xa51, work in progress
[fw/sdcc] / as / xa51 / xa_link.c
index 3284925ddac7e783847d058ac2c2de9e6380bdff..30dbe9784cb2140681fca25eb9d2a2332f2b3a45 100644 (file)
@@ -14,7 +14,7 @@
 
 /* This is a cheap hack. The xa51 has a couple of ways to scramble
    relocation info into it's opcode that the standard linker can't
-   handle. 
+   handle. No hash or qsort yet.
 
    The relocatable format looks like the known one, BUT ISN'T.
 
@@ -34,7 +34,7 @@
      the address of the following instruction).
 
    So, this is not a standalone linker. It will only link files generated
-   by xa_asm, which will only process files generated by the xa51 sdcc
+   by xa_rasm, which will only process files generated by the xa51 sdcc
    port.
 */
 
@@ -121,6 +121,7 @@ struct MODULE {
   char *name;
   int offset[MAX_SEGMENTS];
   int size[MAX_SEGMENTS];
+  int isLib;
   struct MODULE *next;
   struct MODULE *last;
 } *modules=NULL;
@@ -143,16 +144,19 @@ struct REFERENCE {
   int lineno;
   unsigned address, pc;
   short how;
+  short resolved;
   struct REFERENCE *next;
   struct REFERENCE *last;
 } *references=NULL;
 
-char *libPaths[128];
+char *libraryPaths[128];
 int nlibPaths=0;
-char *libFiles[128];
+char *libraryFiles[128];
 int nlibFiles=0;
 
 static char outFileName[PATH_MAX]={'\0'};
+static char mapFileName[PATH_MAX]={'\0'};
+FILE *mapOut;
 
 struct SEGMENT *currentSegment;
 struct MODULE *currentModule;
@@ -188,20 +192,19 @@ struct SYMBOL *findSymbolByName(char *symName) {
   return 0;
 }
 
-void addToModules (char *name) {
+void addToModules (char *name, int isLib) {
   struct MODULE *module;
   int s;
 
-  //fprintf (stderr, "addToModules: %s\n", name);
-
   module=calloc(1, sizeof(struct MODULE));
   module->name=strdup(name);
   for (s=0; s<MAX_SEGMENTS; s++) {
     module->offset[s]=segments[s].current;
   }
+  module->isLib=isLib;
   if (!modules) {
     modules=module;
-  } else {
+   } else {
     modules->last->next=module;
   }
   currentModule=modules->last=module;
@@ -210,8 +213,6 @@ void addToModules (char *name) {
 void addToRefs(char *ref, int address, char *how, int pc) {
   struct REFERENCE *reference;
 
-  //fprintf (stderr, "addToRefs: %s\n", ref);
-
   reference=calloc(1, sizeof(struct REFERENCE));
   reference->name=strdup(ref);
   reference->module=currentModule;
@@ -227,14 +228,37 @@ void addToRefs(char *ref, int address, char *how, int pc) {
   references->last=reference;
 }
 
+void resolve() {
+  struct REFERENCE *reference;
+  for (reference=references; reference; reference=reference->next) {
+    if (findSymbolByName(reference->name)) {
+      reference->resolved=1;
+    }
+  }
+}
+
+int isUnresolved(char *ref, int resolved) {
+  struct REFERENCE *reference;
+
+  for (reference=references; reference; reference=reference->next) {
+    if (strcmp(reference->name, ref)==0) {
+      // found 
+      if (reference->resolved) {
+       // already resolved
+       return 0;
+      }
+      if (resolved) {
+       reference->resolved=1;
+       return 1;
+      }
+    }
+  }
+  return 0;
+}
+
 void addToDefs(char *def, int address, char absolute) {
   struct SYMBOL *symbol;
 
-  /* fprintf (stderr, "addToDefs: %s %s 0x%04x + 0x%04x\n", 
-     currentSegment->name, def, 
-     currentModule->offset[currentSegment->id],
-     address); */
-
   // no duplicates allowed
   if ((symbol=findSymbolByName(def))) {
     fprintf (stderr, "*** %s:%d duplicate symbol %s first defined in "
@@ -263,37 +287,10 @@ void addToDefs(char *def, int address, char absolute) {
 void syntaxError (char *err) {
   fprintf (stderr, "*** %s:%d error while parsing '%s'\n", 
           currentModule->name, currentLine, err);
-  exit(1);
+  fatalErrors++;
 }
 
