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

   1 /*****************************************************************************/
   2 /*                                                                           */
   3 /*                                 codeopt.c                                 */
   4 /*                                                                           */
   5 /*                           Optimizer subroutines                           */
   6 /*                                                                           */
   7 /*                                                                           */
   8 /*                                                                           */
   9 /* (C) 2001-2012, Ullrich von Bassewitz                                      */
  10 /*                Roemerstrasse 52                                           */
  11 /*                D-70794 Filderstadt                                        */
  12 /* EMail:         uz@cc65.org                                                */
  13 /*                                                                           */
  14 /*                                                                           */
  15 /* This software is provided 'as-is', without any expressed or implied       */
  16 /* warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages    */
  17 /* arising from the use of this software.                                    */
  18 /*                                                                           */
  19 /* Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,     */
  20 /* including commercial applications, and to alter it and redistribute it    */
  21 /* freely, subject to the following restrictions:                            */
  22 /*                                                                           */
  23 /* 1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not   */
  24 /*    claim that you wrote the original software. If you use this software   */
  25 /*    in a product, an acknowledgment in the product documentation would be  */
  26 /*    appreciated but is not required.                                       */
  27 /* 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not   */
  28 /*    be misrepresented as being the original software.                      */
  29 /* 3. This notice may not be removed or altered from any source              */
  30 /*    distribution.                                                          */
  31 /*                                                                           */
  32 /*****************************************************************************/
  33
  34
  35
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <stdarg.h>
  39
  40 /* common */
  41 #include "abend.h"
  42 #include "chartype.h"
  43 #include "cpu.h"
  44 #include "debugflag.h"
  45 #include "print.h"
  46 #include "strbuf.h"
  47 #include "xmalloc.h"
  48 #include "xsprintf.h"
  49
  50 /* cc65 */
  51 #include "asmlabel.h"
  52 #include "codeent.h"
  53 #include "codeinfo.h"
  54 #include "codeopt.h"
  55 #include "coptadd.h"
  56 #include "coptc02.h"
  57 #include "coptcmp.h"
  58 #include "coptind.h"
  59 #include "coptneg.h"
  60 #include "coptptrload.h"
  61 #include "coptptrstore.h"
  62 #include "coptpush.h"
  63 #include "coptshift.h"
  64 #include "coptsize.h"
  65 #include "coptstop.h"
  66 #include "coptstore.h"
  67 #include "coptsub.h"
  68 #include "copttest.h"
  69 #include "error.h"
  70 #include "global.h"
  71 #include "output.h"
  72 #include "symtab.h"
  73
  74
  75 /*****************************************************************************/
  76 /*                              Optimize loads                               */
  77 /*****************************************************************************/
  78
  79
  80
  81 static unsigned OptLoad1 (CodeSeg* S)
  82 /* Search for a call to ldaxysp where X is not used later and replace it by
  83 ** a load of just the A register.
  84 */
  85 {
  86     unsigned I;
  87     unsigned Changes = 0;
  88
  89     /* Walk over the entries */
  90     I = 0;
  91     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
  92
  93         CodeEntry* E;
  94
  95         /* Get next entry */
  96         E = CS_GetEntry (S, I);
  97
  98         /* Check for the sequence */
  99         if (CE_IsCallTo (E, "ldaxysp")          &&
 100             RegValIsKnown (E->RI->In.RegY)      &&
 101             !RegXUsed (S, I+1)) {
 102
 103             CodeEntry* X;
 104
 105             /* Reload the Y register */
 106             const char* Arg = MakeHexArg (E->RI->In.RegY - 1);
 107             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 108             CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 109
 110             /* Load from stack */
 111             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "sp", 0, E->LI);
 112             CS_InsertEntry (S, X, I+2);
 113
 114             /* Now remove the call to the subroutine */
 115             CS_DelEntry (S, I);
 116
 117             /* Remember, we had changes */
 118             ++Changes;
 119
 120         }
 121
 122         /* Next entry */
 123         ++I;
 124
 125     }
 126
 127     /* Return the number of changes made */
 128     return Changes;
 129 }
 130
 131
 132
 133 static unsigned OptLoad2 (CodeSeg* S)
 134 /* Replace calls to ldaxysp by inline code */
 135 {
 136     unsigned I;
 137     unsigned Changes = 0;
 138
 139     /* Walk over the entries */
 140     I = 0;
 141     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 142
 143         CodeEntry* L[3];
 144
 145         /* Get next entry */
 146         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
 147
 148         /* Check for the sequence */
 149         if (CE_IsCallTo (L[0], "ldaxysp")) {
 150
 151             CodeEntry* X;
 152
 153             /* Followed by sta abs/stx abs? */
 154             if (CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 2)                  &&
 155                 L[1]->OPC == OP65_STA                           &&
 156                 L[2]->OPC == OP65_STX                           &&
 157                 (L[1]->Arg == 0                         ||
 158                  L[2]->Arg == 0                         ||
 159                  strcmp (L[1]->Arg, L[2]->Arg) != 0)            &&
 160                 !CS_RangeHasLabel (S, I+1, 2)                   &&
 161                 !RegXUsed (S, I+3)) {
 162
 163                 /* A/X are stored into memory somewhere and X is not used
 164                 ** later
 165                 */
 166
 167                 /* lda (sp),y */
 168                 X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "sp", 0, L[0]->LI);
 169                 CS_InsertEntry (S, X, I+3);
 170
 171                 /* sta abs */
 172                 X = NewCodeEntry (OP65_STA, L[2]->AM, L[2]->Arg, 0, L[2]->LI);
 173                 CS_InsertEntry (S, X, I+4);
 174
 175                 /* dey */
 176                 X = NewCodeEntry (OP65_DEY, AM65_IMP, 0, 0, L[0]->LI);
 177                 CS_InsertEntry (S, X, I+5);
 178
 179                 /* lda (sp),y */
 180                 X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "sp", 0, L[0]->LI);
 181                 CS_InsertEntry (S, X, I+6);
 182
 183                 /* sta abs */
 184                 X = NewCodeEntry (OP65_STA, L[1]->AM, L[1]->Arg, 0, L[1]->LI);
 185                 CS_InsertEntry (S, X, I+7);
 186
 187                 /* Now remove the call to the subroutine and the sta/stx */
 188                 CS_DelEntries (S, I, 3);
 189
 190             } else {
 191
 192                 /* Standard replacement */
 193
 194                 /* lda (sp),y */
 195                 X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "sp", 0, L[0]->LI);
 196                 CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 197
 198                 /* tax */
 199                 X = NewCodeEntry (OP65_TAX, AM65_IMP, 0, 0, L[0]->LI);
 200                 CS_InsertEntry (S, X, I+2);
 201
 202                 /* dey */
 203                 X = NewCodeEntry (OP65_DEY, AM65_IMP, 0, 0, L[0]->LI);
 204                 CS_InsertEntry (S, X, I+3);
 205
 206                 /* lda (sp),y */
 207                 X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_ZP_INDY, "sp", 0, L[0]->LI);
 208                 CS_InsertEntry (S, X, I+4);
 209
 210                 /* Now remove the call to the subroutine */
 211                 CS_DelEntry (S, I);
 212
 213             }
 214
 215             /* Remember, we had changes */
 216             ++Changes;
 217
 218         }
 219
 220         /* Next entry */
 221         ++I;
 222     }
 223
 224     /* Return the number of changes made */
 225     return Changes;
 226 }
 227
 228
 229
 230 static unsigned OptLoad3 (CodeSeg* S)
 231 /* Remove repeated loads from one and the same memory location */
 232 {
 233     unsigned Changes = 0;
 234     CodeEntry* Load = 0;
 235
 236     /* Walk over the entries */
 237     unsigned I = 0;
 238     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 239
 240         /* Get next entry */
 241         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 242
 243         /* Forget a preceeding load if we have a label */
 244         if (Load && CE_HasLabel (E)) {
 245             Load = 0;
 246         }
 247
 248         /* Check if this insn is a load */
 249         if (E->Info & OF_LOAD) {
 250
 251             CodeEntry* N;
 252
 253             /* If we had a preceeding load that is identical, remove this one.
