Better packAssign
[fw/sdcc] / src / z80 / gen.c
index 4629f056b9fd7beffe9de9c961423dcacc370972..926012163818ee1d4d6b83e7b233a5c584f415f0 100644 (file)
@@ -1,26 +1,43 @@
 /*-------------------------------------------------------------------------
-  SDCCgen51.c - source file for code generation for 8051
+  gen.c - Z80 specific code generator.
+
+  Benchmarks on dhry.c 2.1 with 32766 loops and a 10ms clock:
+                                               ticks   dhry    size
+  Base with asm strcpy / strcmp / memcpy:      23198   141     1A14
+  Improved WORD push                           22784   144     19AE
+  With label1 on                               22694   144     197E
+  With label2 on                               22743   144     198A
+  With label3 on                               22776   144     1999
+  With label4 on                               22776   144     1999
+  With all 'label' on                          22661   144     196F
+  With loopInvariant on                                20919   156     19AB
+  With loopInduction on                                Breaks          198B
+  With all working on                          20796   158     196C
+  Slightly better genCmp(signed)               20597   159     195B
+  Better reg packing, first peephole           20038   163     1873
+  With assign packing                          19281   165     1849
+
+  Michael Hope <michaelh@earthling.net>        2000
+  Based on the mcs51 generator - Sandeep Dutta . sandeep.dutta@usa.net (1998)
+                           and -  Jean-Louis VERN.jlvern@writeme.com (1999)
+        
+  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
+  under the terms of the GNU General Public License as published by the
+  Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
+  later version.
   
-  Written By -  Sandeep Dutta . sandeep.dutta@usa.net (1998)
-         and -  Jean-Louis VERN.jlvern@writeme.com (1999)
+  This program is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
   
-        This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
-        under the terms of the GNU General Public License as published by the
-        Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
-        later version.
-        
-        This program is distributed in the hope that it will be useful,
-        but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
-        MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
-        GNU General Public License for more details.
-        
-        You should have received a copy of the GNU General Public License
-        along with this program; if not, write to the Free Software
-        Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
-        
-        In other words, you are welcome to use, share and improve this program.
-        You are forbidden to forbid anyone else to use, share and improve
-        what you give them.   Help stamp out software-hoarding!
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program; if not, write to the Free Software
+  Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
+  
+  In other words, you are welcome to use, share and improve this program.
+  You are forbidden to forbid anyone else to use, share and improve
+  what you give them.   Help stamp out software-hoarding!
 
 -------------------------------------------------------------------------*/
 
@@ -340,10 +357,10 @@ bool operandsEqu ( operand *op1, operand *op2)
 
     /* if they are the same */
     if (sym1 == sym2)
-        return TRUE ;
+        return 1;
 
     if (strcmp(sym1->rname,sym2->rname) == 0)
-        return TRUE;
+        return 2;
 
 
     /* if left is a tmp & right is not */
@@ -351,15 +368,16 @@ bool operandsEqu ( operand *op1, operand *op2)
         !IS_ITEMP(op2) &&
         sym1->isspilt  &&
         (sym1->usl.spillLoc == sym2))
-        return TRUE;
+        return 3;
 
     if (IS_ITEMP(op2)  && 
         !IS_ITEMP(op1) &&
         sym2->isspilt  &&
+       sym1->level > 0 &&
         (sym2->usl.spillLoc == sym1))
-        return TRUE ;
+        return 4;
 
-    return FALSE ;
+    return FALSE;
 }
 
 /*-----------------------------------------------------------------*/
@@ -522,18 +540,19 @@ dealloc:
     }
 }
 
-char *aopGetWord(asmop *aop, int offset)
+char *aopGetWordLong(asmop *aop, int offset, bool with_hash)
 {
     char *s = buffer ;
     char *rs;
 
-    assert(aop->size == 2);
+    if (aop->size != 2)
+       return NULL;
     assert(offset == 0);
 
