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 (IsZPName (Arg)) {
 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 (IsZPName (Arg)) {
 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
 401     /* Allocate memory */
 402     CodeSeg* S = xmalloc (sizeof (CodeSeg));
 403
 404     /* Initialize the fields */
 405     S->SegName  = xstrdup (SegName);
 406     S->Func     = Func;
 407     InitCollection (&S->Entries);
 408     InitCollection (&S->Labels);
 409     for (I = 0; I < sizeof(S->LabelHash) / sizeof(S->LabelHash[0]); ++I) {
 410         S->LabelHash[I] = 0;
 411     }
 412
 413     /* If we have a function given, get the return type of the function.
 414      * Assume ANY return type besides void will use the A and X registers.
 415      */
 416     if (S->Func && !IsTypeVoid (GetFuncReturn (Func->Type))) {
 417         S->ExitRegs = REG_AX;
 418     } else {
 419         S->ExitRegs = REG_NONE;
 420     }
 421
 422     /* Return the new struct */
 423     return S;
 424 }
 425
 426
 427
 428 void CS_AddEntry (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 429 /* Add an entry to the given code segment */
 430 {
 431     /* Transfer the labels if we have any */
 432     CS_MoveLabelsToEntry (S, E);
 433
 434     /* Add the entry to the list of code entries in this segment */
 435     CollAppend (&S->Entries, E);
 436 }
 437
 438
 439
 440 void CS_AddVLine (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* Format, va_list ap)
 441 /* Add a line to the given code segment */
 442 {
 443     const char* L;
 444     CodeEntry*  E;
 445     char        Token[64];
 446
 447     /* Format the line */
 448     char Buf [256];
 449     xvsprintf (Buf, sizeof (Buf), Format, ap);
 450
 451     /* Skip whitespace */
 452     L = SkipSpace (Buf);
 453
 454     /* Check which type of instruction we have */
 455     E = 0;      /* Assume no insn created */
 456     switch (*L) {
 457
 458         case '\0':
 459             /* Empty line, just ignore it */
 460             break;
 461
 462         case ';':
 463             /* Comment or hint, ignore it for now */
 464             break;
 465
 466         case '.':
 467             /* Control instruction */
 468             ReadToken (L, " \t", Token, sizeof (Token));
 469             Error ("ASM code error: Pseudo instruction `%s' not supported", Token);
 470             break;
 471
 472         default:
 473             E = ParseInsn (S, LI, L);
 474             break;
 475     }
 476
 477     /* If we have a code entry, transfer the labels and insert it */
 478     if (E) {
 479         CS_AddEntry (S, E);
 480     }
 481 }
 482
 483
 484
 485 void CS_AddLine (CodeSeg* S, LineInfo* LI, const char* Format, ...)
 486 /* Add a line to the given code segment */
 487 {
 488     va_list ap;
 489     va_start (ap, Format);
 490     CS_AddVLine (S, LI, Format, ap);
 491     va_end (ap);
 492 }
 493
 494
 495
 496 void CS_InsertEntry (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E, unsigned Index)
 497 /* Insert the code entry at the index given. Following code entries will be
 498  * moved to slots with higher indices.
 499  */
 500 {
 501     /* Insert the entry into the collection */
 502     CollInsert (&S->Entries, E, Index);
 503 }
 504
 505
 506
 507 void CS_DelEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 508 /* Delete an entry from the code segment. This includes moving any associated
 509  * labels, removing references to labels and even removing the referenced labels
 510  * if the reference count drops to zero.
 511  */
 512 {
 513     /* Get the code entry for the given index */
 514     CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, Index);
 515
 516     /* If the entry has a labels, we have to move this label to the next insn.
 517      * If there is no next insn, move the label into the code segement label
 518      * pool. The operation is further complicated by the fact that the next
 519      * insn may already have a label. In that case change all reference to
 520      * this label and delete the label instead of moving it.
 521      */
 522     unsigned Count = CE_GetLabelCount (E);
 523     if (Count > 0) {
 524
 525         /* The instruction has labels attached. Check if there is a next
 526          * instruction.
