Annotation of 40BSD/cmd/as/asjxxx.c, revision 1.1.1.1

1.1       root        1: /* Copyright (c) 1980 Regents of the University of California */
                      2: static char sccsid[] = "@(#)asjxxx.c 4.5 8/20/80";
                      3: #include       <stdio.h>
                      4: #include       "as.h"
                      5: #include       "assyms.h"
                      6: 
                      7: #define        JBR     0x11
                      8: #define        BRW     0x31
                      9: #define        JMP     0x17
                     10: 
                     11: /*
                     12:  *     The number of bytes to add if the jxxx must be "exploded"
                     13:  *     into the long form
                     14:  */
                     15: #define        JBRDELTA        1       /* brb <byte> ==> brw <byte> <byte> */
                     16: #define        JXXXDELTA       3       /* brb <byte> ==> brb <byte> brw <byte> <byte> */
                     17: #define        JBRJDELTA       d124    /* brb <byte> ==> jmp L^(pc) <byte>*d124 */
                     18: #define        JXXXJDELTA      d124+2  /* brb <byte> ==> brb <byte> jmp L^(pc) <byte>*d124 */
                     19: 
                     20: int    jbrfsize = JBRDELTA;
                     21: int    jxxxfsize = JXXXDELTA;
                     22: 
                     23: /*
                     24:  *     These variables are filled by asscan.c with the
                     25:  *     last name encountered (a pointer buried in the intermediate file),
                     26:  *     and the last jxxx symbol table entry encountered.
                     27:  */
                     28: struct         symtab  *lastnam;
                     29: struct symtab  *lastjxxx;
                     30: 
                     31: initijxxx()
                     32: {
                     33:        jbrfsize = jxxxJUMP ? JBRJDELTA : JBRDELTA;
                     34:        jxxxfsize = jxxxJUMP ? JXXXJDELTA : JXXXDELTA;
                     35:        /*
                     36:         *      Note: ifjxxxJUMP is set, then we do NOT do any tunnelling;
                     37:         *      this was too complicated to figure out, and in the first
                     38:         *      version of the assembler, tunnelling proved to be the hardest
                     39:         *      to get to work!
                     40:         */
                     41: }
                     42: /*
                     43:  *     Handle jxxx instructions
                     44:  */
                     45: ijxout(op,ap,nact)
                     46:        struct arg *ap;
                     47: {
                     48:        if (passno == 1){
                     49:                /*
                     50:                 *      READ THIS BEFORE LOOKING AT jxxxfix()
                     51:                 *
                     52:                 *      Record the jxxx in a special symbol table entry
                     53:                 */
                     54:                register struct symtab *jumpfrom;
                     55: 
                     56:                /*
                     57:                 *      We assume the MINIMAL length
                     58:                 */
                     59:                putins(op,ap,nact); 
                     60:                jumpfrom = lastjxxx;
                     61:                jumpfrom->s_tag = JXACTIVE;
                     62:                jumpfrom->s_jxbump = 0;
                     63:                if (op == JBR)
                     64:                        jumpfrom->s_jxfear = jbrfsize;
                     65:                else
                     66:                        jumpfrom->s_jxfear = jxxxfsize;
                     67:                if (lastnam == 0)
                     68:                        yyerror("jxxx destination not a label");
                     69:                jumpfrom->s_dest = lastnam;
                     70:                jumpfrom->s_type = dotp->e_xtype;       /*only TEXT or DATA*/
                     71:                jumpfrom->s_index = dotp-usedot;
                     72:                /*
                     73:                 *      value ALWAYS (ALWAYS!!!) indexes the next instruction
                     74:                 *      after the jump, even in the jump must be exploded
                     75:                 *      (bumped)
                     76:                 */
                     77:                jumpfrom->s_value = dotp->e_xvalue;
                     78:                njxxx++;
                     79:        } else {/* pass2, resolve */
                     80:                /*
                     81:                 *      READ THIS AFTER LOOKING AT jxxxfix()
                     82:                 */
                     83:                register long           oxvalue;
                     84:                register struct exp     *xp; 
                     85:                register struct symtab  *tunnel;
                     86:                register struct arg     *aplast;
                     87: 
                     88:                aplast = ap + nact - 1;
                     89:                xp = aplast->a_xp;
                     90:                if (lastjxxx->s_tag == JXTUNNEL){
                     91:                        lastjxxx->s_tag = JXINACTIVE;
                     92:                        tunnel = lastjxxx->s_dest;
                     93:                        xp->e_xvalue = tunnel->s_value  /*index of instruction following*/
                     94:                                    - 3                 /* size of brw + word*/
                     95:                                    + ( ( (tunnel->s_jxfear == jbrfsize) &&
                     96:                                          (tunnel->s_jxbump == 0))?1:0);
                     97:                                                        /*non bumped branch byteis only 2 back*/
                     98:                }
                     99:                if (lastjxxx->s_jxbump == 0){   /*wasn't bumped, so is short form*/
                    100:                        putins(op, ap, nact);
                    101:                } else {
                    102:                        if (op != JBR){ /*branch reverse conditional byte over 
                    103:                                          branch unconditional word*/
                    104:                                oxvalue = xp->e_xvalue;