     /* depending on type */
     switch (aop->type) {
     case AOP_IMMD:
-       sprintf (s,"#%s",aop->aopu.aop_immd);
+       sprintf (s,"%s%s",with_hash ? "#" : "", aop->aopu.aop_immd);
        ALLOC_ATOMIC(rs,strlen(s)+1);
        strcpy(rs,s);   
        return rs;
@@ -545,7 +564,7 @@ char *aopGetWord(asmop *aop, int offset)
        if (!IS_FLOAT(val->type)) {
            unsigned long v = floatFromVal(val);
 
-           sprintf(buffer,"#0x%04lx", v);
+           sprintf(buffer,"%s0x%04lx", with_hash ? "#" : "", v);
            ALLOC_ATOMIC(rs,strlen(buffer)+1);
            return strcpy (rs,buffer);
        }
@@ -556,6 +575,11 @@ char *aopGetWord(asmop *aop, int offset)
     return NULL;
 }
 
+char *aopGetWord(asmop *aop, int offset)
+{
+    return aopGetWordLong(aop, offset, TRUE);
+}
+
 /*-----------------------------------------------------------------*/
 /* aopGet - for fetching value of the aop                          */
 /*-----------------------------------------------------------------*/
@@ -733,6 +757,7 @@ static void aopPut (asmop *aop, char *s, int offset)
        if (!offset && (strcmp(s,"acc") == 0))
            break;
        if (offset>0) {
+           
            emitcode("", "; Error aopPut AOP_ACC");
        }
        else {
@@ -912,7 +937,54 @@ static void genCpl (iCode *ic)
 /*-----------------------------------------------------------------*/
 static void genUminus (iCode *ic)
 {
-    assert(0);
+    int offset ,size ;
+    link *optype, *rtype;
+
+    /* assign asmops */
+    aopOp(IC_LEFT(ic),ic,FALSE);
+    aopOp(IC_RESULT(ic),ic,TRUE);
+
+    /* if both in bit space then special
+    case */
+    if (AOP_TYPE(IC_RESULT(ic)) == AOP_CRY &&
+        AOP_TYPE(IC_LEFT(ic)) == AOP_CRY ) { 
+       assert(0);
+        goto release;
+    } 
+
+    optype = operandType(IC_LEFT(ic));
+    rtype = operandType(IC_RESULT(ic));
+
+    /* if float then do float stuff */
+    if (IS_FLOAT(optype)) {
+       assert(0);
+        goto release;
+    }
+
+    /* otherwise subtract from zero */
+    size = AOP_SIZE(IC_LEFT(ic));
+    offset = 0 ;
+    CLRC ;
+    while(size--) {
+        char *l = aopGet(AOP(IC_LEFT(ic)),offset,FALSE);
+       emitcode("ld", "a,#0");
+       emitcode("sbc","a,%s",l);
+        aopPut(AOP(IC_RESULT(ic)),"a",offset++);
+    }
+
+    /* if any remaining bytes in the result */
+    /* we just need to propagate the sign   */
+    if ((size = (AOP_SIZE(IC_RESULT(ic)) - AOP_SIZE(IC_LEFT(ic))))) {
+        emitcode("rlc","a");
+        emitcode("sbc","a,a");
+        while (size--) 
+            aopPut(AOP(IC_RESULT(ic)),"a",offset++);
+    }       
+
+release:
+    /* release the aops */
+    freeAsmop(IC_LEFT(ic),NULL,ic);
+    freeAsmop(IC_RESULT(ic),NULL,ic);
 }
 
