-
-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 2
/
Copy pathlinker.w
2004 lines (1818 loc) · 59.8 KB
/
linker.w
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
% vim: set ai textwidth=80:
\input lib/verbatim
\input cwebmac-ru
\def\version{0.6}
\font\twentycmcsc=cmcsc10 at 20 truept
\datethis
\vskip 120pt
\centerline{\twentycmcsc linkbk}
\vskip 20pt
\centerline{Простейший линковщик объектных файлов ассемблера MACRO-11}
\vskip 2pt
\centerline{(Версия \version)}
\vskip 10pt
\centerline{Yellow Rabbit}
\vskip 80pt
Линковщик предназначен для получения исполняемых файлов из объектных файлов
ассемблера MACRO-11\footnote{$^1$}{Использовалась BSD-версия ассемблера
Richard'а
Krehbiel'а.
GIT-репозитарий ассемблера, линковщика и утилит https://github.com/yrabbit
}.
Входными параметрами являются: перечень имен объектных файлов, имя
выходного файла и несколько управляющих ключей.
На выходе создается исполняемый файл для БК11М.
Линковщик понимает следующие записи объектных файлов, генерируемых ассемблером
MACRO-11:
\item{$\bullet$} имя модуля, версия модуля, адрес запуска;
\item{$\bullet$} программные секции, как абсолютные, так и перемещаемые;
\item{$\bullet$} прямые и косвенные ссылки внутри модуля;
\item{$\bullet$} прямые, прямые со смещением, косвенные и косвенные со смещением
ссылки на глобальные символы;
\item{$\bullet$} прямые, прямые со смещением, косвенные и косвенные со смещением
ссылки на программные секции внутри модуля;
\item{$\bullet$} запись предельных адресов генерируемого исполняемого файла;
\item{$\bullet$} сложные ссылки.
Игнорируются:
\item{$\bullet$} работа с библиотеками.
Особенности:
\item{$\bullet$} если основная/стартовая секция ``размазана'' по нескольким
объектным файлам, то файл с точкой запуска программы должен быть указан в
командной строке первым;
\item{$\bullet$} если секция ``размазана'' по нескольким объектным файлам, то
файл, в котором указано начальное смещение секции, должен быть первым в командной
строке.
@* Примеры несложных программ.
В самом простом случае программа состоит из одного файла, в котором не
используются именованные секции, и, следовательно, нет глобальных символов, и
нет явных межсекционных ссылок.
Листинг простейшей програмки.
\listing{tests/simple.asm}
Пусть файл называется \verbatim!simple.asm!, и, после компиляции ассемблером, получается
объектный файл \verbatim!simple.o!.
После запуска линковщика \verbatim!linkerbk -v -o simple simple.o! получается отчет:
\listing{tests/simple.log}
То есть, ассемблер все равно создал две секции: абсолютную секцию с именем
\verbatim!. ABS.!, которая не содержит зарезервированного места для данных
(\verbatim!len: 0!) и не содержит самих данных
{(\verbatim!min addr: 37777777777!)}, и перемещаемую секцию с именем, состоящим из шести пробелов,
которая резервирует место для 1114 байт и содержит данные, начиная со смещения
1000.
Линковщик создает только один выходной файл~---~\verbatim!simple!.
@ Создаваемой по умолчанию абсолютной секцией можно воспользоваться, если
применить директиву ассемблера \verbatim!.ASECT! как в следующем примере:
\listing{tests/abs.asm}
Лог линковки показывает, что абсолютная секция резервирует место для данных, но,
поскольку сами данные в секцию не загружаются, то будет создан только один файл,
который содержит неименованную перемещаемую секцию:
\listing{tests/abs.log}
Это только демонстрация того, что можно использовать неименованную абсолютную
секцию.
@ На практике для таких вещей как адреса векторов прерываний или регистров
устройств
или еще чего-нибудь проще использовать прямое
присваивание символов как в следующем примере\footnote{$^2$}{Это также пример того,
как можно написать программу на одних макросах:) При компиляции нужно
указать macro11 каталог с файлами макросов (опция \verbatim!-p!) или определить
переменную окружения \verbatim!MCALL!. В конце этого документа приведены файлы
макросов для монитора БК11М и MKDOS.}.
\listing{tests/abs2.asm}
@ Использование именованной секции для размещения подпрограмм, подгружаемых во
время выполнения. Пусть во время выполнения программы необходимо считать с диска
и выполнить некую подпрограмму, тогда выделяем это подпрограмму в отдельную
именованную программную секцию (\verbatim!SUBS!) и указываем для нее начальный
адрес, чтобы линковщик смог правильно скорректировать ссылки на эту секцию.
Линковщик пишет именованные нестартовые секции в отдельный файлы оверлеев, имена
которых получаются из имени выходного исполняемого файла + ``-'' + имя секции +
``.v''. При необходимости полученное имя файла оверлея урезается до указанной
длины\footnote{$^3$}{Ключ \verbatim!-l! линковщика.}.
