#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(p->as == ADYNT || p->as == AINIT)
                       s->value = dtype;
               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->width;
               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", SBSS, datsize);
       xdefine("end", SBSS, bsssize + datsize);
       /* etext is defined in span.c */
}

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

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

void
follow(void)
{

       if(debug['v'])
               Bprint(&bso, "%5.2f follow\n", cputime());
       Bflush(&bso);
       firstp = prg();
       lastp = firstp;
       xfol(textp);
       lastp->link = P;
       firstp = firstp->link;
}

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 == AJMP)
       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;
                       }
                       switch(a) {
                       case AJMP:
                       case ARET:
                       case AIRETL:

                       case APUSHL:
                       case APUSHFL:
                       case APUSHW:
                       case APUSHFW:
                       case APOPL:
                       case APOPFL:
                       case APOPW:
                       case APOPFW:
                               goto brk;
                       }
                       if(q->pcond == P || q->pcond->mark)
                               continue;
                       if(a == ACALL || a == ALOOP)
                               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;
                       }
               } /* */
       brk:;
               q = prg();
               q->as = AJMP;
               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 == AJMP || a == ARET || a == AIRETL)
               return;
       if(p->pcond != P)
       if(a != ACALL) {
               q = brchain(p->link);
               if(q != P && q->mark)
               if(a != ALOOP && a != ATEXT) {
                       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 AJEQ:      return AJNE;
       case AJNE:      return AJEQ;
       case AJLE:      return AJGT;
       case AJLS:      return AJHI;
       case AJLT:      return AJGE;
       case AJMI:      return AJPL;
       case AJGE:      return AJLT;
       case AJPL:      return AJMI;
       case AJGT:      return AJLE;
       case AJHI:      return AJLS;
       case AJCS:      return AJCC;
       case AJCC:      return AJCS;
       case AJPS:      return AJPC;
       case AJPC:      return AJPS;
       case AJOS:      return AJOC;
       case AJOC:      return AJOS;
       }
       diag("unknown relation: %s in %s", anames[a], TNAME);
       return a;
}

void
doinit(void)
{
       Sym *s;
       Prog *p;
       int x;

       for(p = datap; p != P; p = p->link) {
               x = p->to.type;
               if(x != D_EXTERN && x != D_STATIC)
                       continue;
               s = p->to.sym;
               if(s->type == 0 || s->type == SXREF)
                       diag("undefined %s initializer of %s",
                               s->name, p->from.sym->name);
               p->to.offset += s->value;
               p->to.type = D_CONST;
               if(s->type == SDATA || s->type == SBSS)
                       p->to.offset += INITDAT;
       }
}

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 == ACALL || p->as == ARET) {
                       s = p->to.sym;
                       if(s) {
                               if(debug['c'])
                                       Bprint(&bso, "%s calls %s\n", TNAME, s->name);
                               switch(s->type) {
                               default:
                                       /* diag prints TNAME first */
                                       diag("undefined: %s", s->name);
                                       s->type = STEXT;
                                       s->value = vexit;
                                       break;  /* or fall through to set offset? */
                               case STEXT:
                                       p->to.offset = s->value;
                                       break;
                               case SUNDEF:
                                       p->pcond = UP;
                                       p->to.offset = 0;
                                       break;
                               }
                               p->to.type = D_BRANCH;
                       }
               }
               if(p->to.type != D_BRANCH || p->pcond == UP)
                       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 != UP) {
                       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 != AJMP)
                       break;
               c++;
               if(c >= 5000)
                       return P;
       }
       return q;
}

void
dostkoff(void)
{
       Prog *p, *q;
       long autoffset, deltasp;
       int a, f, curframe, curbecome, maxbecome;

       curframe = 0;
       curbecome = 0;
       maxbecome = 0;
       curtext = 0;
       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {

               /* find out how much arg space is used in this TEXT */
               if(p->to.type == (D_INDIR+D_SP))
                       if(p->to.offset > curframe)
                               curframe = p->to.offset;

               switch(p->as) {
               case ATEXT:
                       if(curtext && curtext->from.sym) {
                               curtext->from.sym->frame = curframe;
                               curtext->from.sym->become = curbecome;
                               if(curbecome > maxbecome)
                                       maxbecome = curbecome;
                       }
                       curframe = 0;
                       curbecome = 0;

                       curtext = p;
                       break;

               case ARET:
                       /* special form of RET is BECOME */
                       if(p->from.type == D_CONST)
                               if(p->from.offset > curbecome)
                                       curbecome = p->from.offset;
                       break;
               }
       }
       if(curtext && curtext->from.sym) {
               curtext->from.sym->frame = curframe;
               curtext->from.sym->become = curbecome;
               if(curbecome > maxbecome)
                       maxbecome = curbecome;
       }

       if(debug['b'])
               print("max become = %d\n", maxbecome);
       xdefine("ALEFbecome", STEXT, maxbecome);

       curtext = 0;
       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {
               switch(p->as) {
               case ATEXT:
                       curtext = p;
                       break;
               case ACALL:
                       if(curtext != P && curtext->from.sym != S && curtext->to.offset >= 0) {
                               f = maxbecome - curtext->from.sym->frame;
                               if(f <= 0)
                                       break;
                               /* calling a become or calling a variable */
                               if(p->to.sym == S || p->to.sym->become) {
                                       curtext->to.offset += f;
                                       if(debug['b']) {
                                               curp = p;
                                               print("%D calling %D increase %d\n",
                                                       &curtext->from, &p->to, f);
                                       }
                               }
                       }
                       break;
               }
       }

       autoffset = 0;
       deltasp = 0;
       for(p = firstp; p != P; p = p->link) {
               if(p->as == ATEXT) {
                       curtext = p;
                       autoffset = p->to.offset;
                       if(autoffset < 0) {
                               autoffset = 0;
                               p->to.offset = 0;
                       }
                       if(autoffset) {
                               p = appendp(p);
                               p->as = AADJSP;
                               p->from.type = D_CONST;
                               p->from.offset = autoffset;
                       }
                       deltasp = autoffset;
               }
               a = p->from.type;
               if(a == D_AUTO)
                       p->from.offset += deltasp;
               if(a == D_PARAM)
                       p->from.offset += deltasp + 4;
               a = p->to.type;
               if(a == D_AUTO)
                       p->to.offset += deltasp;
               if(a == D_PARAM)
                       p->to.offset += deltasp + 4;

               switch(p->as) {
               default:
                       continue;
               case APUSHL:
               case APUSHFL:
                       deltasp += 4;
                       continue;
               case APUSHW:
               case APUSHFW:
                       deltasp += 2;
                       continue;
               case APOPL:
               case APOPFL:
                       deltasp -= 4;
                       continue;
               case APOPW:
               case APOPFW:
                       deltasp -= 2;
                       continue;
               case ARET:
                       break;
               }

               if(autoffset != deltasp)
                       diag("unbalanced PUSH/POP");
               if(p->from.type == D_CONST)
                       goto become;

               if(autoffset) {
                       q = p;
                       p = appendp(p);
                       p->as = ARET;

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

       become:
               q = p;
               p = appendp(p);
               p->as = AJMP;
               p->to = q->to;
               p->pcond = q->pcond;

               q->as = AADJSP;
               q->from = zprg.from;
               q->from.type = D_CONST;
               q->from.offset = -autoffset;
               q->to = zprg.to;
               continue;
       }
}

