Compilador Erra?

Muitas vezes encontramos alguém reclamando que o "compilador fez besteira". Na maioria dos casos, o problema não estava no compilador, mas sim no código fonte. Considero o caso que relato a seguir como uma rara exceção.

O meu filho resolver tentar dar uma mexida no código do Spoke-o-dometer que estou desenvolvendo. Para isto instalei o sistema de desenvolvimento no micro dele e copiei a versão mais recente do código (que está aqui). Como primeiro teste, ele compilou o programa do jeito que estava e gravou no microcontrolador. E os LEDs piscaram de forma incorreta.

Descobri então que a versão que instalei no micro dele é mais recente que a que está instalada no meu. Concluí então que eu tinha feito alguma besteira no código fonte, que por sorte funcionava no compilador antigo. Após examinar o código sem encontrar nada estranho, resolvi gerar a listagem do código fonte entremeado com o código assembly gerado nas duas versões, para ver se tinha alguma pista.

Acabei chegando à linha abaixo:

P1OUT = (P1OUT & 0xC1) | (valor & 0x3E);

Este é um código tipo de quem precisa "brincar" com os bits em um microcontrolador. P1OUT é um registrador que controla algumas das saídas digitais; um bit em 1 corresponde a uma saída em nível alto e um bit em 0 corresponde a uma saída em nível baixo. No meu hardware, os bits 0 a 5 controlam 5 LEDs, o bit 0 é um LED verde que uso para indicar a detecção do ima e os demais são usados para mostrar os caracteres. 'valor' contém a nova programação dos LEDs (a coluna atual do caracter a ser apresentado), nos bits 7 a 1. Para colocar esta nova programação é preciso trocar o valor dos bits 5 a 1 de P1OUT, sem alterar os demais. É isto que a expressão booleana acima faz:

Na versão antiga do compilador (MSP430 C/C++ Compiler V3.42A/W32) o código gerado é bastante simples:

  MOV.B   R15, R14    ; R14 recebe o valor
 AND.B   #0x3e, R14  ; R14 contem valor & 0x3E
 MOV.B   &0x21, R13  ; 0x21 é o endereço de P1OUT
 AND.B   #0xc1, R13  ; R13 contem P1OUT & 0xC1
 BIS.B   R14, R13    ; R13 recebe R13 | R14
 MOV.B   R13, &0x21  ; atualiza P1OUT

Já a versão nova (IAR MSP430 C/C++ Compiler V4.11B/W32) gera esta pequena monstruosidade:

   MOV.B   R15, R14         ; R14 recebe o valor
  CLRC
  RRC.B   R14              ; roda R14 para a direita
  BIT.B   #0x1, R14
  JC      ??Timer_A_TO_4   ; Desvia se (R14 & 0x01) != 0
  BIC.B   #0x2, &0x21      ; Desliga bit 1 de P1OUT
  JMP     ??Timer_A_TO_5
Timer_A_TO_4:
  BIS.B   #0x2, &0x21      ; Liga bita 1 de P1OUT
??Timer_A_TO_5:

ou seja, corresponde a algo como

if (valor & 0x02)
P1OUT |= 2;
else
P1OUT &= 0xFD;

Se alguém conseguir explicar porque este código foi gerado, eu agradeço. Por enquanto eu considero um bug do compilador.

Para contornar este problema a solução foi quebrar a expressão em duas linhas:

P1OUT = (P1OUT & 0xC1);
P1OUT = P1OUT | (valor & 0x3E);

o que gera o bem razoável

    AND.B   #0xc1, &0x21
   MOV.B   R15, R14
   AND.B   #0x3e, R14
   BIS.B   R14, &0x21

Reparar que a quebra em duas linhas causou duas escritas em P1OUT, o que não é problema neste caso. Se fosse problema, bastava montar o novo valor em uma variável auxiliar.