFunction (struct SymEntry* Sym)
     /* Initialize the fields */
     F->FuncEntry  = Sym;
     F->ReturnType = GetFuncReturn (Sym->Type);
-    F->Desc      = (FuncDesc*) DecodePtr (Sym->Type + 1);
+    F->Desc      = GetFuncDesc (Sym->Type);
     F->Reserved          = 0;
     F->RetLab    = GetLocalLabel ();
     F->TopLevelSP = 0;
+    F->RegOffs    = RegisterSpace;
 
     /* Return the new structure */
     return F;
@@ -109,7 +113,7 @@ static void FreeFunction (Function* F)
 
 
 
-const char* GetFuncName (const Function* F)
+const char* F_GetFuncName (const Function* F)
 /* Return the name of the current function */
 {
     return F->FuncEntry->Name;
@@ -117,7 +121,7 @@ const char* GetFuncName (const Function* F)
 
 
 
-unsigned GetParamCount (const Function* F)
+unsigned F_GetParamCount (const Function* F)
 /* Return the parameter count for the current function */
 {
     return F->Desc->ParamCount;
@@ -125,7 +129,7 @@ unsigned GetParamCount (const Function* F)
 
 
 
-unsigned GetParamSize (const Function* F)
+unsigned F_GetParamSize (const Function* F)
 /* Return the parameter size for the current function */
 {
     return F->Desc->ParamSize;
@@ -133,7 +137,7 @@ unsigned GetParamSize (const Function* F)
 
 
 
-type* GetReturnType (Function* F)
+Type* F_GetReturnType (Function* F)
 /* Get the return type for the function */
 {
     return F->ReturnType;
@@ -141,7 +145,7 @@ type* GetReturnType (Function* F)
 
 
 
-int HasVoidReturn (const Function* F)
+int F_HasVoidReturn (const Function* F)
 /* Return true if the function does not have a return value */
 {
     return IsTypeVoid (F->ReturnType);
@@ -149,7 +153,7 @@ int HasVoidReturn (const Function* F)
 
 
 
-int IsVariadic (const Function* F)
+int F_IsVariadic (const Function* F)
 /* Return true if this is a variadic function */
 {
     return (F->Desc->Flags & FD_VARIADIC) != 0;
@@ -157,7 +161,23 @@ int IsVariadic (const Function* F)
 
 
 
-unsigned GetRetLab (const Function* F)
+int F_IsOldStyle (const Function* F)
+/* Return true if this is an old style (K&R) function */
+{
+    return (F->Desc->Flags & FD_OLDSTYLE) != 0;
+}
+
+
+
+int F_HasOldStyleIntRet (const Function* F)
+/* Return true if this is an old style (K&R) function with an implicit int return */
+{
+    return (F->Desc->Flags & FD_OLDSTYLE_INTRET) != 0;
+}
+
+
+
+unsigned F_GetRetLab (const Function* F)
 /* Return the return jump label */
 {
     return F->RetLab;
@@ -165,7 +185,7 @@ unsigned GetRetLab (const Function* F)
 
 
 
-int GetTopLevelSP (const Function* F)
+int F_GetTopLevelSP (const Function* F)
 /* Get the value of the stack pointer on function top level */
 {
     return F->TopLevelSP;
@@ -173,32 +193,134 @@ int GetTopLevelSP (const Function* F)
 
 
 
-int ReserveLocalSpace (Function* F, unsigned Size)
+int F_ReserveLocalSpace (Function* F, unsigned Size)
 /* Reserve (but don't allocate) the given local space and return the stack
  * offset.
  */
 {
     F->Reserved += Size;
-    return oursp - F->Reserved;
+    return StackPtr - F->Reserved;
 }
 
 
 
-void AllocLocalSpace (Function* F)
+void F_AllocLocalSpace (Function* F)
 /* Allocate any local space previously reserved. The function will do
  * nothing if there is no reserved local space.
  */
 {
     if (F->Reserved > 0) {
 