 527          */
 528         if (Index == CS_GetEntryCount (S)-1) {
 529
 530             /* No next instruction, move to the codeseg label pool */
 531             CS_MoveLabelsToPool (S, E);
 532
 533         } else {
 534
 535             /* There is a next insn, get it */
 536             CodeEntry* N = CS_GetEntry (S, Index+1);
 537
 538             /* Move labels to the next entry */
 539             CS_MoveLabels (S, E, N);
 540
 541         }
 542     }
 543
 544     /* If this insn references a label, remove the reference. And, if the
 545      * the reference count for this label drops to zero, remove this label.
 546      */
 547     if (E->JumpTo) {
 548         /* Remove the reference */
 549         CS_RemoveLabelRef (S, E);
 550     }
 551
 552     /* Delete the pointer to the insn */
 553     CollDelete (&S->Entries, Index);
 554
 555     /* Delete the instruction itself */
 556     FreeCodeEntry (E);
 557 }
 558
 559
 560
 561 void CS_DelEntries (CodeSeg* S, unsigned Start, unsigned Count)
 562 /* Delete a range of code entries. This includes removing references to labels,
 563  * labels attached to the entries and so on.
 564  */
 565 {
 566     /* Start deleting the entries from the rear, because this involves less
 567      * memory moving.
 568      */
 569     while (Count--) {
 570         CS_DelEntry (S, Start + Count);
 571     }
 572 }
 573
 574
 575
 576 void CS_MoveEntries (CodeSeg* S, unsigned Start, unsigned Count, unsigned NewPos)
 577 /* Move a range of entries from one position to another. Start is the index
 578  * of the first entry to move, Count is the number of entries and NewPos is
 579  * the index of the target entry. The entry with the index Start will later
 580  * have the index NewPos. All entries with indices NewPos and above are
 581  * moved to higher indices. If the code block is moved to the end of the
 582  * current code, and if pending labels exist, these labels will get attached
 583  * to the first instruction of the moved block (the first one after the
 584  * current code end)
 585  */
 586 {
 587     /* If NewPos is at the end of the code segment, move any labels from the
 588      * label pool to the first instruction of the moved range.
 589      */
 590     if (NewPos == CS_GetEntryCount (S)) {
 591         CS_MoveLabelsToEntry (S, CS_GetEntry (S, Start));
 592     }
 593
 594     /* Move the code block to the destination */
 595     CollMoveMultiple (&S->Entries, Start, Count, NewPos);
 596 }
 597
 598
 599
 600 struct CodeEntry* CS_GetPrevEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 601 /* Get the code entry preceeding the one with the index Index. If there is no
 602  * preceeding code entry, return NULL.
 603  */
 604 {
 605     if (Index == 0) {
 606         /* This is the first entry */
 607         return 0;
 608     } else {
 609         /* Previous entry available */
 610         return CollAtUnchecked (&S->Entries, Index-1);
 611     }
 612 }
 613
 614
 615
 616 struct CodeEntry* CS_GetNextEntry (CodeSeg* S, unsigned Index)
 617 /* Get the code entry following the one with the index Index. If there is no
 618  * following code entry, return NULL.
 619  */
 620 {
 621     if (Index >= CollCount (&S->Entries)-1) {
 622         /* This is the last entry */
 623         return 0;
 624     } else {
 625         /* Code entries left */
 626         return CollAtUnchecked (&S->Entries, Index+1);
 627     }
 628 }
 629
 630
 631
 632 int CS_GetEntries (CodeSeg* S, struct CodeEntry** List,
 633                    unsigned Start, unsigned Count)
 634 /* Get Count code entries into List starting at index start. Return true if
 635  * we got the lines, return false if not enough lines were available.
