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

   1 /*****************************************************************************/
   2 /*                                                                           */
   3 /*                                function.c                                 */
   4 /*                                                                           */
   5 /*                      Parse function entry/body/exit                       */
   6 /*                                                                           */
   7 /*                                                                           */
   8 /*                                                                           */
   9 /* (C) 2000-2009, Ullrich von Bassewitz                                      */
  10 /*                Roemerstrasse 52                                           */
  11 /*                D-70794 Filderstadt                                        */
  12 /* EMail:         uz@cc65.org                                                */
  13 /*                                                                           */
  14 /*                                                                           */
  15 /* This software is provided 'as-is', without any expressed or implied       */
  16 /* warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages    */
  17 /* arising from the use of this software.                                    */
  18 /*                                                                           */
  19 /* Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,     */
  20 /* including commercial applications, and to alter it and redistribute it    */
  21 /* freely, subject to the following restrictions:                            */
  22 /*                                                                           */
  23 /* 1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not   */
  24 /*    claim that you wrote the original software. If you use this software   */
  25 /*    in a product, an acknowledgment in the product documentation would be  */
  26 /*    appreciated but is not required.                                       */
  27 /* 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not   */
  28 /*    be misrepresented as being the original software.                      */
  29 /* 3. This notice may not be removed or altered from any source              */
  30 /*    distribution.                                                          */
  31 /*                                                                           */
  32 /*****************************************************************************/
  33
  34
  35
  36 /* common */
  37 #include "check.h"
  38 #include "xmalloc.h"
  39
  40 /* cc65 */
  41 #include "asmcode.h"
  42 #include "asmlabel.h"
  43 #include "codegen.h"
  44 #include "error.h"
  45 #include "funcdesc.h"
  46 #include "global.h"
  47 #include "litpool.h"
  48 #include "locals.h"
  49 #include "scanner.h"
  50 #include "segments.h"
  51 #include "stackptr.h"
  52 #include "standard.h"
  53 #include "stmt.h"
  54 #include "symtab.h"
  55 #include "function.h"
  56
  57
  58
  59 /*****************************************************************************/
  60 /*                                   Data                                    */
  61 /*****************************************************************************/
  62
  63
  64
  65 /* Enumeration for function flags */
  66 typedef enum {
  67     FF_NONE             = 0x0000,
  68     FF_HAS_RETURN       = 0x0001,       /* Function has a return statement */
  69     FF_IS_MAIN          = 0x0002,       /* This is the main function */
  70     FF_VOID_RETURN      = 0x0004,       /* Function returning void */
  71 } funcflags_t;
  72
  73 /* Structure that holds all data needed for function activation */
  74 struct Function {
  75     struct SymEntry*    FuncEntry;      /* Symbol table entry */
  76     Type*               ReturnType;     /* Function return type */
  77     struct FuncDesc*    Desc;           /* Function descriptor */
  78     int                 Reserved;       /* Reserved local space */
  79     unsigned            RetLab;         /* Return code label */
  80     int                 TopLevelSP;     /* SP at function top level */
  81     unsigned            RegOffs;        /* Register variable space offset */
  82     funcflags_t         Flags;          /* Function flags */
  83 };
  84
  85 /* Pointer to current function */
  86 Function* CurrentFunc = 0;
  87
  88
  89
  90 /*****************************************************************************/
  91 /*                 Subroutines working with struct Function                  */
  92 /*****************************************************************************/
