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 static CodeLabel* CS_AddLabelInternal (CodeSeg* S, const char* Name, int UserCode)
 164 /* Add a code label for the next instruction to follow */
 165 {
 166     /* Calculate the hash from the name */
 167     unsigned Hash = HashStr (Name) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 168
 169     /* Try to find the code label if it does already exist */
 170     CodeLabel* L = CS_FindLabel (S, Name, Hash);
 171
 172     /* Did we find it? */
 173     if (L) {
 174         /* We found it - be sure it does not already have an owner */
 175         if (L->Owner) {
 176             if (UserCode) {
 177                 Error ("ASM label `%s' is already defined", Name);
 178             } else {
 179                 Internal ("CS_AddLabelInternal: Label `%s' already defined", Name);
 180             }
 181         }
 182     } else {
 183         /* Not found - create a new one */
 184         L = CS_NewCodeLabel (S, Name, Hash);
 185     }
 186
 187     /* Safety. This call is quite costly, but safety is better */
 188     if (CollIndex (&S->Labels, L) >= 0) {
 189         if (UserCode) {
 190             Error ("ASM label `%s' is already defined", Name);
 191         } else {
 192             Internal ("CS_AddLabelInternal: Label `%s' already defined", Name);
 193         }
 194     }
 195
 196     /* We do now have a valid label. Remember it for later */
 197     CollAppend (&S->Labels, L);
 198
 199     /* Return the label */
 200     return L;
 201 }
 202
 203
 204
 205 /*****************************************************************************/
 206 /*                    Functions for parsing instructions                     */
 207 /*****************************************************************************/
 208
 209
 210
 211 static const char* SkipSpace (const char* S)
 212 /* Skip white space and return an updated pointer */
 213 {
 214     while (IsSpace (*S)) {
 215         ++S;
 216     }
 217     return S;
 218 }
 219
 220
 221
 222 static const char* ReadToken (const char* L, const char* Term,
 223                               char* Buf, unsigned BufSize)
 224 /* Read the next token into Buf, return the updated line pointer. The
 225  * token is terminated by one of the characters given in term.
 226  */
 227 {
 228     /* Read/copy the token */
 229     unsigned I = 0;
 230     unsigned ParenCount = 0;
 231     while (*L && (ParenCount > 0 || strchr (Term, *L) == 0)) {
 232         if (I < BufSize-1) {
 233             Buf[I++] = *L;
 234         }
 235         if (*L == ')') {
 236             --ParenCount;
 237         } else if (*L == '(') {
 238             ++ParenCount;
 239         }
 240         ++L;
 241     }
 242
 243     /* Terminate the buffer contents */
 244     Buf[I] = '\0';
 245
 246     /* Return the updated line pointer */
 247     return L;
 248 }
 249
 250
 251
 252 static CodeEntry* ParseInsn (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* L)
 253 /* Parse an instruction nnd generate a code entry from it. If the line contains
 254  * errors, output an error message and return NULL.
 255  * For simplicity, we don't accept the broad range of input a "real" assembler
 256  * does. The instruction and the argument are expected to be separated by
 257  * white space, for example.
 258  */
 259 {
 260     char                Mnemo[16];
 261     const OPCDesc*      OPC;
 262     am_t                AM = 0;         /* Initialize to keep gcc silent */
 263     char                Arg[64];
 264     char                Reg;
 265     CodeEntry*          E;
 266     CodeLabel*          Label;
 267
 268     /* Read the first token and skip white space after it */
 269     L = SkipSpace (ReadToken (L, " \t:", Mnemo, sizeof (Mnemo)));
 270
 271     /* Check if we have a label */
 272     if (*L == ':') {
 273
 274         /* Skip the colon and following white space */
 275         L = SkipSpace (L+1);
 276
 277         /* Add the label */
 278         CS_AddLabelInternal (S, Mnemo, 1);
 279
 280         /* If we have reached end of line, bail out, otherwise a mnemonic
 281          * may follow.
