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

   1 /*****************************************************************************/
   2 /*                                                                           */
   3 /*                                 codeseg.c                                 */
   4 /*                                                                           */
   5 /*                          Code segment structure                           */
   6 /*                                                                           */
   7 /*                                                                           */
   8 /*                                                                           */
   9 /* (C) 2001      Ullrich von Bassewitz                                       */
  10 /*               Wacholderweg 14                                             */
  11 /*               D-70597 Stuttgart                                           */
  12 /* EMail:        uz@cc65.org                                                 */
  13 /*                                                                           */
  14 /*                                                                           */
  15 /* This software is provided 'as-is', without any expressed or implied       */
  16 /* warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages    */
  17 /* arising from the use of this software.                                    */
  18 /*                                                                           */
  19 /* Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,     */
  20 /* including commercial applications, and to alter it and redistribute it    */
  21 /* freely, subject to the following restrictions:                            */
  22 /*                                                                           */
  23 /* 1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not   */
  24 /*    claim that you wrote the original software. If you use this software   */
  25 /*    in a product, an acknowledgment in the product documentation would be  */
  26 /*    appreciated but is not required.                                       */
  27 /* 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not   */
  28 /*    be misrepresented as being the original software.                      */
  29 /* 3. This notice may not be removed or altered from any source              */
  30 /*    distribution.                                                          */
  31 /*                                                                           */
  32 /*****************************************************************************/
  33
  34
  35
  36 #include <string.h>
  37 #include <ctype.h>
  38
  39 /* common */
  40 #include "chartype.h"
  41 #include "check.h"
  42 #include "global.h"
  43 #include "hashstr.h"
  44 #include "strutil.h"
  45 #include "xmalloc.h"
  46 #include "xsprintf.h"
  47
  48 /* cc65 */
  49 #include "asmlabel.h"
  50 #include "codeent.h"
  51 #include "codeinfo.h"
  52 #include "datatype.h"
  53 #include "error.h"
  54 #include "symentry.h"
  55 #include "codeseg.h"
  56
  57
  58
  59 /*****************************************************************************/
  60 /*                             Helper functions                              */
  61 /*****************************************************************************/
  62
  63
  64
  65 static void CS_MoveLabelsToEntry (CodeSeg* S, CodeEntry* E)
  66 /* Move all labels from the label pool to the given entry and remove them
  67  * from the pool.
  68  */
  69 {
  70     /* Transfer the labels if we have any */
  71     unsigned I;
  72     unsigned LabelCount = CollCount (&S->Labels);
  73     for (I = 0; I < LabelCount; ++I) {
  74
  75         /* Get the label */
  76         CodeLabel* L = CollAt (&S->Labels, I);
  77
  78         /* Attach it to the entry */
  79         CE_AttachLabel (E, L);
  80     }
  81
  82     /* Delete the transfered labels */
  83     CollDeleteAll (&S->Labels);
  84 }
  85
  86
  87
  88 static void CS_MoveLabelsToPool (CodeSeg* S, CodeEntry* E)
  89 /* Move the labels of the code entry E to the label pool of the code segment */
  90 {
  91     unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
  92     while (LabelCount--) {
  93         CodeLabel* L = CE_GetLabel (E, LabelCount);
  94         L->Owner = 0;
  95         CollAppend (&S->Labels, L);
  96     }
  97     CollDeleteAll (&E->Labels);
  98 }
  99
 100
 101
 102 static CodeLabel* CS_FindLabel (CodeSeg* S, const char* Name, unsigned Hash)
 103 /* Find the label with the given name. Return the label or NULL if not found */
 104 {
 105     /* Get the first hash chain entry */
 106     CodeLabel* L = S->LabelHash[Hash];
 107
 108     /* Search the list */
 109     while (L) {
 110         if (strcmp (Name, L->Name) == 0) {
 111             /* Found */
 112             break;
 113         }
 114         L = L->Next;
 115     }
 116     return L;
 117 }
 118
 119
 120
 121 static CodeLabel* CS_NewCodeLabel (CodeSeg* S, const char* Name, unsigned Hash)
 122 /* Create a new label and insert it into the label hash table */
 123 {
 124     /* Create a new label */
 125     CodeLabel* L = NewCodeLabel (Name, Hash);
 126
 127     /* Enter the label into the hash table */
 128     L->Next = S->LabelHash[L->Hash];
 129     S->LabelHash[L->Hash] = L;
 130
 131     /* Return the new label */
 132     return L;
 133 }
 134
 135
 136
 137 static void CS_RemoveLabelFromHash (CodeSeg* S, CodeLabel* L)
 138 /* Remove the given code label from the hash list */
 139 {
 140     /* Get the first entry in the hash chain */
 141     CodeLabel* List = S->LabelHash[L->Hash];
 142     CHECK (List != 0);
 143
 144     /* First, remove the label from the hash chain */
 145     if (List == L) {
 146         /* First entry in hash chain */
 147         S->LabelHash[L->Hash] = L->Next;
 148     } else {
 149         /* Must search through the chain */
 150         while (List->Next != L) {
 151             /* If we've reached the end of the chain, something is *really* wrong */
 152             CHECK (List->Next != 0);
 153             /* Next entry */
 154             List = List->Next;
 155         }
 156         /* The next entry is the one, we have been searching for */
 157         List->Next = L->Next;
 158     }
 159 }
 160
 161
 162
 163 /*****************************************************************************/
 164 /*                    Functions for parsing instructions                     */
 165 /*****************************************************************************/
 166
 167
 168
 169 static const char* SkipSpace (const char* S)
 170 /* Skip white space and return an updated pointer */
 171 {
 172     while (IsSpace (*S)) {
 173         ++S;
 174     }
 175     return S;
 176 }
 177
 178
 179
 180 static const char* ReadToken (const char* L, const char* Term,
 181                               char* Buf, unsigned BufSize)
 182 /* Read the next token into Buf, return the updated line pointer. The
 183  * token is terminated by one of the characters given in term.
