1-10 C语言环境初始化与建立

详细的实验代码可参看：

https://github.com/elvinsys/arm_tq2440/blob/master/1_uboot/1-10.c_start/start.S

https://github.com/elvinsys/arm_tq2440/blob/master/1_uboot/1-10.c_start/main.c

一、  堆栈初始化

    1.  栈，是一种具有“后进先出”性质的数据组织方式

         栈底，第一个进栈的数据所处的位置

         栈顶，最后一个进栈的数据所处的位置

         SP，堆栈指针

    2.  满栈，SP总是指向压入堆栈的数据

         空栈，SP总是指向下一个将要放入数据的空位置

         （而ARM采用的是满栈的形式）

    3.  随着数据的入栈，SP的移动方向分为：

          升栈，SP从低地址->高地址移动

          降栈，SP从高地址->低地址移动

          （而ARM采用的是降栈的形式）

    4.  栈帧，函数所使用的那部分栈，所有函数的栈帧串起来组成一个完整的栈，栈帧的两个边界分别是有fp（r11），sp（r13）组成的

    5.  栈的作用

          我们进行反汇编，分析汇编代码后，可总结为以下三点：保存局部变量，传递参数，保存寄存器的值

    6.  栈的初始化的具体实验代码为：

init_stack:
ldr sp, =0x34000000
mov pc, lr

二、  BSS段初始化

    1.  BSS段的作用：是保存未初始化的全局变量

    2.  为了防止未定义变量取任意值，需要把bss段清零

    3.  具体实验代码为：

clean_bss:
ldr r0, =bss_start
ldr r1, =bss_end
cmp r0, r1
moveq pc, lr

clean_loop:
mov r2, #0
str r2, [r0], #4
cmp r0, r1
bne clean_loop
mov pc, lr

三、  从汇编到C语言

    1.  经过上面对堆栈和bss段初始化后，C语言的基本环境已准备好，用于相对跳转的指令有B、BL，绝对跳转的指令有LDR

    2.  实现的方法是在start.S的末尾，加入跳转指令，然后在文件夹中另外创建一个main.c文件已实现汇编到C的转换

    3.  实验代码：

        3.1  在start.S中的reset的末尾加入

ldr pc, =gboot_main

        3.2  另外touch一个main.c，main.c中插入如下代码：

#define pGPBCON (volatile unsigned long *)0x56000010
#define pGPBDAT (volatile unsigned long *)0x56000014

int gboot_main()
{
*pGPBCON = 0x1540;
*pGPBDAT = 0x75f;
return 0;
}

四、  关于C语言与汇编语言混合编程

    1.  汇编语言相比起C语言来说，执行效率高，但编写方法繁琐，而C语言可读性强，移植性较汇编要好。而混合编程后，有执行效率高，以及可直接控制处理器等特点。

    2.  混合编程的类型包括三种

        2.1  汇编语言调用C语言函数：可直接   ldr pc， =函数名

        2.2  C语言调用汇编函数

        2.3  C语言内嵌汇编代码

    3.  实现的方式

        3.1  第一种实现形式，可现在汇编文件中，把 light_led声明为全局变量，在全局变量下填入汇编代码，然后再C语言中直接调用该全局变量，就能执行汇编代码了

.global light_led
light_led:
ldr r0, =pGPBCON
ldr r1, =0x15400
str r1, [r0]

        ................................

        3.2  在C语言中嵌入汇编代码，代码范例如下：

#define pGPBCON 0x56000010
#define pGPBDAT 0x56000014


int gboot_main()
{
__asm__(
"ldr r1, =0x15400\n"
"str r1, [%0]\n"
"ldr r1, =0x75f\n"
"str r1, [%1]\n"
:
:"r"(pGPBCON), "r"(pGPBDAT)
:"r1"
);

return 0;
}