  93
  94
  95
  96 static Function* NewFunction (struct SymEntry* Sym)
  97 /* Create a new function activation structure and return it */
  98 {
  99     /* Allocate a new structure */
 100     Function* F = (Function*) xmalloc (sizeof (Function));
 101
 102     /* Initialize the fields */
 103     F->FuncEntry  = Sym;
 104     F->ReturnType = GetFuncReturn (Sym->Type);
 105     F->Desc       = GetFuncDesc (Sym->Type);
 106     F->Reserved   = 0;
 107     F->RetLab     = GetLocalLabel ();
 108     F->TopLevelSP = 0;
 109     F->RegOffs    = RegisterSpace;
 110     F->Flags      = IsTypeVoid (F->ReturnType) ? FF_VOID_RETURN : FF_NONE;
 111
 112     /* Return the new structure */
 113     return F;
 114 }
 115
 116
 117
 118 static void FreeFunction (Function* F)
 119 /* Free a function activation structure */
 120 {
 121     xfree (F);
 122 }
 123
 124
 125
 126 const char* F_GetFuncName (const Function* F)
 127 /* Return the name of the current function */
 128 {
 129     return F->FuncEntry->Name;
 130 }
 131
 132
 133
 134 unsigned F_GetParamCount (const Function* F)
 135 /* Return the parameter count for the current function */
 136 {
 137     return F->Desc->ParamCount;
 138 }
 139
 140
 141
 142 unsigned F_GetParamSize (const Function* F)
 143 /* Return the parameter size for the current function */
 144 {
 145     return F->Desc->ParamSize;
 146 }
 147
 148
 149
 150 Type* F_GetReturnType (Function* F)
 151 /* Get the return type for the function */
 152 {
 153     return F->ReturnType;
 154 }
 155
 156
 157
 158 int F_HasVoidReturn (const Function* F)
 159 /* Return true if the function does not have a return value */
 160 {
 161     return (F->Flags & FF_VOID_RETURN) != 0;
 162 }
 163
 164
 165
 166 void F_ReturnFound (Function* F)
 167 /* Mark the function as having a return statement */
 168 {
 169     F->Flags |= FF_HAS_RETURN;
 170 }
 171
 172
 173
 174 int F_HasReturn (const Function* F)
 175 /* Return true if the function contains a return statement*/
 176 {
 177     return (F->Flags & FF_HAS_RETURN) != 0;
 178 }
 179
 180
 181
 182 int F_IsMainFunc (const Function* F)
 183 /* Return true if this is the main function */
 184 {
 185     return (F->Flags & FF_IS_MAIN) != 0;
 186 }
 187
 188
 189
 190 int F_IsVariadic (const Function* F)
 191 /* Return true if this is a variadic function */
 192 {
 193     return (F->Desc->Flags & FD_VARIADIC) != 0;
 194 }
 195
 196
 197
 198 int F_IsOldStyle (const Function* F)
 199 /* Return true if this is an old style (K&R) function */
 200 {
 201     return (F->Desc->Flags & FD_OLDSTYLE) != 0;
 202 }
 203
 204
 205
 206 int F_HasOldStyleIntRet (const Function* F)
 207 /* Return true if this is an old style (K&R) function with an implicit int return */
 208 {
 209     return (F->Desc->Flags & FD_OLDSTYLE_INTRET) != 0;
 210 }
 211
 212
 213
 214 unsigned F_GetRetLab (const Function* F)
 215 /* Return the return jump label */
 216 {
 217     return F->RetLab;
 218 }
 219
 220
 221
 222 int F_GetTopLevelSP (const Function* F)
 223 /* Get the value of the stack pointer on function top level */
 224 {
 225     return F->TopLevelSP;
 226 }
 227
 228
 229
 230 int F_ReserveLocalSpace (Function* F, unsigned Size)
 231 /* Reserve (but don't allocate) the given local space and return the stack
 232  * offset.
 233  */
 234 {
 235     F->Reserved += Size;
 236     return StackPtr - F->Reserved;
 237 }
 238
 239
 240
 241 void F_AllocLocalSpace (Function* F)
 242 /* Allocate any local space previously reserved. The function will do
 243  * nothing if there is no reserved local space.
 244  */
 245 {
 246     if (F->Reserved > 0) {
 247
 248         /* Create space on the stack */
 249         g_space (F->Reserved);
 250
 251         /* Correct the stack pointer */
 252         StackPtr -= F->Reserved;
 253
 254         /* Nothing more reserved */
 255         F->Reserved = 0;
 256     }
 257 }
 258
 259
 260
 261 int F_AllocRegVar (Function* F, const Type* Type)
 262 /* Allocate a register variable for the given variable type. If the allocation
 263  * was successful, return the offset of the register variable in the register
 264  * bank (zero page storage). If there is no register space left, return -1.
 265  */
 266 {
 267     /* Allow register variables only on top level and if enabled */
 268     if (IS_Get (&EnableRegVars) && GetLexicalLevel () == LEX_LEVEL_FUNCTION) {
 269
 270         /* Get the size of the variable */
 271         unsigned Size = CheckedSizeOf (Type);
 272
 273         /* Do we have space left? */
 274         if (F->RegOffs >= Size) {
 275             /* Space left. We allocate the variables from high to low addresses,
 276              * so the adressing is compatible with the saved values on stack.
 277              * This allows shorter code when saving/restoring the variables.