 184  */
 185 {
 186     /* Read/copy the token */
 187     unsigned I = 0;
 188     unsigned ParenCount = 0;
 189     while (*L && (ParenCount > 0 || strchr (Term, *L) == 0)) {
 190         if (I < BufSize-1) {
 191             Buf[I++] = *L;
 192         }
 193         if (*L == ')') {
 194             --ParenCount;
 195         } else if (*L == '(') {
 196             ++ParenCount;
 197         }
 198         ++L;
 199     }
 200
 201     /* Terminate the buffer contents */
 202     Buf[I] = '\0';
 203
 204     /* Return the updated line pointer */
 205     return L;
 206 }
 207
 208
 209
 210 static CodeEntry* ParseInsn (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* L)
 211 /* Parse an instruction nnd generate a code entry from it. If the line contains
 212  * errors, output an error message and return NULL.
 213  * For simplicity, we don't accept the broad range of input a "real" assembler
 214  * does. The instruction and the argument are expected to be separated by
 215  * white space, for example.
 216  */
 217 {
 218     char                Mnemo[16];
 219     const OPCDesc*      OPC;
 220     am_t                AM = 0;         /* Initialize to keep gcc silent */
 221     char                Arg[64];
 222     char                Reg;
 223     CodeEntry*          E;
 224     CodeLabel*          Label;
 225
 226     /* Mnemonic */
 227     L = ReadToken (L, " \t", Mnemo, sizeof (Mnemo));
 228
 229     /* Try to find the opcode description for the mnemonic */
 230     OPC = FindOP65 (Mnemo);
 231
 232     /* If we didn't find the opcode, print an error and bail out */
 233     if (OPC == 0) {
 234         Error ("ASM code error: %s is not a valid mnemonic", Mnemo);
 235         return 0;
 236     }
 237
 238     /* Skip separator white space */
 239     L = SkipSpace (L);
 240
 241     /* Get the addressing mode */
 242     Arg[0] = '\0';
 243     switch (*L) {
 244
 245         case '\0':
 246             /* Implicit */
 247             AM = AM65_IMP;
 248             break;
 249
 250         case '#':
 251             /* Immidiate */
 252             StrCopy (Arg, sizeof (Arg), L+1);
 253             AM = AM65_IMM;
 254             break;
 255
 256         case '(':
 257             /* Indirect */
 258             L = ReadToken (L+1, ",)", Arg, sizeof (Arg));
 259
 260             /* Check for errors */
 261             if (*L == '\0') {
 262                 Error ("ASM code error: syntax error");
 263                 return 0;
 264             }
 265
 266             /* Check the different indirect modes */
 267             if (*L == ',') {
 268                 /* Expect zp x indirect */
 269                 L = SkipSpace (L+1);
 270                 if (toupper (*L) != 'X') {
 271                     Error ("ASM code error: `X' expected");
 272                     return 0;
 273                 }
 274                 L = SkipSpace (L+1);
 275                 if (*L != ')') {
 276                     Error ("ASM code error: `)' expected");
 277                     return 0;
 278                 }
 279                 L = SkipSpace (L+1);
 280                 if (*L != '\0') {
 281                     Error ("ASM code error: syntax error");
 282                     return 0;
 283                 }
 284                 AM = AM65_ZPX_IND;
 285             } else if (*L == ')') {
 286                 /* zp indirect or zp indirect, y */
 287                 L = SkipSpace (L+1);
 288                 if (*L == ',') {
 289                     L = SkipSpace (L+1);
 290                     if (toupper (*L) != 'Y') {
 291                         Error ("ASM code error: `Y' expected");
 292                         return 0;
 293                     }
 294                     L = SkipSpace (L+1);
 295                     if (*L != '\0') {
 296                         Error ("ASM code error: syntax error");
 297                         return 0;
 298                     }
 299                     AM = AM65_ZP_INDY;
 300                 } else if (*L == '\0') {
 301                     AM = AM65_ZP_IND;
 302                 } else {
 303                     Error ("ASM code error: syntax error");
 304                     return 0;
 305                 }
 306             }
 307             break;
 308
 309         case 'a':
 310         case 'A':
 311             /* Accumulator? */
 312             if (L[1] == '\0') {
 313                 AM = AM65_ACC;
 314                 break;
 315             }
 316             /* FALLTHROUGH */
 317
 318         default:
 319             /* Absolute, maybe indexed */
 320             L = ReadToken (L, ",", Arg, sizeof (Arg));
 321             if (*L == '\0') {
 322                 /* Absolute, zeropage or branch */
 323                 if ((OPC->Info & OF_BRA) != 0) {
 324                     /* Branch */
 325                     AM = AM65_BRA;
 326                 } else if (GetZPInfo(Arg) != 0) {
 327                     AM = AM65_ZP;
 328                 } else {
 329                     AM = AM65_ABS;
 330                 }
 331             } else if (*L == ',') {
 332                 /* Indexed */
 333                 L = SkipSpace (L+1);