 282          */
 283         if (*L == '\0') {
 284             return 0;
 285         }
 286
 287         L = SkipSpace (ReadToken (L, " \t", Mnemo, sizeof (Mnemo)));
 288     }
 289
 290     /* Try to find the opcode description for the mnemonic */
 291     OPC = FindOP65 (Mnemo);
 292
 293     /* If we didn't find the opcode, print an error and bail out */
 294     if (OPC == 0) {
 295         Error ("ASM code error: %s is not a valid mnemonic", Mnemo);
 296         return 0;
 297     }
 298
 299     /* Get the addressing mode */
 300     Arg[0] = '\0';
 301     switch (*L) {
 302
 303         case '\0':
 304             /* Implicit */
 305             AM = AM65_IMP;
 306             break;
 307
 308         case '#':
 309             /* Immidiate */
 310             StrCopy (Arg, sizeof (Arg), L+1);
 311             AM = AM65_IMM;
 312             break;
 313
 314         case '(':
 315             /* Indirect */
 316             L = ReadToken (L+1, ",)", Arg, sizeof (Arg));
 317
 318             /* Check for errors */
 319             if (*L == '\0') {
 320                 Error ("ASM code error: syntax error");
 321                 return 0;
 322             }
 323
 324             /* Check the different indirect modes */
 325             if (*L == ',') {
 326                 /* Expect zp x indirect */
 327                 L = SkipSpace (L+1);
 328                 if (toupper (*L) != 'X') {
 329                     Error ("ASM code error: `X' expected");
 330                     return 0;
 331                 }
 332                 L = SkipSpace (L+1);
 333                 if (*L != ')') {
 334                     Error ("ASM code error: `)' expected");
 335                     return 0;
 336                 }
 337                 L = SkipSpace (L+1);
 338                 if (*L != '\0') {
 339                     Error ("ASM code error: syntax error");
 340                     return 0;
 341                 }
 342                 AM = AM65_ZPX_IND;
 343             } else if (*L == ')') {
 344                 /* zp indirect or zp indirect, y */
 345                 L = SkipSpace (L+1);
 346                 if (*L == ',') {
 347                     L = SkipSpace (L+1);
 348                     if (toupper (*L) != 'Y') {
 349                         Error ("ASM code error: `Y' expected");
 350                         return 0;
 351                     }
 352                     L = SkipSpace (L+1);
 353                     if (*L != '\0') {
 354                         Error ("ASM code error: syntax error");
 355                         return 0;
 356                     }
 357                     AM = AM65_ZP_INDY;
 358                 } else if (*L == '\0') {
 359                     AM = AM65_ZP_IND;
 360                 } else {
 361                     Error ("ASM code error: syntax error");
 362                     return 0;
 363                 }
 364             }
 365             break;
 366
 367         case 'a':
 368         case 'A':
 369             /* Accumulator? */
 370             if (L[1] == '\0') {
 371                 AM = AM65_ACC;
 372                 break;
 373             }
 374             /* FALLTHROUGH */
 375
 376         default:
 377             /* Absolute, maybe indexed */
 378             L = ReadToken (L, ",", Arg, sizeof (Arg));
 379             if (*L == '\0') {
 380                 /* Absolute, zeropage or branch */
 381                 if ((OPC->Info & OF_BRA) != 0) {
 382                     /* Branch */
 383                     AM = AM65_BRA;
 384                 } else if (GetZPInfo(Arg) != 0) {
 385                     AM = AM65_ZP;
 386                 } else {
 387                     AM = AM65_ABS;
 388                 }
 389             } else if (*L == ',') {
 390                 /* Indexed */
 391                 L = SkipSpace (L+1);
 392                 if (*L == '\0') {
 393                     Error ("ASM code error: syntax error");
 394                     return 0;
 395                 } else {
 396                     Reg = toupper (*L);
 397                     L = SkipSpace (L+1);
 398                     if (Reg == 'X') {
 399                         if (GetZPInfo(Arg) != 0) {
 400                             AM = AM65_ZPX;
 401                         } else {
 402                             AM = AM65_ABSX;
 403                         }
 404                     } else if (Reg == 'Y') {
 405                         AM = AM65_ABSY;
 406                     } else {
 407                         Error ("ASM code error: syntax error");
 408                         return 0;
 409                     }
 410                     if (*L != '\0') {
 411                         Error ("ASM code error: syntax error");
 412                         return 0;
 413                     }
 414                 }
 415             }
 416             break;
 417
 418     }
 419
 420     /* If the instruction is a branch, check for the label and generate it
 421      * if it does not exist. Ignore anything but local labels here.
 422      */
 423     Label = 0;
 424     if (AM == AM65_BRA && Arg[0] == 'L') {
 425
 426         /* Generate the hash over the label, then search for the label */
 427         unsigned Hash = HashStr (Arg) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 428         Label = CS_FindLabel (S, Arg, Hash);
 429
 430         /* If we don't have the label, it's a forward ref - create it */
 431         if (Label == 0) {
 432             /* Generate a new label */
 433             Label = CS_NewCodeLabel (S, Arg, Hash);
 434         }
 435     }
 436
 437     /* We do now have the addressing mode in AM. Allocate a new CodeEntry
 438      * structure and initialize it.
