PalmOS Wiki

This page is read only. You can view the source, but not change it. Ask your administrator if you think this is wrong.
Статья объясняет идеологию мультисегментных приложений для PalmOS с использованием GCC.

В информатике существует малоизвестный термин ABI - Application Binary Interface. Этим термином называют набор особенностей компьютерной архитектуры, которые нужно учитывать при создании приложения. ABI может накладываться процессором: направление роста стека, размер элемента данных в стеке, порядок байт в слове итд. Также ABI может накладываться операционной системой. Тогда в ABI входит способ вызова системного API, специфика использования адресного пространства и прочие нюансы. Изменения, которые вносятся в GCC для компиляции под PalmOS, нужны именно для соответствия PalmOS ABI.

Что такое приложение с точки зрения PalmOS? Приложение - это база ресурсов. Четыре ресурса из этой базы используются для исполнения программы.
Это ресурс 'code' #1, в котором собственно и хранится исполняемый код, который запускается с нулевого байта ресурса. Также из ресурса 'code' #0 берется размеры области глобальных данных. Из ресурса 'pref' #0 берется размер стека. И ресурс 'data' #0 используется для инициализации глобальных данных. Все! До всего остального содержимого базы приложения PalmOS дела нет. Подробности можно почитать здесь: http://www.linuxmafia.com/pub/palmos/development/prc-format.html

Такой способ позволяет запускать программы практически "на месте", выделяя только память под стек и глобальные переменные.

Какие ограничения накладываются на простое односегментное приложение? 
  * Размер ресурса 'code' #0 ограничен 64К. Это ограничение было у PalmOS включая версию 4 и у Хотсинка до версии 5 включительно. Условное ограничение сегмента GCC в 32К лечится заменой скрипта для линкера на text_64k.
  * Ограничение смещения у команды вызова процедуры в 32К. То есть, если сегмент больше 32К, то функция из начала не может вызвать функцию в конце сегмента. Это можно обойти путем перемещения вызываемых функций "поближе" к вызываемым или созданием функций-заглушек в середине сегмента.
  * Ограничение размера глобальных данных программы. Общий объем глобальных данных (в сумме инициализированных и неинициализированных) должен укладываться в 64К. Замечу, что константные инициализированные данные помещаются в сегмент кода.

Что усложнится при попытке добавить новый сегмент?


Самая большая проблема - межсегментный вызов процедуры. В случае одного сегмента расстояние между процедурами постоянно и код вызова не меняется после компиляции. В случае межсегментного вызова ресурсы могут располагаться в произвольных участках памяти и смещение нужно корректировать.

Замечу, что в односегментном приложении также происходит коррекция области данных. В нижележащем примере значение переменной pfn будет скорректировано. Это возможно, поскольку сегмент данных находится в динамической памяти. Копировать же все сегменты в динамическую память для коррекции неразумно и расточительно.
<code>
void foo(void){
}

void *pfn = foo;
</code>

Все (оба ;-) ) производители компиляторов для PalmOS предлагают свои поддержки мультисегментности. 

Gcc предлагает следующий способ:
  * Всем функциям приписывается атрибут с именем сегмента. Функции помещаются в соответствующие сегменты единственного получаемого ELF-файла.
  * В области глобальных переменных хранятся адреса всех сегментов
  * При вызове функции из другого семента происходит сложение смещения функции от начала сегмента к адресу сегмента из глобальной памяти

В чем ограничения такого метода:
  * Использование глобальных данных. Это обозначает, что при вызове программы без глобальных переменных, вызов функций из других сегментов попросту невозможен. При попытке вызвать произойдет обращение к несуществующей области глобалных данных и Fatal Alert неизбежен.
  * Этот способ никак не расширяет область глобальных данных.
  * Проблемы с доступом к константным данным. Константные данные могут оказаться в другом сегменте и тебовать наличия глобальных данных.
  * Неявные функции и методы класса. C++ богат на неявную генерацию неявного кода. Следует контролировать куда будет помещен код темплейтов и не инлайновых инлайнов.
Подробное описание мультисегментной архитектуры GCC здесь: http://prc-tools.sourceforge.net/doc/prc-tools_3.html


Существует альтернативный способ создания мультисегментных приложений с помощью утилиты multilink. Смотри описание здесь: http://www.djw.org/product/palm/multilink/

Multilink использует другую идею:
  * Исходные файлы компилируются как обычно. Не нужно указывать сегменты в исходном коде
  * Утилита получает на вход объектные файлы и необязательный список разбиения функций по сегментам.
  * Утилита разбивает все функции по сегментам по списку и добивает оставшиеся до указанного размера сегментов.
  * Если функция foo из сегмента segA вызывает  bar из сегмента srgB, то в segA добавляется заглушка для bar, вызывающая bar.
  * Для вычисления адреса bar используются данные, которые хранятся в feature memory. Тем самым наличие глобальных данных необязательно.
  * Полученные сегменты добавляются в программу.

У этого решения есть один большой минус - невозможен доступ к константным данным из другого сегмента.