Strange HiTech's LINK anomaly

79 views

Skip to first unread message

ladislau szilagyi

unread,

May 9, 2023, 9:51:24 AM5/9/23

to RC2014-Z80

Hi,

I noticed a strange LINK behavior, related to how it handles the DATA program section.

It affected me in an unexpected way, while working to adapt the HiTech's C compiler's toolset to Bill Shen's Z80ALL.

Because the Z80ALL hardware configuration ( 4 x 32KB RAM segments, the fixed 32KB segment being loaded at 8000H, the other 3 selectable 32KB segments at 0H ), I needed to have my "memory allocator" code located above 8000H, so I used some buffers placed in the DATA segment to "force" the linker to "move" higher the segment placed after DATA, which contained the "memory allocator" code.

After some spectacular crashes, in desperation I took a closer look on the COM file and I found that my "memory allocator" was simply "missing", not being included in the file.

I looked at the memory map file produced by the LINK, it was OK.

But the .COM file was "smaller" than expected... strange!

So I made same basic tests:

I used a simple assembly source file, including TEXT, DATA and BSS segments.

As a precaution, I used the "old" original HiTech's ZAS.COM to assemble-it...

(at first, I suspected my Z80AS to build wrong .OBJ files, but my suspicion proved to be wrong)

-------------------------

I>type t.as
psect text
start:
ld sp,stack
ld hl,info
psect data
buf: defs 10h
info: defm 'DATA'
psect bss
defs 40h
stack:
end start

I>type t.sub
oldzas t.as
xsub
link
-mt.map -ptext=100h,data,bss -c100h -ot.com t.obj
type t.map
dumpx t.com

I>submit t

I>oldzas t.as

I>xsub

I>link
link> -mt.map -ptext=100h,data,bss -c100h -ot.com t.obj

(xsub active)
I>type t.map
Machine type is Z80

t.obj text 100 6 data 106 14
bss 11A 40

TOTAL Name Link Load Length
(abs) 0 0 0
text 100 100 6
data 106 106 14
bss 11A 11A 40

Symbol Table

__Hbss bss 015A __Hdata data 011A __Htext text 0106 __Lbss bss 011A
__Ldata data 0106 __Ltext text 0100

I>dumpx t.com
0000 : 31 5A 01 21 16 01 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : 1Z.!............
0010 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 44 41 54 41 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ......DATA......
0020 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0030 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0040 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0050 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0060 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0070 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................

(xsub active)
I>
-----

The T.COM looks fine.

Now, let's edit T.AS, to change only:
buf: defs 100h

(buffer was increased to 100H)
-----
I>type t.as
psect text
start:
ld sp,stack
ld hl,info
psect data
buf: defs 100h
info: defm 'DATA'
psect bss
defs 40h
stack:
end start

I>submit t

I>oldzas t.as

I>xsub

I>link
link> -mt.map -ptext=100h,data,bss -c100h -ot.com t.obj

(xsub active)
I>type t.map
Machine type is Z80

t.obj text 100 6 data 106 104
bss 20A 40

TOTAL Name Link Load Length
(abs) 0 0 0
text 100 100 6
data 106 106 104
bss 20A 20A 40

Symbol Table

__Hbss bss 024A __Hdata data 020A __Htext text 0106 __Lbss bss 020A
__Ldata data 0106 __Ltext text 0100

I>dumpx t.com
0000 : 31 4A 02 21 06 02 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : 1J.!............
0010 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0020 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0030 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0040 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0050 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0060 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0070 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0080 : 61 72 74 0D 0A 0D 0A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : art.............
0090 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00A0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00B0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00C0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00D0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00E0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00F0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0100 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 44 41 54 41 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ......DATA......
0110 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0120 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0130 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0140 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0150 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0160 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0170 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................

(xsub active)
I>
-----

The T.COM is still OK.