Нужно заметить, что линковщик не накладывает ограничений на адреса именованных
секций, и задача грузить их в нужное место остается за программистом.
\listing{tests/overlay.asm}
Лог линковки:
\listing{tests/overlay.log}
@
Линковщик объединяет именованные программные секции с одинаковым именем, поэтому
программу можно разбить на много небольших файлов, которые ассемблируются
по-отдельности, а затем линкуются.
Первый файл:
\listing{tests/ovr2.asm}
Второй файл:
\listing{tests/ovr2-part2.asm}
Лог линковки:
\listing{tests/ovr2.log}
@* Примеры с перемещаемыми секциями (атрибут SAV).
Допустим необходимо хранить все секции в одном исполняемом файле. Программист
сам решает как разместить секции по нужным адресам на этопе выполнения
программы.
Можно указать линковщику не делать файлы оверлеев, а помещать секции в
исполняемый файл с помощью атрибута \verbatim!SAV! директивы \verbatim!.PSECT!.
Такие программные секции помещаются в исполняемый файл сразу после стартовой
программной секции.
Возникает вопрос определения размера и расположения перемещаемой секции в
исполняемом файле (в случае с файлами оверлеев такой проблемы нет: считать и
разместить файл оверлея является делом ОС). Расположение первой из перемещаемых
секций~---~сразу после стартовой секции. Размер же ее можно вычислить как
разницу между метками, поставлеными в начале и конце перемещаемой секции.
Другой способ состоит в том, чтобы пожертвовать двумя словами в перемещаемой
секции и использовать директиву \verbatim!.LIMIT!, которая записывает в эти два
слова начальный и конечный адреса секции после линковки, что демонстрируется в
следующем примере.
Основной файл.
\listing{tests/save.asm}
Файл, где описана перемещаемая секция.
\listing{tests/save-part2.asm}
Лог линковки.
\listing{tests/save.log}
@ Дополнительная память (RAM-BIOS).
При использовании контроллеров ``АльтПро'' с дополнительной памятью
64~--~512~KиБ и версией ПЗУ не ниже 2.0 возможно размещать исполняемый код и
данные в этой дополнительной памяти. Работа с дополнительной памятью
осуществляется через программные запросы к специальному
диспетчеру\footnote{$^4$}{Вызовы диспетчера подробно описаны
\verbatim!http://forum.pk-fpga.ru/viewtopic.php?f=39&t=5410!}, часть которого
должна быть загружена в память.
В подкаталоге tests имеются файлы instBIOS и MEMORY, первый как раз и служит для
загрузки части RAM-BIOS в память. Программа MEMORY предназначена для
интерактивного просмотра/изменения состояния дополнительной памяти.
Чтобы не полагаться на наличие в памяти диспетчера можно встроить загрузчик
RAM-BIOS в свою программу, оформив его как оверлей, работающий с адреса 40000.
В следующем примере диспетчер считается уже загруженным. Программа
подготавливает заголовки для двух областей памяти (модулей в терминологии
RAM-BIOS), запрашивает память и пересылает подпрограмму в обе выделенные области
. Фрагмент с чтением слова~---~просто демонстрация. Затем подпрограммы
вызываются для выполнения прямо в дополнительной памяти, результатом работы
подпрограмм является ``картинка'', заполненная переданным шаблоном. После чего
эти ``картинки'' копируются в экранную область памяти для отображения.
Поскольку адреса выделенных кусочков дополнительной памяти ``плавают'', то
размещаемые в ней подпрограммы нужно писать в перемещаемом стиле, как показано в
примере.
Файл ram-bios.asm.
\listing{tests/ram-bios.asm}
@* Общая схема программы.
@c
@<Включение заголовочных файлов@>@;
@h
@<Константы@>@;
@<Собственные типы данных@>@;
@<Глобальные переменные@>@;
int
main(int argc, char *argv[])
{
@<Данные программы@>@;
const char *objname;
int i, j, not_resolved;
@<Разобрать командную строку@>@;
@<Инициализация каталога секций@>@;
@<Инициализация таблицы глобальных символов@>@;
@<Инициализация списка ссылок без констант@>@;
@<Инициализация списка сложных выражений@>@;
@<Инициализация списка пределов@>@;
/* Поочередно обрабатываем все заданные объектные файлы */
cur_input = 0;
not_resolved = 1;
num_start_addresses = 0;
while ((objname = config.objnames[cur_input]) != NULL) {
@<Открыть объектный файл@>@;
handleOneFile(fobj);
/* Разрешаем глобальные ссылки */
not_resolved = resolveGlobals();
/* Разрешаем сложные ссылки */
not_resolved += resolveComplex();
fclose(fobj);
++cur_input;
if (num_start_addresses >= 2) {
PRINTERR("Too many start addresses.\n");
return(1);
}
}
if (not_resolved == 0) {
@<Вывод таблицы глобальных символов@>@;
@<Заполнить пределы секций@>@;
@<Создаем файл результата@>@;
} else {
@<Вывод неразрешенных ссылок@>@;
}
@<Очистка каталога секций@>@;
@<Освободить список сложных выражений@>@;
@<Освободить список ссылок@>@;
@<Освободить список пределов@>@;
return(not_resolved);
}
@ Номер текущего обрабатываемого объектного файла.