-void baseName(char *name, char*base) {
-  int i, first, last;
-
-  // find the last path seperator in name
-  for (first=strlen(name)-1; 
-       (name[first]!='/' && name[first]!='\\') && first;
-       first--);
-  if (name[first]=='/' || name[first]=='\\') {
-    first++;
-  }
-
-  // find the last ext seperator in name
-  for (last=strlen(name)-1; 
-       (name[last]!='.' && last);
-       last--);
-  if (!last) {
-    last=strlen(name);
-  }
-
-  fprintf (stderr, "baseName: %s %d %d\n", name, first, last);
-  // fill the base with the baseName
-  for (i=first; i<last; i++) {
-    base[i-first]=name[i];
-  }
-  base[i]='\0';
-}
-  
-void readModule(char *module) {
+void readModule(char *module, int isLib) {
   double hisVersion;
   char line[132];
   FILE *relModule;
@@ -307,8 +304,6 @@ void readModule(char *module) {
     exit (1);
   }
 
-  //fprintf (stderr, "ReadModule: %s\n", module);
-
   // first we need to check if this is a valid file
   if (sscanf(fgets(line, 132, relModule), 
             "SDCCXA rel, version %lf", &hisVersion)!=1) {
@@ -337,10 +332,8 @@ void readModule(char *module) {
   }
 
   // add this to the known modules with current offsets
-  addToModules(module);
+  addToModules(module, isLib);
 
-  fprintf (stderr, "module %s has %d segment%s and %d globals\n",
-          moduleName, segments, segments==1?"":"s", globals);
   currentLine++;
 
   // now for the ASTR tags
@@ -360,6 +353,7 @@ void readModule(char *module) {
                   currentLine, segment);
          exit (1);
        }
+       // double check repeated 'A' records
        if (currentModule->size[currentSegment->id]) {
          if (currentModule->size[currentSegment->id] != size) {
            fprintf (stderr, "*** %s:%d error %s size %d != %d\n",
@@ -367,6 +361,7 @@ void readModule(char *module) {
                     currentSegment->name,
                     currentModule->size[currentSegment->id], 
                     size);
+           fatalErrors++;
          } else {
            // pleased to meet you again
          }
@@ -375,7 +370,6 @@ void readModule(char *module) {
          currentModule->offset[currentSegment->id]+=currentSegment->_size;
          currentSegment->_size += size;
        }
-       //fprintf (stderr, "Area: %s size: %d\n", segment, size);
        // never mind about the flags for now
        break;
       }
@@ -417,26 +411,22 @@ void readModule(char *module) {
        }
        if (sscanf(strtok(&line[2], " "), "%04x", &address)!=1) {
          fprintf (stderr, "%s:%d error in T record\n", module, currentLine);
-         exit (1);
+         fatalErrors++;
        }
-       //fprintf (stderr, "%04x:", address);
        address+=currentSegment->current;
        for ( ;
              (tline=strtok(NULL, " \t\n")) && 
                (sscanf(tline, "%02x", &byte)==1);
              ) {
-         //fprintf (stderr, " %02x", byte);
          currentSegment->image[address++]=byte;
          currentSegment->current++;
        }
-       //fprintf (stderr, "\n");
        break;
       }
       case 'R': {
        unsigned address, from;
        char symbol[132];
        char how[32];
-       //fprintf (stderr, "%s", line);
        sscanf (line, "R %x %[^ ] %[^ ] %x", &address, how, symbol, &from);
        addToRefs (symbol, address, how, from);
        break;
@@ -456,7 +446,6 @@ void readModule(char *module) {
 void writeModule(char *outFileName) {
   FILE *fOut;
 
-  fprintf (stderr, "WriteModule: %s\n", outFileName);
   if ((fOut=fopen(outFileName, "w"))==NULL) {
     perror (outFileName);
   }
@@ -464,15 +453,14 @@ void writeModule(char *outFileName) {
   fclose (fOut);
 }
 
-void relocate() {
+int relocate() {
   struct SYMBOL *symbol;
   struct REFERENCE *reference;
   char *from, *to;
   int length=segments[GSINIT].current +
     segments[CSEG].current +
     segments[XINIT].current;
-
-  //fprintf (stderr, "relocate: total code size: 0x%04x\n", length);
+  int unresolved=0;
 
