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ARM Linker的使用——應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境的初始化

作者: 時(shí)間:2016-11-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
一般的可執(zhí)行程序都包括代碼段、數(shù)據(jù)段。也可以簡(jiǎn)單的看作由兩部分組成:RO段和RW段。RO段一般包括代碼段和一些常量,在運(yùn)行的時(shí)候是只讀的。而RW段包括一些全局變量和靜態(tài)變量,在運(yùn)行的時(shí)候是可以改變的(讀寫)。如果有部分全局變量被初始化為零,則RW段里還包括了ZI段。
RO: Read Only 代碼段
RW: Read Write 已初始化的全局變量
ZI: Zero Init 未初始化的全局變量

因?yàn)镽O段是只讀的,在運(yùn)行的時(shí)候不可以改變,所以,在運(yùn)行的時(shí)候,RO段可以駐留在Flash里(當(dāng)然也可以在SDRAM或者SRAM里了)。而RW段是可以讀寫的,所以,在運(yùn)行的時(shí)候必須被裝載到SDRAM或者SRAM里。
在用ADS編譯的時(shí)候,是需要設(shè)置RO BASE 和RW BASE的,用過(guò)ADS的應(yīng)該都清楚這點(diǎn)。通過(guò)RO BASE 和RW BASE的設(shè)置,告訴鏈接器(linker)該程序的起始運(yùn)行地址(RO BASE)和 RW段的地址 (RW BASE)。如果一個(gè)程序只有RO段,沒(méi)有RW段,那么這個(gè)程序可以完全在Flash里運(yùn)行,不需要用到SDRAM 或者 SRAM。如果包括RW段和RO段,那么該程序的RW段必須在被訪問(wèn)以前被拷貝到SDRAM 或者SRAM里去,以保證程序可以正確運(yùn)行。下面這個(gè)圖說(shuō)明了一個(gè)程序執(zhí)行前(load view)和執(zhí)行時(shí)(execute view)的狀態(tài)。從圖中可以看到,整個(gè)程序在執(zhí)行前始放在ROM里的,在執(zhí)行的時(shí)候,RW段被拷貝到了RAM里的合適位置去。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/319018.htm

  程序一開始總是存儲(chǔ)在ROM/Flash里面的,其RO部分既可以在ROM/Flash里面執(zhí)行,也可以轉(zhuǎn)移到速度更快的RAM中去;而RW和ZI這兩部分是必須轉(zhuǎn)移到可寫的RAM里去。所謂應(yīng)用程序執(zhí)行環(huán)境的初始化,就是完成必要的從ROM到RAM的數(shù)據(jù)傳輸和內(nèi)容清零。

  不同的工具鏈會(huì)提供一些不同的機(jī)制和方法幫助用戶完成這一步操作,主要是跟鏈接器(Linker)相關(guān)。下面是在ARM開發(fā)工具環(huán)境ADS下,一種常用存儲(chǔ)器模型的直接實(shí)現(xiàn):

  

LDR r0, = |Image$$RO$$Limit| ;得到RO段末的下一字節(jié)的地址 ,ROM中的RW的開始地址
  LDR r1, = |Image$$RW$$Base| ;得到RAM中的RW段的初始地址
  LDR r3, = |Image$$ZI$$Base| ;全局變量的初始地址
  CMP r0, r1 ;
  BEQ LOOP1
LOOP0
  CMP r1, r3 ;是否到RAM中的RW段的末地址,如果沒(méi)到,則一直將ROM(FLASH變 量與數(shù)據(jù)段拷貝到RAM中
  LDRCC r2, [r0], #4;[R0]=[R1]
  STRCC r2, [r1], #4 ;
  BCC LOOP0
LOOP1
  LDR r1, = |Image$$ZI$$Limit| ; LOOP1與LOOP2執(zhí)行將ZI初始化為0
  MOV r2, #0
LOOP2
  CMP r3, r1
  STRCC r2, [r3], #4 ;
  BCC LOOP2

在ADS里,有一些預(yù)先定義了的變量可以用(linker defined symbol)。在下面的實(shí)現(xiàn)里,用到了幾個(gè)預(yù)定義的變量:
Image$$RO$$Base 該變量指定了RO段的 BASE
Image$$RO$$Limit 該變量指定了RO段的 Limit
Image$$RW$$Base 該變量指定了RW段的 BASE
Image$$RW$$Limit 該變量指定了RW段的 Limit
Image$$ZI$$Base 該變量指定了ZI段的 BASE
Image$$ZI$$Limit 該變量指定了ZI段的 Limit
注:具體可以參考ADS Linker Guide
Image$$RO$$Limit 減 Image$$RO$$Base 等于RO段的大小
Image$$RW$$Limit 減 Image$$RW$$Base 等于RW段的大小
Image$$ZI$$Limit 減 Image$$ZI$$Base 等于ZI段的大小
(Image$$RO$$Limit 減 Image$$RO$$Base)
+ (Image$$RW$$Limit 減 Image$$RW$$Base)
= 等于整個(gè)程序的大小
注:ZI段始包括在RW段里面的。



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