@<Глобальные переменные@>=
static int cur_input;
static int num_start_addresses;
@ @<Данные программы@>=
FILE *fobj, *fresult;
char ovrname[200];
@ @<Открыть объектный файл@>=
fobj = fopen(objname,"r");
if (fobj== NULL) {
PRINTERR("Can't open %s\n", objname);
return(ERR_CANTOPEN);
}
@ @<Вывод неразрешенных ссылок@>=
if (!simpleRefIsEmpty()) {
printf("Unresolved simple refs:\n");
for (i = SRefList.pool[0].link; i != 0; i = SRefList.pool[i].link) {
fromRadix50(SRefList.pool[i].name[0], name);
fromRadix50(SRefList.pool[i].name[1], name + 3);
fromRadix50(SectDir[SRefList.pool[i].sect].name[0], sect_name);
fromRadix50(SectDir[SRefList.pool[i].sect].name[1], sect_name + 3);
printf("i: %4d, name: %s, disp: %s/%o, file: %s\n", i, name, sect_name,
SRefList.pool[i].disp, config.objnames[SRefList.pool[i].obj_file]);
}
}
if (!complexRefIsEmpty()) {
printf("Unresolved complex refs:\n");
for (i = CExprList.pool[0].link; i != 0; i = CExprList.pool[i].link) {
for (j = 0; j < CExprList.pool[i].NumTerms; ++j) {
if (CExprList.pool[i].terms[j].code ==
CREL_OP_FETCH_GLOBAL) {
fromRadix50(CExprList.pool[i].terms[j].un.name[0], name);
fromRadix50(CExprList.pool[i].terms[j].un.name[1],
name + 3);
printf("i: %4d, j: %2d, name: %s, file:"
" %s\n", i, j, name,
config.objnames[CExprList.pool[i].obj_file]);
}
}
}
}
@ По заданному в командной строке имени создается файл с программной секцией,
для которой указан адрес запуска. Остальные секции ненулевой длины планируется
писать в дополнительные файлы (оверлеи). Исключение составляют секции с
атрибутом \verbatim!SAV!~---~такие секции дописываются в исполняемый файл.
@<Создаем файл результата@>=
for (i = 0; i < NumSections; ++i) {
if (SectDir[i].len != 0 && SectDir[i].min_addr != -1 &&
SectDir[i].transfer_addr == 1 &&
!(SectDir[i].flags & PSECT_SAVE_MASK)) {
fromRadix50(SectDir[i].name[0], sect_name);
fromRadix50(SectDir[i].name[1], sect_name + 3);
/* Оверлеи */
for (j = 5; j >= 0; --j) {
if (sect_name[j] != ' ') {
sect_name[j + 1] = 0;
break;
}
}
strncpy(ovrname, config.output_filename,
config.max_filename_len - strlen(sect_name) - 3);
ovrname[config.max_filename_len - strlen(sect_name) - 3] = '\0';
strcat(ovrname, "-"); strcat(ovrname, sect_name); strcat(ovrname, ".v");
fresult = fopen(ovrname, "w");
if (fresult == NULL) {
PRINTERR("Can't create %s\n", ovrname);
return(ERR_CANTCREATE);
}
fwrite(SectDir[i].text + SectDir[i].min_addr,
SectDir[i].len - SectDir[i].min_addr, 1, fresult);
fclose(fresult);
continue;
}
if (SectDir[i].transfer_addr != 1 && SectDir[i].len != 0) {
/* Основной файл */
fresult = fopen(config.output_filename, "w");
if (fresult == NULL) {
PRINTERR("Can't create %s\n", config.output_filename);
return(ERR_CANTCREATE);
}
fwrite(SectDir[i].text + SectDir[i].min_addr,
SectDir[i].len - SectDir[i].min_addr, 1, fresult);
fclose(fresult);
continue;
}
}
/* Дописываем в главный модуль секции с флагом SAVE */
for (i = 0; i < NumSections; ++i) {
if (SectDir[i].flags & PSECT_SAVE_MASK) {
fresult = fopen(config.output_filename, "a");
if (fresult == NULL) {
PRINTERR("Can't create %s\n", config.output_filename);
return(ERR_CANTCREATE);
}
fwrite(SectDir[i].text + SectDir[i].min_addr,
SectDir[i].len - SectDir[i].min_addr, 1, fresult);
fclose(fresult);
}
}
@* Обработка объектного файла.