 439      */
 440     E = NewCodeEntry (OPC->OPC, AM, Arg, Label, LI);
 441
 442     /* Return the new code entry */
 443     return E;
 444 }
 445
 446
 447
 448 /*****************************************************************************/
 449 /*                                   Code                                    */
 450 /*****************************************************************************/
 451
 452
 453
 454 CodeSeg* NewCodeSeg (const char* SegName, SymEntry* Func)
 455 /* Create a new code segment, initialize and return it */
 456 {
 457     unsigned I;
 458     const type* RetType;
 459
 460     /* Allocate memory */
 461     CodeSeg* S = xmalloc (sizeof (CodeSeg));
 462
 463     /* Initialize the fields */
 464     S->SegName  = xstrdup (SegName);
 465     S->Func     = Func;
 466     InitCollection (&S->Entries);
 467     InitCollection (&S->Labels);
 468     for (I = 0; I < sizeof(S->LabelHash) / sizeof(S->LabelHash[0]); ++I) {
 469         S->LabelHash[I] = 0;
 470     }
 471
 472     /* If we have a function given, get the return type of the function.
 473      * Assume ANY return type besides void will use the A and X registers.
 474      */
 475     if (S->Func && !IsTypeVoid ((RetType = GetFuncReturn (Func->Type)))) {
 476         if (SizeOf (RetType) == SizeOf (type_long)) {
 477             S->ExitRegs = REG_EAX;
 478         } else {
 479             S->ExitRegs = REG_AX;
 480         }
 481     } else {
 482         S->ExitRegs = REG_NONE;
 483     }
 484
 485     /* Return the new struct */
 486     return S;
 487 }
 488
 489
 490
 491 void CS_AddEntry (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 492 /* Add an entry to the given code segment */
 493 {
 494     /* Transfer the labels if we have any */
 495     CS_MoveLabelsToEntry (S, E);
 496
 497     /* Add the entry to the list of code entries in this segment */
 498     CollAppend (&S->Entries, E);
 499 }
 500
 501
 502
 503 void CS_AddVLine (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* Format, va_list ap)
 504 /* Add a line to the given code segment */
 505 {
 506     const char* L;
 507     CodeEntry*  E;
 508     char        Token[64];
 509
 510     /* Format the line */
 511     char Buf [256];
 512     xvsprintf (Buf, sizeof (Buf), Format, ap);
 513
 514     /* Skip whitespace */
 515     L = SkipSpace (Buf);
 516
 517     /* Check which type of instruction we have */
 518     E = 0;      /* Assume no insn created */
 519     switch (*L) {
 520
 521         case '\0':
 522             /* Empty line, just ignore it */
 523             break;
 524
 525         case ';':
 526             /* Comment or hint, ignore it for now */
 527             break;
 528
 529         case '.':
 530             /* Control instruction */
 531             ReadToken (L, " \t", Token, sizeof (Token));
 532             Error ("ASM code error: Pseudo instruction `%s' not supported", Token);
 533             break;
 534
 535         default:
 536             E = ParseInsn (S, LI, L);
 537             break;
 538     }
 539
 540     /* If we have a code entry, transfer the labels and insert it */
 541     if (E) {
 542         CS_AddEntry (S, E);
 543     }
 544 }
 545
 546
 547
 548 void CS_AddLine (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* Format, ...)
 549 /* Add a line to the given code segment */
 550 {
 551     va_list ap;
 552     va_start (ap, Format);
 553     CS_AddVLine (S, LI, Format, ap);
 554     va_end (ap);
 555 }
 556
 557
 558
 559 void CS_InsertEntry (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E, unsigned Index)
 560 /* Insert the code entry at the index given. Following code entries will be
 561  * moved to slots with higher indices.
 562  */
 563 {
 564     /* Insert the entry into the collection */
 565     CollInsert (&S->Entries, E, Index);
 566 }
 567
 568
 569
 570 void CS_DelEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 571 /* Delete an entry from the code segment. This includes moving any associated
 572  * labels, removing references to labels and even removing the referenced labels
 573  * if the reference count drops to zero.
 574  */
 575 {
 576     /* Get the code entry for the given index */
 577     CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, Index);
 578
 579     /* If the entry has a labels, we have to move this label to the next insn.
 580      * If there is no next insn, move the label into the code segement label
 581      * pool. The operation is further complicated by the fact that the next
 582      * insn may already have a label. In that case change all reference to
 583      * this label and delete the label instead of moving it.
 584      */
 585     unsigned Count = CE_GetLabelCount (E);
 586     if (Count > 0) {
 587
 588         /* The instruction has labels attached. Check if there is a next
 589          * instruction.
