Annotation of researchv10no/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:         * the code above and comment below was written by someone
                    138:         * who needs a little more experience in the real world.
                    139:         * if you wish to do big .aligns, please do so; beware
                    140:         * what the loader will do, but so what?
                    141:         */
                    142:        if (   (xp->e_xtype != XABS)
                    143:            || (xp->e_xvalue < 0)
                    144:            || (xp->e_xvalue > 16)
                    145:            ) {
                    146:                yyerror("Illegal `align' argument");
                    147:                return;
                    148:        }
                    149: #ifdef CRINOID
                    150:        if (xp->e_xvalue > 2){
                    151:                if (passno == 1){
                    152:                  yywarning(".align %d in any segment is NOT preserved by the loader",
                    153:                        xp->e_xvalue);
                    154:                  yywarning(".align %d converted to .align 2",
                    155:                        xp->e_xvalue);
                    156:                }
                    157:                xp->e_xvalue = 2;
                    158:        }
                    159: #endif
                    160:        flushfield(NBPW/4);
                    161:        if (passno == 1) {
                    162:                sp->s_tag = JXALIGN;
                    163:                sp->s_jxfear = (1 << xp->e_xvalue) - 1;
                    164:                sp->s_type = dotp->e_xtype;
                    165:                sp->s_index = dotp-usedot;
                    166:                /*
                    167:                 *      We guess that the align will take up at least one
                    168:                 *      byte in the code output.  We will correct for this
                    169:                 *      initial high guess when we explode (bump) aligns
                    170:                 *      when we fix the jxxxes.  We must do this guess
                    171:                 *      so that the symbol table is sorted correctly
                    172:                 *      and labels declared to fall before the align
                    173:                 *      really get their, instead of guessing zero size
                    174:                 *      and have the label (incorrectly) fall after the jxxx.
                    175:                 *      This is a quirk of our requirement that indices into
                    176:                 *      the code stream point to the next byte following
                    177:                 *      the logical entry in the symbol table
                    178:                 */
                    179:                dotp->e_xvalue += 1;
                    180:                sp->s_value = dotp->e_xvalue;
                    181:                njxxx++;
                    182:        } else {
                    183:                mask = (1 << xp->e_xvalue) - 1;
                    184:                while (dotp->e_xvalue & mask){
                    185: #ifdef UNIX
                    186:                        outb(0);
                    187: #endif UNIX
                    188: #ifdef VMS
                    189:                        *vms_obj_ptr++ = -1;
                    190:                        *vms_obj_ptr++ = 0;
                    191:                        dotp->e_xvalue += 1;
                    192: #endif VMS
                    193:                }
                    194:        }
                    195: }
                    196: 
                    197: /*
                    198:  *     Pass 1.5, resolve jxxx instructions and .align in .text
                    199:  */
                    200: jxxxfix() 
                    201: {
                    202:        register struct symtab  *jumpfrom;
                    203:                 struct symtab  **cojumpfrom, *ubjumpfrom;
                    204:        register struct symtab  *dest;
                    205:        register struct symtab  *intdest;       /*intermediate dest*/
                    206:        register struct symtab  **cointdest, *ubintdest;
                    207: 
                    208:        register struct symtab  *tunnel;
                    209:                 int            displ,nchange;
                    210:                 int            badjxalign;     /*if jump across an align*/
                    211:                 int            stillactives;   /*if still active jxxxes*/
                    212:                 int            segno;          /*current segment number*/
                    213:                 int            topono;         /*which iteration in the topo sort*/
                    214:        register unsigned char  tag;
                    215:        /*
                    216:         *      consider each segment in turn...
                    217:         */
                    218:        for (segno = 0; segno < NLOC + NLOC; segno++){
                    219:            badjxalign = 0;             /*done on a per segment basis*/
                    220:            /*
                    221:             *  Do a lazy topological sort.
                    222:             */
                    223:            for (topono = 1, nchange = 1; nchange != 0; topono++){
                    224: #ifdef DEBUG
                    225:                if (debug)
                    226:                        printf("\nSegment %d, topo iteration %d\n",
                    227:                                segno, topono);
                    228: #endif
                    229:                nchange = 0;
                    230:                stillactives = 0;
                    231:                /*
                    232:                 *      We keep track of one possible tunnel location.