Структура объектного файла.
Объектный файл состоит из блоков, которые начинаются заголовком
|BinaryBlock|, собственно данных длиной |len - 4| и байта
контрольной суммы (0 - сумма всех байт). Между блоками может быть произвольное
количество нулевых байт.
@ @<Собственные типы данных@>=
typedef struct _BinaryBlock {
uint8_t one; /* must be 1 */
uint8_t zero; /* must be 0 */
uint16_t len; /* length of block */
} BinaryBlock;
@ Обработать один объектный файл.
@c
static void
handleOneFile(FILE *fobj) {
BinaryBlock obj_header;
int first_byte, i;
int crc;
unsigned int block_len;
char name[7];
@<Сбросить перекодировку секций@>@;
while (!feof(fobj)) {
/* Ищем начало блока */
do {
first_byte = fgetc(fobj);
if (first_byte == EOF) goto end;
} while (first_byte != 1);
/* Читаем заголовок */
ungetc(first_byte, fobj);
if (fread(&obj_header, sizeof(BinaryBlock), 1, fobj) != 1) {
PRINTERR("IO error while read header: %s\n",config.objnames[cur_input]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (obj_header.zero != 0) continue;
block_len = obj_header.len - 4;
PRINTVERB(2, "Binary block found. Length:%o\n", block_len);
if (obj_header.len == 0) {
PRINTERR("Block len = 0: %s\n",config.objnames[cur_input]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* Читаем тело блока с контрольной суммой */
if (fread(block_body, block_len + 1, 1, fobj) != 1) {
PRINTERR("IO error while read block: %s\n", config.objnames[cur_input]);
exit(EXIT_FAILURE);
}@/
/* Подсчет контрольной суммы */@/
crc = - obj_header.one - obj_header.zero - obj_header.len % 256
- obj_header.len / 256;
for (i = 0; (uint16_t)i < block_len; ++i) {
crc -= block_body[i];
}
crc &= 0xff;
if (crc != block_body[block_len]) {
PRINTERR("Bad block checksum: %s\n", config.objnames[cur_input]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
@<Обработать блок@>@;
}
end:;
}
@ Буффер для тела блока.
@<Глобальные...@>=
static uint8_t block_body[65536 + 1];
@ Обработка одного бинарного блока. По первому байту блока выясняем его тип.
@<Обработать блок@>=
PRINTVERB(2, " Block type: %o, ", block_body[0]);
switch (block_body[0]) {
case 1 :
PRINTVERB(2, "GSD\n");
@<Разобрать GSD@>@;
break;
case 2 :
PRINTVERB(2, "ENDGSD\n");
@<Вывести перекодировку секций@>@;
break;
case 3 :
PRINTVERB(2, "TXT\n");
@<Обработать секцию TXT@>@;
break;
case 4 :
PRINTVERB(2, "RLD\n");
@<Обработать секцию перемещений@>@;
break;
case 5 :
PRINTVERB(2, "ISD\n");
break;
case 6 :
PRINTVERB(2, "ENDMOD\n");
break;
case 7 :
PRINTVERB(2, "Librarian header\n");
break;
case 8 :
PRINTVERB(2, "Librarian end\n");
break;
default :
PRINTERR("Bad block type: %o : %s\n",
block_body[0], config.objnames[cur_input]);
}
@* GSD.
Разбор блока GSD~---~Global Symbol Directory (каталог глобальных символов). Он
содержит всю информацию, необходимую линковщику для присваивания адресов
глобальным символам и выделения памяти.