 590          */
 591         if (Index == CS_GetEntryCount (S)-1) {
 592
 593             /* No next instruction, move to the codeseg label pool */
 594             CS_MoveLabelsToPool (S, E);
 595
 596         } else {
 597
 598             /* There is a next insn, get it */
 599             CodeEntry* N = CS_GetEntry (S, Index+1);
 600
 601             /* Move labels to the next entry */
 602             CS_MoveLabels (S, E, N);
 603
 604         }
 605     }
 606
 607     /* If this insn references a label, remove the reference. And, if the
 608      * the reference count for this label drops to zero, remove this label.
 609      */
 610     if (E->JumpTo) {
 611         /* Remove the reference */
 612         CS_RemoveLabelRef (S, E);
 613     }
 614
 615     /* Delete the pointer to the insn */
 616     CollDelete (&S->Entries, Index);
 617
 618     /* Delete the instruction itself */
 619     FreeCodeEntry (E);
 620 }
 621
 622
 623
 624 void CS_DelEntries (CodeSeg* S, unsigned Start, unsigned Count)
 625 /* Delete a range of code entries. This includes removing references to labels,
 626  * labels attached to the entries and so on.
 627  */
 628 {
 629     /* Start deleting the entries from the rear, because this involves less
 630      * memory moving.
 631      */
 632     while (Count--) {
 633         CS_DelEntry (S, Start + Count);
 634     }
 635 }
 636
 637
 638
 639 void CS_MoveEntries (CodeSeg* S, unsigned Start, unsigned Count, unsigned NewPos)
 640 /* Move a range of entries from one position to another. Start is the index
 641  * of the first entry to move, Count is the number of entries and NewPos is
 642  * the index of the target entry. The entry with the index Start will later
 643  * have the index NewPos. All entries with indices NewPos and above are
 644  * moved to higher indices. If the code block is moved to the end of the
 645  * current code, and if pending labels exist, these labels will get attached
 646  * to the first instruction of the moved block (the first one after the
 647  * current code end)
 648  */
 649 {
 650     /* If NewPos is at the end of the code segment, move any labels from the
 651      * label pool to the first instruction of the moved range.
 652      */
 653     if (NewPos == CS_GetEntryCount (S)) {
 654         CS_MoveLabelsToEntry (S, CS_GetEntry (S, Start));
 655     }
 656
 657     /* Move the code block to the destination */
 658     CollMoveMultiple (&S->Entries, Start, Count, NewPos);
 659 }
 660
 661
 662
 663 struct CodeEntry* CS_GetPrevEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 664 /* Get the code entry preceeding the one with the index Index. If there is no
 665  * preceeding code entry, return NULL.
 666  */
 667 {
 668     if (Index == 0) {
 669         /* This is the first entry */
 670         return 0;
 671     } else {
 672         /* Previous entry available */
 673         return CollAtUnchecked (&S->Entries, Index-1);
 674     }
 675 }
 676
 677
 678
 679 struct CodeEntry* CS_GetNextEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 680 /* Get the code entry following the one with the index Index. If there is no
 681  * following code entry, return NULL.
 682  */
 683 {
 684     if (Index >= CollCount (&S->Entries)-1) {
 685         /* This is the last entry */
 686         return 0;
 687     } else {
 688         /* Code entries left */
 689         return CollAtUnchecked (&S->Entries, Index+1);
 690     }
 691 }
 692
 693
 694
 695 int CS_GetEntries (CodeSeg* S, struct CodeEntry** List,
 696                    unsigned Start, unsigned Count)
 697 /* Get Count code entries into List starting at index start. Return true if
 698  * we got the lines, return false if not enough lines were available.
 699  */
 700 {
 701     /* Check if enough entries are available */
 702     if (Start + Count > CollCount (&S->Entries)) {
 703         return 0;
 704     }
 705
 706     /* Copy the entries */
 707     while (Count--) {
 708         *List++ = CollAtUnchecked (&S->Entries, Start++);
 709     }
 710
 711     /* We have the entries */
 712     return 1;
 713 }
 714
 715
 716
 717 unsigned CS_GetEntryIndex (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 718 /* Return the index of a code entry */
 719 {
 720     int Index = CollIndex (&S->Entries, E);
 721     CHECK (Index >= 0);
 722     return Index;
 723 }
 724
 725
 726
 727 CodeLabel* CS_AddLabel (CodeSeg* S, const char* Name)
 728 /* Add a code label for the next instruction to follow */
 729 {
 730     return CS_AddLabelInternal (S, Name, 0);
 731 }
 732
 733
 734
 735 CodeLabel* CS_GenLabel (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 736 /* If the code entry E does already have a label, return it. Otherwise
 737  * create a new label, attach it to E and return it.
