README

2048_Byte_FPC

Dieses Repository enthält eine stark abgespeckte Free-Pascal-Codebasis, die demonstriert, wie sich eine Win64-Anwendung mit einem sehr kleinen Footprint bauen lässt. Das Projekt liefert vor allem eine Lern- und Experimentierumgebung, um den Systemstart von Pascal-Programmen, die Generierung der Standardlaufzeitbibliothek (RTL) und das Zusammenspiel mit Assembler-Code nachzuvollziehen.

Grober Aufbau

src/
????????? build.bat          # Build-Skript f??r Windows
????????? system.pas         # Minimalimplementierung der System-Unit
????????? sysinit.pas        # Einstiegspunkt, ruft `PascalMain`
????????? objpas.pas         # Platzhalter f??r Objekt-Pascal-Kompatibilit??t
????????? fpintres.pas       # Platzhalter f??r Ressourcen-Unit
????????? sources/           # Quelltexte der einzelnen Teilkomponenten
???   ????????? fpc-rtl/       # RTL-Erweiterungen (Pascal)
???   ????????? fpc-sys/       # systemnahe Dateien (Assembler)
???   ????????? fpc-test/      # Beispielprogramm(e)
????????? tests/             # Linker-Skripte und Zwischenartefakte

Das Herzstück bildet system.pas. Hier werden elementare Typen und Strukturen der Free-Pascal-Laufzeit definiert – beispielsweise GUIDs, Exceptions und interne Record-Typen. Die Datei ist absichtlich minimal gehalten, damit das Projekt auf rund 2 KB anwächst.

sysinit.pas stellt den Einstiegspunkt bereit: Die Entry-Prozedur besitzt das Alias _mainCRTStartup und ruft direkt PascalMain. Dadurch lässt sich der herkömmliche C- Runtime-Startcode umgehen und Speicher sparen.

Wichtige Dateien und Aufgabenbereiche

• Build-Skript (src/build.bat) – automatisiert den kompletten Build. Das Skript ruft den Cross-Compiler (ppcrossX64.exe), erzeugt die Start-Routine fpcinit.o aus dem Assembler und linkt anschließend ein Testprogramm inklusive eigener Linker-Konfiguration.
• Systemnahe Assembler-Datei (src/sources/fpc-sys/fpcinit.asm) – enthält die leere Routine fpc_initializeunits. Sie wird vom Pascal-Code importiert, kann aber später um Initialisierungsschritte erweitert werden.
• RTL-Helfer (src/sources/fpc-rtl/RTL.utils.pas) – Beispiel-Unit, die zeigt, wie zusätzliche Pascal-Einheiten eingebunden werden können.
• Testprogramm (src/sources/fpc-test/test1.pas) – minimale Anwendung, die lediglich die test-Prozedur der RTL-Helfer-Unit aufruft. Das Programm demonstriert, wie Units zusammenspielen und über Direktiven ({$L fpcinit.o}) Assemblerobjekte einbinden.
• Linker-Skript (src/tests/test1.ld) – beschreibt den Aufbau der Win64-Peat-Executable. Die Sektionen (.text, .data, .rdata, …) werden damit exakt so angeordnet, dass das finale Binary die Zielgröße erreicht.

Lernschwerpunkte für Einsteiger:innen

1. Pascal-Units verstehen: Lies system.pas, um zu sehen, welche Basis-Typen für eine Pascal-Laufzeit nötig sind. Viele Deklarationen sind stark vereinfacht, was dir den Einstieg erleichtert.
2. Direktiven und Build-Flags nutzen: Die Compiler-Optionen im Batch-Skript zeigen, wie man Free Pascal gezielt konfiguriert (-Mdelphi, -Anasmwin64, -XMmainCRTstartup, …) und damit Ein- und Ausgabedateien steuert.
3. Assembler-Integration: test1.pas bindet mit {$L fpcinit.o} die von NASM erzeugte Objektdatei ein. In Kombination mit fpcinit.asm kannst du Schritt für Schritt eigene Startprozeduren hinzufügen.
4. Linker-Layouts lesen: Durch das Linker-Skript siehst du, wie Windows-PE-Executable aufgebaut ist. Das Verständnis der Sektionen hilft beim Optimieren von Größe und Struktur.

Wenn du experimentieren möchtest, bietet sich folgender Lernpfad an:

1. Baue das Projekt unter Windows mithilfe von build.bat nach und beobachte die erzeugten Artefakte im Ordner src/tests/units.
2. Erweitere RTL.utils.pas um eigene Funktionen und rufe sie aus test1.pas auf, um den Zusammenhang zwischen Units zu festigen.
3. Ergänze fpcinit.asm um Initialisierungscode (z. B. das Setzen globaler Variablen) und prüfe, wie sich Änderungen auf den Programmstart auswirken.

Mit dieser Struktur lernst du Schritt für Schritt, wie der Free-Pascal-Compiler aufgebaut ist und wie sich ein minimales Win64-Programm zusammensetzt.