ARM芯片学习(S5PV210开发)——代码重定位

发布者:光速思考最新更新时间:2022-08-02 来源: csdn关键字:ARM芯片  代码重定位 手机看文章 扫描二维码
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什么是代码重定位

代码重定位就是代码的复制或者说搬移,把在A地址存放的代码复制一份到B地址,至于A、B地址,程序员是事先知道的,可以通过芯片的数据手册查询得知。并且由于某些条件的限制,有时候不能直接将代码下载到B地址,只能先下载到A地址,然后运行代码,将代码复制到B地址接着运行。


为什么要代码重定位

重定位不是为了优化性能,而是由于硬件的限制,不得不进行重定位。试想一下,我们拿到一台设备,只要上电就可以运行代码,那代码必定要先保存在设备的存储介质中,并且是掉电不丢失的存储介质,具有掉电不丢失性质的存储介质有磁盘、flash等,但是这些都不能用作内存,内存都是RAM。这就矛盾了,内存是掉电丢失,必然不能用于存储代码,但是代码又必须在内存里运行。所以就只能先把代码下载到磁盘、flash等掉电不丢失的存储介质中,在启动后通过重定位将代码重定位到内存中。


代码重定位的相关概念

芯片的启动过程、位置有关码和位置无关码、链接地址和下载地址、链接脚本、程序段的概念、ldr和adr加载标号地址时的区别。

1.对SOC启动过程不熟悉的可以参考博客《S5PV210的启动过程详解》。

2.位置有关码和位置无关码可以参考博客《位置有关码和位置无关码》。

3.链接地址和下载地址可以参考博客《嵌入式开发中的链接地址、运行地址、加载地址、存储地址、实际运行地址的区别》。

4.ldr和adr加载标号地址时的区别可以参考博客《ARM伪指令常用知识点讲解》。


重定位步骤:

1.重定位的思路

在编译链接程序时,通过链接脚本指定链接地址,当下载地址和链接地址不相等时就要代码重定位。重定位思路就是通过先执行一段位置无关码,将代码复制一份到链接地址处,接着执行后续代码。


2.链接脚本

SECTIONS

{

. = 0xd0024000;

.text : {

start.o

* (.text)

}

   

.data : {

* (.data)

}

bss_start = .; 

.bss : {

* (.bss)

}

bss_end  = .;

}


汇编代码

/*

 * 文件名: led.s

 * 作者: 朱老师

 * 描述: 演示重定位(在SRAM内部重定位)

 */

 

#define WTCON 0xE2700000

#define SVC_STACK 0xd0037d80


.global _start // 把_start链接属性改为外部,这样其他文件就可以看见_start了

_start:

// 第1步:关看门狗(向WTCON的bit5写入0即可)

ldr r0, =WTCON

ldr r1, =0x0

str r1, [r0]

// 第2步:设置SVC栈

ldr sp, =SVC_STACK

// 第3步:开/关icache

mrc p15,0,r0,c1,c0,0; // 读出cp15的c1到r0中

//bic r0, r0, #(1<<12) // bit12 置0  关icache

orr r0, r0, #(1<<12) // bit12 置1  开icache

mcr p15,0,r0,c1,c0,0;

// 第4步:重定位

// adr指令用于加载_start当前运行地址

adr r0, _start  // adr加载时就叫短加载

// ldr指令用于加载_start的链接地址:0xd0024000

ldr r1, =_start // ldr加载时如果目标寄存器是pc就叫长跳转,如果目标寄存器是r1等就叫长加载

// bss段的起始地址

ldr r2, =bss_start // 就是我们重定位代码的结束地址,重定位只需重定位代码段和数据段即可

cmp r0, r1 // 比较_start的运行时地址和链接地址是否相等

beq clean_bss // 如果相等说明不需要重定位,所以跳过copy_loop,直接到clean_bss

// 如果不相等说明需要重定位,那么直接执行下面的copy_loop进行重定位

// 重定位完成后继续执行clean_bss。


// 用汇编来实现的一个while循环

copy_loop:

ldr r3, [r0], #4    // 源

str r3, [r1], #4 // 目的   这两句代码就完成了4个字节内容的拷贝

cmp r1, r2 // r1和r2都是用ldr加载的,都是链接地址,所以r1不断+4总能等于r2

bne copy_loop


// 清bss段,其实就是在链接地址处把bss段全部清零

clean_bss:

ldr r0, =bss_start

ldr r1, =bss_end

cmp r0, r1 // 如果r0等于r1,说明bss段为空,直接下去

beq run_on_dram // 清除bss完之后的地址

mov r2, #0

clear_loop:

str r2, [r0], #4 // 先将r2中的值放入r0所指向的内存地址(r0中的值作为内存地址),

cmp r0, r1 // 然后r0 = r0 + 4

bne clear_loop


run_on_dram:

// 长跳转到led_blink开始第二阶段

ldr pc, =led_blink // ldr指令实现长跳转

// 从这里之后就可以开始调用C程序了

//bl led_blink // bl指令实现短跳转

// 汇编最后的这个死循环不能丢

b .

关键字:ARM芯片  代码重定位 引用地址:ARM芯片学习(S5PV210开发)——代码重定位

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