 636  */
 637 {
 638     /* Check if enough entries are available */
 639     if (Start + Count > CollCount (&S->Entries)) {
 640         return 0;
 641     }
 642
 643     /* Copy the entries */
 644     while (Count--) {
 645         *List++ = CollAtUnchecked (&S->Entries, Start++);
 646     }
 647
 648     /* We have the entries */
 649     return 1;
 650 }
 651
 652
 653
 654 unsigned CS_GetEntryIndex (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 655 /* Return the index of a code entry */
 656 {
 657     int Index = CollIndex (&S->Entries, E);
 658     CHECK (Index >= 0);
 659     return Index;
 660 }
 661
 662
 663
 664 CodeLabel* CS_AddLabel (CodeSeg* S, const char* Name)
 665 /* Add a code label for the next instruction to follow */
 666 {
 667     /* Calculate the hash from the name */
 668     unsigned Hash = HashStr (Name) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 669
 670     /* Try to find the code label if it does already exist */
 671     CodeLabel* L = CS_FindLabel (S, Name, Hash);
 672
 673     /* Did we find it? */
 674     if (L) {
 675         /* We found it - be sure it does not already have an owner */
 676         CHECK (L->Owner == 0);
 677     } else {
 678         /* Not found - create a new one */
 679         L = CS_NewCodeLabel (S, Name, Hash);
 680     }
 681
 682     /* Safety. This call is quite costly, but safety is better */
 683     if (CollIndex (&S->Labels, L) >= 0) {
 684         Internal ("AddCodeLabel: Label `%s' already defined", Name);
 685     }
 686
 687     /* We do now have a valid label. Remember it for later */
 688     CollAppend (&S->Labels, L);
 689
 690     /* Return the label */
 691     return L;
 692 }
 693
 694
 695
 696 CodeLabel* CS_GenLabel (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 697 /* If the code entry E does already have a label, return it. Otherwise
 698  * create a new label, attach it to E and return it.
 699  */
 700 {
 701     CodeLabel* L;
 702
 703     if (CE_HasLabel (E)) {
 704
 705         /* Get the label from this entry */
 706         L = CE_GetLabel (E, 0);
 707
 708     } else {
 709
 710         /* Get a new name */
 711         const char* Name = LocalLabelName (GetLocalLabel ());
 712
 713         /* Generate the hash over the name */
 714         unsigned Hash = HashStr (Name) % CS_LABEL_HASH_SIZE;
 715
 716         /* Create a new label */
 717         L = CS_NewCodeLabel (S, Name, Hash);
 718
 719         /* Attach this label to the code entry */
 720         CE_AttachLabel (E, L);
 721
 722     }
 723
 724     /* Return the label */
 725     return L;
 726 }
 727
 728
 729
 730 void CS_DelLabel (CodeSeg* S, CodeLabel* L)
 731 /* Remove references from this label and delete it. */
 732 {
 733     unsigned Count, I;
 734
 735     /* First, remove the label from the hash chain */
 736     CS_RemoveLabelFromHash (S, L);
 737
 738     /* Remove references from insns jumping to this label */
 739     Count = CollCount (&L->JumpFrom);
 740     for (I = 0; I < Count; ++I) {
 741         /* Get the insn referencing this label */
 742         CodeEntry* E = CollAt (&L->JumpFrom, I);
 743         /* Remove the reference */
 744         E->JumpTo = 0;
 745     }
 746     CollDeleteAll (&L->JumpFrom);
 747
 748     /* Remove the reference to the owning instruction if it has one. The
 749      * function may be called for a label without an owner when deleting
 750      * unfinished parts of the code. This is unfortunate since it allows
 751      * errors to slip through.
 752      */
 753     if (L->Owner) {
 754         CollDeleteItem (&L->Owner->Labels, L);
 755     }
 756
 757     /* All references removed, delete the label itself */
 758     FreeCodeLabel (L);
 759 }
 760
 761
 762
 763 void CS_MergeLabels (CodeSeg* S)
 764 /* Merge code labels. That means: For each instruction, remove all labels but
 765  * one and adjust references accordingly.
