#include        "l.h"

void
dodata(void)
{
       int i;
       Sym *s;
       Prog *p;
       long t, u;

       if(debug['v'])
               Bprint(&bso, "%5.2f dodata\n", cputime());
       Bflush(&bso);
       for(p = datap; p != P; p = p->link) {
               s = p->from.sym;
               if(s->type == SBSS)
                       s->type = SDATA;
               if(s->type != SDATA)
                       diag("initialize non-data (%d): %s\n%P",
                               s->type, s->name, p);
               t = p->from.offset + p->from.displace;
               if(t > s->value)
                       diag("initialize bounds (%ld): %s\n%P",
                               s->value, s->name, p);
       }

       /* allocate small guys */
       datsize = 0;
       for(i=0; i<NHASH; i++)
       for(s = hash[i]; s != S; s = s->link) {
               if(s->type != SDATA)
               if(s->type != SBSS)
                       continue;
               t = s->value;
               if(t == 0) {
                       diag("%s: no size", s->name);
                       t = 1;
               }
               t = rnd(t, 4);;
               s->value = t;
               if(t > MINSIZ)
                       continue;
               s->value = datsize;
               datsize += t;
               s->type = SDATA1;
       }

       /* allocate the rest of the data */
       for(i=0; i<NHASH; i++)
       for(s = hash[i]; s != S; s = s->link) {
               if(s->type != SDATA) {
                       if(s->type == SDATA1)
                               s->type = SDATA;
                       continue;
               }
               t = s->value;
               s->value = datsize;
               datsize += t;
       }

       if(debug['j']) {
               /*
                * pad data with bss that fits up to next
                * 8k boundary, then push data to 8k
                */
               u = rnd(datsize, 8192);
               u -= datsize;
               for(i=0; i<NHASH; i++)
               for(s = hash[i]; s != S; s = s->link) {
                       if(s->type != SBSS)
                               continue;
                       t = s->value;
                       if(t > u)
                               continue;
                       u -= t;
                       s->value = datsize;
                       s->type = SDATA;
                       datsize += t;
               }
               datsize += u;
       }

       /* now the bss */
       bsssize = 0;
       for(i=0; i<NHASH; i++)
       for(s = hash[i]; s != S; s = s->link) {
               if(s->type != SBSS)
                       continue;
               t = s->value;
               s->value = bsssize + datsize;
               bsssize += t;
       }
       xdefine("bdata", SDATA, 0L);
       xdefine("edata", SDATA, datsize);
       xdefine("end", SBSS, datsize+bsssize);
}

Prog*
brchain(Prog *p)
{
       int i;

       for(i=0; i<20; i++) {
               if(p == P || p->as != ABRA)
                       return p;
               p = p->pcond;
       }
       return P;
}

void
follow(void)
{
       Prog *p;
       long o;
       Sym *s;

       if(debug['v'])
               Bprint(&bso, "%5.2f follow\n", cputime());
       Bflush(&bso);
       firstp = prg();
       lastp = firstp;
       xfol(textp);
       lastp->link = P;
       firstp = firstp->link;
       o = 0; /* set */
       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {
               if(p->as == ATEXT)
                       curtext = p;
               if(p->as == ABCASE) {   /* initialization for dodata */
                       s = p->from.sym;
                       if(s->type == SBSS)
                               s->type = SDATA;
                       if(s->type != SDATA)
                               diag("BCASE of non-data: %s in %s\n%P",
                                       s->name, TNAME, p);
               }

               p->stkoff = -1; /* initialization for stkoff */
               if(p->as == ATEXT) {
                       p->stkoff = 0;
                       o = p->to.offset;
                       continue;
               }
               if(p->as == AADJSP && p->from.offset == 0) {
                       p->stkoff = o;
                       continue;
               }
       }
}

void
xfol(Prog *p)
{
       Prog *q;
       int i;
       enum as a;