 254             ** If it is not identical, or we didn't have one, remember it.
 255             */
 256             if (Load != 0                               &&
 257                 E->OPC == Load->OPC                     &&
 258                 E->AM == Load->AM                       &&
 259                 ((E->Arg == 0 && Load->Arg == 0) ||
 260                  strcmp (E->Arg, Load->Arg) == 0)       &&
 261                 (N = CS_GetNextEntry (S, I)) != 0       &&
 262                 (N->Info & OF_CBRA) == 0) {
 263
 264                 /* Now remove the call to the subroutine */
 265                 CS_DelEntry (S, I);
 266
 267                 /* Remember, we had changes */
 268                 ++Changes;
 269
 270                 /* Next insn */
 271                 continue;
 272
 273             } else {
 274
 275                 Load = E;
 276
 277             }
 278
 279         } else if ((E->Info & OF_CMP) == 0 && (E->Info & OF_CBRA) == 0) {
 280             /* Forget the first load on occurance of any insn we don't like */
 281             Load = 0;
 282         }
 283
 284         /* Next entry */
 285         ++I;
 286     }
 287
 288     /* Return the number of changes made */
 289     return Changes;
 290 }
 291
 292
 293
 294 /*****************************************************************************/
 295 /*                            Decouple operations                            */
 296 /*****************************************************************************/
 297
 298
 299
 300 static unsigned OptDecouple (CodeSeg* S)
 301 /* Decouple operations, that is, do the following replacements:
 302 **
 303 **   dex        -> ldx #imm
 304 **   inx        -> ldx #imm
 305 **   dey        -> ldy #imm
 306 **   iny        -> ldy #imm
 307 **   tax        -> ldx #imm
 308 **   txa        -> lda #imm
 309 **   tay        -> ldy #imm
 310 **   tya        -> lda #imm
 311 **   lda zp     -> lda #imm
 312 **   ldx zp     -> ldx #imm
 313 **   ldy zp     -> ldy #imm
 314 **
 315 ** Provided that the register values are known of course.
 316 */
 317 {
 318     unsigned Changes = 0;
 319     unsigned I;
 320
 321     /* Walk over the entries */
 322     I = 0;
 323     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 324
 325         const char* Arg;
 326
 327         /* Get next entry and it's input register values */
 328         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 329         const RegContents* In = &E->RI->In;
 330
 331         /* Assume we have no replacement */
 332         CodeEntry* X = 0;
 333
 334         /* Check the instruction */
 335         switch (E->OPC) {
 336
 337             case OP65_DEA:
 338                 if (RegValIsKnown (In->RegA)) {
 339                     Arg = MakeHexArg ((In->RegA - 1) & 0xFF);
 340                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 341                 }
 342                 break;
 343
 344             case OP65_DEX:
 345                 if (RegValIsKnown (In->RegX)) {
 346                     Arg = MakeHexArg ((In->RegX - 1) & 0xFF);
 347                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 348                 }
 349                 break;
 350
 351             case OP65_DEY:
 352                 if (RegValIsKnown (In->RegY)) {
 353                     Arg = MakeHexArg ((In->RegY - 1) & 0xFF);
 354                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 355                 }
 356                 break;
 357
 358             case OP65_INA:
 359                 if (RegValIsKnown (In->RegA)) {
 360                     Arg = MakeHexArg ((In->RegA + 1) & 0xFF);
 361                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 362                 }
 363                 break;
 364
 365             case OP65_INX:
 366                 if (RegValIsKnown (In->RegX)) {
 367                     Arg = MakeHexArg ((In->RegX + 1) & 0xFF);
 368                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 369                 }
 370                 break;
 371
 372             case OP65_INY:
 373                 if (RegValIsKnown (In->RegY)) {
 374                     Arg = MakeHexArg ((In->RegY + 1) & 0xFF);
 375                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 376                 }
 377                 break;
 378
 379             case OP65_LDA:
 380                 if (E->AM == AM65_ZP) {
 381                     switch (GetKnownReg (E->Use & REG_ZP, In)) {
 382                         case REG_TMP1:
 383                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
 384                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 385                             break;
 386
 387                         case REG_PTR1_LO:
 388                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
 389                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 390                             break;
 391
 392                         case REG_PTR1_HI:
 393                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
 394                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 395                             break;
 396
 397                         case REG_SREG_LO:
 398                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
 399                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 400                             break;
 401
 402                         case REG_SREG_HI:
 403                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
 404                             X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 405                             break;
 406                     }
 407                 }
 408                 break;
 409
 410             case OP65_LDX:
 411                 if (E->AM == AM65_ZP) {
 412                     switch (GetKnownReg (E->Use & REG_ZP, In)) {
 413                         case REG_TMP1:
 414                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
 415                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 416                             break;
 417
 418                         case REG_PTR1_LO:
 419                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
 420                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 421                             break;
 422
 423                         case REG_PTR1_HI:
 424                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
 425                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 426                             break;
 427
 428                         case REG_SREG_LO:
 429                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
 430                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 431                             break;
 432
 433                         case REG_SREG_HI:
 434                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
 435                             X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 436                             break;
 437                     }
 438                 }
 439                 break;
 440
 441             case OP65_LDY:
 442                 if (E->AM == AM65_ZP) {
 443                     switch (GetKnownReg (E->Use, In)) {
 444                         case REG_TMP1:
 445                             Arg = MakeHexArg (In->Tmp1);
 446                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 447                             break;
 448
 449                         case REG_PTR1_LO:
 450                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Lo);
 451                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 452                             break;
 453
 454                         case REG_PTR1_HI:
 455                             Arg = MakeHexArg (In->Ptr1Hi);
 456                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 457                             break;
 458
 459                         case REG_SREG_LO:
 460                             Arg = MakeHexArg (In->SRegLo);
 461                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 462                             break;
 463
 464                         case REG_SREG_HI:
 465                             Arg = MakeHexArg (In->SRegHi);
 466                             X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 467                             break;
 468                     }
 469                 }
 470                 break;
 471
 472             case OP65_TAX:
 473                 if (E->RI->In.RegA >= 0) {
 474                     Arg = MakeHexArg (In->RegA);
 475                     X = NewCodeEntry (OP65_LDX, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 476                 }
 477                 break;
 478
 479             case OP65_TAY:
 480                 if (E->RI->In.RegA >= 0) {
 481                     Arg = MakeHexArg (In->RegA);
 482                     X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 483                 }
 484                 break;
 485
 486             case OP65_TXA:
 487                 if (E->RI->In.RegX >= 0) {
 488                     Arg = MakeHexArg (In->RegX);
 489                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 490                 }
 491                 break;
 492
 493             case OP65_TYA:
 494                 if (E->RI->In.RegY >= 0) {
 495                     Arg = MakeHexArg (In->RegY);
 496                     X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, E->LI);
 497                 }
 498                 break;
 499
 500             default:
 501                 /* Avoid gcc warnings */
 502                 break;
 503
 504         }
 505
 506         /* Insert the replacement if we have one */
 507         if (X) {
 508             CS_InsertEntry (S, X, I+1);
 509             CS_DelEntry (S, I);
 510             ++Changes;
 511         }
 512
 513         /* Next entry */
 514         ++I;
 515
 516     }
 517
 518     /* Return the number of changes made */
 519     return Changes;
 520 }
 521
 522
 523
 524 /*****************************************************************************/
 525 /*                        Optimize stack pointer ops                         */
 526 /*****************************************************************************/
 527
 528
 529
 530 static unsigned IsDecSP (const CodeEntry* E)
 531 /* Check if this is an insn that decrements the stack pointer. If so, return
 532 ** the decrement. If not, return zero.