 766  */
 767 {
 768     unsigned I;
 769
 770     /* Walk over all code entries */
 771     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
 772
 773         CodeLabel* RefLab;
 774         unsigned   J;
 775
 776         /* Get a pointer to the next entry */
 777         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, I);
 778
 779         /* If this entry has zero labels, continue with the next one */
 780         unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
 781         if (LabelCount == 0) {
 782             continue;
 783         }
 784
 785         /* We have at least one label. Use the first one as reference label. */
 786         RefLab = CE_GetLabel (E, 0);
 787
 788         /* Walk through the remaining labels and change references to these
 789          * labels to a reference to the one and only label. Delete the labels
 790          * that are no longer used. To increase performance, walk backwards
 791          * through the list.
 792          */
 793         for (J = LabelCount-1; J >= 1; --J) {
 794
 795             /* Get the next label */
 796             CodeLabel* L = CE_GetLabel (E, J);
 797
 798             /* Move all references from this label to the reference label */
 799             CL_MoveRefs (L, RefLab);
 800
 801             /* Remove the label completely. */
 802             CS_DelLabel (S, L);
 803         }
 804
 805         /* The reference label is the only remaining label. Check if there
 806          * are any references to this label, and delete it if this is not
 807          * the case.
 808          */
 809         if (CollCount (&RefLab->JumpFrom) == 0) {
 810             /* Delete the label */
 811             CS_DelLabel (S, RefLab);
 812         }
 813     }
 814 }
 815
 816
 817
 818 void CS_MoveLabels (CodeSeg* S, struct CodeEntry* Old, struct CodeEntry* New)
 819 /* Move all labels from Old to New. The routine will move the labels itself
 820  * if New does not have any labels, and move references if there is at least
 821  * a label for new. If references are moved, the old label is deleted
 822  * afterwards.
 823  */
 824 {
 825     /* Get the number of labels to move */
 826     unsigned OldLabelCount = CE_GetLabelCount (Old);
 827
 828     /* Does the new entry have itself a label? */
 829     if (CE_HasLabel (New)) {
 830
 831         /* The new entry does already have a label - move references */
 832         CodeLabel* NewLabel = CE_GetLabel (New, 0);
 833         while (OldLabelCount--) {
 834
 835             /* Get the next label */
 836             CodeLabel* OldLabel = CE_GetLabel (Old, OldLabelCount);
 837
 838             /* Move references */
 839             CL_MoveRefs (OldLabel, NewLabel);
 840
 841             /* Delete the label */
 842             CS_DelLabel (S, OldLabel);
 843
 844         }
 845
 846     } else {
 847
 848         /* The new entry does not have a label, just move them */
 849         while (OldLabelCount--) {
 850
 851             /* Move the label to the new entry */
 852             CE_MoveLabel (CE_GetLabel (Old, OldLabelCount), New);
 853
 854         }
 855
 856     }
 857 }
 858
 859
 860
 861 void CS_RemoveLabelRef (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E)
 862 /* Remove the reference between E and the label it jumps to. The reference
 863  * will be removed on both sides and E->JumpTo will be 0 after that. If
 864  * the reference was the only one for the label, the label will get
 865  * deleted.
 866  */
 867 {
 868     /* Get a pointer to the label and make sure it exists */
 869     CodeLabel* L = E->JumpTo;
 870     CHECK (L != 0);
 871
 872     /* Delete the entry from the label */
 873     CollDeleteItem (&L->JumpFrom, E);
 874
 875     /* The entry jumps no longer to L */
 876     E->JumpTo = 0;
 877
 878     /* If there are no more references, delete the label */
 879     if (CollCount (&L->JumpFrom) == 0) {
 880         CS_DelLabel (S, L);
 881     }
 882 }
 883
 884
 885
 886 void CS_MoveLabelRef (CodeSeg* S, struct CodeEntry* E, CodeLabel* L)
 887 /* Change the reference of E to L instead of the current one. If this
 888  * was the only reference to the old label, the old label will get
 889  * deleted.