 334                 if (*L == '\0') {
 335                     Error ("ASM code error: syntax error");
 336                     return 0;
 337                 } else {
 338                     Reg = toupper (*L);
 339                     L = SkipSpace (L+1);
 340                     if (Reg == 'X') {
 341                         if (GetZPInfo(Arg) != 0) {
 342                             AM = AM65_ZPX;
 343                         } else {
 344                             AM = AM65_ABSX;
 345                         }
 346                     } else if (Reg == 'Y') {
 347                         AM = AM65_ABSY;
 348                     } else {
 349                         Error ("ASM code error: syntax error");
 350                         return 0;
 351                     }
 352                     if (*L != '\0') {
 353                         Error ("ASM code error: syntax error");
 354                         return 0;
 355                     }
 356                 }
 357             }
 358             break;
 359
 360     }
 361
 362     /* If the instruction is a branch, check for the label and generate it
 363      * if it does not exist. Ignore anything but local labels here.
 364      */
 365     Label = 0;
 366     if (AM == AM65_BRA && Arg[0] == 'L') {
 367
 368         /* Generate the hash over the label, then search for the label */
 369         unsigned Hash = HashStr (Arg) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 370         Label = CS_FindLabel (S, Arg, Hash);
 371
 372         /* If we don't have the label, it's a forward ref - create it */
 373         if (Label == 0) {
 374             /* Generate a new label */
 375             Label = CS_NewCodeLabel (S, Arg, Hash);
 376         }
 377     }
 378
 379     /* We do now have the addressing mode in AM. Allocate a new CodeEntry
 380      * structure and initialize it.
 381      */
 382     E = NewCodeEntry (OPC->OPC, AM, Arg, Label, LI);
 383
 384     /* Return the new code entry */
 385     return E;
 386 }
 387
 388
 389
 390 /*****************************************************************************/
 391 /*                                   Code                                    */
 392 /*****************************************************************************/
 393
 394
 395
 396 CodeSeg* NewCodeSeg (const char* SegName, SymEntry* Func)
 397 /* Create a new code segment, initialize and return it */
 398 {
 399     unsigned I;
 400     const type* RetType;
 401
 402     /* Allocate memory */
 403     CodeSeg* S = xmalloc (sizeof (CodeSeg));
 404
 405     /* Initialize the fields */
 406     S->SegName  = xstrdup (SegName);
 407     S->Func     = Func;
 408     InitCollection (&S->Entries);
 409     InitCollection (&S->Labels);
 410     for (I = 0; I < sizeof(S->LabelHash) / sizeof(S->LabelHash[0]); ++I) {
 411         S->LabelHash[I] = 0;
 412     }
 413
 414     /* If we have a function given, get the return type of the function.
 415      * Assume ANY return type besides void will use the A and X registers.
 416      */
 417     if (S->Func && !IsTypeVoid ((RetType = GetFuncReturn (Func->Type)))) {
 418         if (SizeOf (RetType) == SizeOf (type_long)) {
 419             S->ExitRegs = REG_EAX;
 420         } else {
 421             S->ExitRegs = REG_AX;
 422         }
 423     } else {
 424         S->ExitRegs = REG_NONE;
 425     }
 426
 427     /* Return the new struct */
 428     return S;
 429 }
 430
 431
 432
 433 void CS_AddEntry (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 434 /* Add an entry to the given code segment */
 435 {
 436     /* Transfer the labels if we have any */
 437     CS_MoveLabelsToEntry (S, E);
 438
 439     /* Add the entry to the list of code entries in this segment */
 440     CollAppend (&S->Entries, E);
 441 }
 442
 443
 444
 445 void CS_AddVLine (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* Format, va_list ap)
 446 /* Add a line to the given code segment */
 447 {
 448     const char* L;
 449     CodeEntry*  E;
 450     char        Token[64];
 451
 452     /* Format the line */
 453     char Buf [256];
 454     xvsprintf (Buf, sizeof (Buf), Format, ap);
 455
 456     /* Skip whitespace */
 457     L = SkipSpace (Buf);
 458
 459     /* Check which type of instruction we have */
 460     E = 0;      /* Assume no insn created */
 461     switch (*L) {
 462
 463         case '\0':
 464             /* Empty line, just ignore it */
 465             break;
 466
 467         case ';':
 468             /* Comment or hint, ignore it for now */
 469             break;
 470
 471         case '.':
 472             /* Control instruction */
 473             ReadToken (L, " \t", Token, sizeof (Token));
 474             Error ("ASM code error: Pseudo instruction `%s' not supported", Token);
 475             break;
 476
 477         default:
 478             E = ParseInsn (S, LI, L);
 479             break;
 480     }
 481
 482     /* If we have a code entry, transfer the labels and insert it */
 483     if (E) {
 484         CS_AddEntry (S, E);
 485     }
 486 }
 487
 488
 489
 490 void CS_AddLine (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* Format, ...)
