ARM架构与编程——6.重定位的引入

基于STM32F103的重定位

一、段的概念及重定位的引入

1.1 问题引入

在串口程序中添加全局变量，把它打印出来，看看会发生什么事。

char g_Char = 'A';
const char g_Char2 = 'B';	//const修饰的常量

//main()
putchar(g_Char);
putchar(g_Char2);

打印结果：

可以看到const修饰的常量和全局变量的地址空间并不一样，且变量 g_char 的值并不能打印出来，这是为什么呢？

我们先引入STM32F103的内存资源

可以看到g_char被保存到RAM中，而g_char2则被保存到ROM中
这是为什么呢？
RAM被称为随机存取存储器，而ROM则被成为只读存储器

因为RAM是可读可写的
ROM只可读，const修饰的是常量，只读就行，所以可以放在ROM里

所以在程序烧录的时候，.bin程序被烧写到ROM里面，变量g_char2的值就存储在ROM中，此时我们使用地址就可以访问到变量B；
而变量g_char存储在RAM里面，没人对他进行初始化操作，所以它的值就是一个随机值，打印出来就会变成乱码

为什么变量g_char的值会保存在RAM中呢，此时就需要我们引入重定位的概念。
什么是重定位呢？

烧写完程序，ROM上会有代码，变量的值等，所以在调用main函数之前，应该把数据复制到内存上去，这就是重定位（重新确定位置）

重定位为数据段重定位，代码重定位

• 代码重定位

保存在ROM上的全局变量的值，在使用前要复制到内存，这就是数据段重定位。
代码直接放在ROM上运行即可，对于数据，可读可写的数据，我们需要把它从ROM上复制到RAM上去

• 数据段重定位

想把代码移动到其他位置，这就是代码重定位。

接下来引入下一个问题：
访问可读可写的全局变量前，应该给它初始化一个值，谁来初始化？

在 start.s 启动文件里进行初始化

• 段的详细解释

1.初始值放在ROM上，但是我们要去内存里访问它，所以在使用它前，我们需要把它的值从ROM上复制到内存里，像这类变量我们要把它们放在一块，这一段空间就称为可读可写的数据段.

2.像程序中的多个常量，我们也把它们放在一块，这一块空间就被成为只读数据段

3.指令本身，他们是属于代码段

4.对于初始值为0的变量，或者没有初始值的变量，假设有很多，我们需要把他们都保存到ROM上吗？
答案肯定是不用，对于这些变量，我们会把他们放在一块，这块空间就被称为BSS段，或者叫ZI段，使用前，只需把这段空间全部清零即可，相应的变量的值也就清零了

1.2 段的概念

代码段、只读数据段、可读可写的数据段、BSS段。

char g_Char = 'A';           // 可读可写，不能放在ROM上，应该放在RAM里
const char g_Char2 = 'B';    // 只读变量，可以放在ROM上
int g_A = 0;   // 初始值为0，干嘛浪费空间保存在ROM上？没必要
int g_B;       // 没有初始化，干嘛浪费空间保存在ROM上？没必要	放在BSS段上或者ZI段上

所以，程序分为这几个段：

• 代码段(RO-CODE)：就是程序本身，不会被修改
• 可读可写的数据段(RW-DATA)：有初始值的全局变量、静态变量，需要从ROM