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ARM映像文件 he 編譯器自動生成的啟動函數(shù)

作者: 時間:2016-11-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
什么是arm的映像文件
arm映像文件其實就是可執(zhí)行文件,包括bin或hex兩種格式,可以直接燒到rom里執(zhí)行。在axd調(diào)試過程中,我們調(diào)試的是axf文件,其實這也是一種映像文件,它只是在bin文件中加了一個文件頭和一些調(diào)試信息。
可以參考下面的pdf:ARM映像文件及執(zhí)行機理
part1 part3
映像文件的組成
ARM映像文件是一個層次性結(jié)構(gòu)的文件,包括了域(region),輸出段(output section)和輸入段(input section)。
所謂域,指的就是整個bin映像文件所處在的區(qū)域,它又分為加載域和運行域。
加載域就是映像文件被靜態(tài)存放的工作區(qū)域,一般來說flash里的 整個bin文件所在的地址空間就是加載域,當然在程序一般都不會放在 flash里執(zhí)行,一般都會搬到sdram里運行工作,它們在被搬到sdram里工作所處的地址空間就是運行域。
ARM映像文件一開始總是存儲在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中執(zhí)行;而RW和ZI這兩部分是必須轉(zhuǎn)移到可寫的RAM里去,其實RW包括ZI區(qū)域。
什么是RO段、RW段和ZI段
一個ARM程序包含3部分:RO,RW和ZI
RO就是ReadOnly,程序中的指令和常量
RW就是Read/Write,程序中的已初始化變量
ZI就是Zero Init,程序中的未初始化的變量
Image文件包含了RO和RW數(shù)據(jù)。
之所以Image文件不包含ZI數(shù)據(jù),是因為ZI數(shù)據(jù)都是0,沒必要包含,只要程序運行之前將ZI數(shù)據(jù)所在的區(qū)域一律清零即可。包含進去反而浪費存儲空間。
Q:為什么Image中必須包含RO和RW?
A:因為RO中的指令和常量以及RW中初始化過的變量是不能像ZI那樣“無中生有”的。
ARM程序的執(zhí)行過程
從以上兩點可以知道,燒錄到ROM中的image文件與實際運行時的ARM程序之間并不是完全一樣的。因此就有必要了解ARM程序是如何從ROM中的image到達實際運行狀態(tài)的。
實際上,RO中的指令至少應(yīng)該有這樣的功能:
1. 將RW從ROM中搬到RAM中,因為RW是變量,變量不能存在ROM中。
2. 將ZI所在的RAM區(qū)域全部清零,因為ZI區(qū)域并不在Image中,所以需要程序根據(jù)編譯器給出的ZI地址及大小來將相應(yīng)得RAM區(qū)域清零。ZI中也是變量,同理:變量不能存在ROM中
在程序運行的最初階段,RO中的指令完成了這兩項工作后C程序才能正常訪問變量。否則只能運行不含變量的代碼。
為了更直觀說明RO,RW,ZI在C中的意思,請看下面例子:
1)RO
看下面兩段程序,他們之間差了一條語句,這條語句就是聲明一個字符常量。因此按照我們之前說的,他們之間應(yīng)該只會在RO數(shù)據(jù)中相差一個字節(jié)(字符常量為1字節(jié))。
Prog1:
#include
void main(void)
{
;
}
Prog2:
#include
const char a = 5;
void main(void)
{
;
}
Prog1編譯出來后的信息如下:
===========================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
===========================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
===========================================================
Prog2編譯出來后的信息如下:
===========================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 61 0 96 0 Grand Totals
===========================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1009 ( 0.99kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1009 ( 0.99kB)
===========================================================
以上兩個程序編譯出來后的信息可以看出:
Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data兩類數(shù)據(jù)。他們的唯一區(qū)別就是Prog2的RO Data比Prog1多了1個字節(jié)。這正和之前的推測一致。
如果增加的是一條指令而不是一個常量,則結(jié)果應(yīng)該是Code數(shù)據(jù)大小有差別。
2)RW
同樣再看兩個程序,他們之間只相差一個“已初始化的變量”,按照之前所講的,已初始化的變量應(yīng)該是算在RW中的,所以兩個程序之間應(yīng)該是RW大小有區(qū)別。
Prog3:
#include
void main(void)
{
;
}
Prog4:
#include
char a = 5;
void main(void)
{
;
}
Prog3編譯出來后的信息如下:
===========================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
===========================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
===========================================================
Prog4編譯出來后的信息如下:
===========================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 1 96 0 Grand Totals
===========================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 97 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1009 ( 0.99kB)
===========================================================
可以看出Prog3和Prog4之間確實只有RW Data之間相差了1個字節(jié),這個字節(jié)正是被初始化過的一個字符型變量“a”所引起的。
3) ZI
再看兩個程序,他們之間的差別是一個未初始化的變量“a”,從之前的了解中,應(yīng)該可以推測,這兩個程序之間應(yīng)該只有ZI大小有差別。
Prog5:
#include
void main(void)
{
;
}
Prog6:
#include
char a;
void main(void)
{
;
}
Prog5編譯出來后的信息如下:
===========================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
===========================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
===========================================================
Prog6編譯出來后的信息如下:
===========================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 97 0 Grand Totals
===========================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 97 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
===========================================================
編譯的結(jié)果完全符合推測,只有ZI數(shù)據(jù)相差了1個字節(jié)。這個字節(jié)正是未初始化的一個字符型變量“a”所引起的。
注意:如果一個變量被初始化為0,則該變量的處理方法與未初始化華變量一樣放在ZI區(qū)域。

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