                    105:                                xp->e_xvalue = lastjxxx->s_value;
                    106:                                putins(op^1, ap, nact);
                    107:                                xp->e_xvalue = oxvalue;
                    108:                        }
                    109:                        putins(jxxxJUMP ? JMP : BRW, aplast, 1);
                    110:                }
                    111:        }
                    112: }      /*end of ijxout*/
                    113: 
                    114: jalign(xp, sp)
                    115:        register struct exp *xp;
                    116:        register struct symtab *sp;
                    117: {
                    118:        register        int     mask;
                    119:        /*
                    120:         *      Problem with .align
                    121:         *
                    122:         *      When the loader constructs an executable file from
                    123:         *      a number of objects, it effectively concatnates
                    124:         *      together all of the text segments from all objects,
                    125:         *      and then all of the data segments.
                    126:         *
                    127:         *      If we do an align by a large value, we can align
                    128:         *      within the a.out this assembly produces, but
                    129:         *      after the loader concatnates, the alignment can't
                    130:         *      be guaranteed if the objects preceding this one
                    131:         *      in the load are also aligned to the same size.
                    132:         *
                    133:         *      Currently, the loader guarantees full word alignment.
                    134:         *      So, ridiculous aligns are caught here and converted
                    135:         *      to a .align 2, if possible.
                    136:         */
                    137:        if (   (xp->e_xtype != XABS)
                    138:            || (xp->e_xvalue < 0)
                    139:            || (xp->e_xvalue > 16)
                    140:            ) {
                    141:                yyerror("Illegal `align' argument");
                    142:                return;
                    143:        }
                    144:        if (xp->e_xvalue > 2){
                    145:                if (passno == 1){
                    146:                  yywarning(".align %d in any segment is NOT preserved by the loader",
                    147:                        xp->e_xvalue);
                    148:                  yywarning(".align %d converted to .align 2",
                    149:                        xp->e_xvalue);
                    150:                }
                    151:                xp->e_xvalue = 2;
                    152:        }
                    153:        flushfield(NBPW/4);
                    154:        if (passno == 1) {
                    155:                sp->s_tag = JXALIGN;
                    156:                sp->s_jxfear = (1 << xp->e_xvalue) - 1;
                    157:                sp->s_type = dotp->e_xtype;
                    158:                sp->s_index = dotp-usedot;
                    159:                /*
                    160:                 *      We guess that the align will take up at least one
                    161:                 *      byte in the code output.  We will correct for this
                    162:                 *      initial high guess when we explode (bump) aligns
                    163:                 *      when we fix the jxxxes.  We must do this guess
                    164:                 *      so that the symbol table is sorted correctly
                    165:                 *      and labels declared to fall before the align
                    166:                 *      really get their, instead of guessing zero size
                    167:                 *      and have the label (incorrectly) fall after the jxxx.
                    168:                 *      This is a quirk of our requirement that indices into
                    169:                 *      the code stream point to the next byte following
                    170:                 *      the logical entry in the symbol table
                    171:                 */
                    172:                dotp->e_xvalue += 1;
                    173:                sp->s_value = dotp->e_xvalue;
                    174:                njxxx++;
                    175:        } else {
                    176:                mask = (1 << xp->e_xvalue) - 1;
                    177:                while (dotp->e_xvalue & mask){
                    178: #ifdef UNIX
                    179:                        outb(0);
                    180: #endif UNIX
                    181: #ifdef VMS
                    182:                        *vms_obj_ptr++ = -1;
                    183:                        *vms_obj_ptr++ = 0;
                    184:                        dotp->e_xvalue += 1;
                    185: #endif VMS
                    186:                }
                    187:        }
                    188: }
                    189: 
                    190: /*
                    191:  *     Pass 1.5, resolve jxxx instructions and .align in .text
                    192:  */
                    193: jxxxfix() 
                    194: {
                    195:        register struct symtab  *jumpfrom;
                    196:                 struct symtab  **cojumpfrom, *ubjumpfrom;
                    197:        register struct symtab  *dest;
                    198:        register struct symtab  *intdest;       /*intermediate dest*/
                    199:        register struct symtab  **cointdest, *ubintdest;
                    200: 
                    201:        register struct symtab  *tunnel;
                    202:                 int            displ,nchange;
                    203:                 int            badjxalign;     /*if jump across an align*/
                    204:                 int            stillactives;   /*if still active jxxxes*/
                    205:                 int            segno;          /*current segment number*/
                    206:                 int            topono;         /*which iteration in the topo sort*/
                    207:        register unsigned char  tag;
                    208:        /*
                    209:         *      consider each segment in turn...