loop:
       if(p == P)
               return;
       if(p->as == ATEXT)
               curtext = p;
       if(p->as == ABRA)
       if((q = p->pcond) != P) {
               p->mark = 1;
               p = q;
               if(p->mark == 0)
                       goto loop;
       }
       if(p->mark) {
               /* copy up to 4 instructions to avoid branch */
               for(i=0,q=p; i<4; i++,q=q->link) {
                       if(q == P)
                               break;
                       if(q == lastp)
                               break;
                       a = q->as;
                       if(a == ANOP) {
                               i--;
                               continue;
                       }
                       if(a == ABRA || a == ARTS || a == ARTE)
                               break;
                       if(q->pcond == P || q->pcond->mark)
                               continue;
                       if(a == ABSR || a == ABCASE || a == ADBF)
                               continue;
                       for(;;) {
                               if(p->as == ANOP) {
                                       p = p->link;
                                       continue;
                               }
                               q = copyp(p);
                               p = p->link;
                               q->mark = 1;
                               lastp->link = q;
                               lastp = q;
                               if(q->as != a || q->pcond == P || q->pcond->mark)
                                       continue;
                               q->as = relinv(q->as);
                               p = q->pcond;
                               q->pcond = q->link;
                               q->link = p;
                               xfol(q->link);
                               p = q->link;
                               if(p->mark)
                                       return;
                               goto loop;
                       }
               } /* */
               q = prg();
               q->as = ABRA;
               q->line = p->line;
               q->to.type = D_BRANCH;
               q->to.offset = p->pc;
               q->pcond = p;
               p = q;
       }
       p->mark = 1;
       lastp->link = p;
       lastp = p;
       a = p->as;
       if(a == ARTS || a == ABRA || a == ARTE)
               return;
       if(p->pcond != P)
       if(a != ABSR) {
               q = brchain(p->link);
               if(q != P && q->mark)
               if(a != ABCASE && a != ADBF) {
                       p->as = relinv(a);
                       p->link = p->pcond;
                       p->pcond = q;
               }
               xfol(p->link);
               q = brchain(p->pcond);
               if(q->mark) {
                       p->pcond = q;
                       return;
               }
               p = q;
               goto loop;
       }
       p = p->link;
       goto loop;
}

int
relinv(int a)
{

       switch(a) {
       case ABEQ:      return ABNE;
       case ABNE:      return ABEQ;
       case ABLE:      return ABGT;
       case ABLS:      return ABHI;
       case ABLT:      return ABGE;
       case ABMI:      return ABPL;
       case ABGE:      return ABLT;
       case ABPL:      return ABMI;
       case ABGT:      return ABLE;
       case ABHI:      return ABLS;
       case ABCS:      return ABCC;
       case ABCC:      return ABCS;
       case AFBEQ:     return AFBNE;
       case AFBF:      return AFBT;
       case AFBGE:     return AFBLT;
       case AFBGT:     return AFBLE;
       case AFBLE:     return AFBGT;
       case AFBLT:     return AFBGE;
       case AFBNE:     return AFBEQ;
       case AFBT:      return AFBF;
       }
       diag("unknown relation: %s in %s", anames[a], TNAME);
       return a;
}

void
patch(void)
{
       long c;
       Prog *p, *q;
       Sym *s;
       long vexit;

       if(debug['v'])
               Bprint(&bso, "%5.2f mkfwd\n", cputime());
       Bflush(&bso);
       mkfwd();
       if(debug['v'])
               Bprint(&bso, "%5.2f patch\n", cputime());
       Bflush(&bso);
       s = lookup("exit", 0);
       vexit = s->value;
       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {
               if(p->as == ATEXT)
                       curtext = p;
               if((p->as == ABSR || p->as == ARTS) && p->to.sym != S) {
                       s = p->to.sym;
                       if(s->type != STEXT) {
                               diag("undefined: %s in %s", s->name, TNAME);
                               s->type = STEXT;
                               s->value = vexit;
                       }
                       p->to.offset = s->value;
                       p->to.type = D_BRANCH;
               }
               if(p->to.type != D_BRANCH)
                       continue;
               c = p->to.offset;
               for(q = firstp; q != P;) {
                       if(q->forwd != P)
                       if(c >= q->forwd->pc) {
                               q = q->forwd;
                               continue;
                       }
                       if(c == q->pc)
                               break;
                       q = q->link;
               }
               if(q == P) {
                       diag("branch out of range in %s\n%P", TNAME, p);
                       p->to.type = D_NONE;
               }
               p->pcond = q;
       }

       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {
               if(p->as == ATEXT)
                       curtext = p;
               p->mark = 0;    /* initialization for follow */
               if(p->pcond != P) {
                       p->pcond = brloop(p->pcond);
                       if(p->pcond != P)
                       if(p->to.type == D_BRANCH)
                               p->to.offset = p->pcond->pc;
               }
       }
}

#define LOG     5
void
mkfwd(void)
{
       Prog *p;
       int i;
       long dwn[LOG], cnt[LOG];
       Prog *lst[LOG];

       for(i=0; i<LOG; i++) {
               if(i == 0)
                       cnt[i] = 1; else
                       cnt[i] = LOG * cnt[i-1];
               dwn[i] = 1;
               lst[i] = P;
       }
       i = 0;
       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {
               if(p->as == ATEXT)
                       curtext = p;
               i--;
               if(i < 0)
                       i = LOG-1;
               p->forwd = P;
               dwn[i]--;
               if(dwn[i] <= 0) {
                       dwn[i] = cnt[i];
                       if(lst[i] != P)
                               lst[i]->forwd = p;
                       lst[i] = p;
               }
       }
}