                    233:                 *      A tunnel will eventually be an unconditional
                    234:                 *      branch to the same place that another jxxx
                    235:                 *      will want to branch to.  We will turn a
                    236:                 *      branch conditional/unconditional (word) that would
                    237:                 *      have to get bumped because its destination is too
                    238:                 *      far away, into a branch conditional/unconditional
                    239:                 *      byte to the tunnel branch conditional/unconditional.
                    240:                 *      Of course, the tunnel must branch to the same place
                    241:                 *      as we want to go.
                    242:                 */
                    243:                tunnel = 0;     /*initially, no tunnel*/
                    244:                SEGITERATE(segno, 0, 0, cojumpfrom, jumpfrom, ubjumpfrom, ++){
                    245:                        tag = jumpfrom->s_tag;
                    246:                        if (tag <= IGNOREBOUND)
                    247:                                continue;       /*just an ordinary symbol*/
                    248:                        if (tag == JXALIGN){
                    249:                                tunnel = 0;     /*avoid tunneling across a flex alocation*/
                    250:                                continue;       /*we take care of these later*/
                    251:                        }
                    252:                        if (   jumpfrom->s_jxfear == jbrfsize   /*unconditional*/
                    253:                            || (   tag == JXINACTIVE            /*inactive bumped*/
                    254:                                && (jumpfrom->s_jxbump != 0)
                    255:                               )
                    256:                           ) tunnel = jumpfrom;
                    257:                        if (tag != JXACTIVE)
                    258:                                continue;
                    259:                        dest = jumpfrom->s_dest;
                    260:                        if (jumpfrom->s_index != dest->s_index){
                    261:                                yyerror("Intersegment jxxx");
                    262:                                continue;
                    263:                        }
                    264:                        displ = dest->s_value - jumpfrom->s_value;
                    265:                        if (displ < MINBYTE || displ > MAXBYTE) {
                    266:                                /*
                    267:                                 *      This is an immediate lose!
                    268:                                 *
                    269:                                 *      We first attempt to tunnel
                    270:                                 *      by finding an intervening jump that
                    271:                                 *      has  the same destination.
                    272:                                 *      The tunnel is always the first preceeding
                    273:                                 *      jxxx instruction, so the displacement
                    274:                                 *      to the tunnel is less than zero, and
                    275:                                 *      its relative position will be unaffected
                    276:                                 *      by future jxxx expansions.
                    277:                                 *
                    278:                                 *      No tunnels if doing jumps...
                    279:                                 */
                    280:                                if (    (!jxxxJUMP)
                    281:                                     && (jumpfrom->s_jxfear > jbrfsize)
                    282:                                     && (tunnel) 
                    283:                                     && (tunnel->s_dest == jumpfrom->s_dest)    
                    284:                                     && (tunnel->s_index == jumpfrom->s_index)
                    285:                                     && (tunnel->s_value - jumpfrom->s_value >=
                    286:                                                MINBYTE + jxxxfsize)
                    287:                                   ) {
                    288:                                                /*
                    289:                                                 *      tunnelling is OK
                    290:                                                 */
                    291:                                                jumpfrom->s_dest = tunnel;
                    292:                                                /*
                    293:                                                 * no bumping needed, this
                    294:                                                 * is now effectively inactive
                    295:                                                 * but must be remembered
                    296:                                                 */
                    297:                                                jumpfrom->s_tag = JXTUNNEL;
                    298: #ifdef DEBUG
                    299:                                                if(debug)
                    300:                                                printf("Tunnel from %s from line %d\n",
                    301:                                                        jumpfrom->s_name, lineno);
                    302: #endif
                    303:                                                continue;
                    304:                                } else {        /*tunneling not possible*/
                    305:                                        /*
                    306:                                         *      since this will be turned
                    307:                                         *      into a bumped jump, we can
                    308:                                         *      use the unconditional jump
                    309:                                         *      as a tunnel