 890  */
 891 {
 892     /* Get the old label */
 893     CodeLabel* OldLabel = E->JumpTo;
 894
 895     /* Be sure that code entry references a label */
 896     PRECONDITION (OldLabel != 0);
 897
 898     /* Remove the reference to our label */
 899     CS_RemoveLabelRef (S, E);
 900
 901     /* Use the new label */
 902     CL_AddRef (L, E);
 903 }
 904
 905
 906
 907 void CS_DelCodeAfter (CodeSeg* S, unsigned Last)
 908 /* Delete all entries including the given one */
 909 {
 910     /* Get the number of entries in this segment */
 911     unsigned Count = CS_GetEntryCount (S);
 912
 913     /* First pass: Delete all references to labels. If the reference count
 914      * for a label drops to zero, delete it.
 915      */
 916     unsigned C = Count;
 917     while (Last < C--) {
 918
 919         /* Get the next entry */
 920         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, C);
 921
 922         /* Check if this entry has a label reference */
 923         if (E->JumpTo) {
 924             /* If the label is a label in the label pool and this is the last
 925              * reference to the label, remove the label from the pool.
 926              */
 927             CodeLabel* L = E->JumpTo;
 928             int Index = CollIndex (&S->Labels, L);
 929             if (Index >= 0 && CollCount (&L->JumpFrom) == 1) {
 930                 /* Delete it from the pool */
 931                 CollDelete (&S->Labels, Index);
 932             }
 933
 934             /* Remove the reference to the label */
 935             CS_RemoveLabelRef (S, E);
 936         }
 937
 938     }
 939
 940     /* Second pass: Delete the instructions. If a label attached to an
 941      * instruction still has references, it must be references from outside
 942      * the deleted area. Don't delete the label in this case, just make it
 943      * ownerless and move it to the label pool.
 944      */
 945     C = Count;
 946     while (Last < C--) {
 947
 948         /* Get the next entry */
 949         CodeEntry* E = CS_GetEntry (S, C);
 950
 951         /* Check if this entry has a label attached */
 952         if (CE_HasLabel (E)) {
 953             /* Move the labels to the pool and clear the owner pointer */
 954             CS_MoveLabelsToPool (S, E);
 955         }
 956
 957         /* Delete the pointer to the entry */
 958         CollDelete (&S->Entries, C);
 959
 960         /* Delete the entry itself */
 961         FreeCodeEntry (E);
 962     }
 963 }
 964
 965
 966
 967 void CS_Output (const CodeSeg* S, FILE* F)
 968 /* Output the code segment data to a file */
 969 {
 970     unsigned I;
 971     const LineInfo* LI;
 972
 973     /* Get the number of entries in this segment */
 974     unsigned Count = CS_GetEntryCount (S);
 975
 976     /* If the code segment is empty, bail out here */
 977     if (Count == 0) {
 978         return;
 979     }
 980
 981     /* Output the segment directive */
 982     fprintf (F, ".segment\t\"%s\"\n\n", S->SegName);
 983
 984     /* If this is a segment for a function, enter a function */
 985     if (S->Func) {
 986         fprintf (F, ".proc\t_%s\n\n", S->Func->Name);
 987     }
 988
 989     /* Output all entries, prepended by the line information if it has changed */
 990     LI = 0;
 991     for (I = 0; I < Count; ++I) {
 992         /* Get the next entry */
 993         const CodeEntry* E = CollConstAt (&S->Entries, I);
 994         /* Check if the line info has changed. If so, output the source line
 995          * if the option is enabled and output debug line info if the debug
 996          * option is enabled.