-       /* Create space on the stack */
-       g_space (F->Reserved);
+               /* Create space on the stack */
+               g_space (F->Reserved);
+
+               /* Correct the stack pointer */
+               StackPtr -= F->Reserved;
+
+               /* Nothing more reserved */
+               F->Reserved = 0;
+    }
+}
+
+
+
+int F_AllocRegVar (Function* F, const Type* Type)
+/* Allocate a register variable for the given variable type. If the allocation
+ * was successful, return the offset of the register variable in the register
+ * bank (zero page storage). If there is no register space left, return -1.
+ */
+{
+    /* Allow register variables only on top level and if enabled */
+    if (IS_Get (&EnableRegVars) && GetLexicalLevel () == LEX_LEVEL_FUNCTION) {
+
+       /* Get the size of the variable */
+       unsigned Size = CheckedSizeOf (Type);
+
+       /* Do we have space left? */
+       if (F->RegOffs >= Size) {
+           /* Space left. We allocate the variables from high to low addresses,
+            * so the adressing is compatible with the saved values on stack.
+            * This allows shorter code when saving/restoring the variables.
+            */
+           F->RegOffs -= Size;
+           return F->RegOffs;
+       }
+    }
+
+    /* No space left or no allocation */
+    return -1;
+}
+
+
+
+static void F_RestoreRegVars (Function* F)
+/* Restore the register variables for the local function if there are any. */
+{
+    const SymEntry* Sym;
+
+    /* If we don't have register variables in this function, bail out early */
+    if (F->RegOffs == RegisterSpace) {
+               return;
+    }
+
+    /* Save the accumulator if needed */
+    if (!F_HasVoidReturn (F)) {
+               g_save (CF_CHAR | CF_FORCECHAR);
+    }
+
+    /* Get the first symbol from the function symbol table */
+    Sym = F->FuncEntry->V.F.Func->SymTab->SymHead;
+
+    /* Walk through all symbols checking for register variables */
+    while (Sym) {
+        if (SymIsRegVar (Sym)) {
+
+            /* Check for more than one variable */
+            int Offs       = Sym->V.R.SaveOffs;
+            unsigned Bytes = CheckedSizeOf (Sym->Type);
+
+            while (1) {
+
+                /* Find next register variable */
+                const SymEntry* NextSym = Sym->NextSym;
+                while (NextSym && !SymIsRegVar (NextSym)) {
+                    NextSym = NextSym->NextSym;
+                }
 
-       /* Correct the stack pointer */
-       oursp -= F->Reserved;
+                /* If we have a next one, compare the stack offsets */
+                if (NextSym) {
 
-       /* Nothing more reserved */
-       F->Reserved = 0;
+                    /* We have a following register variable. Get the size */
+                    int Size = CheckedSizeOf (NextSym->Type);
+
+                    /* Adjacent variable? */
+                    if (NextSym->V.R.SaveOffs + Size != Offs) {
+                        /* No */
+                        break;
+                    }
+
+                    /* Adjacent variable */
+                    Bytes += Size;
+                    Offs  -= Size;
+                    Sym   = NextSym;
+
+                } else {
+                    break;
+                }
+            }
+
+            /* Restore the memory range */
+            g_restore_regvars (Offs, Sym->V.R.RegOffs, Bytes);
+
+        }
+
+        /* Check next symbol */
+        Sym = Sym->NextSym;
+    }
+
+    /* Restore the accumulator if needed */
+    if (!F_HasVoidReturn (F)) {
+       g_restore (CF_CHAR | CF_FORCECHAR);
     }
 }
 
@@ -214,8 +336,7 @@ void NewFunc (SymEntry* Func)
 /* Parse argument declarations and function body. */
 {
     int HadReturn;
-    int IsVoidFunc;
-    unsigned Flags;
+    SymEntry* Param;
 
     /* Get the function descriptor from the function entry */
     FuncDesc* D = Func->V.F.Func;
@@ -232,55 +353,102 @@ void NewFunc (SymEntry* Func)
      */
     AddConstSym ("__fixargs__", type_uint, SC_DEF | SC_CONST, D->ParamSize);
     if (D->Flags & FD_VARIADIC) {
-       /* Variadic function. The variable must be const. */
-       static const type T [] = { T_UCHAR | T_QUAL_CONST, T_END };
-       AddLocalSym ("__argsize__", T, SC_DEF | SC_REF | SC_AUTO, 0);
+       /* Variadic function. The variable must be const. */
+       static const Type T[] = { TYPE(T_UCHAR | T_QUAL_CONST), TYPE(T_END) };
+       AddLocalSym ("__argsize__", T, SC_DEF | SC_REF | SC_AUTO, 0);
     } else {
-       /* Non variadic */
+       /* Non variadic */
                AddConstSym ("__argsize__", type_uchar, SC_DEF | SC_CONST, D->ParamSize);
     }
 
     /* Function body now defined */
     Func->Flags |= SC_DEF;
 
-    /* Setup register variables */
-    InitRegVars ();
-
     /* Allocate code and data segments for this function */
     Func->V.F.Seg = PushSegments (Func);
 
+    /* Special handling for main() */
+    if (strcmp (Func->Name, "main") == 0) {
+        /* Main cannot be a fastcall function */
+        if (IsFastCallFunc (Func->Type)) {
+            Error ("`main' cannot be declared as __fastcall__");
+        }
+
+        /* If cc65 extensions aren't enabled, don't allow a main function that
+         * doesn't return an int.
+         */
+        if (IS_Get (&Standard) != STD_CC65 && CurrentFunc->ReturnType[0].C != T_INT) {
+            Error ("`main' must always return an int");
+        }
+
+        /* If main() takes parameters, generate a forced import to a function
+         * that will setup these parameters. This way, programs that do not
+         * need the additional code will not get it.
+         */
+        if (D->ParamCount > 0 || (D->Flags & FD_VARIADIC) != 0) {
+            g_importmainargs ();
+        }
+    }
+
     /* If this is a fastcall function, push the last parameter onto the stack */
     if (IsFastCallFunc (Func->Type) && D->ParamCount > 0) {
 