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);
}

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

       for(i = 0; i < NHASH; i++)
               for(s = hash[i]; s != S; s = s->link)
                       if(s->sig != 0 && s->type == SXREF && (nimports == 0 || s->subtype == SIMPORT)){
                               if(s->value != 0)
                                       diag("value != 0 on SXREF");
                               undefsym(s);
                               if(debug['X'])
                                       Bprint(&bso, "IMPORT: %s sig=%lux v=%ld\n", s->name, s->sig, s->value);
                               if(debug['S'])
                                       s->sig = 0;
                       }
}

void
ckoff(Sym *s, long v)
{
       if(v < 0 || v >= 1<<Roffset)
               diag("relocation offset %ld for %s out of range", v, s->name);
}

static Prog*
newdata(Sym *s, int o, int w, int t)
{
       Prog *p;

       p = prg();
       if(edatap == P)
               datap = p;
       else
               edatap->link = p;
       edatap = p;
       p->as = ADATA;
       p->width = w;
       p->from.scale = w;
       p->from.type = t;
       p->from.sym = s;
       p->from.offset = o;
       p->to.type = D_CONST;
       return p;
}

void
export(void)
{
       int i, j, n, off, nb, sv, ne;
       Sym *s, *et, *str, **esyms;
       Prog *p;
       char buf[NSNAME], *t;

       n = 0;
       for(i = 0; i < NHASH; i++)
               for(s = hash[i]; s != S; s = s->link)
                       if(s->type != SXREF && s->type != SUNDEF && (nexports == 0 && s->sig != 0 || s->subtype == SEXPORT || allexport))
                               n++;
       esyms = malloc(n*sizeof(Sym*));
       ne = n;
       n = 0;
       for(i = 0; i < NHASH; i++)
               for(s = hash[i]; s != S; s = s->link)
                       if(s->type != SXREF && s->type != SUNDEF && (nexports == 0 && s->sig != 0 || s->subtype == SEXPORT || allexport))
                               esyms[n++] = s;
       for(i = 0; i < ne-1; i++)
               for(j = i+1; j < ne; j++)
                       if(strcmp(esyms[i]->name, esyms[j]->name) > 0){
                               s = esyms[i];
                               esyms[i] = esyms[j];
                               esyms[j] = s;
                       }

       nb = 0;
       off = 0;
       et = lookup(EXPTAB, 0);
       if(et->type != 0 && et->type != SXREF)
               diag("%s already defined", EXPTAB);
       et->type = SDATA;
       str = lookup(".string", 0);
       if(str->type == 0)
               str->type = SDATA;
       sv = str->value;
       for(i = 0; i < ne; i++){
               s = esyms[i];
               if(debug['S'])
                       s->sig = 0;
               /* Bprint(&bso, "EXPORT: %s sig=%lux t=%d\n", s->name, s->sig, s->type); */

               /* signature */
               p = newdata(et, off, sizeof(long), D_EXTERN);
               off += sizeof(long);
               p->to.offset = s->sig;

               /* address */
               p = newdata(et, off, sizeof(long), D_EXTERN);
               off += sizeof(long);
               p->to.type = D_ADDR;
               p->to.index = D_EXTERN;
               p->to.sym = s;

               /* string */
               t = s->name;
               n = strlen(t)+1;
               for(;;){
                       buf[nb++] = *t;
                       sv++;
                       if(nb >= NSNAME){
                               p = newdata(str, sv-NSNAME, NSNAME, D_STATIC);
                               p->to.type = D_SCONST;
                               memmove(p->to.scon, buf, NSNAME);
                               nb = 0;
                       }
                       if(*t++ == 0)
                               break;
               }

               /* name */
               p = newdata(et, off, sizeof(long), D_EXTERN);
               off += sizeof(long);
               p->to.type = D_ADDR;
               p->to.index = D_STATIC;
               p->to.sym = str;
               p->to.offset = sv-n;
       }

       if(nb > 0){
               p = newdata(str, sv-nb, nb, D_STATIC);
               p->to.type = D_SCONST;
               memmove(p->to.scon, buf, nb);
       }

       for(i = 0; i < 3; i++){
               newdata(et, off, sizeof(long), D_EXTERN);
               off += sizeof(long);
       }
       et->value = off;
       if(sv == 0)
               sv = 1;
       str->value = sv;
       exports = ne;
       free(esyms);
}