 533 ** The function expects E to be a subroutine call.
 534 */
 535 {
 536     if (strncmp (E->Arg, "decsp", 5) == 0) {
 537         if (E->Arg[5] >= '1' && E->Arg[5] <= '8') {
 538             return (E->Arg[5] - '0');
 539         }
 540     } else if (strcmp (E->Arg, "subysp") == 0 && RegValIsKnown (E->RI->In.RegY)) {
 541         return E->RI->In.RegY;
 542     }
 543
 544     /* If we come here, it's not a decsp op */
 545     return 0;
 546 }
 547
 548
 549
 550 static unsigned OptStackPtrOps (CodeSeg* S)
 551 /* Merge adjacent calls to decsp into one. NOTE: This function won't merge all
 552 ** known cases!
 553 */
 554 {
 555     unsigned Changes = 0;
 556     unsigned I;
 557
 558     /* Walk over the entries */
 559     I = 0;
 560     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 561
 562         unsigned Dec1;
 563         unsigned Dec2;
 564         const CodeEntry* N;
 565
 566         /* Get the next entry */
 567         const CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 568
 569         /* Check for decspn or subysp */
 570         if (E->OPC == OP65_JSR                          &&
 571             (Dec1 = IsDecSP (E)) > 0                    &&
 572             (N = CS_GetNextEntry (S, I)) != 0           &&
 573             (Dec2 = IsDecSP (N)) > 0                    &&
 574             (Dec1 += Dec2) <= 255                       &&
 575             !CE_HasLabel (N)) {
 576
 577             CodeEntry* X;
 578             char Buf[20];
 579
 580             /* We can combine the two */
 581             if (Dec1 <= 8) {
 582                 /* Insert a call to decsp */
 583                 xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "decsp%u", Dec1);
 584                 X = NewCodeEntry (OP65_JSR, AM65_ABS, Buf, 0, N->LI);
 585                 CS_InsertEntry (S, X, I+2);
 586             } else {
 587                 /* Insert a call to subysp */
 588                 const char* Arg = MakeHexArg (Dec1);
 589                 X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, N->LI);
 590                 CS_InsertEntry (S, X, I+2);
 591                 X = NewCodeEntry (OP65_JSR, AM65_ABS, "subysp", 0, N->LI);
 592                 CS_InsertEntry (S, X, I+3);
 593             }
 594
 595             /* Delete the old code */
 596             CS_DelEntries (S, I, 2);
 597
 598             /* Regenerate register info */
 599             CS_GenRegInfo (S);
 600
 601             /* Remember we had changes */
 602             ++Changes;
 603
 604         } else {
 605
 606             /* Next entry */
 607             ++I;
 608         }
 609
 610     }
 611
 612     /* Return the number of changes made */
 613     return Changes;
 614 }
 615
 616 static unsigned OptGotoSPAdj (CodeSeg* S)
 617 /* Remove unnecessary SP adjustment while gotoing
 618 */
 619 {
 620     unsigned Changes = 0;
 621     unsigned I;
 622
 623     /* Walk over the entries */
 624     I = 0;
 625     while (I < CS_GetEntryCount (S)) {
 626
 627         CodeEntry* L[10], *X;
 628         unsigned short adjustment;
 629         const char* Arg;
 630
 631         /* Get next entry */
 632         L[0] = CS_GetEntry (S, I);
 633
 634         /* Check for the sequence */
 635         if (L[0]->OPC == OP65_PHA            &&
 636             CS_GetEntries (S, L+1, I+1, 9)   &&
 637             L[1]->OPC == OP65_LDA            &&
 638             L[1]->AM == AM65_ABS             &&
 639             L[2]->OPC == OP65_CLC            &&
 640             L[3]->OPC == OP65_ADC            &&
 641             strcmp (L[3]->Arg, "sp") == 0    &&
 642             L[6]->OPC == OP65_ADC            &&
 643             strcmp (L[6]->Arg, "sp+1") == 0    &&
 644             L[9]->OPC == OP65_JMP
 645             ) {
 646             printf("Goto SP adjustment found. Jump to: %s, data Label: %s\n", L[9]->Arg, L[1]->Arg);
 647             adjustment = FindSPAdjustment(L[1]->Arg);
 648
 649             if (adjustment == 0) {
 650                 CS_DelEntries (S, I, 9);
 651             }
 652             else if (adjustment > 255) {
 653                 Arg = MakeHexArg (adjustment & 0xff);
 654                 X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, L[1]->LI);
 655                 CS_InsertEntry(S, X, I + 1);
 656                 Arg = MakeHexArg (adjustment >> 8);
 657                 X = NewCodeEntry (OP65_LDA, AM65_IMM, Arg, 0, L[5]->LI);
 658                 CS_InsertEntry(S, X, I + 6);
 659
 660                 CS_DelEntry(S, I + 2);
 661                 CS_DelEntry(S, I + 6);
 662             }
 663             else if (adjustment > 8) {
 664                 Arg = MakeHexArg (adjustment & 0xff);
 665                 X = NewCodeEntry (OP65_LDY, AM65_IMM, Arg, 0, L[1]->LI);
 666                 CS_InsertEntry (S, X, I);
 667                 X = NewCodeEntry (OP65_JSR, AM65_ABS, "addysp", 0, L[1]->LI);
 668                 CS_InsertEntry (S, X, I + 1);
 669
 670                 CS_DelEntries(S, I + 2, 9);
 671             }
 672             else {
 673                 char Buf[20];
 674                 xsprintf (Buf, sizeof (Buf), "incsp%u", adjustment);
 675                 X = NewCodeEntry (OP65_JSR, AM65_ABS, Buf, 0, L[1]->LI);
 676                 CS_InsertEntry (S, X, I);
 677
 678                 CS_DelEntries(S, I + 1, 9);
 679             }
 680             /* Regenerate register info */
 681             CS_GenRegInfo (S);
 682
 683             /* Remember we had changes */
 684             Changes++;
 685         } else {
 686
 687             /* Next entry */
 688             ++I;
 689         }
 690
 691     }
 692
 693     /* Return the number of changes made */
 694     return Changes;
 695 }
 696
 697 /*****************************************************************************/
 698 /*                              struct OptFunc                               */
 699 /*****************************************************************************/
 700
 701
 702
 703 typedef struct OptFunc OptFunc;
 704 struct OptFunc {
 705     unsigned       (*Func) (CodeSeg*);  /* Optimizer function */
 706     const char*    Name;                /* Name of the function/group */
 707     unsigned       CodeSizeFactor;      /* Code size factor for this opt func */
 708     unsigned long  TotalRuns;           /* Total number of runs */
 709     unsigned long  LastRuns;            /* Last number of runs */
 710     unsigned long  TotalChanges;        /* Total number of changes */
 711     unsigned long  LastChanges;         /* Last number of changes */
 712     char           Disabled;            /* True if function disabled */
 713 };
 714
 715
 716
 717 /*****************************************************************************/
 718 /*                                   Code                                    */
 719 /*****************************************************************************/
 720
 721
 722
 723 /* A list of all the function descriptions */
