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ARM映像文件 he 編譯器自動(dòng)生成的啟動(dòng)函數(shù)

作者： 時(shí)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(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。
可以參考下面的pdf:ARM映像文件及執(zhí)行機(jī)理
part1 part3
映像文件的組成
ARM映像文件是一個(gè)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(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，一般來說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，它們在被搬到sdram里工作所處的地址空間就是運(yùn)行域。
ARM映像文件一開始總是存儲(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(shí)RW包括ZI區(qū)域。
什么是RO段、RW段和ZI段
一個(gè)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?yàn)閆I數(shù)據(jù)都是0，沒必要包含，只要程序運(yùn)行之前將ZI數(shù)據(jù)所在的區(qū)域一律清零即可。包含進(jìn)去反而浪費(fèi)存儲(chǔ)空間。
Q：為什么Image中必須包含RO和RW？
A：因?yàn)镽O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(diǎn)可以知道，燒錄到ROM中的image文件與實(shí)際運(yùn)行時(shí)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(dá)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的。
實(shí)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?yàn)镽W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?yàn)閆I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(yùn)行的最初階段，RO中的指令完成了這兩項(xiàng)工作后C程序才能正常訪問變量。否則只能運(yùn)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(gè)字符常量。因此按照我們之前說的，他們之間應(yīng)該只會(huì)在RO數(shù)據(jù)中相差一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)程序，他們之間只相差一個(gè)“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(gè)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(shí)只有RW Data之間相差了1個(gè)字節(jié)，這個(gè)字節(jié)正是被初始化過的一個(gè)字符型變量“a”所引起的。
3) ZI
再看兩個(gè)程序，他們之間的差別是一個(gè)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(gè)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(gè)字節(jié)。這個(gè)字節(jié)正是未初始化的一個(gè)字符型變量“a”所引起的。
注意：如果一個(gè)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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