Edit again T.AS, change only:
buf: defs 1000h

(we increased the buffer to 1000H)

-----
I>type t.as
psect text
start:
ld sp,stack
ld hl,info
psect data
buf: defs 1000h
info: defm 'DATA'
psect bss
defs 40h
stack:
end start

I>submit t

I>oldzas t.as

I>xsub

I>link
link> -mt.map -ptext=100h,data,bss -c100h -ot.com t.obj

(xsub active)
I>type t.map
Machine type is Z80

t.obj text 100 6 data 106 1004
bss 110A 40

TOTAL Name Link Load Length
(abs) 0 0 0
text 100 100 6
data 106 106 1004
bss 110A 110A 40

Symbol Table

__Hbss bss 114A __Hdata data 110A __Htext text 0106 __Lbss bss 110A
__Ldata data 0106 __Ltext text 0100

I>dumpx t.com
0000 : 31 4A 11 21 06 11 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : 1J.!............
0010 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0020 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0030 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0040 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0050 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0060 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0070 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0080 : 61 72 74 0D 0A 0D 0A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : art.............
0090 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00A0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00B0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00C0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00D0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00E0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
00F0 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0100 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 44 41 54 41 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ......DATA......
0110 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0120 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0130 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0140 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0150 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0160 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0170 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
0180 : (GARBAGE)
........................................................
07F0 : (GARBAGE)

(xsub active)
I>

--------

SURPRISE!

Although the MAP file seems OK, the COM file is NOT OK, it has the size of just 0800H!

It should have been larger than 1000H (the buffer only is 1000H bytes wide...) !!!

So, when the section DATA contains large buffers defined using DEFS, the LINK does not include the whole DATA segment into the .COM file, truncating-it (it seems to 2KB).

I solved the problem replacing

DEFS 1000H

with

REPT 1000H

DEFB 0

ENDM

...and, of course, using Z80AS instead of ZAS...

Example:

---------------------

I>type t.as
psect text
start:
ld sp,stack
ld hl,info
psect data
buf: rept 1000h
defb 0
endm
info: defm 'DATA'
psect bss
defs 40h
stack:
end start

I>submit t

I>z80as t.as
Z80AS Macro-Assembler V4.8

Errors: 0
Finished.

I>xsub

I>link
link> -mt.map -ptext=100h,data,bss -c100h -ot.com t.obj

(xsub active)
I>type t.map
Machine type is Z80

t.obj text 100 6 data 106 1004
bss 110A 40

TOTAL Name Link Load Length
(abs) 0 0 0
text 100 100 6
data 106 106 1004
bss 110A 110A 40

Symbol Table

__Hbss bss 114A __Hdata data 110A __Htext text 0106 __Lbss bss 110A
__Ldata data 0106 __Ltext text 0100

I>dumpx t.com
0000 : 31 4A 11 21 06 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 : 1J.!............
0010 : 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 : ................
...........
0FF0 : 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 : ................
1000 : 00 00 00 00 00 00 44 41 54 41 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ......DATA......
1010 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
1020 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
1030 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
1040 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
1050 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
1060 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................
1070 : 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A 1A : ................

(xsub active)
I>

Now, the T.COM is OK!

------------------------

Be aware of this annoying issue, it could cause you serious trouble!

Ladislau

Fred Weigel

unread,

May 10, 2023, 11:09:33 AM5/10/23

to RC2014-Z80

Ladislau

This is very interesting. A defs 1000h will not work with my obj2mac.c tool either. The data comes first, and this is followed by relocation and fixup. The linker is structured such that

a fixed buffer is retained, and NOWHERE is there an indication of how large this should be. Based on compiling a bunch of C code, and processing the run-time library, I decided that HiTech never uses more than 500 bytes or so. So, obj2mac uses 1024 as the size of the relocation buffer. Which is nowhere close to 4096 bytes! So, you can probably use 4 repeats of defs 200h and have that work as well. (just a guess). But I will update the buffer size to 2000h (8192 decimal) in obj2mac.c (and test). You can look at the source for objtomac at

https://github.com/ratboy666/mtrel

The path is: HiTech C -> obj, obj -> mac, mac -> rel and then use the Microsoft linker (or plink II). obj2mac.c is just my interpretation of obj files (reverse engineer the format -- I did NOT dis-assemble or de-compile LINK.COM for this). You can also fine as2nac,cm which is a very crube as -> mac converter. It *only* works for HiTech C generated as files, and specifically I used it to convert the HiTech run-time library to rel format. Given some issues in HiTech C, I abandoned that and tackled the obj format directly. Use whatever you want -- this is MIT licensed (and all source is included, of course).

Reply all

Reply to author

Forward

0 new messages