 724 static OptFunc DOpt65C02BitOps  = { Opt65C02BitOps,  "Opt65C02BitOps",   66, 0, 0, 0, 0, 0 };
 725 static OptFunc DOpt65C02Ind     = { Opt65C02Ind,     "Opt65C02Ind",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 726 static OptFunc DOpt65C02Stores  = { Opt65C02Stores,  "Opt65C02Stores",  100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 727 static OptFunc DOptAdd1         = { OptAdd1,         "OptAdd1",         125, 0, 0, 0, 0, 0 };
 728 static OptFunc DOptAdd2         = { OptAdd2,         "OptAdd2",         200, 0, 0, 0, 0, 0 };
 729 static OptFunc DOptAdd3         = { OptAdd3,         "OptAdd3",          65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 730 static OptFunc DOptAdd4         = { OptAdd4,         "OptAdd4",          90, 0, 0, 0, 0, 0 };
 731 static OptFunc DOptAdd5         = { OptAdd5,         "OptAdd5",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 732 static OptFunc DOptAdd6         = { OptAdd6,         "OptAdd6",          40, 0, 0, 0, 0, 0 };
 733 static OptFunc DOptBNegA1       = { OptBNegA1,       "OptBNegA1",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 734 static OptFunc DOptBNegA2       = { OptBNegA2,       "OptBNegA2",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 735 static OptFunc DOptBNegAX1      = { OptBNegAX1,      "OptBNegAX1",      100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 736 static OptFunc DOptBNegAX2      = { OptBNegAX2,      "OptBNegAX2",      100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 737 static OptFunc DOptBNegAX3      = { OptBNegAX3,      "OptBNegAX3",      100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 738 static OptFunc DOptBNegAX4      = { OptBNegAX4,      "OptBNegAX4",      100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 739 static OptFunc DOptBoolTrans    = { OptBoolTrans,    "OptBoolTrans",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 740 static OptFunc DOptBranchDist   = { OptBranchDist,   "OptBranchDist",     0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 741 static OptFunc DOptCmp1         = { OptCmp1,         "OptCmp1",          42, 0, 0, 0, 0, 0 };
 742 static OptFunc DOptCmp2         = { OptCmp2,         "OptCmp2",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
 743 static OptFunc DOptCmp3         = { OptCmp3,         "OptCmp3",          75, 0, 0, 0, 0, 0 };
 744 static OptFunc DOptCmp4         = { OptCmp4,         "OptCmp4",          75, 0, 0, 0, 0, 0 };
 745 static OptFunc DOptCmp5         = { OptCmp5,         "OptCmp5",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 746 static OptFunc DOptCmp6         = { OptCmp6,         "OptCmp6",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 747 static OptFunc DOptCmp7         = { OptCmp7,         "OptCmp7",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
 748 static OptFunc DOptCmp8         = { OptCmp8,         "OptCmp8",          50, 0, 0, 0, 0, 0 };
 749 static OptFunc DOptCmp9         = { OptCmp9,         "OptCmp9",          85, 0, 0, 0, 0, 0 };
 750 static OptFunc DOptComplAX1     = { OptComplAX1,     "OptComplAX1",      65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 751 static OptFunc DOptCondBranches1= { OptCondBranches1,"OptCondBranches1", 80, 0, 0, 0, 0, 0 };
 752 static OptFunc DOptCondBranches2= { OptCondBranches2,"OptCondBranches2",  0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 753 static OptFunc DOptDeadCode     = { OptDeadCode,     "OptDeadCode",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 754 static OptFunc DOptDeadJumps    = { OptDeadJumps,    "OptDeadJumps",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 755 static OptFunc DOptDecouple     = { OptDecouple,     "OptDecouple",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 756 static OptFunc DOptDupLoads     = { OptDupLoads,     "OptDupLoads",       0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 757 static OptFunc DOptGotoSPAdj    = { OptGotoSPAdj,    "OptGotoSPAdj",      0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 758 static OptFunc DOptIndLoads1    = { OptIndLoads1,    "OptIndLoads1",      0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 759 static OptFunc DOptIndLoads2    = { OptIndLoads2,    "OptIndLoads2",      0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 760 static OptFunc DOptJumpCascades = { OptJumpCascades, "OptJumpCascades", 100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 761 static OptFunc DOptJumpTarget1  = { OptJumpTarget1,  "OptJumpTarget1",  100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 762 static OptFunc DOptJumpTarget2  = { OptJumpTarget2,  "OptJumpTarget2",  100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 763 static OptFunc DOptJumpTarget3  = { OptJumpTarget3,  "OptJumpTarget3",  100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 764 static OptFunc DOptLoad1        = { OptLoad1,        "OptLoad1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 765 static OptFunc DOptLoad2        = { OptLoad2,        "OptLoad2",        200, 0, 0, 0, 0, 0 };
 766 static OptFunc DOptLoad3        = { OptLoad3,        "OptLoad3",          0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 767 static OptFunc DOptNegAX1       = { OptNegAX1,       "OptNegAX1",       165, 0, 0, 0, 0, 0 };
 768 static OptFunc DOptNegAX2       = { OptNegAX2,       "OptNegAX2",       200, 0, 0, 0, 0, 0 };
 769 static OptFunc DOptRTS          = { OptRTS,          "OptRTS",          100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 770 static OptFunc DOptRTSJumps1    = { OptRTSJumps1,    "OptRTSJumps1",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 771 static OptFunc DOptRTSJumps2    = { OptRTSJumps2,    "OptRTSJumps2",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 772 static OptFunc DOptPrecalc      = { OptPrecalc,      "OptPrecalc",      100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 773 static OptFunc DOptPtrLoad1     = { OptPtrLoad1,     "OptPtrLoad1",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 774 static OptFunc DOptPtrLoad2     = { OptPtrLoad2,     "OptPtrLoad2",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 775 static OptFunc DOptPtrLoad3     = { OptPtrLoad3,     "OptPtrLoad3",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 776 static OptFunc DOptPtrLoad4     = { OptPtrLoad4,     "OptPtrLoad4",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 777 static OptFunc DOptPtrLoad5     = { OptPtrLoad5,     "OptPtrLoad5",      50, 0, 0, 0, 0, 0 };
 778 static OptFunc DOptPtrLoad6     = { OptPtrLoad6,     "OptPtrLoad6",      60, 0, 0, 0, 0, 0 };
 779 static OptFunc DOptPtrLoad7     = { OptPtrLoad7,     "OptPtrLoad7",     140, 0, 0, 0, 0, 0 };
 780 static OptFunc DOptPtrLoad11    = { OptPtrLoad11,    "OptPtrLoad11",     92, 0, 0, 0, 0, 0 };
 781 static OptFunc DOptPtrLoad12    = { OptPtrLoad12,    "OptPtrLoad12",     50, 0, 0, 0, 0, 0 };
 782 static OptFunc DOptPtrLoad13    = { OptPtrLoad13,    "OptPtrLoad13",     65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 783 static OptFunc DOptPtrLoad14    = { OptPtrLoad14,    "OptPtrLoad14",    108, 0, 0, 0, 0, 0 };