   // first check if it will fit
   if (length > 0xffff) {
@@ -480,10 +468,21 @@ void relocate() {
     fatalErrors++;
   }
 
+  // resolve reverences
+  for (reference=references; reference; reference=reference->next) {
+    if (!reference->resolved && !findSymbolByName(reference->name)) {
+      unresolved++;
+    }
+  }
+  if (unresolved) {
+    // first scan the libraries
+    return unresolved;
+  }
+
   // GSINIT gets the --code-loc
   segments[GSINIT].start=segments[CSEG].start;
   segments[CSEG].start=segments[GSINIT].start+segments[GSINIT]._size;
-  // concat cseg to gsinit
+  // concat cseg and gsinit
   from=csegImage;
   to=&gsinitImage[segments[GSINIT].start+segments[GSINIT]._size];
   memcpy(to, from, segments[CSEG]._size);
@@ -503,19 +502,14 @@ void relocate() {
       symbol->address += symbol->segment->start;
     }
   }
-  // add the segment symbols
-  currentSegment=findSegmentByName("XINIT");
-  addToDefs("s_XINIT", segments[XINIT].start, 0);
-  addToDefs("l_XINIT", segments[XINIT]._size, 0);
-  currentSegment=findSegmentByName("XISEG");
-  addToDefs("s_XISEG", segments[XISEG].start, 0);
-  addToDefs("l_XISEG", segments[XISEG]._size, 0);
   // and the references
   for (reference=references; reference; reference=reference->next) {
     if (!(symbol=findSymbolByName(reference->name))) {
+      // this reference isn't defined after all
       fprintf (stderr, "*** %s:%d undefined symbol %s\n",
               reference->module->name, reference->lineno,
               reference->name);
+      fatalErrors++;
     } else {
       reference->address += symbol->segment->start;
       switch (reference->how) 
@@ -556,6 +550,7 @@ void relocate() {
        }
     }
   }
+  return 0;
 }
 
 void usage (char * progName, int errNo) {
@@ -565,6 +560,48 @@ void usage (char * progName, int errNo) {
   }
 }
 
+int scanLibraries(int unresolved) {
+  int resolved=0;
+  int nlp, nlf;
+  char libFiles[PATH_MAX];
+  char libFile[PATH_MAX];
+  char line[132];
+  char symName[132];
+  FILE *lf, *lfs;
+  
+  for (nlp=0; nlp<nlibPaths; nlp++) {
+    for (nlf=0; nlf<nlibFiles; nlf++) {
+      sprintf (libFiles, "%s/%s.lib", libraryPaths[nlp], libraryFiles[nlf]);
+      //fprintf (stderr, "  %s\n", libFiles);
+      if ((lfs=fopen(libFiles,"r"))==NULL) {
+       continue;
+      }
+      while (fgets(line, 132, lfs)) {
+       // remove trailing \n
+       line[strlen(line)-1]='\0';
+       sprintf (libFile, "%s/%s", libraryPaths[nlp], line);
+       //fprintf (stderr, "    %s\n", libFile);
+       if ((lf=fopen(libFile,"r"))==0) {
+         continue;
+       }
+       while (fgets(line, 132, lf)) {
+         if (sscanf(line, "S %[^ ] Def", symName)==1) {
+           if (isUnresolved(symName, 1)) {
+             fprintf (stderr, "%s:%s\n", libFile, symName);
+             readModule(libFile,1);
+             if (resolved++ == unresolved) {
+               // we are done
+               return resolved;
+             }
+           }
+         }
+       }
+      }
+    }
+  }
+  return resolved;
+}
+
 int main(int argc, char **argv) {
   FILE *linkCommandsFile;
   char linkCommandsPath[PATH_MAX];
@@ -572,6 +609,7 @@ int main(int argc, char **argv) {
   struct MODULE *module;
   struct SYMBOL *symbol;
   int s;
+  int unresolved;
 