Каталог состоит из 8-ми байтовых записей следующих типов:
@d GSD_MODULE_NAME 0
@d GSD_CSECT_NAME 1
@d GSD_INTERNAL_SYMBOL_NAME 2
@d GSD_TRANFER_ADDRESS 3
@d GSD_GLOBAL_SYMBOL_NAME 4
@d GSD_PSECT_NAME 5
@d GDS_IDENT 6
@d GSD_MAPPED_ARRAY 7
@<Разобрать GSD@>=
handleGSD(block_len);
@ @<Собственные типы...@>=
typedef struct _GSD_Entry {
uint16_t name[2];
uint8_t flags;
uint8_t type;
uint16_t value;
} GSD_Entry;
@ @c
static void
handleGSD(int len) {
int i, sect;
GSD_Entry *entry;
char name[7];
for (i = 2; i< len; i += 8) {
entry = (GSD_Entry*)(block_body + i);
@<Распаковать имя@>@;
PRINTVERB(2, " Entry name: '%s', type: %o --- ", name, entry->type);
switch (entry->type) {
case GSD_MODULE_NAME:
/* Просто имя модуля. */
PRINTVERB(2, "ModuleName.\n");
PRINTVERB(1, "Module:%s\n", name);
break;
case GSD_CSECT_NAME:
/* Имя управляющей секции */
PRINTVERB(2, "CSectName, flags:%o, length:%o.\n",
entry->flags, entry->value);
break;
case GSD_INTERNAL_SYMBOL_NAME:
/* Имя внутреннего символа */
PRINTVERB(2, "InternalSymbolName\n");
break;
case GSD_TRANFER_ADDRESS:
/* Адрес запуска программы */
PRINTVERB(2, "TransferAddress, offset:%o.\n", entry->value);
@<Установить адрес запуска@>@;
break;
case GSD_GLOBAL_SYMBOL_NAME:
/* Определение/ссылка на глобальный адрес */
PRINTVERB(2, "GlobalSymbolName, flags:%o, value:%o.\n",
entry->flags, entry->value);
@<Обработать глобальные символы и ссылки@>@;
break;
case GSD_PSECT_NAME:
/* Имя программной секции */
PRINTVERB(2, "PSectName, flags:%o, max length:%o.\n",
entry->flags, entry->value);
@<Обработать программную секцию@>@;
break;
case GDS_IDENT:
/* Версия модуля */
PRINTVERB(2, "Ident.\n");
PRINTVERB(1, " Ident: %s\n", name);
break;
case GSD_MAPPED_ARRAY:
/* Массив */
PRINTVERB(2, "MappedArray, length:%o.\n", entry->value);
break;
default:
PRINTERR("Bad entry type: %o : %s\n",
entry->type, config.objnames[cur_input]);
}
}
}
@ @<Распаковать имя@>=
fromRadix50(entry->name[0], name);
fromRadix50(entry->name[1], name + 3);
@ Разбор определения/ссылки на глобальный символ.
@ Таблица глобальных символов. |addr| содержит уже смещенный адрес относительно
0.
@d MAX_GLOBALS 1024
@<Собственные типы данных...@>=
typedef struct _GSymDefEntry {
uint16_t name[2];
uint8_t flags;
uint8_t sect; /* Номер секции, в которой определен глобальный символ */
uint16_t addr; /* Адрес символа в секции */
uint8_t obj_file; /* Файл, где определен символ */
} GSymDefEntry;
@ @<Глобальные переменные...@>=
static GSymDefEntry GSymDef[MAX_GLOBALS];
static int NumGlobalDefs;
@ @<Инициализация таблицы глобальных символов@>=
NumGlobalDefs = 0;
@
@d GLOBAL_WEAK_MASK 001 // 00000001b
@d GLOBAL_DEFINITION_MASK 010 // 00001000b
@d GLOBAL_RELOCATION_MASK 040 // 00100000b
@c
static void
handleGlobalSymbol(GSD_Entry *entry) {
char name[7];
int found_sym;
if (entry->flags & GLOBAL_DEFINITION_MASK) {
/* Повторное определение глобального символа */
if ((found_sym = findGlobalSym(entry->name)) != -1) {
fromRadix50(entry->name[0], name);
fromRadix50(entry->name[1], name + 3);
PRINTERR("Global definition conflict: %s in %s"
" conflicts with %s.\n", name,
config.objnames[cur_input],
config.objnames[GSymDef[found_sym].obj_file]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
GSymDef[NumGlobalDefs].name[0] = entry->name[0];
GSymDef[NumGlobalDefs].name[1] = entry->name[1];
GSymDef[NumGlobalDefs].flags = entry->flags;
GSymDef[NumGlobalDefs].sect = CurSect;
GSymDef[NumGlobalDefs].addr = SectDir[CurSect].start + entry->value;
GSymDef[NumGlobalDefs].obj_file = cur_input;
++NumGlobalDefs;
}
if (config.verbosity >= 2) {
PRINTVERB(2, " Flags: ");
if (entry->flags & GLOBAL_WEAK_MASK) {
PRINTVERB(2, "Weak,");
} else {
PRINTVERB(2, "Strong,");
}
if (entry->flags & GLOBAL_DEFINITION_MASK) {
PRINTVERB(2, "Definition,");
} else {
PRINTVERB(2, "Reference,");
}
if (entry->flags & GLOBAL_WEAK_MASK) {
PRINTVERB(2, "Relative.\n");
} else {
PRINTVERB(2, "Absolute.\n");
}
}
}
@ Найти символ в таблице. -1~---~символ не найден.