 784 static OptFunc DOptPtrLoad15    = { OptPtrLoad15,    "OptPtrLoad15",     86, 0, 0, 0, 0, 0 };
 785 static OptFunc DOptPtrLoad16    = { OptPtrLoad16,    "OptPtrLoad16",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 786 static OptFunc DOptPtrLoad17    = { OptPtrLoad17,    "OptPtrLoad17",    190, 0, 0, 0, 0, 0 };
 787 static OptFunc DOptPtrStore1    = { OptPtrStore1,    "OptPtrStore1",     65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 788 static OptFunc DOptPtrStore2    = { OptPtrStore2,    "OptPtrStore2",     65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 789 static OptFunc DOptPtrStore3    = { OptPtrStore3,    "OptPtrStore3",    100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 790 static OptFunc DOptPush1        = { OptPush1,        "OptPush1",         65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 791 static OptFunc DOptPush2        = { OptPush2,        "OptPush2",         50, 0, 0, 0, 0, 0 };
 792 static OptFunc DOptPushPop      = { OptPushPop,      "OptPushPop",        0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 793 static OptFunc DOptShift1       = { OptShift1,       "OptShift1",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 794 static OptFunc DOptShift2       = { OptShift2,       "OptShift2",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 795 static OptFunc DOptShift3       = { OptShift3,       "OptShift3",        17, 0, 0, 0, 0, 0 };
 796 static OptFunc DOptShift4       = { OptShift4,       "OptShift4",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 797 static OptFunc DOptShift5       = { OptShift5,       "OptShift5",       110, 0, 0, 0, 0, 0 };
 798 static OptFunc DOptShift6       = { OptShift6,       "OptShift6",       200, 0, 0, 0, 0, 0 };
 799 static OptFunc DOptSize1        = { OptSize1,        "OptSize1",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 800 static OptFunc DOptSize2        = { OptSize2,        "OptSize2",        100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 801 static OptFunc DOptStackOps     = { OptStackOps,     "OptStackOps",     100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 802 static OptFunc DOptStackPtrOps  = { OptStackPtrOps,  "OptStackPtrOps",   50, 0, 0, 0, 0, 0 };
 803 static OptFunc DOptStore1       = { OptStore1,       "OptStore1",        70, 0, 0, 0, 0, 0 };
 804 static OptFunc DOptStore2       = { OptStore2,       "OptStore2",       115, 0, 0, 0, 0, 0 };
 805 static OptFunc DOptStore3       = { OptStore3,       "OptStore3",       120, 0, 0, 0, 0, 0 };
 806 static OptFunc DOptStore4       = { OptStore4,       "OptStore4",        50, 0, 0, 0, 0, 0 };
 807 static OptFunc DOptStore5       = { OptStore5,       "OptStore5",       100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 808 static OptFunc DOptStoreLoad    = { OptStoreLoad,    "OptStoreLoad",      0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 809 static OptFunc DOptSub1         = { OptSub1,         "OptSub1",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 810 static OptFunc DOptSub2         = { OptSub2,         "OptSub2",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 811 static OptFunc DOptSub3         = { OptSub3,         "OptSub3",         100, 0, 0, 0, 0, 0 };
 812 static OptFunc DOptTest1        = { OptTest1,        "OptTest1",         65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 813 static OptFunc DOptTest2        = { OptTest2,        "OptTest2",         50, 0, 0, 0, 0, 0 };
 814 static OptFunc DOptTransfers1   = { OptTransfers1,   "OptTransfers1",     0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 815 static OptFunc DOptTransfers2   = { OptTransfers2,   "OptTransfers2",    60, 0, 0, 0, 0, 0 };
 816 static OptFunc DOptTransfers3   = { OptTransfers3,   "OptTransfers3",    65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 817 static OptFunc DOptTransfers4   = { OptTransfers4,   "OptTransfers4",    65, 0, 0, 0, 0, 0 };
 818 static OptFunc DOptUnusedLoads  = { OptUnusedLoads,  "OptUnusedLoads",    0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 819 static OptFunc DOptUnusedStores = { OptUnusedStores, "OptUnusedStores",   0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 820
 821
 822 /* Table containing all the steps in alphabetical order */
 823 static OptFunc* OptFuncs[] = {
 824     &DOpt65C02BitOps,
 825     &DOpt65C02Ind,
 826     &DOpt65C02Stores,
 827     &DOptAdd1,
 828     &DOptAdd2,
 829     &DOptAdd3,
 830     &DOptAdd4,
 831     &DOptAdd5,
 832     &DOptAdd6,
 833     &DOptBNegA1,
 834     &DOptBNegA2,
 835     &DOptBNegAX1,
 836     &DOptBNegAX2,
 837     &DOptBNegAX3,
 838     &DOptBNegAX4,
 839     &DOptBoolTrans,
 840     &DOptBranchDist,
 841     &DOptCmp1,
 842     &DOptCmp2,
 843     &DOptCmp3,
 844     &DOptCmp4,
 845     &DOptCmp5,
 846     &DOptCmp6,
 847     &DOptCmp7,
 848     &DOptCmp8,
 849     &DOptCmp9,
 850     &DOptComplAX1,
 851     &DOptCondBranches1,
 852     &DOptCondBranches2,
 853     &DOptDeadCode,
 854     &DOptDeadJumps,
 855     &DOptDecouple,
 856     &DOptDupLoads,
 857     &DOptGotoSPAdj,
 858     &DOptIndLoads1,
 859     &DOptIndLoads2,
 860     &DOptJumpCascades,
 861     &DOptJumpTarget1,
 862     &DOptJumpTarget2,
 863     &DOptJumpTarget3,
 864     &DOptLoad1,
 865     &DOptLoad2,
 866     &DOptLoad3,
 867     &DOptNegAX1,
 868     &DOptNegAX2,
 869     &DOptPrecalc,
 870     &DOptPtrLoad1,
 871     &DOptPtrLoad11,
 872     &DOptPtrLoad12,
 873     &DOptPtrLoad13,
 874     &DOptPtrLoad14,
 875     &DOptPtrLoad15,
 876     &DOptPtrLoad16,
 877     &DOptPtrLoad17,
 878     &DOptPtrLoad2,
 879     &DOptPtrLoad3,
 880     &DOptPtrLoad4,
 881     &DOptPtrLoad5,
 882     &DOptPtrLoad6,
 883     &DOptPtrLoad7,
 884     &DOptPtrStore1,
 885     &DOptPtrStore2,
 886     &DOptPtrStore3,
 887     &DOptPush1,
 888     &DOptPush2,
 889     &DOptPushPop,
 890     &DOptRTS,
 891     &DOptRTSJumps1,
 892     &DOptRTSJumps2,
 893     &DOptShift1,
 894     &DOptShift2,
 895     &DOptShift3,
 896     &DOptShift4,
 897     &DOptShift5,
 898     &DOptShift6,
 899     &DOptSize1,
 900     &DOptSize2,
 901     &DOptStackOps,
 902     &DOptStackPtrOps,
 903     &DOptStore1,
 904     &DOptStore2,
 905     &DOptStore3,
 906     &DOptStore4,
 907     &DOptStore5,
 908     &DOptStoreLoad,
 909     &DOptSub1,
 910     &DOptSub2,
 911     &DOptSub3,
 912     &DOptTest1,
 913     &DOptTest2,
 914     &DOptTransfers1,
 915     &DOptTransfers2,
 916     &DOptTransfers3,
 917     &DOptTransfers4,
 918     &DOptUnusedLoads,
 919     &DOptUnusedStores,
 920 };
 921 #define OPTFUNC_COUNT  (sizeof(OptFuncs) / sizeof(OptFuncs[0]))
 922
 923
 924
 925 static int CmpOptStep (const void* Key, const void* Func)
 926 /* Compare function for bsearch */
 927 {
 928     return strcmp (Key, (*(const OptFunc**)Func)->Name);
 929 }
 930
 931
 932
 933 static OptFunc* FindOptFunc (const char* Name)
 934 /* Find an optimizer step by name in the table and return a pointer. Return
 935 ** NULL if no such step is found.