 738  */
 739 {
 740     CodeLabel* L;
 741
 742     if (CE_HasLabel (E)) {
 743
 744         /* Get the label from this entry */
 745         L = CE_GetLabel (E, 0);
 746
 747     } else {
 748
 749         /* Get a new name */
 750         const char* Name = LocalLabelName (GetLocalLabel ());
 751
 752         /* Generate the hash over the name */
 753         unsigned Hash = HashStr (Name) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 754
 755         /* Create a new label */
 756         L = CS_NewCodeLabel (S, Name, Hash);
 757
 758         /* Attach this label to the code entry */
 759         CE_AttachLabel (E, L);
 760
 761     }
 762
 763     /* Return the label */
 764     return L;
 765 }
 766
 767
 768
 769 void CS_DelLabel (CodeSeg* S, CodeLabel* L)
 770 /* Remove references from this label and delete it. */
 771 {
 772     unsigned Count, I;
 773
 774     /* First, remove the label from the hash chain */
 775     CS_RemoveLabelFromHash (S, L);
 776
 777     /* Remove references from insns jumping to this label */
 778     Count = CollCount (&L->JumpFrom);
 779     for (I = 0; I < Count; ++I) {
 780         /* Get the insn referencing this label */
 781         CodeEntry* E = CollAt (&L->JumpFrom, I);
 782         /* Remove the reference */
 783         E->JumpTo = 0;
 784     }
 785     CollDeleteAll (&L->JumpFrom);
 786
 787     /* Remove the reference to the owning instruction if it has one. The
 788      * function may be called for a label without an owner when deleting
 789      * unfinished parts of the code. This is unfortunate since it allows
 790      * errors to slip through.
 791      */
 792     if (L->Owner) {
 793         CollDeleteItem (&L->Owner->Labels, L);
 794     }
 795
 796     /* All references removed, delete the label itself */
 797     FreeCodeLabel (L);
 798 }
 799
 800
 801
 802 void CS_MergeLabels (CodeSeg* S)
 803 /* Merge code labels. That means: For each instruction, remove all labels but
 804  * one and adjust references accordingly.
 805  */
 806 {
 807     unsigned I;
 808
 809     /* Walk over all code entries */
 810     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
 811
 812         CodeLabel* RefLab;
 813         unsigned   J;
 814
 815         /* Get a pointer to the next entry */
 816         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 817
 818         /* If this entry has zero labels, continue with the next one */
 819         unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
 820         if (LabelCount == 0) {
 821             continue;
 822         }
 823
 824         /* We have at least one label. Use the first one as reference label. */
 825         RefLab = CE_GetLabel (E, 0);
 826
 827         /* Walk through the remaining labels and change references to these
 828          * labels to a reference to the one and only label. Delete the labels
 829          * that are no longer used. To increase performance, walk backwards
 830          * through the list.
 831          */
 832         for (J = LabelCount-1; J >= 1; --J) {
 833
 834             /* Get the next label */
 835             CodeLabel* L = CE_GetLabel (E, J);
 836
 837             /* Move all references from this label to the reference label */
 838             CL_MoveRefs (L, RefLab);
 839
 840             /* Remove the label completely. */
 841             CS_DelLabel (S, L);
 842         }
 843
 844         /* The reference label is the only remaining label. Check if there
 845          * are any references to this label, and delete it if this is not
 846          * the case.
 847          */
 848         if (CollCount (&RefLab->JumpFrom) == 0) {
 849             /* Delete the label */
 850             CS_DelLabel (S, RefLab);
 851         }
 852     }
 853 }
 854
 855
 856
 857 void CS_MoveLabels (CodeSeg* S, struct CodeEntry* Old, struct CodeEntry* New)
 858 /* Move all labels from Old to New. The routine will move the labels itself
 859  * if New does not have any labels, and move references if there is at least
 860  * a label for new. If references are moved, the old label is deleted
 861  * afterwards.
 862  */
 863 {
 864     /* Get the number of labels to move */
 865     unsigned OldLabelCount = CE_GetLabelCount (Old);
 866
 867     /* Does the new entry have itself a label? */
 868     if (CE_HasLabel (New)) {
 869
 870         /* The new entry does already have a label - move references */
 871         CodeLabel* NewLabel = CE_GetLabel (New, 0);
 872         while (OldLabelCount--) {
 873
 874             /* Get the next label */
 875             CodeLabel* OldLabel = CE_GetLabel (Old, OldLabelCount);
 876
 877             /* Move references */
 878             CL_MoveRefs (OldLabel, NewLabel);
 879
 880             /* Delete the label */
 881             CS_DelLabel (S, OldLabel);
 882
 883         }
 884
 885     } else {
 886
 887         /* The new entry does not have a label, just move them */
 888         while (OldLabelCount--) {
 889
 890             /* Move the label to the new entry */
 891             CE_MoveLabel (CE_GetLabel (Old, OldLabelCount), New);
 892
 893         }
 894
 895     }
 896 }
 897
 898
 899
 900 void CS_RemoveLabelRef (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 901 /* Remove the reference between E and the label it jumps to. The reference
 902  * will be removed on both sides and E->JumpTo will be 0 after that. If
 903  * the reference was the only one for the label, the label will get
 904  * deleted.