 491 /* Add a line to the given code segment */
 492 {
 493     va_list ap;
 494     va_start (ap, Format);
 495     CS_AddVLine (S, LI, Format, ap);
 496     va_end (ap);
 497 }
 498
 499
 500
 501 void CS_InsertEntry (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E, unsigned Index)
 502 /* Insert the code entry at the index given. Following code entries will be
 503  * moved to slots with higher indices.
 504  */
 505 {
 506     /* Insert the entry into the collection */
 507     CollInsert (&S->Entries, E, Index);
 508 }
 509
 510
 511
 512 void CS_DelEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 513 /* Delete an entry from the code segment. This includes moving any associated
 514  * labels, removing references to labels and even removing the referenced labels
 515  * if the reference count drops to zero.
 516  */
 517 {
 518     /* Get the code entry for the given index */
 519     CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, Index);
 520
 521     /* If the entry has a labels, we have to move this label to the next insn.
 522      * If there is no next insn, move the label into the code segement label
 523      * pool. The operation is further complicated by the fact that the next
 524      * insn may already have a label. In that case change all reference to
 525      * this label and delete the label instead of moving it.
 526      */
 527     unsigned Count = CE_GetLabelCount (E);
 528     if (Count > 0) {
 529
 530         /* The instruction has labels attached. Check if there is a next
 531          * instruction.
 532          */
 533         if (Index == CS_GetEntryCount (S)-1) {
 534
 535             /* No next instruction, move to the codeseg label pool */
 536             CS_MoveLabelsToPool (S, E);
 537
 538         } else {
 539
 540             /* There is a next insn, get it */
 541             CodeEntry* N = CS_GetEntry (S, Index+1);
 542
 543             /* Move labels to the next entry */
 544             CS_MoveLabels (S, E, N);
 545
 546         }
 547     }
 548
 549     /* If this insn references a label, remove the reference. And, if the
 550      * the reference count for this label drops to zero, remove this label.
 551      */
 552     if (E->JumpTo) {
 553         /* Remove the reference */
 554         CS_RemoveLabelRef (S, E);
 555     }
 556
 557     /* Delete the pointer to the insn */
 558     CollDelete (&S->Entries, Index);
 559
 560     /* Delete the instruction itself */
 561     FreeCodeEntry (E);
 562 }
 563
 564
 565
 566 void CS_DelEntries (CodeSeg* S, unsigned Start, unsigned Count)
 567 /* Delete a range of code entries. This includes removing references to labels,
 568  * labels attached to the entries and so on.
 569  */
 570 {
 571     /* Start deleting the entries from the rear, because this involves less
 572      * memory moving.
 573      */
 574     while (Count--) {
 575         CS_DelEntry (S, Start + Count);
 576     }
 577 }
 578
 579
 580
 581 void CS_MoveEntries (CodeSeg* S, unsigned Start, unsigned Count, unsigned NewPos)
 582 /* Move a range of entries from one position to another. Start is the index
 583  * of the first entry to move, Count is the number of entries and NewPos is
 584  * the index of the target entry. The entry with the index Start will later
 585  * have the index NewPos. All entries with indices NewPos and above are
 586  * moved to higher indices. If the code block is moved to the end of the
 587  * current code, and if pending labels exist, these labels will get attached
 588  * to the first instruction of the moved block (the first one after the
 589  * current code end)
 590  */
 591 {
 592     /* If NewPos is at the end of the code segment, move any labels from the
 593      * label pool to the first instruction of the moved range.
 594      */
 595     if (NewPos == CS_GetEntryCount (S)) {
 596         CS_MoveLabelsToEntry (S, CS_GetEntry (S, Start));
 597     }
 598
 599     /* Move the code block to the destination */
 600     CollMoveMultiple (&S->Entries, Start, Count, NewPos);
 601 }
 602
 603
 604
 605 struct CodeEntry* CS_GetPrevEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 606 /* Get the code entry preceeding the one with the index Index. If there is no
 607  * preceeding code entry, return NULL.
 608  */
 609 {
 610     if (Index == 0) {
 611         /* This is the first entry */
 612         return 0;
 613     } else {
 614         /* Previous entry available */
 615         return CollAtUnchecked (&S->Entries, Index-1);
 616     }
 617 }
 618
 619
 620
 621 struct CodeEntry* CS_GetNextEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 622 /* Get the code entry following the one with the index Index. If there is no
 623  * following code entry, return NULL.
 624  */
 625 {
 626     if (Index >= CollCount (&S->Entries)-1) {
 627         /* This is the last entry */
 628         return 0;
 629     } else {
 630         /* Code entries left */
 631         return CollAtUnchecked (&S->Entries, Index+1);
 632     }
 633 }
 634
 635
 636
 637 int CS_GetEntries (CodeSeg* S, struct CodeEntry** List,
 638                    unsigned Start, unsigned Count)
 639 /* Get Count code entries into List starting at index start. Return true if
 640  * we got the lines, return false if not enough lines were available.