 936 */
 937 {
 938     /* Search for the function in the list */
 939     OptFunc** O = bsearch (Name, OptFuncs, OPTFUNC_COUNT, sizeof (OptFuncs[0]), CmpOptStep);
 940     return O? *O : 0;
 941 }
 942
 943
 944
 945 static OptFunc* GetOptFunc (const char* Name)
 946 /* Find an optimizer step by name in the table and return a pointer. Print an
 947 ** error and call AbEnd if not found.
 948 */
 949 {
 950     /* Search for the function in the list */
 951     OptFunc* F = FindOptFunc (Name);
 952     if (F == 0) {
 953         /* Not found */
 954         AbEnd ("Optimization step `%s' not found", Name);
 955     }
 956     return F;
 957 }
 958
 959
 960
 961 void DisableOpt (const char* Name)
 962 /* Disable the optimization with the given name */
 963 {
 964     if (strcmp (Name, "any") == 0) {
 965         unsigned I;
 966         for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
 967             OptFuncs[I]->Disabled = 1;
 968         }
 969     } else {
 970         GetOptFunc(Name)->Disabled = 1;
 971     }
 972 }
 973
 974
 975
 976 void EnableOpt (const char* Name)
 977 /* Enable the optimization with the given name */
 978 {
 979     if (strcmp (Name, "any") == 0) {
 980         unsigned I;
 981         for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
 982             OptFuncs[I]->Disabled = 0;
 983         }
 984     } else {
 985         GetOptFunc(Name)->Disabled = 0;
 986     }
 987 }
 988
 989
 990
 991 void ListOptSteps (FILE* F)
 992 /* List all optimization steps */
 993 {
 994     unsigned I;
 995
 996     fprintf (F, "any\n");
 997     for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
 998         fprintf (F, "%s\n", OptFuncs[I]->Name);
 999     }
1000 }
1001
1002
1003
1004 static void ReadOptStats (const char* Name)
1005 /* Read the optimizer statistics file */
1006 {
1007     char Buf [256];
1008     unsigned Lines;
1009
1010     /* Try to open the file */
1011     FILE* F = fopen (Name, "r");
1012     if (F == 0) {
1013         /* Ignore the error */
1014         return;
1015     }
1016
1017     /* Read and parse the lines */
1018     Lines = 0;
1019     while (fgets (Buf, sizeof (Buf), F) != 0) {
1020
1021         char* B;
1022         unsigned Len;
1023         OptFunc* Func;
1024
1025         /* Fields */
1026         char Name[32];
1027         unsigned long  TotalRuns;
1028         unsigned long  TotalChanges;
1029
1030         /* Count lines */
1031         ++Lines;
1032
1033         /* Remove trailing white space including the line terminator */
1034         B = Buf;
1035         Len = strlen (B);
1036         while (Len > 0 && IsSpace (B[Len-1])) {
1037             --Len;
1038         }
1039         B[Len] = '\0';
1040
1041         /* Remove leading whitespace */
1042         while (IsSpace (*B)) {
1043             ++B;
1044         }
1045
1046         /* Check for empty and comment lines */
1047         if (*B == '\0' || *B == ';' || *B == '#') {
1048             continue;
1049         }
1050
1051         /* Parse the line */
1052         if (sscanf (B, "%31s %lu %*u %lu %*u", Name, &TotalRuns, &TotalChanges) != 3) {
1053             /* Syntax error */
1054             continue;
1055         }
1056
1057         /* Search for the optimizer step. */
1058         Func = FindOptFunc (Name);
1059         if (Func == 0) {
1060             /* Not found */
1061             continue;
1062         }
1063
1064         /* Found the step, set the fields */
1065         Func->TotalRuns    = TotalRuns;
1066         Func->TotalChanges = TotalChanges;
1067
1068     }
1069
1070     /* Close the file, ignore errors here. */
1071     fclose (F);
1072 }
1073
1074
1075
1076 static void WriteOptStats (const char* Name)
1077 /* Write the optimizer statistics file */
1078 {
1079     unsigned I;
1080
1081     /* Try to open the file */
1082     FILE* F = fopen (Name, "w");
1083     if (F == 0) {
1084         /* Ignore the error */
1085         return;
1086     }
1087
1088     /* Write a header */
1089     fprintf (F,
1090              "; Optimizer               Total      Last       Total      Last\n"
1091              ";   Step                  Runs       Runs        Chg       Chg\n");
1092
1093
1094     /* Write the data */
1095     for (I = 0; I < OPTFUNC_COUNT; ++I) {
1096         const OptFunc* O = OptFuncs[I];
1097         fprintf (F,
1098                  "%-20s %10lu %10lu %10lu %10lu\n",
1099                  O->Name,
1100                  O->TotalRuns,
1101                  O->LastRuns,
1102                  O->TotalChanges,
1103                  O->LastChanges);
1104     }
1105
1106     /* Close the file, ignore errors here. */
1107     fclose (F);
1108 }
1109
1110
1111
1112 static void OpenDebugFile (const CodeSeg* S)
1113 /* Open the debug file for the given segment if the flag is on */
1114 {
1115     if (DebugOptOutput) {
1116         StrBuf Name = AUTO_STRBUF_INITIALIZER;
1117         if (S->Func) {
1118             SB_CopyStr (&Name, S->Func->Name);
1119         } else {
1120             SB_CopyStr (&Name, "global");
1121         }
1122         SB_AppendStr (&Name, ".opt");
1123         SB_Terminate (&Name);
1124         OpenDebugOutputFile (SB_GetConstBuf (&Name));
1125         SB_Done (&Name);
1126     }
1127 }
1128
1129
1130
1131 static void WriteDebugOutput (CodeSeg* S, const char* Step)
1132 /* Write a separator line into the debug file if the flag is on */
1133 {
1134     if (DebugOptOutput) {
1135         /* Output a separator */
1136         WriteOutput ("=========================================================================\n");
1137
1138         /* Output a header line */
1139         if (Step == 0) {
1140             /* Initial output */
1141             WriteOutput ("Initial code for function `%s':\n",
1142                          S->Func? S->Func->Name : "<global>");
1143         } else {
1144             WriteOutput ("Code after applying `%s':\n", Step);
1145         }
1146
1147         /* Output the code segment */
1148         CS_Output (S);
1149     }
1150 }
1151
1152
1153
1154 static unsigned RunOptFunc (CodeSeg* S, OptFunc* F, unsigned Max)
1155 /* Run one optimizer function Max times or until there are no more changes */
1156 {
1157     unsigned Changes, C;
1158
1159     /* Don't run the function if it is disabled or if it is prohibited by the
1160     ** code size factor
1161     */
1162     if (F->Disabled || F->CodeSizeFactor > S->CodeSizeFactor) {
1163         return 0;
1164     }
1165
1166     /* Run this until there are no more changes */
1167     Changes = 0;
1168     do {
1169
1170         /* Run the function */
1171         C = F->Func (S);
1172         Changes += C;
1173
1174         /* Do statistics */
1175         ++F->TotalRuns;
1176         ++F->LastRuns;
1177         F->TotalChanges += C;
1178         F->LastChanges  += C;
1179
1180         /* If we had changes, output stuff and regenerate register info */
1181         if (C) {
1182             if (Debug) {
1183                 printf ("Applied %s: %u changes\n", F->Name, C);
1184             }
1185             WriteDebugOutput (S, F->Name);
1186             CS_GenRegInfo (S);
1187         }
1188
1189     } while (--Max && C > 0);
1190
1191     /* Return the number of changes */