 
@@ -981,8 +1053,14 @@ static void genIpush (iCode *ic)
            if (s) {
                emitcode("ld", "hl,%s", s);
                emitcode("push", "hl");
-               goto release;
            }
+           else {
+               /* Optimise here - load into HL then push HL */
+               emitcode("ld", "l,%s", aopGet(AOP(IC_LEFT(ic)), 0, FALSE));
+               emitcode("ld", "h,%s", aopGet(AOP(IC_LEFT(ic)), 1, FALSE));
+               emitcode("push", "hl");
+           }
+           goto release;
        }
        offset = size;
        while (size--) {
@@ -1096,13 +1174,19 @@ static void emitCall (iCode *ic, bool ispcall)
     /* adjust the stack for parameters if required */
     if (IC_LEFT(ic)->parmBytes) {
        int i = IC_LEFT(ic)->parmBytes;
-       /* PENDING: do better */
-       while (i>1) {
-           emitcode("pop", "hl");
-           i-=2;
+       if (i>6) {
+           emitcode("ld", "hl,#%d", i);
+           emitcode("add", "hl,sp");
+           emitcode("ld", "sp,hl");
+       }
+       else {
+           while (i>1) {
+               emitcode("pop", "hl");
+               i-=2;
+           }
+           if (i) 
+               emitcode("inc", "sp");
        }
-       if (i) 
-           emitcode("inc", "sp");
     }
 
 }
@@ -1300,16 +1384,30 @@ static bool genPlusIncr (iCode *ic)
     if (AOP_TYPE(IC_RIGHT(ic)) != AOP_LIT)
         return FALSE;
     
+    emitcode("", "; genPlusIncr");
+
+    icount = floatFromVal(AOP(IC_RIGHT(ic))->aopu.aop_lit);
+
+    /* If result is a pair */
+    if (isPair(AOP(IC_RESULT(ic)))) {
+       char *left = aopGetWordLong(AOP(IC_LEFT(ic)), 0, FALSE);
+       if (left) {
+           /* Both a lit on the right and a true symbol on the left */
+           emitcode("ld", "%s,#%s + %d", getPairName(AOP(IC_RESULT(ic))), left, icount);
+           return TRUE;
+       }
+    }
+
     /* if the literal value of the right hand side
        is greater than 4 then it is not worth it */
-    if ((icount =  floatFromVal (AOP(IC_RIGHT(ic))->aopu.aop_lit)) > 4)
+    if (icount > 4)
         return FALSE ;
 
     /* Inc a pair */
     if (sameRegs(AOP(IC_LEFT(ic)), AOP(IC_RESULT(ic))) &&
        isPair(AOP(IC_RESULT(ic)))) {
        while (icount--) {
-           emitcode("inc", "%s", getPairName(AOP(IC_RESULT(ic))));
+           emitcode("inc", "%s ; 1", getPairName(AOP(IC_RESULT(ic))));
        }
        return TRUE;
     }
@@ -1423,6 +1521,22 @@ static void genPlus (iCode *ic)
 
     size = getDataSize(IC_RESULT(ic));
 
+    /* Special case when left and right are constant */
+    if (isPair(AOP(IC_RESULT(ic)))) {
+       char *left, *right;
+       
+       left = aopGetWordLong(AOP(IC_LEFT(ic)), 0, FALSE);
+       right = aopGetWordLong(AOP(IC_RIGHT(ic)), 0, FALSE);
+       if (left && right) {
+           /* It's a pair */
+           /* PENDING: fix */
+           char buffer[100];
+           sprintf(buffer, "#(%s + %s)", left, right);
+           emitcode("ld", "%s,%s", getPairName(AOP(IC_RESULT(ic))), buffer);
+           goto release;
+       }
+    }
+
     while(size--) {
        if (AOP_TYPE(IC_LEFT(ic)) == AOP_ACC) {
            MOVA(aopGet(AOP(IC_LEFT(ic)),offset,FALSE));
@@ -1542,7 +1656,6 @@ static void genMinus (iCode *ic)
     size = getDataSize(IC_RESULT(ic));   
 