 641  */
 642 {
 643     /* Check if enough entries are available */
 644     if (Start + Count > CollCount (&S->Entries)) {
 645         return 0;
 646     }
 647
 648     /* Copy the entries */
 649     while (Count--) {
 650         *List++ = CollAtUnchecked (&S->Entries, Start++);
 651     }
 652
 653     /* We have the entries */
 654     return 1;
 655 }
 656
 657
 658
 659 unsigned CS_GetEntryIndex (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 660 /* Return the index of a code entry */
 661 {
 662     int Index = CollIndex (&S->Entries, E);
 663     CHECK (Index >= 0);
 664     return Index;
 665 }
 666
 667
 668
 669 CodeLabel* CS_AddLabel (CodeSeg* S, const char* Name)
 670 /* Add a code label for the next instruction to follow */
 671 {
 672     /* Calculate the hash from the name */
 673     unsigned Hash = HashStr (Name) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 674
 675     /* Try to find the code label if it does already exist */
 676     CodeLabel* L = CS_FindLabel (S, Name, Hash);
 677
 678     /* Did we find it? */
 679     if (L) {
 680         /* We found it - be sure it does not already have an owner */
 681         CHECK (L->Owner == 0);
 682     } else {
 683         /* Not found - create a new one */
 684         L = CS_NewCodeLabel (S, Name, Hash);
 685     }
 686
 687     /* Safety. This call is quite costly, but safety is better */
 688     if (CollIndex (&S->Labels, L) >= 0) {
 689         Internal ("AddCodeLabel: Label `%s' already defined", Name);
 690     }
 691
 692     /* We do now have a valid label. Remember it for later */
 693     CollAppend (&S->Labels, L);
 694
 695     /* Return the label */
 696     return L;
 697 }
 698
 699
 700
 701 CodeLabel* CS_GenLabel (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 702 /* If the code entry E does already have a label, return it. Otherwise
 703  * create a new label, attach it to E and return it.
 704  */
 705 {
 706     CodeLabel* L;
 707
 708     if (CE_HasLabel (E)) {
 709
 710         /* Get the label from this entry */
 711         L = CE_GetLabel (E, 0);
 712
 713     } else {
 714
 715         /* Get a new name */
 716         const char* Name = LocalLabelName (GetLocalLabel ());
 717
 718         /* Generate the hash over the name */
 719         unsigned Hash = HashStr (Name) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 720
 721         /* Create a new label */
 722         L = CS_NewCodeLabel (S, Name, Hash);
 723
 724         /* Attach this label to the code entry */
 725         CE_AttachLabel (E, L);
 726
 727     }
 728
 729     /* Return the label */
 730     return L;
 731 }
 732
 733
 734
 735 void CS_DelLabel (CodeSeg* S, CodeLabel* L)
 736 /* Remove references from this label and delete it. */
 737 {
 738     unsigned Count, I;
 739
 740     /* First, remove the label from the hash chain */
 741     CS_RemoveLabelFromHash (S, L);
 742
 743     /* Remove references from insns jumping to this label */
 744     Count = CollCount (&L->JumpFrom);
 745     for (I = 0; I < Count; ++I) {
 746         /* Get the insn referencing this label */
 747         CodeEntry* E = CollAt (&L->JumpFrom, I);
 748         /* Remove the reference */
 749         E->JumpTo = 0;
 750     }
 751     CollDeleteAll (&L->JumpFrom);
 752
 753     /* Remove the reference to the owning instruction if it has one. The
 754      * function may be called for a label without an owner when deleting
 755      * unfinished parts of the code. This is unfortunate since it allows
 756      * errors to slip through.
 757      */
 758     if (L->Owner) {
 759         CollDeleteItem (&L->Owner->Labels, L);
 760     }
 761
 762     /* All references removed, delete the label itself */
 763     FreeCodeLabel (L);
 764 }
 765
 766
 767
 768 void CS_MergeLabels (CodeSeg* S)
 769 /* Merge code labels. That means: For each instruction, remove all labels but
 770  * one and adjust references accordingly.
 771  */
 772 {
 773     unsigned I;
 774
 775     /* Walk over all code entries */
 776     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
 777
 778         CodeLabel* RefLab;
 779         unsigned   J;
 780
 781         /* Get a pointer to the next entry */
 782         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 783
 784         /* If this entry has zero labels, continue with the next one */
 785         unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
 786         if (LabelCount == 0) {
 787             continue;
 788         }
 789
 790         /* We have at least one label. Use the first one as reference label. */
 791         RefLab = CE_GetLabel (E, 0);
 792
 793         /* Walk through the remaining labels and change references to these
 794          * labels to a reference to the one and only label. Delete the labels
 795          * that are no longer used. To increase performance, walk backwards
 796          * through the list.
 797          */
 798         for (J = LabelCount-1; J >= 1; --J) {
 799
 800             /* Get the next label */
 801             CodeLabel* L = CE_GetLabel (E, J);
 802
 803             /* Move all references from this label to the reference label */
 804             CL_MoveRefs (L, RefLab);
 805
 806             /* Remove the label completely. */
 807             CS_DelLabel (S, L);
 808         }
 809
 810         /* The reference label is the only remaining label. Check if there
 811          * are any references to this label, and delete it if this is not
 812          * the case.