                    210:         */
                    211:        for (segno = 0; segno < NLOC + NLOC; segno++){
                    212:            badjxalign = 0;             /*done on a per segment basis*/
                    213:            /*
                    214:             *  Do a lazy topological sort.
                    215:             */
                    216:            for (topono = 1, nchange = 1; nchange != 0; topono++){
                    217: #ifdef DEBUG
                    218:                if (debug)
                    219:                        printf("\nSegment %d, topo iteration %d\n",
                    220:                                segno, topono);
                    221: #endif
                    222:                nchange = 0;
                    223:                stillactives = 0;
                    224:                /*
                    225:                 *      We keep track of one possible tunnel location.
                    226:                 *      A tunnel will eventually be an unconditional
                    227:                 *      branch to the same place that another jxxx
                    228:                 *      will want to branch to.  We will turn a
                    229:                 *      branch conditional/unconditional (word) that would
                    230:                 *      have to get bumped because its destination is too
                    231:                 *      far away, into a branch conditional/unconditional
                    232:                 *      byte to the tunnel branch conditional/unconditional.
                    233:                 *      Of course, the tunnel must branch to the same place
                    234:                 *      as we want to go.
                    235:                 */
                    236:                tunnel = 0;     /*initially, no tunnel*/
                    237:                SEGITERATE(segno, 0, 0, cojumpfrom, jumpfrom, ubjumpfrom, ++){
                    238:                        tag = jumpfrom->s_tag;
                    239:                        if (tag <= IGNOREBOUND)
                    240:                                continue;       /*just an ordinary symbol*/
                    241:                        if (tag == JXALIGN){
                    242:                                tunnel = 0;     /*avoid tunneling across a flex alocation*/
                    243:                                continue;       /*we take care of these later*/
                    244:                        }
                    245:                        if (   jumpfrom->s_jxfear == jbrfsize   /*unconditional*/
                    246:                            || (   tag == JXINACTIVE            /*inactive bumped*/
                    247:                                && (jumpfrom->s_jxbump != 0)
                    248:                               )
                    249:                           ) tunnel = jumpfrom;
                    250:                        if (tag != JXACTIVE)
                    251:                                continue;
                    252:                        dest = jumpfrom->s_dest;
                    253:                        if (jumpfrom->s_index != dest->s_index){
                    254:                                yyerror("Intersegment jxxx");
                    255:                                continue;
                    256:                        }
                    257:                        displ = dest->s_value - jumpfrom->s_value;
                    258:                        if (displ < MINBYTE || displ > MAXBYTE) {
                    259:                                /*
                    260:                                 *      This is an immediate lose!
                    261:                                 *
                    262:                                 *      We first attempt to tunnel
                    263:                                 *      by finding an intervening jump that
                    264:                                 *      has  the same destination.
                    265:                                 *      The tunnel is always the first preceeding
                    266:                                 *      jxxx instruction, so the displacement
                    267:                                 *      to the tunnel is less than zero, and
                    268:                                 *      its relative position will be unaffected
                    269:                                 *      by future jxxx expansions.
                    270:                                 *
                    271:                                 *      No tunnels if doing jumps...