     if (AOP_TYPE(IC_RIGHT(ic)) != AOP_LIT){
-        CLRC;
     }
     else{
         lit = (unsigned long)floatFromVal(AOP(IC_RIGHT(ic))->aopu.aop_lit);
@@ -1553,9 +1666,14 @@ static void genMinus (iCode *ic)
     /* if literal, add a,#-lit, else normal subb */
     while (size--) {
        MOVA(aopGet(AOP(IC_LEFT(ic)),offset,FALSE));    
-       if (AOP_TYPE(IC_RIGHT(ic)) != AOP_LIT)  
-           emitcode("sbc","a,%s",
-                    aopGet(AOP(IC_RIGHT(ic)),offset,FALSE));
+       if (AOP_TYPE(IC_RIGHT(ic)) != AOP_LIT) {
+           if (!offset)
+               emitcode("sub","a,%s",
+                        aopGet(AOP(IC_RIGHT(ic)),offset,FALSE));
+           else
+               emitcode("sbc","a,%s",
+                        aopGet(AOP(IC_RIGHT(ic)),offset,FALSE));
+       }
        else{
            /* first add without previous c */
            if (!offset)
@@ -1678,10 +1796,15 @@ static void genCmp (operand *left,operand *right,
         size = max(AOP_SIZE(left),AOP_SIZE(right));
 
         /* if unsigned char cmp with lit, just compare */
-        if((size == 1) && !sign &&
+        if((size == 1) && 
            (AOP_TYPE(right) == AOP_LIT && AOP_TYPE(left) != AOP_DIR )){
            emitcode("ld", "a,%s", aopGet(AOP(left), offset, FALSE));
-           emitcode("cp", "%s", aopGet(AOP(right), offset, FALSE));
+           if (sign) {
+               emitcode("xor", "a,#0x80");
+               emitcode("cp", "%s^0x80", aopGet(AOP(right), offset, FALSE));
+           }
+           else 
+               emitcode("cp", "%s", aopGet(AOP(right), offset, FALSE));
         } 
        else {
             if(AOP_TYPE(right) == AOP_LIT) {
@@ -1696,8 +1819,7 @@ static void genCmp (operand *left,operand *right,
                        /* Just load in the top most bit */
                         MOVA(aopGet(AOP(left),AOP_SIZE(left)-1,FALSE));
                         if(!(AOP_TYPE(result) == AOP_CRY && AOP_SIZE(result)) && ifx) {
-                           assert(0);
-                            genIfxJump (ifx,"acc.7");
+                            genIfxJump (ifx,"7");
                             return;
                         }
                         else    
@@ -1706,19 +1828,50 @@ static void genCmp (operand *left,operand *right,
                     goto release;
                 }
             }
+           if (sign) {
+               /* First setup h and l contaning the top most bytes XORed */
+               bool fDidXor = FALSE;
+               if (AOP_TYPE(left) == AOP_LIT){
+                   unsigned long lit = (unsigned long)
+                       floatFromVal(AOP(left)->aopu.aop_lit);
+                   emitcode("ld", "l,#0x%02x",
+                            0x80 ^ (unsigned int)((lit >> ((size-1)*8)) & 0x0FFL));
+               }
+               else {
+                   emitcode("ld", "a,%s", aopGet(AOP(left), size-1, FALSE));
+                   emitcode("xor", "a,#0x80");
+                   emitcode("ld", "l,a");
+                   fDidXor = TRUE;
+               }
+               if (AOP_TYPE(right) == AOP_LIT) {
+                   unsigned long lit = (unsigned long)
+                       floatFromVal(AOP(right)->aopu.aop_lit);
+                   emitcode("ld", "h,#0x%02x",
+                            0x80 ^ (unsigned int)((lit >> ((size-1)*8)) & 0x0FFL));
+               }
+               else {
+                   emitcode("ld", "a,%s", aopGet(AOP(right), size-1, FALSE));
+                   emitcode("xor", "a,#0x80");
+                   emitcode("ld", "h,a");
+                   fDidXor = TRUE;
+               }
+               if (!fDidXor)
+                   CLRC;
+           }
+           else {
+               CLRC;
+           }
             while (size--) {
                /* Do a long subtract */
-                MOVA(aopGet(AOP(left),offset,FALSE));
+               if (!sign || size) 
+                   MOVA(aopGet(AOP(left),offset,FALSE));
                 if (sign && size == 0) {
-                   /* Case where it's signed and we've hit the end */
-                   assert(0);
-                } else {
+                   emitcode("ld", "a,l");
+                   emitcode("sbc", "a,h");
+               }
+               else {
                    /* Subtract through, propagating the carry */
-                   if (offset==0) {
-                       emitcode("sub","a,%s",aopGet(AOP(right),offset++,FALSE));
-                   }
-                   else
-                       emitcode("sbc","a,%s",aopGet(AOP(right),offset++,FALSE));
+                   emitcode("sbc","a,%s",aopGet(AOP(right),offset++,FALSE));
                }
             }
         }
@@ -1843,7 +1996,15 @@ static void gencjneshort(operand *left, operand *right, symbol *lbl)
             offset++;
         }
     } else {
-       assert(0);
+        /* right is a pointer reg need both a & b */
+       /* PENDING: is this required? */
+        while(size--) {
+            char *l = aopGet(AOP(left),offset,FALSE);
+            MOVA(aopGet(AOP(right),offset,FALSE));
+           emitcode("cp", "%s", l);
+           emitcode("jr", "nz," LABEL_STR, lbl->key+100);
+            offset++;
+        }
     }
 }
 