 905  */
 906 {
 907     /* Get a pointer to the label and make sure it exists */
 908     CodeLabel* L = E->JumpTo;
 909     CHECK (L != 0);
 910
 911     /* Delete the entry from the label */
 912     CollDeleteItem (&L->JumpFrom, E);
 913
 914     /* The entry jumps no longer to L */
 915     E->JumpTo = 0;
 916
 917     /* If there are no more references, delete the label */
 918     if (CollCount (&L->JumpFrom) == 0) {
 919         CS_DelLabel (S, L);
 920     }
 921 }
 922
 923
 924
 925 void CS_MoveLabelRef (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E, CodeLabel* L)
 926 /* Change the reference of E to L instead of the current one. If this
 927  * was the only reference to the old label, the old label will get
 928  * deleted.
 929  */
 930 {
 931     /* Get the old label */
 932     CodeLabel* OldLabel = E->JumpTo;
 933
 934     /* Be sure that code entry references a label */
 935     PRECONDITION (OldLabel != 0);
 936
 937     /* Remove the reference to our label */
 938     CS_RemoveLabelRef (S, E);
 939
 940     /* Use the new label */
 941     CL_AddRef (L, E);
 942 }
 943
 944
 945
 946 void CS_DelCodeAfter (CodeSeg* S, unsigned Last)
 947 /* Delete all entries including the given one */
 948 {
 949     /* Get the number of entries in this segment */
 950     unsigned Count = CS_GetEntryCount (S);
 951
 952     /* First pass: Delete all references to labels. If the reference count
 953      * for a label drops to zero, delete it.
 954      */
 955     unsigned C = Count;
 956     while (Last < C--) {
 957
 958         /* Get the next entry */
 959         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, C);
 960
 961         /* Check if this entry has a label reference */
 962         if (E->JumpTo) {
 963             /* If the label is a label in the label pool and this is the last
 964              * reference to the label, remove the label from the pool.
 965              */
 966             CodeLabel* L = E->JumpTo;
 967             int Index = CollIndex (&S->Labels, L);
 968             if (Index >= 0 && CollCount (&L->JumpFrom) == 1) {
 969                 /* Delete it from the pool */
 970                 CollDelete (&S->Labels, Index);
 971             }
 972
 973             /* Remove the reference to the label */
 974             CS_RemoveLabelRef (S, E);
 975         }
 976
 977     }
 978
 979     /* Second pass: Delete the instructions. If a label attached to an
 980      * instruction still has references, it must be references from outside
 981      * the deleted area. Don't delete the label in this case, just make it
 982      * ownerless and move it to the label pool.
 983      */
 984     C = Count;
 985     while (Last < C--) {
 986
 987         /* Get the next entry */
 988         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, C);
 989
 990         /* Check if this entry has a label attached */
 991         if (CE_HasLabel (E)) {
 992             /* Move the labels to the pool and clear the owner pointer */
 993             CS_MoveLabelsToPool (S, E);
 994         }
 995
 996         /* Delete the pointer to the entry */
 997         CollDelete (&S->Entries, C);
 998
 999         /* Delete the entry itself */
1000         FreeCodeEntry (E);
1001     }
1002 }
1003
1004
1005
1006 void CS_Output (const CodeSeg* S, FILE* F)
1007 /* Output the code segment data to a file */
1008 {
1009     unsigned I;
1010     const LineInfo* LI;
1011
1012     /* Get the number of entries in this segment */
1013     unsigned Count = CS_GetEntryCount (S);
1014
1015     /* If the code segment is empty, bail out here */
1016     if (Count == 0) {
1017         return;
1018     }
1019
1020     /* Output the segment directive */
1021     fprintf (F, ".segment\t\"%s\"\n\n", S->SegName);
1022
1023     /* If this is a segment for a function, enter a function */
1024     if (S->Func) {
1025         fprintf (F, ".proc\t_%s\n\n", S->Func->Name);
1026     }
1027
1028     /* Output all entries, prepended by the line information if it has changed */
1029     LI = 0;
1030     for (I = 0; I < Count; ++I) {
1031         /* Get the next entry */
1032         const CodeEntry* E = CollConstAt (&S->Entries, I);
1033         /* Check if the line info has changed. If so, output the source line
1034          * if the option is enabled and output debug line info if the debug
1035          * option is enabled.