 813          */
 814         if (CollCount (&RefLab->JumpFrom) == 0) {
 815             /* Delete the label */
 816             CS_DelLabel (S, RefLab);
 817         }
 818     }
 819 }
 820
 821
 822
 823 void CS_MoveLabels (CodeSeg* S, struct CodeEntry* Old, struct CodeEntry* New)
 824 /* Move all labels from Old to New. The routine will move the labels itself
 825  * if New does not have any labels, and move references if there is at least
 826  * a label for new. If references are moved, the old label is deleted
 827  * afterwards.
 828  */
 829 {
 830     /* Get the number of labels to move */
 831     unsigned OldLabelCount = CE_GetLabelCount (Old);
 832
 833     /* Does the new entry have itself a label? */
 834     if (CE_HasLabel (New)) {
 835
 836         /* The new entry does already have a label - move references */
 837         CodeLabel* NewLabel = CE_GetLabel (New, 0);
 838         while (OldLabelCount--) {
 839
 840             /* Get the next label */
 841             CodeLabel* OldLabel = CE_GetLabel (Old, OldLabelCount);
 842
 843             /* Move references */
 844             CL_MoveRefs (OldLabel, NewLabel);
 845
 846             /* Delete the label */
 847             CS_DelLabel (S, OldLabel);
 848
 849         }
 850
 851     } else {
 852
 853         /* The new entry does not have a label, just move them */
 854         while (OldLabelCount--) {
 855
 856             /* Move the label to the new entry */
 857             CE_MoveLabel (CE_GetLabel (Old, OldLabelCount), New);
 858
 859         }
 860
 861     }
 862 }
 863
 864
 865
 866 void CS_RemoveLabelRef (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 867 /* Remove the reference between E and the label it jumps to. The reference
 868  * will be removed on both sides and E->JumpTo will be 0 after that. If
 869  * the reference was the only one for the label, the label will get
 870  * deleted.
 871  */
 872 {
 873     /* Get a pointer to the label and make sure it exists */
 874     CodeLabel* L = E->JumpTo;
 875     CHECK (L != 0);
 876
 877     /* Delete the entry from the label */
 878     CollDeleteItem (&L->JumpFrom, E);
 879
 880     /* The entry jumps no longer to L */
 881     E->JumpTo = 0;
 882
 883     /* If there are no more references, delete the label */
 884     if (CollCount (&L->JumpFrom) == 0) {
 885         CS_DelLabel (S, L);
 886     }
 887 }
 888
 889
 890
 891 void CS_MoveLabelRef (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E, CodeLabel* L)
 892 /* Change the reference of E to L instead of the current one. If this
 893  * was the only reference to the old label, the old label will get
 894  * deleted.
 895  */
 896 {
 897     /* Get the old label */
 898     CodeLabel* OldLabel = E->JumpTo;
 899
 900     /* Be sure that code entry references a label */
 901     PRECONDITION (OldLabel != 0);
 902
 903     /* Remove the reference to our label */
 904     CS_RemoveLabelRef (S, E);
 905
 906     /* Use the new label */
 907     CL_AddRef (L, E);
 908 }
 909
 910
 911
 912 void CS_DelCodeAfter (CodeSeg* S, unsigned Last)
 913 /* Delete all entries including the given one */
 914 {
 915     /* Get the number of entries in this segment */
 916     unsigned Count = CS_GetEntryCount (S);
 917
 918     /* First pass: Delete all references to labels. If the reference count
 919      * for a label drops to zero, delete it.
 920      */
 921     unsigned C = Count;
 922     while (Last < C--) {
 923
 924         /* Get the next entry */
 925         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, C);
 926
 927         /* Check if this entry has a label reference */
 928         if (E->JumpTo) {
 929             /* If the label is a label in the label pool and this is the last
 930              * reference to the label, remove the label from the pool.
 931              */
 932             CodeLabel* L = E->JumpTo;
 933             int Index = CollIndex (&S->Labels, L);
 934             if (Index >= 0 && CollCount (&L->JumpFrom) == 1) {
 935                 /* Delete it from the pool */
 936                 CollDelete (&S->Labels, Index);
 937             }
 938
 939             /* Remove the reference to the label */
 940             CS_RemoveLabelRef (S, E);
 941         }
 942
 943     }
 944
 945     /* Second pass: Delete the instructions. If a label attached to an
 946      * instruction still has references, it must be references from outside
 947      * the deleted area. Don't delete the label in this case, just make it
 948      * ownerless and move it to the label pool.