@@ -2250,7 +2411,7 @@ static void genOr (iCode *ic, iCode *ifx)
     aopOp((right= IC_RIGHT(ic)),ic,FALSE);
     aopOp((result=IC_RESULT(ic)),ic,TRUE);
 
-#ifdef DEBUG_TYPE
+#if 1
     emitcode("","; Type res[%d] = l[%d]&r[%d]",
              AOP_TYPE(result),
              AOP_TYPE(left), AOP_TYPE(right));
@@ -2305,17 +2466,17 @@ static void genOr (iCode *ic, iCode *ifx)
                 if(((lit >> (offset*8)) & 0x0FFL) == 0x00L)
                     continue;
                 else 
-                   emitcode("or","%s,%s",
+                   emitcode("or","%s,%s; 5",
                             aopGet(AOP(left),offset,FALSE),
                             aopGet(AOP(right),offset,FALSE));
             } else {
                if (AOP_TYPE(left) == AOP_ACC) 
-                   emitcode("or","a,%s",aopGet(AOP(right),offset,FALSE));
+                   emitcode("or","a,%s ; 6",aopGet(AOP(right),offset,FALSE));
                else {              
                    MOVA(aopGet(AOP(right),offset,FALSE));
-                   emitcode("or","a,%s",
+                   emitcode("or","a,%s ; 7",
                             aopGet(AOP(left),offset,FALSE));
-                   aopPut(AOP(result),"a",0);
+                   aopPut(AOP(result),"a ; 8",0);
                }
             }
         }
@@ -2342,9 +2503,11 @@ static void genOr (iCode *ic, iCode *ifx)
                MOVA(aopGet(AOP(right),offset,FALSE));
                emitcode("or","a,%s",
                         aopGet(AOP(left),offset,FALSE));
-               aopPut(AOP(result),"a",0);
            }
            aopPut(AOP(result),"a",offset);                     
+           /* PENDING: something weird is going on here.  Add exception. */
+           if (AOP_TYPE(result) == AOP_ACC)
+               break;
         }
     }
 
@@ -2574,9 +2737,12 @@ static void shiftL2Left2Result (operand *left, int offl,
        assert(0);
     } else {
        /* Copy left into result */
-       movLeft2Result(left,offl, result, offr, 0);
+       movLeft2Result(left, offl, result, offr, 0);
+       movLeft2Result(left, offl+1, result, offr+1, 0);
     }
-    if (AOP(result)->type == AOP_REG) {
+    /* PENDING: for now just see if it'll work. */
+    /*if (AOP(result)->type == AOP_REG) { */
+    {
        int size = 2;
        int offset = 0;
        symbol *tlbl , *tlbl1;
@@ -2602,10 +2768,6 @@ static void shiftL2Left2Result (operand *left, int offl,
            emitcode("jp","nz," LABEL_STR ,tlbl->key+100);
        }
     }
-    else {
-       /* PENDING: do something */
-       assert(0);
-    }
 }
 