                    272:                                 */
                    273:                                if (    (!jxxxJUMP)
                    274:                                     && (jumpfrom->s_jxfear > jbrfsize)
                    275:                                     && (tunnel) 
                    276:                                     && (tunnel->s_dest == jumpfrom->s_dest)    
                    277:                                     && (tunnel->s_index == jumpfrom->s_index)
                    278:                                     && (tunnel->s_value - jumpfrom->s_value >=
                    279:                                                MINBYTE + jxxxfsize)
                    280:                                   ) {
                    281:                                                /*
                    282:                                                 *      tunnelling is OK
                    283:                                                 */
                    284:                                                jumpfrom->s_dest = tunnel;
                    285:                                                /*
                    286:                                                 * no bumping needed, this
                    287:                                                 * is now effectively inactive
                    288:                                                 * but must be remembered
                    289:                                                 */
                    290:                                                jumpfrom->s_tag = JXTUNNEL;
                    291: #ifdef DEBUG
                    292:                                                if(debug)
                    293:                                                printf("Tunnel from %s from line %d\n",
                    294:                                                        jumpfrom->s_name, lineno);
                    295: #endif
                    296:                                                continue;
                    297:                                } else {        /*tunneling not possible*/
                    298:                                        /*
                    299:                                         *      since this will be turned
                    300:                                         *      into a bumped jump, we can
                    301:                                         *      use the unconditional jump
                    302:                                         *      as a tunnel
                    303:                                         */
                    304:                                        tunnel = jumpfrom;
                    305:                                        jumpfrom->s_tag = JXNOTYET;
                    306:                                        ++nchange;
                    307:                                        continue;
                    308:                                }
                    309:                        }       /*end of immediate lose*/
                    310:                        /*
                    311:                         *      Do a forward search for an intervening jxxx
                    312:                         */
                    313:                        if (displ >= 0) {
                    314:                                SEGITERATE(segno, cojumpfrom + 1,0,cointdest,
                    315:                                                intdest, ubintdest, ++){
                    316:                                        if (intdest->s_value > dest->s_value) 
                    317:                                                break; /* beyond destination */
                    318:                                        if (intdest->s_tag <= JXQUESTIONABLE)
                    319:                                                continue;       /*frozen solid*/
                    320:                                        if (intdest->s_tag == JXALIGN){
                    321:                                                jumpfrom->s_jxoveralign = 1;
                    322:                                                badjxalign++;
                    323:                                        }
                    324:                                        /*
                    325:                                         *      we assume the worst case
                    326:                                         *      for unfrozen jxxxxes
                    327:                                         */
                    328:                                        displ += intdest->s_jxfear;
                    329:                                }
                    330:                                if (displ <= MAXBYTE){
                    331:                                        /*
                    332:                                         *      the worst possible conditions
                    333:                                         *      can't hurt us, so forget about
                    334:                                         *      this jump
                    335:                                         */
                    336:                                        jumpfrom->s_tag = JXINACTIVE;
                    337:                                } else {
                    338:                                        stillactives++;
                    339:                                }
                    340:                        } else {
                    341:                        /*
                    342:                         *      backward search for intervening jxxx
                    343:                         */
                    344:                                SEGITERATE(segno, cojumpfrom - 1,1,cointdest,
                    345:                                  intdest, ubintdest, --){
                    346:                                        if (intdest->s_value <= dest->s_value) 
                    347:                                                break; /* beyond destination */
                    348:                                        if (intdest->s_tag <= JXQUESTIONABLE)
                    349:                                                continue;       /*frozen solid*/
                    350:                                        if (intdest->s_tag == JXALIGN){
                    351:                                                jumpfrom->s_jxoveralign = 1;
                    352:                                                badjxalign++;
                    353:                                        }
                    354:                                        displ -= intdest->s_jxfear; 
                    355:                                }
                    356:                                if (displ >= MINBYTE) {
                    357:                                        jumpfrom->s_tag = JXINACTIVE;
                    358:                                } else {
                    359:                                        stillactives++;
                    360:                                }
                    361:                        }       /*end of backwards search*/
                    362:                }       /*end of iterating through all symbols in this seg*/
                    363: 
                    364:                if (nchange == 0) {
                    365:                        /*
                    366:                         *      Now, if there are still active jxxx entries,
                    367:                         *      we are partially deadlocked.  We can leave
                    368:                         *      these jxxx entries in their assumed short jump
                    369:                         *      form, as all initial displacement calcualtions
                    370:                         *      are hanging on unresolved jxxx instructions
                    371:                         *      that might explode into a long form, causing
                    372:                         *      other jxxxes jumping across the first set of
                    373:                         *      jxxxes to explode, etc.
                    374:                         *      However, if a jxxx jumps across a .align,
                    375:                         *      we assume the worst for the deadlock cycle,
                    376:                         *      and resolve all of them towards the long
                    377:                         *      jump.
                    378:                         *      Currently, the C compiler does not produce
                    379:                         *      jumps across aligns, as aligns are only used
                    380:                         *      in data segments, or in text segments to align
                    381:                         *      functions.