                    310:                                         */
                    311:                                        tunnel = jumpfrom;
                    312:                                        jumpfrom->s_tag = JXNOTYET;
                    313:                                        ++nchange;
                    314:                                        continue;
                    315:                                }
                    316:                        }       /*end of immediate lose*/
                    317:                        /*
                    318:                         *      Do a forward search for an intervening jxxx
                    319:                         */
                    320:                        if (displ >= 0) {
                    321:                                SEGITERATE(segno, cojumpfrom + 1,0,cointdest,
                    322:                                                intdest, ubintdest, ++){
                    323:                                        if (intdest->s_value > dest->s_value) 
                    324:                                                break; /* beyond destination */
                    325:                                        if (intdest->s_tag <= JXQUESTIONABLE)
                    326:                                                continue;       /*frozen solid*/
                    327:                                        if (intdest->s_tag == JXALIGN){
                    328:                                                jumpfrom->s_jxoveralign = 1;
                    329:                                                badjxalign++;
                    330:                                        }
                    331:                                        /*
                    332:                                         *      we assume the worst case
                    333:                                         *      for unfrozen jxxxxes
                    334:                                         */
                    335:                                        displ += intdest->s_jxfear;
                    336:                                }
                    337:                                if (displ <= MAXBYTE){
                    338:                                        /*
                    339:                                         *      the worst possible conditions
                    340:                                         *      can't hurt us, so forget about
                    341:                                         *      this jump
                    342:                                         */
                    343:                                        jumpfrom->s_tag = JXINACTIVE;
                    344:                                } else {
                    345:                                        stillactives++;
                    346:                                }
                    347:                        } else {
                    348:                        /*
                    349:                         *      backward search for intervening jxxx
                    350:                         */
                    351:                                SEGITERATE(segno, cojumpfrom - 1,1,cointdest,
                    352:                                  intdest, ubintdest, --){
                    353:                                        if (intdest->s_value <= dest->s_value) 
                    354:                                                break; /* beyond destination */
                    355:                                        if (intdest->s_tag <= JXQUESTIONABLE)
                    356:                                                continue;       /*frozen solid*/
                    357:                                        if (intdest->s_tag == JXALIGN){
                    358:                                                jumpfrom->s_jxoveralign = 1;
                    359:                                                badjxalign++;
                    360:                                        }
                    361:                                        displ -= intdest->s_jxfear; 
                    362:                                }
                    363:                                if (displ >= MINBYTE) {
                    364:                                        jumpfrom->s_tag = JXINACTIVE;
                    365:                                } else {
                    366:                                        stillactives++;
                    367:                                }
                    368:                        }       /*end of backwards search*/
                    369:                }       /*end of iterating through all symbols in this seg*/
                    370: 
                    371:                if (nchange == 0) {
                    372:                        /*
                    373:                         *      Now, if there are still active jxxx entries,
                    374:                         *      we are partially deadlocked.  We can leave
                    375:                         *      these jxxx entries in their assumed short jump
                    376:                         *      form, as all initial displacement calcualtions
                    377:                         *      are hanging on unresolved jxxx instructions
                    378:                         *      that might explode into a long form, causing
                    379:                         *      other jxxxes jumping across the first set of
                    380:                         *      jxxxes to explode, etc.
                    381:                         *      However, if a jxxx jumps across a .align,
                    382:                         *      we assume the worst for the deadlock cycle,
                    383:                         *      and resolve all of them towards the long
                    384:                         *      jump.
                    385:                         *      Currently, the C compiler does not produce
                    386:                         *      jumps across aligns, as aligns are only used
                    387:                         *      in data segments, or in text segments to align
                    388:                         *      functions.