 /*-----------------------------------------------------------------*/
@@ -3044,6 +3206,7 @@ static void genGenPointerGet (operand *left,
     if (AOP_TYPE(left) == AOP_IMMD)
        emitcode("ld","hl,%s",aopGet(AOP(left),0,TRUE));
     else { /* we need to get it byte by byte */
+       
        emitcode("ld", "l,%s", aopGet(AOP(left), 0, FALSE));
        emitcode("ld", "h,%s", aopGet(AOP(left), 1, FALSE));
     }
@@ -3266,11 +3429,13 @@ static void genAssign (iCode *ic)
     result = IC_RESULT(ic);
     right  = IC_RIGHT(ic) ;
 
+#if 1
     /* Dont bother assigning if they are the same */
     if (operandsEqu (IC_RESULT(ic),IC_RIGHT(ic))) {
-       emitcode("", "; (operands are equal)");
+       emitcode("", "; (operands are equal %u)", operandsEqu(IC_RESULT(ic),IC_RIGHT(ic)));
         return;
     }
+#endif
 
     aopOp(right,ic,FALSE);
     aopOp(result,ic,TRUE);
@@ -3296,18 +3461,30 @@ static void genAssign (iCode *ic)
        (AOP_TYPE(result) != AOP_REG) &&
        (AOP_TYPE(right) == AOP_LIT) &&
        !IS_FLOAT(operandType(right)) &&
-       (lit < 256L)){
-       emitcode("xor","a,a");
+       (lit < 256L)) {
+       bool fXored = FALSE;
+       offset = 0;
        /* Work from the top down.
           Done this way so that we can use the cached copy of 0
           in A for a fast clear */
        while (size--) {
-           if((unsigned int)((lit >> (size*8)) & 0x0FFL)== 0)
-               aopPut(AOP(result),"a",size);
+           if((unsigned int)((lit >> (offset*8)) & 0x0FFL)== 0) {
+               if (!fXored && size>1) {
+                   emitcode("xor", "a,a");
+                   fXored = TRUE;
+               }
+               if (fXored) {
+                   aopPut(AOP(result),"a",offset);
+               }
+               else {
+                   aopPut(AOP(result), "#0", offset);
+               }
+           }
            else
                aopPut(AOP(result),
-                      aopGet(AOP(right),size,FALSE),
-                      size);
+                      aopGet(AOP(right),offset,FALSE),
+                      offset);
+           offset++;
        }
     } else {
        while (size--) {
@@ -3328,7 +3505,28 @@ release:
 /*-----------------------------------------------------------------*/
 static void genJumpTab (iCode *ic)
 {
-    assert(0);
+    symbol *jtab;
+    char *l;
+
+    aopOp(IC_JTCOND(ic),ic,FALSE);
+    /* get the condition into accumulator */
+    l = aopGet(AOP(IC_JTCOND(ic)),0,FALSE);
+    MOVA(l);
+    emitcode("push", "de");
+    emitcode("ld", "e,%s", l);
+    emitcode("ld", "d,#0");
+    jtab = newiTempLabel(NULL);
+    emitcode("ld", "hl,#" LABEL_STR, jtab->key+100);
+    emitcode("add", "hl,de");
+    emitcode("add", "hl,de");
+    freeAsmop(IC_JTCOND(ic),NULL,ic);
+    emitcode("pop", "de");
+    emitcode("jp", "(hl)");
+    emitcode("","%05d$:",jtab->key+100);
+    /* now generate the jump labels */
+    for (jtab = setFirstItem(IC_JTLABELS(ic)) ; jtab;
+         jtab = setNextItem(IC_JTLABELS(ic)))
+        emitcode("jp", LABEL_STR, jtab->key+100);
 }
 
 /*-----------------------------------------------------------------*/
@@ -3712,8 +3910,8 @@ void genZ80Code (iCode *lic)
 
     /* now we are ready to call the 
        peep hole optimizer */
-    /*    if (!options.nopeep)
-         peepHole (&lineHead); */
+    if (!options.nopeep)
+       peepHole (&lineHead);
 
     /* now do the actual printing */
     printLine (lineHead,codeOutFile);