s3c2440裸机-代码重定位(1.重定位的引入,为什么要代码重定位)

1.重定位的引入（为什么要代码重定位）

我们知道s3c2440的cpu从0地址开始取指令执行，当从nor启动时,0地址对应nor,nor可以像内存一样读，但不能像内存一样写。我们能够从nor上取指令执行。

例子1：当nand启动的时候，我们nand中的前4K指令会变自动加载到sram中去，这时的0地址对应sram。

那么我们的程序如果大于4K,要从nand启动，sram只拷贝了nand中的前4K代码，那么如何解决这个问题呢？

那么就需要重定位代码到sdram中去，sdram的容量较大，又可以直接被cpu访问。

例子2：我们知道，程序含有：

代码段（.text）

数据段(.data):存放初始值不为0的全局变量/静态变量

rodata段(.rodata)：const修饰的全局变量或静态变量

bss段(.bss)：存放初始值为0或者未初始化的全局变量/静态变量

commen段(.commen):注释

假设有如下代码编译成一个bin文件。

#include "s3c2440_soc.h"

#include "uart.h"

#include "init.h"

int g_Char = 'A'; //.data

int g_CharB = 'B'; //.data

int g_CharC = 'C'; //.data

int g_CharD = 'D'; //.data

const int g_roval = 'C'; //.rodata

int g_A = 0; //bss

int g_B; //bss

int main(void)

{

uart0_init();

while (1)

{

putchar(g_Char);

g_Char++;         /* nor启动时, 此代码无效，由于nor启动，nor上不可写 */

delay(1000000);

}

return 0;

}

我们把它分别烧录到nand和nor看看有什么不一样？

1.烧录到nor: 我们发现程序一直输出‘AAAAAAA’。

2.烧录到nand: 我们发现程序无任何输出。

我们发现nor启动时, 对g_Char++无效,nand启动程序无任何输出，为什么呢？

我们对程序反汇编看看：

我们发现程序的.text段是从0地址开始的，那么cpu从0地址取指令进行译码、执行。

当从nor启动时，0地址对应nor;当从nand启动时，0地址对应sram，所以无论从nand还是从nor启动cpu都能取指令执行。

但是，我们在来看下.data段，发现.data段的起始地址是0x8474(即g_Char变量的地址为0x8474）。

那么：

1）当把程序烧录进nor, .data段在nor上的某一段区域,由于nor能像内存一样读，

但不能像内存一样直接写，所以对 'g_Char'修改无效。

2）当把程序烧录进nand, .data段在nand的某一区域，nand启动时硬件会自动把nand上的前4K数据copy到SRAM,然后cpu从sram取指令执行。但是.data段的起始地址0x8474>0x1000，超过了4K,cpu没法把.data段也copy到SRAM,所以当访问'g_Char'时，发生了异常（abt数据访问终止，这个异常后面我会在“异常与中断”里面专门讲解）。

那我们再仔细看看反汇编，发现.rodata段和.text段是连续的,但是.rodata段和.data段中间有一段"空洞"。用图形表示更形象，bin文件的内容分布如下所示：

那么我们怎么去掉空洞，让.data段了紧接着.rodata段呢？

用链接脚本(这个下节会讲)，但现在直接在编译的时候用 "-Tdata 0x800"，这样指定.data段基地址为0x800,这样nand启动时.data就能自动copy到SRAM了。再看下反汇编的.data段:

这时我们烧录程序到nand，从nand启动，发现能输出‘ABCDEFG’...

有人说为什么不吧.data段指向到sdram呢，这样不就能对对全局变量写了？

我做了这个尝试，编译时用"-Tdata 0x30000000", 发现编译出来的bin文件有800多M,为什么有这么大呢？由于我们指定.data段存放在0x30000000(sdram的基地址)，这时bin文件的内部结构如下所示：

这个时候根本无法烧录。

通过上面2个例子，现在总结下为什么要代码重定位:

1.nand启动，前4K代码被自动copy到sram，当程序大于4K的时候需要重定位代码到sdram。

2.nor启动， 全局变量在nor上，不能像内存一样直接写该全局变量，那么也需要重定位到sdram。