 949      */
 950     C = Count;
 951     while (Last < C--) {
 952
 953         /* Get the next entry */
 954         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, C);
 955
 956         /* Check if this entry has a label attached */
 957         if (CE_HasLabel (E)) {
 958             /* Move the labels to the pool and clear the owner pointer */
 959             CS_MoveLabelsToPool (S, E);
 960         }
 961
 962         /* Delete the pointer to the entry */
 963         CollDelete (&S->Entries, C);
 964
 965         /* Delete the entry itself */
 966         FreeCodeEntry (E);
 967     }
 968 }
 969
 970
 971
 972 void CS_Output (const CodeSeg* S, FILE* F)
 973 /* Output the code segment data to a file */
 974 {
 975     unsigned I;
 976     const LineInfo* LI;
 977
 978     /* Get the number of entries in this segment */
 979     unsigned Count = CS_GetEntryCount (S);
 980
 981     /* If the code segment is empty, bail out here */
 982     if (Count == 0) {
 983         return;
 984     }
 985
 986     /* Output the segment directive */
 987     fprintf (F, ".segment\t\"%s\"\n\n", S->SegName);
 988
 989     /* If this is a segment for a function, enter a function */
 990     if (S->Func) {
 991         fprintf (F, ".proc\t_%s\n\n", S->Func->Name);
 992     }
 993
 994     /* Output all entries, prepended by the line information if it has changed */
 995     LI = 0;
 996     for (I = 0; I < Count; ++I) {
 997         /* Get the next entry */
 998         const CodeEntry* E = CollConstAt (&S->Entries, I);
 999         /* Check if the line info has changed. If so, output the source line
1000          * if the option is enabled and output debug line info if the debug
1001          * option is enabled.
1002          */
1003         if (E->LI != LI) {
1004             /* Line info has changed, remember the new line info */
1005             LI = E->LI;
1006
1007             /* Add the source line as a comment */
1008             if (AddSource) {
1009                 fprintf (F, ";\n; %s\n;\n", LI->Line);
1010             }
1011
1012             /* Add line debug info */
1013             if (DebugInfo) {
1014                 fprintf (F, "\t.dbg\tline, \"%s\", %u\n",
1015                          GetInputName (LI), GetInputLine (LI));
1016             }
1017         }
1018         /* Output the code */
1019         CE_Output (E, F);
1020     }
1021
1022     /* If debug info is enabled, terminate the last line number information */
1023     if (DebugInfo) {
1024         fprintf (F, "\t.dbg\tline\n");
1025     }
1026
1027     /* If this is a segment for a function, leave the function */
1028     if (S->Func) {
1029         fprintf (F, "\n.endproc\n\n");
1030     }
1031 }
1032
1033
1034
1035 void CS_FreeRegInfo (CodeSeg* S)
1036 /* Free register infos for all instructions */
1037 {
1038     unsigned I;
1039     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
1040         CE_FreeRegInfo (CS_GetEntry(S, I));
1041     }
1042 }
1043
1044
1045
1046 void CS_GenRegInfo (CodeSeg* S)
1047 /* Generate register infos for all instructions */
1048 {
1049     unsigned I;
1050     RegContents Regs;           /* Initial register contents */
1051     RegContents* CurrentRegs;   /* Current register contents */
1052     int WasJump;                /* True if last insn was a jump */
1053
1054     /* Be sure to delete all register infos */
1055     CS_FreeRegInfo (S);
1056
1057     /* On entry, the register contents are unknown */
1058     RC_Invalidate (&Regs);
1059     CurrentRegs = &Regs;
1060
1061     /* First pass. Walk over all insns and note just the changes from one
1062      * insn to the next one.
1063      */
1064     WasJump = 0;
1065     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
1066
1067         CodeEntry* P;
1068
1069         /* Get the next instruction */
1070         CodeEntry* E = CollAtUnchecked (&S->Entries, I);
1071
1072         /* If the instruction has a label, we need some special handling */
1073         unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
1074         if (LabelCount > 0) {
1075
1076             /* Loop over all entry points that jump here. If these entry
1077              * points already have register info, check if all values are
1078              * known and identical. If all values are identical, and the
1079              * preceeding instruction was not an unconditional branch, check
1080              * if the register value on exit of the preceeding instruction
1081              * is also identical. If all these values are identical, the
1082              * value of a register is known, otherwise it is unknown.
1083              */
1084             CodeLabel* Label = CE_GetLabel (E, 0);
1085             unsigned Entry;
1086             if (WasJump) {
1087                 /* Preceeding insn was an unconditional branch */
1088                 CodeEntry* J = CL_GetRef(Label, 0);
1089                 if (J->RI) {
1090                     Regs = J->RI->Out2;
1091                 } else {
1092                     RC_Invalidate (&Regs);
1093                 }
1094                 Entry = 1;
1095             } else {
1096                 Regs = *CurrentRegs;
1097                 Entry = 0;
1098             }
1099
1100             while (Entry < CL_GetRefCount (Label)) {
1101                 /* Get this entry */
1102                 CodeEntry* J = CL_GetRef (Label, Entry);
1103                 if (J->RI == 0) {
1104                     /* No register info for this entry, bail out */
1105                     RC_Invalidate (&Regs);
1106                     break;
1107                 }
1108                 if (J->RI->Out2.RegA != Regs.RegA) {
1109                     Regs.RegA = -1;
1110                 }
1111                 if (J->RI->Out2.RegX != Regs.RegX) {
1112                     Regs.RegX = -1;
1113                 }
1114                 if (J->RI->Out2.RegY != Regs.RegY) {
1115                     Regs.RegY = -1;
1116                 }
1117                 if (J->RI->Out2.SRegLo != Regs.SRegLo) {
1118                     Regs.SRegLo = -1;
1119                 }
1120                 if (J->RI->Out2.SRegHi != Regs.SRegHi) {
1121                     Regs.SRegHi = -1;
1122                 }
1123                 ++Entry;
1124             }
1125
1126             /* Use this register info */
1127             CurrentRegs = &Regs;
1128
1129         }
1130
1131         /* Generate register info for this instruction */
1132         CE_GenRegInfo (E, CurrentRegs);
1133
1134         /* Remember for the next insn if this insn was an uncondition branch */
1135         WasJump = (E->Info & OF_UBRA) != 0;
1136
1137         /* Output registers for this insn are input for the next */
1138         CurrentRegs = &E->RI->Out;
1139
1140         /* If this insn is a branch on zero flag, we may have more info on
1141          * register contents for one of both flow directions, but only if
1142          * there is a previous instruction.