1192     return Changes;
1193 }
1194
1195
1196
1197 static unsigned RunOptGroup1 (CodeSeg* S)
1198 /* Run the first group of optimization steps. These steps translate known
1199 ** patterns emitted by the code generator into more optimal patterns. Order
1200 ** of the steps is important, because some of the steps done earlier cover
1201 ** the same patterns as later steps as subpatterns.
1202 */
1203 {
1204     unsigned Changes = 0;
1205
1206     Changes += RunOptFunc (S, &DOptGotoSPAdj, 1);
1207     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStackPtrOps, 5);
1208     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore1, 1);
1209     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore2, 1);
1210     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrStore3, 1);
1211     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd3, 1);    /* Before OptPtrLoad5! */
1212     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad1, 1);
1213     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad2, 1);
1214     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad3, 1);
1215     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad4, 1);
1216     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad5, 1);
1217     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad6, 1);
1218     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad7, 1);
1219     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad11, 1);
1220     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad12, 1);
1221     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad13, 1);
1222     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad14, 1);
1223     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad15, 1);
1224     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad16, 1);
1225     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPtrLoad17, 1);
1226     Changes += RunOptFunc (S, &DOptBNegAX1, 1);
1227     Changes += RunOptFunc (S, &DOptBNegAX2, 1);
1228     Changes += RunOptFunc (S, &DOptBNegAX3, 1);
1229     Changes += RunOptFunc (S, &DOptBNegAX4, 1);
1230     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd1, 1);
1231     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd2, 1);
1232     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd4, 1);
1233     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd5, 1);
1234     Changes += RunOptFunc (S, &DOptAdd6, 1);
1235     Changes += RunOptFunc (S, &DOptSub1, 1);
1236     Changes += RunOptFunc (S, &DOptSub3, 1);
1237     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore4, 1);
1238     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore5, 1);
1239     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift1, 1);
1240     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift2, 1);
1241     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift5, 1);
1242     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift6, 1);
1243     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore1, 1);
1244     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore2, 5);
1245     Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore3, 5);
1246
1247     /* Return the number of changes */
1248     return Changes;
1249 }
1250
1251
1252
1253 static unsigned RunOptGroup2 (CodeSeg* S)
1254 /* Run one group of optimization steps. This step involves just decoupling
1255 ** instructions by replacing them by instructions that do not depend on
1256 ** previous instructions. This makes it easier to find instructions that
1257 ** aren't used.
1258 */
1259 {
1260     unsigned Changes = 0;
1261
1262     Changes += RunOptFunc (S, &DOptDecouple, 1);
1263
1264     /* Return the number of changes */
1265     return Changes;
1266 }
1267
1268
1269
1270 static unsigned RunOptGroup3 (CodeSeg* S)
1271 /* Run one group of optimization steps. These steps depend on each other,
1272 ** that means that one step may allow another step to do additional work,
1273 ** so we will repeat the steps as long as we see any changes.
1274 */
1275 {
1276     unsigned Changes, C;
1277
1278     Changes = 0;
1279     do {
1280         C = 0;
1281
1282         C += RunOptFunc (S, &DOptBNegA1, 1);
1283         C += RunOptFunc (S, &DOptBNegA2, 1);
1284         C += RunOptFunc (S, &DOptNegAX1, 1);
1285         C += RunOptFunc (S, &DOptNegAX2, 1);
1286         C += RunOptFunc (S, &DOptStackOps, 3);
1287         C += RunOptFunc (S, &DOptShift1, 1);
1288         C += RunOptFunc (S, &DOptShift4, 1);
1289         C += RunOptFunc (S, &DOptComplAX1, 1);
1290         C += RunOptFunc (S, &DOptSub1, 1);
1291         C += RunOptFunc (S, &DOptSub2, 1);
1292         C += RunOptFunc (S, &DOptSub3, 1);
1293         C += RunOptFunc (S, &DOptAdd5, 1);
1294         C += RunOptFunc (S, &DOptAdd6, 1);
1295         C += RunOptFunc (S, &DOptJumpCascades, 1);
1296         C += RunOptFunc (S, &DOptDeadJumps, 1);
1297         C += RunOptFunc (S, &DOptRTS, 1);
1298         C += RunOptFunc (S, &DOptDeadCode, 1);
1299         C += RunOptFunc (S, &DOptBoolTrans, 1);
1300         C += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget1, 1);
1301         C += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget2, 1);
1302         C += RunOptFunc (S, &DOptCondBranches1, 1);
1303         C += RunOptFunc (S, &DOptCondBranches2, 1);
1304         C += RunOptFunc (S, &DOptRTSJumps1, 1);
1305         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp1, 1);
1306         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp2, 1);
1307         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp8, 1);      /* Must run before OptCmp3 */
1308         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp3, 1);
1309         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp4, 1);
1310         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp5, 1);
1311         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp6, 1);
1312         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp7, 1);
1313         C += RunOptFunc (S, &DOptCmp9, 1);
1314
1315         C += RunOptFunc (S, &DOptTest1, 1);
1316         C += RunOptFunc (S, &DOptLoad1, 1);
1317         C += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget3, 1);       /* After OptCondBranches2 */
1318         C += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
1319         C += RunOptFunc (S, &DOptUnusedStores, 1);
1320         C += RunOptFunc (S, &DOptDupLoads, 1);
1321         C += RunOptFunc (S, &DOptStoreLoad, 1);
1322         C += RunOptFunc (S, &DOptTransfers1, 1);
1323         C += RunOptFunc (S, &DOptTransfers3, 1);
1324         C += RunOptFunc (S, &DOptTransfers4, 1);
1325         C += RunOptFunc (S, &DOptStore1, 1);
1326         C += RunOptFunc (S, &DOptStore5, 1);
1327         C += RunOptFunc (S, &DOptPushPop, 1);
1328         C += RunOptFunc (S, &DOptPrecalc, 1);
1329
1330         Changes += C;
1331
1332     } while (C);
1333
1334     /* Return the number of changes */
1335     return Changes;
1336 }
1337
1338
1339
1340 static unsigned RunOptGroup4 (CodeSeg* S)
1341 /* Run another round of pattern replacements. These are done late, since there
1342 ** may be better replacements before.