1036          */
1037         if (E->LI != LI) {
1038             /* Line info has changed, remember the new line info */
1039             LI = E->LI;
1040
1041             /* Add the source line as a comment */
1042             if (AddSource) {
1043                 fprintf (F, ";\n; %s\n;\n", LI->Line);
1044             }
1045
1046             /* Add line debug info */
1047             if (DebugInfo) {
1048                 fprintf (F, "\t.dbg\tline, \"%s\", %u\n",
1049                          GetInputName (LI), GetInputLine (LI));
1050             }
1051         }
1052         /* Output the code */
1053         CE_Output (E, F);
1054     }
1055
1056     /* If debug info is enabled, terminate the last line number information */
1057     if (DebugInfo) {
1058         fprintf (F, "\t.dbg\tline\n");
1059     }
1060
1061     /* If this is a segment for a function, leave the function */
1062     if (S->Func) {
1063         fprintf (F, "\n.endproc\n\n");
1064     }
1065 }
1066
1067
1068
1069 void CS_FreeRegInfo (CodeSeg* S)
1070 /* Free register infos for all instructions */
1071 {
1072     unsigned I;
1073     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
1074         CE_FreeRegInfo (CS_GetEntry(S, I));
1075     }
1076 }
1077
1078
1079
1080 void CS_GenRegInfo (CodeSeg* S)
1081 /* Generate register infos for all instructions */
1082 {
1083     unsigned I;
1084     RegContents Regs;           /* Initial register contents */
1085     RegContents* CurrentRegs;   /* Current register contents */
1086     int WasJump;                /* True if last insn was a jump */
1087
1088     /* Be sure to delete all register infos */
1089     CS_FreeRegInfo (S);
1090
1091     /* On entry, the register contents are unknown */
1092     RC_Invalidate (&Regs);
1093     CurrentRegs = &Regs;
1094
1095     /* First pass. Walk over all insns and note just the changes from one
1096      * insn to the next one.
1097      */
1098     WasJump = 0;
1099     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
1100
1101         CodeEntry* P;
1102
1103         /* Get the next instruction */
1104         CodeEntry* E = CollAtUnchecked (&S->Entries, I);
1105
1106         /* If the instruction has a label, we need some special handling */
1107         unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
1108         if (LabelCount > 0) {
1109
1110             /* Loop over all entry points that jump here. If these entry
1111              * points already have register info, check if all values are
1112              * known and identical. If all values are identical, and the
1113              * preceeding instruction was not an unconditional branch, check
1114              * if the register value on exit of the preceeding instruction
1115              * is also identical. If all these values are identical, the
1116              * value of a register is known, otherwise it is unknown.
1117              */
1118             CodeLabel* Label = CE_GetLabel (E, 0);
1119             unsigned Entry;
1120             if (WasJump) {
1121                 /* Preceeding insn was an unconditional branch */
1122                 CodeEntry* J = CL_GetRef(Label, 0);
1123                 if (J->RI) {
1124                     Regs = J->RI->Out2;
1125                 } else {
1126                     RC_Invalidate (&Regs);
1127                 }
1128                 Entry = 1;
1129             } else {
1130                 Regs = *CurrentRegs;
1131                 Entry = 0;
1132             }
1133
1134             while (Entry < CL_GetRefCount (Label)) {
1135                 /* Get this entry */
1136                 CodeEntry* J = CL_GetRef (Label, Entry);
1137                 if (J->RI == 0) {
1138                     /* No register info for this entry, bail out */
1139                     RC_Invalidate (&Regs);
1140                     break;
1141                 }
1142                 if (J->RI->Out2.RegA != Regs.RegA) {
1143                     Regs.RegA = -1;
1144                 }
1145                 if (J->RI->Out2.RegX != Regs.RegX) {
1146                     Regs.RegX = -1;
1147                 }
1148                 if (J->RI->Out2.RegY != Regs.RegY) {
1149                     Regs.RegY = -1;
1150                 }
1151                 if (J->RI->Out2.SRegLo != Regs.SRegLo) {
1152                     Regs.SRegLo = -1;
1153                 }
1154                 if (J->RI->Out2.SRegHi != Regs.SRegHi) {
1155                     Regs.SRegHi = -1;
1156                 }
1157                 ++Entry;
1158             }
1159
1160             /* Use this register info */
1161             CurrentRegs = &Regs;
1162
1163         }
1164
1165         /* Generate register info for this instruction */
1166         CE_GenRegInfo (E, CurrentRegs);
1167
1168         /* Remember for the next insn if this insn was an uncondition branch */
1169         WasJump = (E->Info & OF_UBRA) != 0;
1170
1171         /* Output registers for this insn are input for the next */
1172         CurrentRegs = &E->RI->Out;
1173
1174         /* If this insn is a branch on zero flag, we may have more info on
1175          * register contents for one of both flow directions, but only if
1176          * there is a previous instruction.