   if (argc!=2) {
     usage(argv[0], 1);
@@ -613,8 +651,6 @@ int main(int argc, char **argv) {
                           &segments[s].start)!=1) {
                  syntaxError(linkCommand);
                }
-               /* fprintf (stderr, "%s starts at 0x%04x\n", segments[s].name,
-                  segments[s].start); */
                break;
              }
            }
@@ -625,60 +661,96 @@ int main(int argc, char **argv) {
          break;
        case 'k':
          // a lib path like: "-k /usr/local/share/sdcc/lib/xa51"; one/line
-         libPaths[nlibPaths++]=strdup(&linkCommand[3]);
+         libraryPaths[nlibPaths++]=strdup(&linkCommand[3]);
          break;
        case 'l':
          // a lib file like: "-l libsdcc"; one/line
-         libFiles[nlibFiles++]=strdup(&linkCommand[3]);
+         libraryFiles[nlibFiles++]=strdup(&linkCommand[3]);
          break;
        default:
          syntaxError(linkCommand);
        }
     } else {
       // not a switch, must be an inputfile; one/line
-      readModule(linkCommand);
+      readModule(linkCommand, 0);
       // the first one defines the output name
       if (!outFileName[0]) {
        strncpy(outFileName, linkCommand,
                strlen(linkCommand)-4);
+       sprintf(mapFileName, "%s.map", outFileName);
        strcat(outFileName, ".hex");
+       if ((mapOut=fopen(mapFileName, "w"))==NULL) {
+         perror(mapFileName);
+       }
+      }
+    }
+  }
+
+  // add the segment symbols
+  currentSegment=findSegmentByName("XINIT");
+  addToDefs("s_XINIT", segments[XINIT].start, 0);
+  addToDefs("l_XINIT", segments[XINIT]._size, 0);
+  currentSegment=findSegmentByName("XISEG");
+  addToDefs("s_XISEG", segments[XISEG].start, 0);
+  addToDefs("l_XISEG", segments[XISEG]._size, 0);
+
+  // mark the resolved references
+  resolve();
+
+  // now do something :) EXTREMELY SLOW AND INEFFICIENT
+  while ((unresolved=relocate())) {
+    if (!scanLibraries(unresolved)) {
+      struct REFERENCE *reference;
+      for (reference=references; reference; reference=reference->next) {
+       if (!reference->resolved) {
+         fprintf (stderr, "*** unresolved symbol %s in %s:%d\n",
+                  reference->name, reference->module->name,
+                  reference->lineno);
+         fatalErrors++;
+       }
       }
+      break;
     }
   }
 
-  relocate();
+  if (unresolved==0) {
+    writeModule(outFileName);
+  }
 
   // the modules
+  fprintf (mapOut, "Modules:\n");
   for (module=modules; module; module=module->next) {
-    fprintf (stderr, "%s: ", module->name);
+    fprintf (mapOut, "\t%s\n", module->name);
     for (s=0; s<MAX_SEGMENTS; s++) {
       if (module->size[s]) {
-       fprintf (stderr, "%s:0x%04x-0x%04x ", segments[s].name,
+       fprintf (mapOut, "\t\t%s:0x%04x-0x%04x\n", segments[s].name,
                 module->offset[s], module->offset[s]+module->size[s]);
       }
     }
-    fprintf (stderr, "\n");
-  }
-
-  // the symbols
-  for (symbol=symbols; symbol; symbol=symbol->next) {
-    fprintf (stderr, "%s %s %s0x%04x %s\n", symbol->name, 
-            symbol->segment->name,
-            symbol->absolute ? "= " : "",
-            symbol->address, symbol->module->name);
   }
 
   // the segments
+  fprintf (mapOut, "\nSegments:\n");
   for (s=1; s<MAX_SEGMENTS; s++) {
     if (segments[s]._size) {
-      fprintf (stderr, "%s start 0x%04x size 0x%04x %d symbols\n",
+      fprintf (mapOut, "\t%s start 0x%04x size 0x%04x %d symbols\n",
               segments[s].name, segments[s].start,
               segments[s]._size, 
               segments[s].hasSymbols);
     }
   }
 
+  // the symbols
+  fprintf (mapOut, "\nSymbols:\n");
+  for (symbol=symbols; symbol; symbol=symbol->next) {
+    fprintf (mapOut, "%s\t%s %s0x%04x %s\n", symbol->name, 
+            symbol->segment->name,
+            symbol->absolute ? "= " : "",
+            symbol->address, symbol->module->name);
+  }
+
   writeModule(outFileName);
+  fclose(mapOut);
   return fatalErrors? 1 : 0;
 }