                    382:                         */
                    383:                        if (stillactives){
                    384:                                SEGITERATE(segno, 0, 0, cojumpfrom, jumpfrom,
                    385:                                    ubjumpfrom, ++){
                    386:                                        if (jumpfrom->s_tag == JXACTIVE){
                    387:                                                jumpfrom->s_tag =
                    388:                                                  badjxalign?JXNOTYET:JXINACTIVE;
                    389:                                        }
                    390:                                }
                    391:                                if (badjxalign){
                    392:                                        jxxxbump(segno, (struct symtab **)0);
                    393:                                }
                    394:                        }
                    395:                        /*
                    396:                         *      Handle  all of the .align s
                    397:                         */
                    398:                        SEGITERATE(segno, 0, 0, cojumpfrom, jumpfrom,
                    399:                           ubjumpfrom, ++){
                    400:                            if (jumpfrom->s_tag == JXALIGN){
                    401:                                /*
                    402:                                 *      Predict the true displacement
                    403:                                 *      needed, irregardless of the
                    404:                                 *      fact that we guessed 1
                    405:                                 */
                    406:                                displ = (jumpfrom->s_value - 1) & (unsigned)jumpfrom->s_jxfear;
                    407:                                if (displ == 0){        /*no virtual displacement*/
                    408:                                        jumpfrom->s_jxfear = -1;
                    409:                                } else {
                    410:                                        jumpfrom->s_jxfear = (jumpfrom->s_jxfear + 1) - displ;
                    411:                                        /*
                    412:                                         *      assert jumpfrom->s_jxfear > 0
                    413:                                         */
                    414:                                        if (jumpfrom->s_jxfear == 1){
                    415:                                                /*our prediction was correct*/
                    416:                                                continue;
                    417:                                        }
                    418:                                        /*
                    419:                                         *      assert jumpfrom->s_jxfear > 1
                    420:                                         */
                    421:                                        jumpfrom->s_jxfear -= 1;        /*correct guess*/
                    422:                                }
                    423:                                /*
                    424:                                 *      assert jumpfrom->s_jxfear = -1, +1...2**n-1
                    425:                                 */
                    426:                                jumpfrom->s_tag = JXNOTYET;     /*signal*/
                    427:                                jxxxbump(segno, cojumpfrom);
                    428:                                jumpfrom->s_tag = JXINACTIVE;
                    429:                                /*
                    430:                                 *      Assert jxfrom->jxvalue indexes the first
                    431:                                 *      code byte after the added bytes, and
                    432:                                 *      has n low order zeroes.
                    433:                                 */
                    434:                          }
                    435:                        }       /*end of walking through each segment*/
                    436:                }       /*end of no changes */
                    437:                else {  /*changes, and still have to try another pass*/
                    438:                        jxxxbump(segno, (struct symtab **)0);
                    439:                }
                    440:           }    /*end of doing the topologic sort*/
                    441:        }       /*end of iterating through all segments*/
                    442: }      /*end of jxxxfix*/
                    443: 
                    444: /*
                    445:  *     Go through the symbols in a given segment number,
                    446:  *     and see which entries are jxxx entries that have
                    447:  *     been logically "exploded" (expanded), but for which
                    448:  *     the value of textually following symbols has not been
                    449:  *     increased
                    450:  */
                    451: 
                    452: jxxxbump(segno, starthint)
                    453:        int     segno;
                    454:        struct  symtab **starthint;
                    455: {
                    456:        register        struct  symtab  **cosp, *sp;
                    457:        register        struct  symtab          *ub;
                    458:        register        int     cum_bump;
                    459:        register        unsigned        char    tag;
                    460: 
                    461:        cum_bump = 0;
                    462:        SEGITERATE(segno, starthint, 0, cosp, sp, ub, ++){
                    463:                tag = sp->s_tag;
                    464:                if (tag == JXNOTYET){
                    465: #ifdef DEBUG
                    466:                        if (debug){
                    467:                        if (sp->s_dest != 0)
                    468:                                printf("Explode jump to %s on line %d\n",
                    469:                                        sp->s_dest->s_name, lineno);
                    470:                        else
                    471:                                printf("Explode an align!\n");
                    472:                        }
                    473: #endif
                    474:                        sp->s_tag = JXINACTIVE;
                    475:                        sp->s_jxbump = 1;
                    476:                        cum_bump += sp->s_jxfear;
                    477:                }
                    478:                /*
                    479:                 *      Only bump labels and jxxxes. Ignored entries can
                    480:                 *      be incremented, as they are thrown away later on.
                    481:                 *      Stabds are given their final value in the second 
                    482:                 *      pass.
                    483:                 */
                    484:                if (tag >= OKTOBUMP)    /*only bump labels and jxxxes and floating stabs*/
                    485:                        sp->s_value += cum_bump;
                    486:        }
                    487:        usedot[segno].e_xvalue += cum_bump;
                    488: }

unix.superglobalmegacorp.com

This archive runs on limited infrastructure. Preserving old code on modern bandwidth. Automated agents are requested to crawl responsibly.