@c
static int findGlobalSym(uint16_t *name) {
int found, i;
found = -1;
for (i = 0; i< NumGlobalDefs; ++i) {
if (name[0] == GSymDef[i].name[0] && name[1] == GSymDef[i].name[1]) {
found = i;
break;
}
}
return(found);
}
@ @<Глобальные переменные...@>=
static int findGlobalSym(uint16_t *);
@ @<Данные программы...@>=
char name[7];
@ @<Вывод таблицы глобальных символов@>=
if (config.verbosity >= 1) {
PRINTVERB(1, "=Global Definitions:\n");
for(i = 0; i < NumGlobalDefs; ++i) {
fromRadix50(GSymDef[i].name[0], name);
fromRadix50(GSymDef[i].name[1], name + 3);
fromRadix50(SectDir[GSymDef[i].sect].name[0], sect_name);
fromRadix50(SectDir[GSymDef[i].sect].name[1], sect_name + 3);
PRINTVERB(1, "%s: %s/%o\n", name, sect_name,
GSymDef[i].addr);
}
}
@ Разбор программной секции. Данные о секциях хранятся в каталоге секций.
@d MAX_PROG_SECTIONS 254
@<Собственные типы...@>=
typedef struct _SectionDirEntry {
uint16_t name[2]; // Имя в Radix50
uint8_t flags; // Флаги секции
uint16_t start; // Смещение секции для текущего модуля
int32_t min_addr; // Минимальный адрес, с которого расположены данные
uint16_t len; // Длина секции
uint16_t transfer_addr; // Адрес старта (1 --- секция не стартовая)
uint16_t last_load_addr; // Адрес последнего загруженного блока TEXT
uint8_t *text; // Адрес блока памяти для текста секции
} SectionDirEntry;
@ @<Глобальные переменные...@>=
static SectionDirEntry SectDir[MAX_PROG_SECTIONS];
static int NumSections;
@
@d PSECT_SAVE_MASK 0001 // 00000001b
@d PSECT_ALLOCATION_MASK 0004 // 00000100b
@d PSECT_ACCESS_MASK 0020 // 00010000b
@d PSECT_RELOCATION_MASK 0040 // 00100000b
@d PSECT_SCOPE_MASK 0100 // 01000000b
@d PSECT_TYPE_MASK 0200 // 10000000b
@c
static void
handleProgramSection(GSD_Entry *entry) {
char name[7];
@<Вывести отладочную информацию по секциям@>@;
CurSect = findSection(entry->name);
if (CurSect == -1) {
@<Добавить программную секцию@>@;
} else {
/* Проверяем не изменились ли флаги секции */
if (SectDir[CurSect].flags != entry->flags) {
fromRadix50(SectDir[CurSect].name[0], name);
fromRadix50(SectDir[CurSect].name[1], name + 3);
PRINTERR("Section %s flags conflict. Old flags: %x, new"
" flags: %x. File: %s\n", name, SectDir[CurSect].flags,
entry->flags, config.objnames[cur_input]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* Изменить смещение секции в модуле */
SectDir[CurSect].start = SectDir[CurSect].len;
SectDir[CurSect].len += entry->value;
}
@<Добавить перекодировку секции@>@;
}
@ @<Глобальные переменные...@>=
static int CurSect;
@ Переключается текущая секция.
@<Установка текущей секции и позиции@>=
const_entry = (RLD_Const_Entry *) entry;
fromRadix50(entry->value[0], gname);
fromRadix50(entry->value[1], gname + 3);
PRINTVERB(2, " Name: %s, +Const: %o.\n", gname,
const_entry->constant);
CurSect = findSection(entry->value);
if (SectDir[CurSect].min_addr == -1 ||
SectDir[CurSect].min_addr > (const_entry->constant +
SectDir[CurSect].start)) {
SectDir[CurSect].min_addr = const_entry->constant +
SectDir[CurSect].start;
}
RLD_i += 8;
@ Адрес запуска, равный единице игнорируется.
@<Установить адрес запуска@>=
sect = findSection(entry->name);
SectDir[sect].transfer_addr = entry->value;
if (entry->value != 1) ++num_start_addresses;
@ Обработать секцию |TEXT|. Содержимое добавляется к текущей секции
|CurSect|. Поскольку секции |TEXT| могут следовать друг за другом, и лишь к
последней из них применяется секция настройки адресов, то запоминаем адрес, с
которого была загружена последняя секция |TEXT|.
@c
static void
handleTextSection(uint8_t *block, unsigned int len) {
uint16_t addr;
addr = block[2] + block[3] * 256;
PRINTVERB(2, " Load address: %o, Current section: %d.\n", addr,
CurSect);
memcpy(SectDir[CurSect].text + SectDir[CurSect].start + addr, block + 4, len - 4);
SectDir[CurSect].last_load_addr = SectDir[CurSect].start + addr;
}
@
@<Инициализация каталога секций@>=
NumSections = 0;
memset(SectDir, 0, sizeof(SectDir));
@ @<Данные программы...@>=
char sect_name[7];
@ @<Очистка каталога секций@>=
PRINTVERB(1, "=Sections:\n");
for (i = 0; i < NumSections; ++i) {
fromRadix50(SectDir[i].name[0], sect_name);
fromRadix50(SectDir[i].name[1], sect_name + 3);
PRINTVERB(1, "%s, addr: %p, len: %o, min addr: %o,"
" current start: %o\n", sect_name,
SectDir[i].text, SectDir[i].len, SectDir[i].min_addr,
SectDir[i].start);
if (SectDir[i].text != NULL)
free(SectDir[i].text);
}
@ Найти программную секцию по имени.