1143          */
1144         if ((E->Info & OF_ZBRA) != 0 && (P = CS_GetPrevEntry (S, I)) != 0) {
1145
1146             /* Get the branch condition */
1147             bc_t BC = GetBranchCond (E->OPC);
1148
1149             /* Check the previous instruction */
1150             switch (P->OPC) {
1151
1152                 case OP65_ADC:
1153                 case OP65_AND:
1154                 case OP65_DEA:
1155                 case OP65_EOR:
1156                 case OP65_INA:
1157                 case OP65_LDA:
1158                 case OP65_ORA:
1159                 case OP65_PLA:
1160                 case OP65_SBC:
1161                     /* A is zero in one execution flow direction */
1162                     if (BC == BC_EQ) {
1163                         E->RI->Out2.RegA = 0;
1164                     } else {
1165                         E->RI->Out.RegA = 0;
1166                     }
1167                     break;
1168
1169                 case OP65_CMP:
1170                     /* If this is an immidiate compare, the A register has
1171                      * the value of the compare later.
1172                      */
1173                     if (CE_KnownImm (P)) {
1174                         if (BC == BC_EQ) {
1175                             E->RI->Out2.RegA = (unsigned char)P->Num;
1176                         } else {
1177                             E->RI->Out.RegA = (unsigned char)P->Num;
1178                         }
1179                     }
1180                     break;
1181
1182                 case OP65_CPX:
1183                     /* If this is an immidiate compare, the X register has
1184                      * the value of the compare later.
1185                      */
1186                     if (CE_KnownImm (P)) {
1187                         if (BC == BC_EQ) {
1188                             E->RI->Out2.RegX = (unsigned char)P->Num;
1189                         } else {
1190                             E->RI->Out.RegX = (unsigned char)P->Num;
1191                         }
1192                     }
1193                     break;
1194
1195                 case OP65_CPY:
1196                     /* If this is an immidiate compare, the Y register has
1197                      * the value of the compare later.
1198                      */
1199                     if (CE_KnownImm (P)) {
1200                         if (BC == BC_EQ) {
1201                             E->RI->Out2.RegY = (unsigned char)P->Num;
1202                         } else {
1203                             E->RI->Out.RegY = (unsigned char)P->Num;
1204                         }
1205                     }
1206                     break;
1207
1208                 case OP65_DEX:
1209                 case OP65_INX:
1210                 case OP65_LDX:
1211                 case OP65_PLX:
1212                     /* X is zero in one execution flow direction */
1213                     if (BC == BC_EQ) {
1214                         E->RI->Out2.RegX = 0;
1215                     } else {
1216                         E->RI->Out.RegX = 0;
1217                     }
1218                     break;
1219
1220                 case OP65_DEY:
1221                 case OP65_INY:
1222                 case OP65_LDY:
1223                 case OP65_PLY:
1224                     /* X is zero in one execution flow direction */
1225                     if (BC == BC_EQ) {
1226                         E->RI->Out2.RegY = 0;
1227                     } else {
1228                         E->RI->Out.RegY = 0;
1229                     }
1230                     break;
1231
1232                 case OP65_TAX:
1233                 case OP65_TXA:
1234                     /* If the branch is a beq, both A and X are zero at the
1235                      * branch target, otherwise they are zero at the next
1236                      * insn.
1237                      */
1238                     if (BC == BC_EQ) {
1239                         E->RI->Out2.RegA = E->RI->Out2.RegX = 0;
1240                     } else {
1241                         E->RI->Out.RegA = E->RI->Out.RegX = 0;
1242                     }
1243                     break;
1244
1245                 case OP65_TAY:
1246                 case OP65_TYA:
1247                     /* If the branch is a beq, both A and Y are zero at the
1248                      * branch target, otherwise they are zero at the next
1249                      * insn.
1250                      */
1251                     if (BC == BC_EQ) {
1252                         E->RI->Out2.RegA = E->RI->Out2.RegY = 0;
1253                     } else {
1254                         E->RI->Out.RegA = E->RI->Out.RegY = 0;
1255                     }
1256                     break;
1257
1258                 default:
1259                     break;
1260
1261             }
1262         }
1263     }
1264 }
1265
1266
1267