 278              */
 279             F->RegOffs -= Size;
 280             return F->RegOffs;
 281         }
 282     }
 283
 284     /* No space left or no allocation */
 285     return -1;
 286 }
 287
 288
 289
 290 static void F_RestoreRegVars (Function* F)
 291 /* Restore the register variables for the local function if there are any. */
 292 {
 293     const SymEntry* Sym;
 294
 295     /* If we don't have register variables in this function, bail out early */
 296     if (F->RegOffs == RegisterSpace) {
 297         return;
 298     }
 299
 300     /* Save the accumulator if needed */
 301     if (!F_HasVoidReturn (F)) {
 302         g_save (CF_CHAR | CF_FORCECHAR);
 303     }
 304
 305     /* Get the first symbol from the function symbol table */
 306     Sym = F->FuncEntry->V.F.Func->SymTab->SymHead;
 307
 308     /* Walk through all symbols checking for register variables */
 309     while (Sym) {
 310         if (SymIsRegVar (Sym)) {
 311
 312             /* Check for more than one variable */
 313             int Offs       = Sym->V.R.SaveOffs;
 314             unsigned Bytes = CheckedSizeOf (Sym->Type);
 315
 316             while (1) {
 317
 318                 /* Find next register variable */
 319                 const SymEntry* NextSym = Sym->NextSym;
 320                 while (NextSym && !SymIsRegVar (NextSym)) {
 321                     NextSym = NextSym->NextSym;
 322                 }
 323
 324                 /* If we have a next one, compare the stack offsets */
 325                 if (NextSym) {
 326
 327                     /* We have a following register variable. Get the size */
 328                     int Size = CheckedSizeOf (NextSym->Type);
 329
 330                     /* Adjacent variable? */
 331                     if (NextSym->V.R.SaveOffs + Size != Offs) {
 332                         /* No */
 333                         break;
 334                     }
 335
 336                     /* Adjacent variable */
 337                     Bytes += Size;
 338                     Offs  -= Size;
 339                     Sym   = NextSym;
 340
 341                 } else {
 342                     break;
 343                 }
 344             }
 345
 346             /* Restore the memory range */
 347             g_restore_regvars (Offs, Sym->V.R.RegOffs, Bytes);
 348
 349         }
 350
 351         /* Check next symbol */
 352         Sym = Sym->NextSym;
 353     }
 354
 355     /* Restore the accumulator if needed */
 356     if (!F_HasVoidReturn (F)) {
 357         g_restore (CF_CHAR | CF_FORCECHAR);
 358     }
 359 }
 360
 361
 362
 363 /*****************************************************************************/
 364 /*                                   code                                    */
 365 /*****************************************************************************/
 366
 367
 368
 369 void NewFunc (SymEntry* Func)
 370 /* Parse argument declarations and function body. */
 371 {
 372     SymEntry* Param;
 373
 374     /* Get the function descriptor from the function entry */
 375     FuncDesc* D = Func->V.F.Func;
 376
 377     /* Allocate the function activation record for the function */
 378     CurrentFunc = NewFunction (Func);
 379
 380     /* Reenter the lexical level */
 381     ReenterFunctionLevel (D);
 382
 383     /* Check if the function header contains unnamed parameters. These are
 384      * only allowed in cc65 mode.
 385      */
 386     if ((D->Flags & FD_UNNAMED_PARAMS) != 0 && (IS_Get (&Standard) != STD_CC65)) {
 387         Error ("Parameter name omitted");
 388     }
 389
 390     /* Declare two special functions symbols: __fixargs__ and __argsize__.
 391      * The latter is different depending on the type of the function (variadic
 392      * or not).
 393      */
 394     AddConstSym ("__fixargs__", type_uint, SC_DEF | SC_CONST, D->ParamSize);
 395     if (D->Flags & FD_VARIADIC) {
 396         /* Variadic function. The variable must be const. */
 397         static const Type T[] = { TYPE(T_UCHAR | T_QUAL_CONST), TYPE(T_END) };
 398         AddLocalSym ("__argsize__", T, SC_DEF | SC_REF | SC_AUTO, 0);
 399     } else {
 400         /* Non variadic */
 401         AddConstSym ("__argsize__", type_uchar, SC_DEF | SC_CONST, D->ParamSize);
 402     }
 403
 404     /* Function body now defined */
 405     Func->Flags |= SC_DEF;
 406
 407     /* Special handling for main() */
 408     if (strcmp (Func->Name, "main") == 0) {
 409
 410         /* Mark this as the main function */
 411         CurrentFunc->Flags |= FF_IS_MAIN;
 412
 413         /* Main cannot be a fastcall function */
 414         if (IsQualFastcall (Func->Type)) {
 415             Error ("`main' cannot be declared as __fastcall__");
 416         }
 417
 418         /* If cc65 extensions aren't enabled, don't allow a main function that
 419          * doesn't return an int.