@c
static int
findSection(uint16_t *name) {
int found, i;
found = -1;
for (i = 0; i < NumSections; ++i) {
if (SectDir[i].name[0] == name[0] &&
SectDir[i].name[1] == name[1]) {
found = i;
break;
}
}
return(found);
}
@ Память выделяется под все секции, даже те, которые имеют нулевую длину.
@d DEFAULT_SECTION_LEN 65536
@<Добавить программную секцию@>=
SectDir[NumSections].name[0] = entry->name[0];
SectDir[NumSections].name[1] = entry->name[1];
SectDir[NumSections].flags = entry->flags;
SectDir[NumSections].len = entry->value;
/* Если секции при слиянии выравниваются на слово, то изменить длину */
if (!(entry->flags & PSECT_TYPE_MASK)) {
if(SectDir[NumSections].len & 1)
++SectDir[NumSections].len;
}
SectDir[NumSections].min_addr = -1;
SectDir[NumSections].transfer_addr = 1;
SectDir[NumSections].text = (uint8_t*)calloc(1, DEFAULT_SECTION_LEN);
CurSect = NumSections;
++NumSections;
@ @<Глобальные переменны...@>=
static int findSection(uint16_t *);
@ @<Вывести отладочную информацию по секциям@>=
if (config.verbosity >= 2) {
PRINTVERB(2, " Flags: ");
if (entry->flags & PSECT_SAVE_MASK) {
PRINTVERB(2, "RootScope,");
} else {
PRINTVERB(2, "NonRootScope,");
}
if (entry->flags & PSECT_ALLOCATION_MASK) {
PRINTVERB(2, "Overlay,");
} else {
PRINTVERB(2, "Concatenate,");
}
if (entry->flags & PSECT_ACCESS_MASK) {
PRINTVERB(2, "ReadOnly,");
} else {
PRINTVERB(2, "ReadWrite,");
}
if (entry->flags & PSECT_RELOCATION_MASK) {
PRINTVERB(2, "Relocable,");
} else {
PRINTVERB(2, "Absolute,");
}
if (entry->flags & PSECT_SCOPE_MASK) {
PRINTVERB(2, "Global,");
} else {
PRINTVERB(2, "Local,");
}
if (entry->flags & PSECT_TYPE_MASK) {
PRINTVERB(2, "Dref.\n");
} else {
PRINTVERB(2, "Iref.\n");
}
}
@* Списки ссылок на глобальные символы.
Есть три вида ссылок на глобальные символы: без добавления константы, с
добавлением константы и сложная ссылка. Первые два вида имеют фиксированный
(хотя и разный) размер, а третья~---~произвольный размер.
Кусочки маленькие, поэтому попробуем не дергать операционку для выделения
памяти, а используем линейные списки с хранением в массиве.
@ Структура элемента списка для хранения ссылок.
@d INITIAL_SIMPLE_REF_LIST_SIZE 100
@<Собственные типы данных...@>=
typedef struct _SimpleRefEntry {
uint16_t link; /* Поле связи */
uint8_t type;
uint8_t sect; /* Номер секции */
uint16_t disp; /* Смещение в секции уже учитывающее адрес самой секции */
uint16_t constant;
uint16_t name[2];
uint8_t obj_file; /* Номер входного файла */
} SimpleRefEntry;
typedef struct _SimpleRefList {
uint16_t avail; /* Начало списка свободных блоков */
uint16_t poolmin; /* Номер элемента --- нижней границы пула */
SimpleRefEntry *pool; /* Массив для хранения списка */
int num_allocations; /* Счетчик выделений памяти при нехватке начального
пула*/
} SimpleRefList;
@ @<Глобальные переменные...@>=
static SimpleRefList SRefList;
static int simpleRefIsEmpty(void);
@
@c
static int
simpleRefIsEmpty(void) {
return(SRefList.pool[0].link == 0);
}
@ Добавляем новую ссылку в список
@c
static void
addSimpleRef(RLD_Entry *ref) {@/
SimpleRefEntry *new_entry;
SimpleRefEntry *new_memory;
uint16_t new_index;
/* Если не хватило начального размера пула */
if (SRefList.poolmin == INITIAL_SIMPLE_REF_LIST_SIZE *
SRefList.num_allocations) {
++SRefList.num_allocations;
new_memory = (SimpleRefEntry*)realloc(SRefList.pool,
sizeof(SimpleRefEntry) * INITIAL_SIMPLE_REF_LIST_SIZE *
SRefList.num_allocations);
if (new_memory == NULL) {
PRINTERR("No memory for simple ref list");
abort();
}
PRINTVERB(2, "Done SRefList allocation:%d\n", SRefList.num_allocations);
SRefList.pool = new_memory;
}
/* Если есть свободные блоки */
if (SRefList.avail != 0) {
new_index = SRefList.avail;
SRefList.avail = SRefList.pool[SRefList.avail].link;
} else {
/* Свободных блоков нет, используем пул */
new_index = SRefList.poolmin;
++SRefList.poolmin;
}
new_entry = SRefList.pool + new_index;
new_entry->link = SRefList.pool[0].link;
SRefList.pool[0].link = new_index;
/* Собственно данные ссылки */
new_entry->obj_file = cur_input;
new_entry->name[0] = ref->value[0];
new_entry->name[1] = ref->value[1];
new_entry->disp = ref->disp - 4 + SectDir[CurSect].last_load_addr;
new_entry->sect = CurSect;
new_entry->type = ref->cmd.type;
if (new_entry->type == RLD_CMD_GLOBAL_ADDITIVE_DISPLACED_RELOCATION ||
new_entry->type == RLD_CMD_GLOBAL_ADDITIVE_RELOCATION) {
new_entry->constant = ((RLD_Const_Entry*)ref)->constant;
}
}
@ Удаляем ссылку из списка. Возвращает поле связи удалямого элемента. Задача
вызывающей функции: записать это значение в поле связи предыдущего элемента.