-       SymEntry* LastParam;
-       unsigned Flags;
-
-       /* Fastcall functions may never have an ellipsis or the compiler is buggy */
-       CHECK ((D->Flags & FD_VARIADIC) == 0);
+       unsigned Flags;
 
-       /* Get a pointer to the last parameter entry */
-       LastParam = D->SymTab->SymTail;
+       /* Fastcall functions may never have an ellipsis or the compiler is buggy */
+       CHECK ((D->Flags & FD_VARIADIC) == 0);
 
-       /* Generate the push */
-       if (IsTypeFunc (LastParam->Type)) {
+       /* Generate the push */
+       if (IsTypeFunc (D->LastParam->Type)) {
            /* Pointer to function */
            Flags = CF_PTR;
        } else {
-           Flags = TypeOf (LastParam->Type) | CF_FORCECHAR;
+           Flags = TypeOf (D->LastParam->Type) | CF_FORCECHAR;
        }
        g_push (Flags, 0);
     }
 
+    /* Generate function entry code if needed */
+    g_enter (TypeOf (Func->Type), F_GetParamSize (CurrentFunc));
+
     /* If stack checking code is requested, emit a call to the helper routine */
-    if (CheckStack) {
-       g_stackcheck ();
+    if (IS_Get (&CheckStack)) {
+       g_stackcheck ();
     }
 
-    /* Generate function entry code if needed */
-    g_enter (TypeOf (Func->Type), GetParamSize (CurrentFunc));
-
     /* Setup the stack */
-    oursp = 0;
+    StackPtr = 0;
+
+    /* Walk through the parameter list and allocate register variable space
+     * for parameters declared as register. Generate code to swap the contents
+     * of the register bank with the save area on the stack.
+     */
+    Param = D->SymTab->SymHead;
+    while (Param && (Param->Flags & SC_PARAM) != 0) {
+
+        /* Check for a register variable */
+        if (SymIsRegVar (Param)) {
+
+            /* Allocate space */
+            int Reg = F_AllocRegVar (CurrentFunc, Param->Type);
+
+            /* Could we allocate a register? */
+            if (Reg < 0) {
+                /* No register available: Convert parameter to auto */
+                CvtRegVarToAuto (Param);
+            } else {
+                /* Remember the register offset */
+                Param->V.R.RegOffs = Reg;
+
+                /* Generate swap code */
+                g_swap_regvars (Param->V.R.SaveOffs, Reg, CheckedSizeOf (Param->Type));
+
+            }
+        }
+
+        /* Next parameter */
+        Param = Param->NextSym;
+    }
 
     /* Need a starting curly brace */
     ConsumeLCurly ();
@@ -291,53 +459,38 @@ void NewFunc (SymEntry* Func)
     /* Remember the current stack pointer. All variables allocated elsewhere
      * must be dropped when doing a return from an inner block.
      */
-    CurrentFunc->TopLevelSP = oursp;
+    CurrentFunc->TopLevelSP = StackPtr;
 
     /* Now process statements in this block */
     HadReturn = 0;
-    while (curtok != TOK_RCURLY) {
-       if (curtok != TOK_CEOF) {
-           HadReturn = Statement ();
+    while (CurTok.Tok != TOK_RCURLY) {
+       if (CurTok.Tok != TOK_CEOF) {
+           HadReturn = Statement (0);
        } else {
            break;
        }
     }
 
-    /* If the function has a return type but no return statement, flag
-     * a warning
-     */
-    IsVoidFunc = HasVoidReturn (CurrentFunc);
-#if 0
-    /* Does not work reliably */
-    if (!IsVoidFunc && !HadReturn) {
-       Warning ("Function `%s' should return a value", Func->Name);
-    }
-#endif
-
     /* Output the function exit code label */
-    g_defcodelabel (GetRetLab (CurrentFunc));
+    g_defcodelabel (F_GetRetLab (CurrentFunc));
 
     /* Restore the register variables */
-    RestoreRegVars (!IsVoidFunc);
+    F_RestoreRegVars (CurrentFunc);
 
     /* Generate the exit code */
-    Flags = IsVoidFunc? CF_NONE : CF_REG;
-    g_leave (Flags, 0);
-
-    /* Eat the closing brace */
-    ConsumeRCurly ();
+    g_leave ();
 
     /* Emit references to imports/exports */
     EmitExternals ();
 
-    /* Cleanup register variables */
-    DoneRegVars ();
-
     /* Leave the lexical level */
     LeaveFunctionLevel ();
 
+    /* Eat the closing brace */
+    ConsumeRCurly ();
+
     /* Switch back to the old segments */
-    PopSegments ();                  
+    PopSegments ();
 
     /* Reset the current function pointer */
     FreeFunction (CurrentFunc);