 420          */
 421         if (IS_Get (&Standard) != STD_CC65 && CurrentFunc->ReturnType[0].C != T_INT) {
 422             Error ("`main' must always return an int");
 423         }
 424
 425         /* Add a forced import of a symbol that is contained in the startup
 426          * code. This will force the startup code to be linked in.
 427          */
 428         g_importstartup ();
 429
 430         /* If main() takes parameters, generate a forced import to a function
 431          * that will setup these parameters. This way, programs that do not
 432          * need the additional code will not get it.
 433          */
 434         if (D->ParamCount > 0 || (D->Flags & FD_VARIADIC) != 0) {
 435             g_importmainargs ();
 436         }
 437     }
 438
 439     /* Allocate code and data segments for this function */
 440     Func->V.F.Seg = PushSegments (Func);
 441
 442     /* If this is a fastcall function, push the last parameter onto the stack */
 443     if (IsQualFastcall (Func->Type) && D->ParamCount > 0) {
 444
 445         unsigned Flags;
 446
 447         /* Fastcall functions may never have an ellipsis or the compiler is buggy */
 448         CHECK ((D->Flags & FD_VARIADIC) == 0);
 449
 450         /* Generate the push */
 451         if (IsTypeFunc (D->LastParam->Type)) {
 452             /* Pointer to function */
 453             Flags = CF_PTR;
 454         } else {
 455             Flags = TypeOf (D->LastParam->Type) | CF_FORCECHAR;
 456         }
 457         g_push (Flags, 0);
 458     }
 459
 460     /* Generate function entry code if needed */
 461     g_enter (TypeOf (Func->Type), F_GetParamSize (CurrentFunc));
 462
 463     /* If stack checking code is requested, emit a call to the helper routine */
 464     if (IS_Get (&CheckStack)) {
 465         g_stackcheck ();
 466     }
 467
 468     /* Setup the stack */
 469     StackPtr = 0;
 470
 471     /* Walk through the parameter list and allocate register variable space
 472      * for parameters declared as register. Generate code to swap the contents
 473      * of the register bank with the save area on the stack.
 474      */
 475     Param = D->SymTab->SymHead;
 476     while (Param && (Param->Flags & SC_PARAM) != 0) {
 477
 478         /* Check for a register variable */
 479         if (SymIsRegVar (Param)) {
 480
 481             /* Allocate space */
 482             int Reg = F_AllocRegVar (CurrentFunc, Param->Type);
 483
 484             /* Could we allocate a register? */
 485             if (Reg < 0) {
 486                 /* No register available: Convert parameter to auto */
 487                 CvtRegVarToAuto (Param);
 488             } else {
 489                 /* Remember the register offset */
 490                 Param->V.R.RegOffs = Reg;
 491
 492                 /* Generate swap code */
 493                 g_swap_regvars (Param->V.R.SaveOffs, Reg, CheckedSizeOf (Param->Type));
 494             }
 495         }
 496
 497         /* Next parameter */
 498         Param = Param->NextSym;
 499     }
 500
 501     /* Need a starting curly brace */
 502     ConsumeLCurly ();
 503
 504     /* Parse local variable declarations if any */
 505     DeclareLocals ();
 506
 507     /* Remember the current stack pointer. All variables allocated elsewhere
 508      * must be dropped when doing a return from an inner block.
 509      */
 510     CurrentFunc->TopLevelSP = StackPtr;
 511
 512     /* Now process statements in this block */
 513     while (CurTok.Tok != TOK_RCURLY && CurTok.Tok != TOK_CEOF) {
 514         Statement (0);
 515     }
 516
 517     /* If this is not a void function, output a warning if we didn't see a
 518      * return statement.
 519      */
 520     if (!F_HasVoidReturn (CurrentFunc) && !F_HasReturn (CurrentFunc)) {
 521         Warning ("Control reaches end of non-void function");
 522     }
 523
 524     /* Output the function exit code label */
 525     g_defcodelabel (F_GetRetLab (CurrentFunc));
 526
 527     /* Restore the register variables */
 528     F_RestoreRegVars (CurrentFunc);
 529
 530     /* Generate the exit code */
 531     g_leave ();
 532
 533     /* Emit references to imports/exports */
 534     EmitExternals ();
 535
 536     /* Leave the lexical level */
 537     LeaveFunctionLevel ();
 538
 539     /* Eat the closing brace */
 540     ConsumeRCurly ();
 541
 542     /* Switch back to the old segments */
 543     PopSegments ();
 544
 545     /* Reset the current function pointer */
 546     FreeFunction (CurrentFunc);
 547     CurrentFunc = 0;
 548 }
 549
 550
 551