Prog*
brloop(Prog *p)
{
       int c;
       Prog *q;

       c = 0;
       for(q = p; q != P; q = q->pcond) {
               if(q->as != ABRA)
                       break;
               c++;
               if(c >= 5000)
                       return P;
       }
       return q;
}

void
dostkoff(void)
{
       Prog *p, *q;
       long s, t;
       int a;
       Optab *o;

       if(debug['v'])
               Bprint(&bso, "%5.2f stkoff\n", cputime());
       Bflush(&bso);
       s = 0;
       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {
               if(p->as == ATEXT) {
                       curtext = p;
                       s = p->to.offset;
                       if(s == 0)
                               continue;
                       p = appendp(p);
                       p->as = AADJSP;
                       p->from.type = D_CONST;
                       p->from.offset = s;
                       p->stkoff = 0;
                       continue;
               }
               for(q = p; q != P; q = q->pcond) {
                       if(q->as == ATEXT)
                               break;
                       if(q->stkoff >= 0)
                               if(q->stkoff != s)
                                       diag("stack offset %ld is %ld sb %ld in %s\n%P",
                                               q->pc, q->stkoff, s, TNAME, p);
                       q->stkoff = s;
               }
               o = &optab[p->as];
               if(p->to.type == D_TOS)
                       s -= o->dstsp;
               if(p->from.type == D_TOS)
                       s -= o->srcsp;
               if(p->as == AADJSP)
                       s += p->from.offset;
               if(p->as == APEA)
                       s += 4;
               for(q = p->link; q != P; q = q->pcond) {
                       if(q->as == ATEXT) {
                               q = P;
                               break;
                       }
                       if(q->stkoff >= 0)
                               break;
               }
               if(q == P || q->stkoff == s)
                       continue;
               if(p->as == ABRA || p->as == ARTS || p->as == ARTE) {
                       s = q->stkoff;
                       continue;
               }
               if(p->link->as == ABCASE)
                       diag("BCASE with stack offset in %s", TNAME);
               t = q->stkoff - s;
               s = q->stkoff;
               p = appendp(p);
               p->as = AADJSP;
               p->stkoff = s - t;
               p->from.type = D_CONST;
               p->from.offset = t;
       }

       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {
               if(p->as == ATEXT)
                       curtext = p;
               a = p->from.type & D_MASK;
               if(a == D_AUTO)
                       p->from.offset += p->stkoff;
               if(a == D_PARAM)
                       p->from.offset += p->stkoff + 4;
               a = p->to.type & D_MASK;
               if(a == D_AUTO)
                       p->to.offset += p->stkoff;
               if(a == D_PARAM)
                       p->to.offset += p->stkoff + 4;
               if(p->as != ARTS)
                       continue;
               if(p->stkoff == 0)
                       continue;
               q = p;
               p = appendp(p);
               p->as = ARTS;
               p->stkoff = 0;

               q->as = AADJSP;
               q->from.type = D_CONST;
               q->from.offset = -q->stkoff;
       }
}

long
atolwhex(char *s)
{
       long n;
       int f;

       n = 0;
       f = 0;
       while(*s == ' ' || *s == '\t')
               s++;
       if(*s == '-' || *s == '+') {
               if(*s++ == '-')
                       f = 1;
               while(*s == ' ' || *s == '\t')
                       s++;
       }
       if(s[0]=='0' && s[1]){
               if(s[1]=='x' || s[1]=='X'){
                       s += 2;
                       for(;;){
                               if(*s >= '0' && *s <= '9')
                                       n = n*16 + *s++ - '0';
                               else if(*s >= 'a' && *s <= 'f')
                                       n = n*16 + *s++ - 'a' + 10;
                               else if(*s >= 'A' && *s <= 'F')
                                       n = n*16 + *s++ - 'A' + 10;
                               else
                                       break;
                       }
               } else
                       while(*s >= '0' && *s <= '7')
                               n = n*8 + *s++ - '0';
       } else
               while(*s >= '0' && *s <= '9')
                       n = n*10 + *s++ - '0';
       if(f)
               n = -n;
       return n;
}

void
undef(void)
{
       int i;
       Sym *s;

       for(i=0; i<NHASH; i++)
       for(s = hash[i]; s != S; s = s->link)
               if(s->type == SXREF)
                       diag("%s: not defined", s->name);
}