ARM啟動(dòng)代碼學(xué)習(xí)（一）RO和RW還有ZI代表什么？

一般而言，一個(gè)程序包括只讀的代碼段和可讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)段。在ARM的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，只讀的代碼段和常量被稱作RO段(ReadOnly)；可讀寫(xiě)的全局變量和靜態(tài)變量被稱作RW段(ReadWrite)；RW段中要被初始化為零的變量被稱為ZI段(ZeroInit)。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)而言，程序映象都是存儲(chǔ)在Flash存儲(chǔ)器等一些非易失性器件中的，而在運(yùn)行時(shí)，程序中的RW段必須重新裝載到可讀寫(xiě)的RAM中。這就涉及到程序的加載時(shí)域和運(yùn)行時(shí)域。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，程序的加載時(shí)域就是指程序燒入Flash中的狀態(tài)，運(yùn)行時(shí)域是指程序執(zhí)行時(shí)的狀態(tài)。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的情況，可以在ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的ARM LINKER選項(xiàng)中指定RO BASE和RW BASE，告知連接器RO和RW的連接基地址。對(duì)于復(fù)雜情況，如RO段被分成幾部分并映射到存儲(chǔ)空間的多個(gè)地方時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)稱為“分布裝載描述文件”的文本文件，通知連接器把程序的某一部分連接在存儲(chǔ)器的某個(gè)地址空間。需要指出的是，分布裝載描述文件中的定義要按照系統(tǒng)重定向后的存儲(chǔ)器分布情況進(jìn)行。在引導(dǎo)程序完成初始化的任務(wù)后，應(yīng)該把主程序轉(zhuǎn)移到RAM中去運(yùn)行，以加快系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

什么是arm的映像文件，arm映像文件其實(shí)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(guò)程中，我們調(diào)試的是axf文件，其實(shí)這也是一種映像文件，它只是在bin文件中加了一個(gè)文件頭和一些調(diào)試信息。映像文件一般由域組成，域最多由三個(gè)輸出段組成(RO,RW,ZI)組成，輸出段又由輸入段組成。所謂域，指的就是整個(gè)bin映像文件所處在的區(qū)域，它又分為加載域和運(yùn)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(lái)說(shuō)flash里的整個(gè)bin文件所在的地址空間就是加載域，當(dāng)然在程序一般都不會(huì)放在 flash里執(zhí)行，一般都會(huì)搬到sdram里運(yùn)行工作，它們?cè)诒话岬絪dram里工作所處的地址空間就是運(yùn)行域。我們輸入的代碼，一般有代碼部分和數(shù)據(jù)部分，這就是所謂的輸入段，經(jīng)過(guò)編譯后就變成了bin文件中ro段和rw段，還有所謂的zi段，這就是輸出段。對(duì)于加載域中的輸出段，一般來(lái)說(shuō)ro段后面緊跟著rw段，rw段后面緊跟著zi段。在運(yùn)行域中這些輸出段并不連續(xù)，但rw和zi一定是連著的。zi段和rw段中的數(shù)據(jù)其實(shí)可以是rw屬性。

| Image$$RO$$Base| |Image$$RO$$Limit|
|Image$$RW$$Base| |Image$$ZI$$Base| |Image$$ZI$$Limit|這幾個(gè)變量是編譯器通知的，我們?cè)?br />makefile文件中可以看到它們的值。它們指示了在運(yùn)行域中各個(gè)輸出段所處的地址空間，| Image$$RO$$Base| 就是ro段在運(yùn)行域中的起始地址，|Image$$RO$$Limit| 是ro段在運(yùn)行域中的截止地址，其它依次類(lèi)推。我們可以在linker的output中指定，在 simple模式中，ro base對(duì)應(yīng)的就是| Image$$RO$$Base|，rw base 對(duì)應(yīng)的是|Image$$RW$$Base|，由于rw和zi相連，|Image$$ZI$$Base| 就等于|Image$$RW$$limit|。其它的值都是編譯器自動(dòng)計(jì)算出來(lái)的。

下面是2410啟動(dòng)代碼的搬運(yùn)部分，我給出注釋:

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是復(fù)位運(yùn)行時(shí)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，代碼段地址的結(jié)束

beq InitRam

ldr r3, TopOfROM
；part 1，通過(guò)比較，將ro搬到sdram里，搬到的目的地址從
| Image$$RO$$Base| 開(kāi)始，到|Image$$RO$$Limit|結(jié)束

0

ldmia r0!, {r4-r7} ;將r0值作為地址處（ResetEntry）連續(xù)的4個(gè)32位數(shù)依次轉(zhuǎn)入r4，r5，r6，r7；同時(shí)r0增加。

stmia r2!, {r4-r7};將r4，r5，r6，r7的值依次存入|Image$$RO$$Base|地址處；同時(shí)r2增加。

cmp r2, r3

bcc ?;
；part 2，搬rw段到sdram，目的地址從|Image$$RW$$Base| 開(kāi)始，到|Image$$ZI$$Base|結(jié)束

sub r2, r2, r3;r2=0 ;上面拷貝時(shí)每次拷貝4個(gè)雙字（32位）大小，但是RO段大小不一定是4的整數(shù)倍，所以可能多拷貝了幾個(gè)雙字大小，r2-r3得到多拷貝的個(gè)數(shù)

sub r0, r0, r2 ;r0-(r2-r3)可以使r0指向在boot nand中RO的結(jié)束地址
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 ?
；part 3，將sdram zi初始化為0，地址從|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 ?
至此三個(gè)輸出段組成(RO,RW,ZI)拷貝和初始化結(jié)束。