1177          */
1178         if ((E->Info & OF_ZBRA) != 0 && (P = CS_GetPrevEntry (S, I)) != 0) {
1179
1180             /* Get the branch condition */
1181             bc_t BC = GetBranchCond (E->OPC);
1182
1183             /* Check the previous instruction */
1184             switch (P->OPC) {
1185
1186                 case OP65_ADC:
1187                 case OP65_AND:
1188                 case OP65_DEA:
1189                 case OP65_EOR:
1190                 case OP65_INA:
1191                 case OP65_LDA:
1192                 case OP65_ORA:
1193                 case OP65_PLA:
1194                 case OP65_SBC:
1195                     /* A is zero in one execution flow direction */
1196                     if (BC == BC_EQ) {
1197                         E->RI->Out2.RegA = 0;
1198                     } else {
1199                         E->RI->Out.RegA = 0;
1200                     }
1201                     break;
1202
1203                 case OP65_CMP:
1204                     /* If this is an immidiate compare, the A register has
1205                      * the value of the compare later.
1206                      */
1207                     if (CE_KnownImm (P)) {
1208                         if (BC == BC_EQ) {
1209                             E->RI->Out2.RegA = (unsigned char)P->Num;
1210                         } else {
1211                             E->RI->Out.RegA = (unsigned char)P->Num;
1212                         }
1213                     }
1214                     break;
1215
1216                 case OP65_CPX:
1217                     /* If this is an immidiate compare, the X register has
1218                      * the value of the compare later.
1219                      */
1220                     if (CE_KnownImm (P)) {
1221                         if (BC == BC_EQ) {
1222                             E->RI->Out2.RegX = (unsigned char)P->Num;
1223                         } else {
1224                             E->RI->Out.RegX = (unsigned char)P->Num;
1225                         }
1226                     }
1227                     break;
1228
1229                 case OP65_CPY:
1230                     /* If this is an immidiate compare, the Y register has
1231                      * the value of the compare later.
1232                      */
1233                     if (CE_KnownImm (P)) {
1234                         if (BC == BC_EQ) {
1235                             E->RI->Out2.RegY = (unsigned char)P->Num;
1236                         } else {
1237                             E->RI->Out.RegY = (unsigned char)P->Num;
1238                         }
1239                     }
1240                     break;
1241
1242                 case OP65_DEX:
1243                 case OP65_INX:
1244                 case OP65_LDX:
1245                 case OP65_PLX:
1246                     /* X is zero in one execution flow direction */
1247                     if (BC == BC_EQ) {
1248                         E->RI->Out2.RegX = 0;
1249                     } else {
1250                         E->RI->Out.RegX = 0;
1251                     }
1252                     break;
1253
1254                 case OP65_DEY:
1255                 case OP65_INY:
1256                 case OP65_LDY:
1257                 case OP65_PLY:
1258                     /* X is zero in one execution flow direction */
1259                     if (BC == BC_EQ) {
1260                         E->RI->Out2.RegY = 0;
1261                     } else {
1262                         E->RI->Out.RegY = 0;
1263                     }
1264                     break;
1265
1266                 case OP65_TAX:
1267                 case OP65_TXA:
1268                     /* If the branch is a beq, both A and X are zero at the
1269                      * branch target, otherwise they are zero at the next
1270                      * insn.
1271                      */
1272                     if (BC == BC_EQ) {
1273                         E->RI->Out2.RegA = E->RI->Out2.RegX = 0;
1274                     } else {
1275                         E->RI->Out.RegA = E->RI->Out.RegX = 0;
1276                     }
1277                     break;
1278
1279                 case OP65_TAY:
1280                 case OP65_TYA:
1281                     /* If the branch is a beq, both A and Y are zero at the
1282                      * branch target, otherwise they are zero at the next
1283                      * insn.
1284                      */
1285                     if (BC == BC_EQ) {
1286                         E->RI->Out2.RegA = E->RI->Out2.RegY = 0;
1287                     } else {
1288                         E->RI->Out.RegA = E->RI->Out.RegY = 0;
1289                     }
1290                     break;
1291
1292                 default:
1293                     break;
1294
1295             }
1296         }
1297     }
1298 }
1299
1300
1301