 997          */
 998         if (E->LI != LI) {
 999             /* Line info has changed, remember the new line info */
1000             LI = E->LI;
1001
1002             /* Add the source line as a comment */
1003             if (AddSource) {
1004                 fprintf (F, ";\n; %s\n;\n", LI->Line);
1005             }
1006
1007             /* Add line debug info */
1008             if (DebugInfo) {
1009                 fprintf (F, "\t.dbg\tline, \"%s\", %u\n",
1010                          GetInputName (LI), GetInputLine (LI));
1011             }
1012         }
1013         /* Output the code */
1014         CE_Output (E, F);
1015     }
1016
1017     /* If debug info is enabled, terminate the last line number information */
1018     if (DebugInfo) {
1019         fprintf (F, "\t.dbg\tline\n");
1020     }
1021
1022     /* If this is a segment for a function, leave the function */
1023     if (S->Func) {
1024         fprintf (F, "\n.endproc\n\n");
1025     }
1026 }
1027
1028
1029
1030 void CS_FreeRegInfo (CodeSeg* S)
1031 /* Free register infos for all instructions */
1032 {
1033     unsigned I;
1034     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
1035         CE_FreeRegInfo (CS_GetEntry(S, I));
1036     }
1037 }
1038
1039
1040
1041 void CS_GenRegInfo (CodeSeg* S)
1042 /* Generate register infos for all instructions */
1043 {
1044     unsigned I;
1045     RegContents Regs;
1046     RegContents* CurrentRegs;
1047     int WasJump;
1048
1049     /* Be sure to delete all register infos */
1050     CS_FreeRegInfo (S);
1051
1052     /* On entry, the register contents are unknown */
1053     RC_Invalidate (&Regs);
1054     CurrentRegs = &Regs;
1055
1056     /* First pass. Walk over all insns an note just the changes from one
1057      * insn to the next one.
1058      */
1059     WasJump = 0;
1060     for (I = 0; I < CS_GetEntryCount (S); ++I) {
1061
1062         CodeEntry* P;
1063
1064         /* Get the next instruction */
1065         CodeEntry* E = CollAtUnchecked (&S->Entries, I);
1066
1067         /* If the instruction has a label, we need some special handling */
1068         unsigned LabelCount = CE_GetLabelCount (E);
1069         if (LabelCount > 0) {
1070
1071             /* Loop over all entry points that jump here. If these entry
1072              * points already have register info, check if all values are
1073              * known and identical. If all values are identical, and the
1074              * preceeding instruction was not an unconditional branch, check
1075              * if the register value on exit of the preceeding instruction
1076              * is also identical. If all these values are identical, the
1077              * value of a register is known, otherwise it is unknown.
1078              */
1079             CodeLabel* Label = CE_GetLabel (E, 0);
1080             unsigned Entry;
1081             if (WasJump) {
1082                 /* Preceeding insn was an unconditional branch */
1083                 CodeEntry* J = CL_GetRef(Label, 0);
1084                 if (J->RI) {
1085                     Regs = J->RI->Out2;
1086                 } else {
1087                     RC_Invalidate (&Regs);
1088                 }
1089                 Entry = 1;
1090             } else {
1091                 Regs = *CurrentRegs;
1092                 Entry = 0;
1093             }
1094
1095             while (Entry < CL_GetRefCount (Label)) {
1096                 /* Get this entry */
1097                 CodeEntry* J = CL_GetRef (Label, Entry);
1098                 if (J->RI == 0) {
1099                     /* No register info for this entry, bail out */
1100                     RC_Invalidate (&Regs);
1101                     break;
1102                 }
1103                 if (J->RI->Out2.RegA != Regs.RegA) {
1104                     Regs.RegA = -1;
1105                 }
1106                 if (J->RI->Out2.RegX != Regs.RegX) {
1107                     Regs.RegX = -1;
1108                 }
1109                 if (J->RI->Out2.RegY != Regs.RegY) {
1110                     Regs.RegY = -1;
1111                 }
1112                 ++Entry;
1113             }
1114
1115             /* Use this register info */
1116             CurrentRegs = &Regs;
1117
1118         }
1119
1120         /* Generate register info for this instruction */
1121         CE_GenRegInfo (E, CurrentRegs);
1122
1123         /* Remember for the next insn if this insn was an uncondition branch */
1124         WasJump = (E->Info & OF_UBRA) != 0;
1125
1126         /* Output registers for this insn are input for the next */
1127         CurrentRegs = &E->RI->Out;
1128
1129         /* If this insn is a branch on zero flag, we may have more info on
1130          * register contents for one of both flow directions, but only if
1131          * there is a previous instruction.