                    389:                         */
                    390:                        if (stillactives){
                    391:                                SEGITERATE(segno, 0, 0, cojumpfrom, jumpfrom,
                    392:                                    ubjumpfrom, ++){
                    393:                                        if (jumpfrom->s_tag == JXACTIVE){
                    394:                                                jumpfrom->s_tag =
                    395:                                                  badjxalign?JXNOTYET:JXINACTIVE;
                    396:                                        }
                    397:                                }
                    398:                                if (badjxalign){
                    399:                                        jxxxbump(segno, (struct symtab **)0);
                    400:                                }
                    401:                        }
                    402:                        /*
                    403:                         *      Handle  all of the .align s
                    404:                         */
                    405:                        SEGITERATE(segno, 0, 0, cojumpfrom, jumpfrom,
                    406:                           ubjumpfrom, ++){
                    407:                            if (jumpfrom->s_tag == JXALIGN){
                    408:                                /*
                    409:                                 *      Predict the true displacement
                    410:                                 *      needed, irregardless of the
                    411:                                 *      fact that we guessed 1
                    412:                                 */
                    413:                                displ = (jumpfrom->s_value - 1) & (unsigned)jumpfrom->s_jxfear;
                    414:                                if (displ == 0){        /*no virtual displacement*/
                    415:                                        jumpfrom->s_jxfear = -1;
                    416:                                } else {
                    417:                                        jumpfrom->s_jxfear = (jumpfrom->s_jxfear + 1) - displ;
                    418:                                        /*
                    419:                                         *      assert jumpfrom->s_jxfear > 0
                    420:                                         */
                    421:                                        if (jumpfrom->s_jxfear == 1){
                    422:                                                /*our prediction was correct*/
                    423:                                                continue;
                    424:                                        }
                    425:                                        /*
                    426:                                         *      assert jumpfrom->s_jxfear > 1
                    427:                                         */
                    428:                                        jumpfrom->s_jxfear -= 1;        /*correct guess*/
                    429:                                }
                    430:                                /*
                    431:                                 *      assert jumpfrom->s_jxfear = -1, +1...2**n-1
                    432:                                 */
                    433:                                jumpfrom->s_tag = JXNOTYET;     /*signal*/
                    434:                                jxxxbump(segno, cojumpfrom);
                    435:                                jumpfrom->s_tag = JXINACTIVE;
                    436:                                /*
                    437:                                 *      Assert jxfrom->jxvalue indexes the first
                    438:                                 *      code byte after the added bytes, and
                    439:                                 *      has n low order zeroes.
                    440:                                 */
                    441:                          }
                    442:                        }       /*end of walking through each segment*/
                    443:                }       /*end of no changes */
                    444:                else {  /*changes, and still have to try another pass*/
                    445:                        jxxxbump(segno, (struct symtab **)0);
                    446:                }
                    447:           }    /*end of doing the topologic sort*/
                    448:        }       /*end of iterating through all segments*/
                    449: }      /*end of jxxxfix*/
                    450: 
                    451: /*
                    452:  *     Go through the symbols in a given segment number,
                    453:  *     and see which entries are jxxx entries that have
                    454:  *     been logically "exploded" (expanded), but for which
                    455:  *     the value of textually following symbols has not been
                    456:  *     increased
                    457:  */
                    458: 
                    459: jxxxbump(segno, starthint)
                    460:        int     segno;
                    461:        struct  symtab **starthint;
                    462: {
                    463:        register        struct  symtab  **cosp, *sp;
                    464:        register        struct  symtab          *ub;
                    465:        register        int     cum_bump;
                    466:        register        unsigned        char    tag;
                    467: 
                    468:        cum_bump = 0;
                    469:        SEGITERATE(segno, starthint, 0, cosp, sp, ub, ++){
                    470:                tag = sp->s_tag;
                    471:                if (tag == JXNOTYET){
                    472: #ifdef DEBUG
                    473:                        if (debug){
                    474:                        if (sp->s_dest != 0)
                    475:                                printf("Explode jump to %s on line %d\n",
                    476:                                        sp->s_dest->s_name, lineno);
                    477:                        else
                    478:                                printf("Explode an align!\n");
                    479:                        }
                    480: #endif
                    481:                        sp->s_tag = JXINACTIVE;
                    482:                        sp->s_jxbump = 1;
                    483:                        cum_bump += sp->s_jxfear;
                    484:                }
                    485:                /*
                    486:                 *      Only bump labels and jxxxes. Ignored entries can
                    487:                 *      be incremented, as they are thrown away later on.
                    488:                 *      Stabds are given their final value in the second 
                    489:                 *      pass.
                    490:                 */
                    491:                if (tag >= OKTOBUMP)    /*only bump labels and jxxxes and floating stabs*/
                    492:                        sp->s_value += cum_bump;
                    493:        }
                    494:        usedot[segno].e_xvalue += cum_bump;
                    495: }

unix.superglobalmegacorp.com

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