@c
static uint16_t
delSimpleRef(uint16_t ref_i) {
uint16_t link;
link = SRefList.pool[ref_i].link;
SRefList.pool[ref_i].link = SRefList.avail;
SRefList.avail = ref_i;
return(link);
}
@ |poolmin| устанавливаем равным 1, так как для данной системы хранения ссылок
нулевой элемент пула не используется, а его номер считается чем-то вроде NULL.
@<Инициализация списка ссылок без констант...@>=
SRefList.pool = (SimpleRefEntry *)malloc(sizeof(SimpleRefEntry) *
INITIAL_SIMPLE_REF_LIST_SIZE);
SRefList.num_allocations = 1;
SRefList.pool[0].link = 0;
SRefList.avail = 0;
SRefList.poolmin = 1;
@ @<Освободить список ссылок...@>=
if (config.verbosity >= 2) {
PRINTVERB(2, "=Simple Refs:\n avail: %d, poolmin: %d\n",
SRefList.avail, SRefList.poolmin);
for (i = SRefList.pool[0].link; i != 0; i = SRefList.pool[i].link) {
fromRadix50(SRefList.pool[i].name[0], name);
fromRadix50(SRefList.pool[i].name[1], name + 3);
fromRadix50(SectDir[SRefList.pool[i].sect].name[0], sect_name);
fromRadix50(SectDir[SRefList.pool[i].sect].name[1], sect_name + 3);
PRINTVERB(2, "i: %4d, name: %s, disp: %s/%o, file: %s\n", i, name, sect_name,
SRefList.pool[i].disp, config.objnames[SRefList.pool[i].obj_file]);
}
}
free(SRefList.pool);
@ @<Глобальные переменные...@>=
static void addSimpleRef(RLD_Entry *);
static uint16_t delSimpleRef(uint16_t);
@* Разрешение ссылок на глобальные символы.
Пробегаем набранные списки ссылок на глобальные символы и смотрим нет ли уже
возможности разрешить ссылки. Возвращает 0, если неразрешенных ссылок нет.
@c
static int
resolveGlobals(void) {
uint16_t ref, prev_ref, *dest_addr;
int global;
prev_ref = 0;@/
if (!simpleRefIsEmpty()) {@/
for (ref = SRefList.pool[0].link; ref != 0; prev_ref = ref, ref = SRefList.pool[ref].link) {
global = findGlobalSym(SRefList.pool[ref].name);
if (global == -1) {
continue;
}
if (SRefList.pool[ref].type ==
RLD_CMD_GLOBAL_RELOCATION) {@/
/* Прямая ссылка */
@<Разрешить прямую ссылку@>@;@/
/* При удалении |ref| стоит вернуться на шаг назад */
SRefList.pool[prev_ref].link = delSimpleRef(ref);
ref = prev_ref;
continue;
}
if (SRefList.pool[ref].type ==
RLD_CMD_GLOBAL_DISPLACED_RELOCATION) {@/
/* Косвенная ссылка */
@<Разрешить косвенную ссылку@>@;@/
SRefList.pool[prev_ref].link =
delSimpleRef(ref);@/
/* При удалении |ref| стоит вернуться на шаг назад */
ref = prev_ref;
continue;
}
if (SRefList.pool[ref].type ==
RLD_CMD_GLOBAL_ADDITIVE_RELOCATION) {@/
/* Прямая ссылка со смещением */
@<Разрешить смещенную прямую ссылку@>@;@/
SRefList.pool[prev_ref].link =