1132          */
1133         if ((E->Info & OF_ZBRA) != 0 && (P = CS_GetPrevEntry (S, I)) != 0) {
1134
1135             /* Get the branch condition */
1136             bc_t BC = GetBranchCond (E->OPC);
1137
1138             /* Check the previous instruction */
1139             switch (P->OPC) {
1140
1141                 case OP65_ADC:
1142                 case OP65_AND:
1143                 case OP65_DEA:
1144                 case OP65_EOR:
1145                 case OP65_INA:
1146                 case OP65_LDA:
1147                 case OP65_ORA:
1148                 case OP65_PLA:
1149                 case OP65_SBC:
1150                     /* A is zero in one execution flow direction */
1151                     if (BC == BC_EQ) {
1152                         E->RI->Out2.RegA = 0;
1153                     } else {
1154                         E->RI->Out.RegA = 0;
1155                     }
1156                     break;
1157
1158                 case OP65_CMP:
1159                     /* If this is an immidiate compare, the A register has
1160                      * the value of the compare later.
1161                      */
1162                     if (CE_KnownImm (P)) {
1163                         if (BC == BC_EQ) {
1164                             E->RI->Out2.RegA = (unsigned char)P->Num;
1165                         } else {
1166                             E->RI->Out.RegA = (unsigned char)P->Num;
1167                         }
1168                     }
1169                     break;
1170
1171                 case OP65_CPX:
1172                     /* If this is an immidiate compare, the X register has
1173                      * the value of the compare later.
1174                      */
1175                     if (CE_KnownImm (P)) {
1176                         if (BC == BC_EQ) {
1177                             E->RI->Out2.RegX = (unsigned char)P->Num;
1178                         } else {
1179                             E->RI->Out.RegX = (unsigned char)P->Num;
1180                         }
1181                     }
1182                     break;
1183
1184                 case OP65_CPY:
1185                     /* If this is an immidiate compare, the Y register has
1186                      * the value of the compare later.
1187                      */
1188                     if (CE_KnownImm (P)) {
1189                         if (BC == BC_EQ) {
1190                             E->RI->Out2.RegY = (unsigned char)P->Num;
1191                         } else {
1192                             E->RI->Out.RegY = (unsigned char)P->Num;
1193                         }
1194                     }
1195                     break;
1196
1197                 case OP65_DEX:
1198                 case OP65_INX:
1199                 case OP65_LDX:
1200                 case OP65_PLX:
1201                     /* X is zero in one execution flow direction */
1202                     if (BC == BC_EQ) {
1203                         E->RI->Out2.RegX = 0;
1204                     } else {
1205                         E->RI->Out.RegX = 0;
1206                     }
1207                     break;
1208
1209                 case OP65_DEY:
1210                 case OP65_INY:
1211                 case OP65_LDY:
1212                 case OP65_PLY:
1213                     /* X is zero in one execution flow direction */
1214                     if (BC == BC_EQ) {
1215                         E->RI->Out2.RegY = 0;
1216                     } else {
1217                         E->RI->Out.RegY = 0;
1218                     }
1219                     break;
1220
1221                 case OP65_TAX:
1222                 case OP65_TXA:
1223                     /* If the branch is a beq, both A and X are zero at the
1224                      * branch target, otherwise they are zero at the next
1225                      * insn.
1226                      */
1227                     if (BC == BC_EQ) {
1228                         E->RI->Out2.RegA = E->RI->Out2.RegX = 0;
1229                     } else {
1230                         E->RI->Out.RegA = E->RI->Out.RegX = 0;
1231                     }
1232                     break;
1233
1234                 case OP65_TAY:
1235                 case OP65_TYA:
1236                     /* If the branch is a beq, both A and Y are zero at the
1237                      * branch target, otherwise they are zero at the next
1238                      * insn.
1239                      */
1240                     if (BC == BC_EQ) {
1241                         E->RI->Out2.RegA = E->RI->Out2.RegY = 0;
1242                     } else {
1243                         E->RI->Out.RegA = E->RI->Out.RegY = 0;
1244                     }
1245                     break;
1246
1247                 default:
1248                     break;
1249
1250             }
1251         }
1252     }
1253 }
1254
1255
1256