一般而言,一个程序包括只读的代码段和可读写的数据段。在ARM 的集成开发环境中,只读的代码段和常量被称作RO 段 (ReadOnly) ;可读写的全局变量和静态变量被称作RW 段 (ReadWrite) ;RW 段中要被初始化为零的变量被称为ZI 段 (ZeroInit) 。对于嵌入式系统而言,程序映象都是存储在Flash 存储器等一些非易失性器件中的,而在运行时,程序中的RW 段必须重新装载到可读写的RAM 中。这就涉及到程序的 加载时域 和 运行时域 。简单来说, 程序的加载时域就是指程序烧入Flash 中的状态,运行时域是指程序执行时的状态 。对于比较简单的情况,可以在ADS 集成开发环境的ARM LINKER 选项中指定RO BASE 和RW BASE ,告知连接器RO 和RW 的连接基地址。对于复杂情况,如RO 段被分成几部分并映射到存储空间的多个地方时,需要创建一个称为“ 分布装载描述文件” 的文本文件,通知连接器把程序的某一部分连接在存储器的某个地址空间。需要指出的是,分布装载描述文件中的定义要按照系统重定向后的存储器分布情况进行。在引导程序完成初始化的任务后,应该把主程序转移到RAM 中去运行,以加快系统的运行速度。
什么是arm 的映像文件, arm 映像文件其实就是可执行文件,包括bin 或hex 两种格式,可以直接烧到rom 里执行 。在axd 调试过程中,我们调试的是axf 文件,其实这也是一种映像文件,它只是在bin 文件中加了一个文件头和一些调试信息。映像文件一般由 域 组成, 域最多由三个输出段组成(RO,RW,ZI) 组成,输出段又由输入段组成 。 所谓域,指的就是整个bin 映像文件所处在的区域,它又分为加载域和运行域 。加载域就是映像文件被静态存放的工作区域, 一般来说flash 里的整个bin 文件所在的地址空间就是加载域 ,当然在程序一般都不会放在 flash 里执行,一般都会搬到SDRAM 里运行工作, 它们在被搬到SDRAM 里工作所处的地址空间就是运行域 。我们输入的代码,一般有代码部分和数据部分, 这就是所谓的输入段,经过编译后就变成了bin 文件中ro 段和rw 段,还有所谓的zi 段,这就是输出段 。对于加载域中的输出段,一般来说ro 段后面紧跟着rw 段,rw 段后面紧跟着zi 段。在运行域中这些输出段并不连续,但rw 和zi 一定是连着的。 zi 段和rw 段中的数据其实可以是rw 属性 。
| Image$$RO$$Base| |Image$$RO$$Limit| |Image$$RW$$Base| |Image$$ZI$$Base| |Image$$ZI$$Limit| 这几个变量是编译器通知的,我们在 makefile 文件中可以看到它们的值。它们指示了在运行域中各个输出段所处的地址空间| Image$$RO$$Base| 就是ro 段在运行域中的起始地址,|Image$$RO$$Limit| 是ro 段在运行域中的截止地址。其它依次类推。我们可以在linker 的output 中指定,在 simple 模式中,ro base 对应的就是| Image$$RO$$Base| ,rw base 对应的是|Image$$RW$$Base| ,由于rw 和zi 相连,|Image$$ZI$$Base| 就等于|Image$$ZI$$limit| . 其它的值都是编译器自动计算出来的。
下面是2410 启动代码的搬运部分,我给出注释
BaseOfROM DCD |Image$$RO$$Base|
TopOfROM DCD |Image$$RO$$Limit|
BaseOfBSS DCD |Image$$RW$$Base|
BaseOfZero DCD |Image$$ZI$$Base|
EndOfBSS DCD |Image$$ZI$$Limit|
adr r0, ResetEntry; ResetEntry 是复位运行时域的起始地址,在boot
nand 中一般是0
ldr r2, BaseOfROM;
cmp r0, r2
ldreq r0, TopOfROM;TopOfROM=0x30001de0,代码段地址的结束
beq InitRam
ldr r3, TopOfROM
;part 1 ,通过比较,将ro 搬到sdram 里,搬到的目的地址从 | Image$$RO$$Base| 开始,到|Image$$RO$$Limit| 结束
0
ldmia r0!, {r4-r7}
stmia r2!, {r4-r7}
cmp r2, r3
bcc %B0;
;part 2 ,搬rw 段到sdram ,目的地址从|Image$$RW$$Base| 开始,到|Image$$ZI$$Base| 结束
sub r2, r2, r3;r2=0
sub r0, r0, r2
InitRam ;carry rw to baseofBSS
ldr r2, BaseOfBSS ;TopOfROM=0x30001de0,baseofrw
ldr r3, BaseOfZero ;BaseOfZero=0x30001de0
0
cmp r2, r3
ldrcc r1, [r0], #4
strcc r1, [r2], #4
bcc %B0
;part 3 ,将sdram zi 初始化为0 ,地址从|Image$$ZI$$Base| 到|Image$$ZI$$Limit|
mov r0, #0;init 0
ldr r3, EndOfBSS;EndOfBSS=30001e40
1
cmp r2, r3
strcc r0, [r2], #4
bcc %B1
什么是arm
| Image$$RO$$Base| |Image$$RO$$Limit| |Image$$RW$$Base| |Image$$ZI$$Base| |Image$$ZI$$Limit|
下面是2410
BaseOfROM DCD |Image$$RO$$Base|
TopOfROM DCD |Image$$RO$$Limit|
BaseOfBSS DCD |Image$$RW$$Base|
BaseOfZero DCD |Image$$ZI$$Base|
EndOfBSS DCD |Image$$ZI$$Limit|
adr r0, ResetEntry;
nand
ldr r2, BaseOfROM;
cmp r0, r2
ldreq r0, TopOfROM;TopOfROM=0x30001de0,代码段地址的结束
beq InitRam
ldr r3, TopOfROM
;part 1
0
ldmia r0!, {r4-r7}
stmia r2!, {r4-r7}
cmp r2, r3
bcc %B0;
;part 2
sub r2, r2, r3;r2=0
sub r0, r0, r2
InitRam ;carry rw to baseofBSS
ldr r2, BaseOfBSS ;TopOfROM=0x30001de0,baseofrw
ldr r3, BaseOfZero ;BaseOfZero=0x30001de0
0
cmp r2, r3
ldrcc r1, [r0], #4
strcc r1, [r2], #4
bcc %B0
;part 3
mov r0, #0;init 0
ldr r3, EndOfBSS;EndOfBSS=30001e40
1
cmp r2, r3
strcc r0, [r2], #4
bcc %B1