1343 */
1344 {
1345     unsigned Changes = 0;
1346
1347     /* Repeat some of the steps here */
1348     Changes += RunOptFunc (S, &DOptShift3, 1);
1349     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPush1, 1);
1350     Changes += RunOptFunc (S, &DOptPush2, 1);
1351     Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
1352     Changes += RunOptFunc (S, &DOptTest2, 1);
1353     Changes += RunOptFunc (S, &DOptTransfers2, 1);
1354     Changes += RunOptFunc (S, &DOptLoad2, 1);
1355     Changes += RunOptFunc (S, &DOptLoad3, 1);
1356     Changes += RunOptFunc (S, &DOptDupLoads, 1);
1357
1358     /* Return the number of changes */
1359     return Changes;
1360 }
1361
1362
1363
1364 static unsigned RunOptGroup5 (CodeSeg* S)
1365 /* 65C02 specific optimizations. */
1366 {
1367     unsigned Changes = 0;
1368
1369     if (CPUIsets[CPU] & CPU_ISET_65SC02) {
1370         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02BitOps, 1);
1371         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02Ind, 1);
1372         Changes += RunOptFunc (S, &DOpt65C02Stores, 1);
1373         if (Changes) {
1374             /* The 65C02 replacement codes do often make the use of a register
1375             ** value unnecessary, so if we have changes, run another load
1376             ** removal pass.
1377             */
1378             Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
1379         }
1380     }
1381
1382     /* Return the number of changes */
1383     return Changes;
1384 }
1385
1386
1387
1388 static unsigned RunOptGroup6 (CodeSeg* S)
1389 /* This one is quite special. It tries to replace "lda (sp),y" by "lda (sp,x)".
1390 ** The latter is ony cycle slower, but if we're able to remove the necessary
1391 ** load of the Y register, because X is zero anyway, we gain 1 cycle and
1392 ** shorten the code by one (transfer) or two bytes (load). So what we do is
1393 ** to replace the insns, remove unused loads, and then change back all insns
1394 ** where Y is still zero (meaning that the load has not been removed).
1395 */
1396 {
1397     unsigned Changes = 0;
1398
1399     /* This group will only run for a standard 6502, because the 65C02 has a
1400     ** better addressing mode that covers this case.
1401     */
1402     if ((CPUIsets[CPU] & CPU_ISET_65SC02) == 0) {
1403         Changes += RunOptFunc (S, &DOptIndLoads1, 1);
1404         Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
1405         Changes += RunOptFunc (S, &DOptIndLoads2, 1);
1406     }
1407
1408     /* Return the number of changes */
1409     return Changes;
1410 }
1411
1412
1413
1414 static unsigned RunOptGroup7 (CodeSeg* S)
1415 /* The last group of optimization steps. Adjust branches, do size optimizations.
1416 */
1417 {
1418     unsigned Changes = 0;
1419     unsigned C;
1420
1421     /* Optimize for size, that is replace operations by shorter ones, even
1422     ** if this does hinder further optimizations (no problem since we're
1423     ** done soon).
1424     */
1425     C = RunOptFunc (S, &DOptSize1, 1);
1426     if (C) {
1427         Changes += C;
1428         /* Run some optimization passes again, since the size optimizations
1429         ** may have opened new oportunities.
1430         */
1431         Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
1432         Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedStores, 1);
1433         Changes += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget1, 5);
1434         Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore5, 1);
1435     }
1436
1437     C = RunOptFunc (S, &DOptSize2, 1);
1438     if (C) {
1439         Changes += C;
1440         /* Run some optimization passes again, since the size optimizations
1441         ** may have opened new oportunities.
1442         */
1443         Changes += RunOptFunc (S, &DOptUnusedLoads, 1);
1444         Changes += RunOptFunc (S, &DOptJumpTarget1, 5);
1445         Changes += RunOptFunc (S, &DOptStore5, 1);
1446         Changes += RunOptFunc (S, &DOptTransfers1, 1);
1447         Changes += RunOptFunc (S, &DOptTransfers3, 1);
1448     }
1449
1450     /* Adjust branch distances */
1451     Changes += RunOptFunc (S, &DOptBranchDist, 3);
1452
1453     /* Replace conditional branches to RTS. If we had changes, we must run dead
1454     ** code elimination again, since the change may have introduced dead code.
1455     */
1456     C = RunOptFunc (S, &DOptRTSJumps2, 1);
1457     Changes += C;
1458     if (C) {
1459         Changes += RunOptFunc (S, &DOptDeadCode, 1);
1460     }
1461
1462     /* Return the number of changes */
1463     return Changes;
1464 }
1465
1466
1467
1468 void RunOpt (CodeSeg* S)
1469 /* Run the optimizer */
1470 {
1471     const char* StatFileName;
1472
1473     /* If we shouldn't run the optimizer, bail out */
1474     if (!S->Optimize) {
1475         return;
1476     }
1477
1478     /* Check if we are requested to write optimizer statistics */
1479     StatFileName = getenv ("CC65_OPTSTATS");
1480     if (StatFileName) {
1481         ReadOptStats (StatFileName);
1482     }
1483
1484     /* Print the name of the function we are working on */
1485     if (S->Func) {
1486         Print (stdout, 1, "Running optimizer for function `%s'\n", S->Func->Name);
1487     } else {
1488         Print (stdout, 1, "Running optimizer for global code segment\n");
1489     }
1490
1491     /* If requested, open an output file */
1492     OpenDebugFile (S);
1493     WriteDebugOutput (S, 0);
1494
1495     /* Generate register info for all instructions */
1496     CS_GenRegInfo (S);
1497
1498     /* Run groups of optimizations */
1499     RunOptGroup1 (S);
1500     RunOptGroup2 (S);
1501     RunOptGroup3 (S);
1502     RunOptGroup4 (S);
1503     RunOptGroup5 (S);
1504     RunOptGroup6 (S);
1505     RunOptGroup7 (S);
1506
1507     /* Free register info */
1508     CS_FreeRegInfo (S);
1509
1510     /* Close output file if necessary */
1511     if (DebugOptOutput) {
1512         CloseOutputFile ();
1513     }
1514
1515     /* Write statistics */
1516     if (StatFileName) {
1517         WriteOptStats (StatFileName);
1518     }
1519 }