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4 描述文件 要编写描述文件,必须知道ARM Image文件的组成及ARM Image文件执行的机理。 4.1 ARM Image的结构 一个ARM Image structure由linker在以下几个方面定义:  组成它的regions 和 output sections  当Image 下载的时候这些regions 和 sections 在内存中的位置  当Image 执行时这些regions和sections在内存中的位置 4.1.1 ARM Image的组成 一个ARM Image被保存在可执行文件当中,它的层次结构可以包括Image,regions,output sections和input sections。  一个Image由一个或多个regions组成,每个region包括一个或多个output sections  每个output section由一个或多个input sections组成  Input sections是一个object file中的code和data信息。 Image的结构如 下图: 1 附图: tu1.JPG (24684 字节) NOTE Input section,output section和region的定义见ADS_LinkerGuide 3-3页。 同时Input section 有几种属性,分别为readonly,read-write,zero-initialized。分别称为RO,RW和ZI。属性来源于AREA后的attr属性。 比如CODE是RO,DATA是RW,NOINT默认为ZI,即用0值初始化,但是可以选择不进行0值初始化。ZI属性仅仅来源于SPACE, DCB, DCD, DCDU, DCQ, DCQU, DCW, 或者DCWU。由以上定义,ZI属性的包含于RW属性,它是有初始值的RW数据。又例如在C语言中,代码为RO,静态变量和全局变量是RW,ZI的。

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4.1.2 Image 的Load view 和 execution view 在下载的时候Image regions被放置在memory map当中,而在执行Image前,或许你需要将一些regions放置在它们执行时的地址上,并建立起ZI regions。例如,你初始化的RW数据需要从它在下载时的在ROM中的地址处移动到执行时RAM的地址处。 1 附图: tu2.jpg (640566 字节)  NOTE Load view 和execution view的详细定义见ADS_LinkerGuide 3-4 以上的描述包括二个内容,一是要指定各个section在load view和execution view时的地址即memory map,二是要在执行前根据这些地址进行section的初始化。 4.1.3 制定Memory map 制定memory map的方法基本上有二种,一是在link时使用命令行选项,并在程序执行前利用linker pre-define symbol使用汇编语言制定section的段初始化,二是使用scatter file。以上二种方法依应用程序的复杂度而定,一针对简单的情况,二针对复杂的情况。
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4.1.1.1 利用linker pre-define symbol使用汇编程序 这是简单的方法,针对简单的memory map。在link时使用选项-ro, -rw, 等等指定memory map的地址。详细说明参看ADS_LinkerGuide中命令行选项说明。然后利用汇编使用pre-define symbol,来进行各种段的定位。Linker pre-define定义如下: 1 附图: tu1.jpg (22811 字节)  由前面对ZI的说明,Image$$RW$$Limit = Image$$ZI$$Limit。 2 附图: tu2.jpg (30577 字节)  这些都是linker预先定义的外部变量,在使用的时候可以用IMPORT引入。下面给出一个例子。 假设linker 选项为:-ro-base 0x40000000 -rw-base 0x40003000。程序和只读变量(const 变量)大小为0x84,这样RO section的大小为0x84 bytes。Data的大小为0x04 bytes,并且data被初始化,则RW section的大小为0x04,ZI section的大小为0x04。这样程序 在load view,地址是这样的: 0x40000000开始到地址0x40000080,是RO section部分(程序从0x40000000开始),Image$$RO$$Limit = 0x40000084. 0x40000084地址开始到地址0x40000084,是RW section部分。
在execution view,由linker的选项,各个section的地址是这样的: RO section的地址不变。 RW section的起始地酚Φ蔽?x40003000,则Image$$RW$$Base = 0x40003000。 因为全部的0x04 bytes data被初始化,所以Image$$RW$$Limit = Image$$ZI$$Limt = 0x40003004。 现在要做的就是将RW section移到以0x40003000开始的地方,并且创造一个ZI section。 一个更通用的做法是: 首先比较Image$$RO$$Limit和mage$$RW$$Base,如果相等,说明execution view下RW section的地址和load view 下RW section的地址相同,这样,不需要移动RW section;如果不等,说明需要移动RW section 到它在execution view中的地方。然后将Image$$ZI$$Base地址到Image$$ZI$$Limt地址的内容清零。 示例代码如下: ;读入linker pre-define symbols
IMPORT |Image$$RO$$Limit| IMPORT |Image$$RW$$Base| IMPORT |Image$$ZI$$Base| IMPORT |Image$$ZI$$Limit|
; .......一些其他的代码或伪指令
;R0读入section load address LDR R0,=|Image$$RO$$Limit| ;R1读入section execution address LDR R1,=|Image$$RW$$Base| ;R2读入execution section 后的紧跟的word address LDR R2,=|Image$$ZI$$Base| ;检查RW section的地址在load view和execution view下 ;是否相等,如果相等,就不移动RW section,直接建立 ;ZI scetion CMP R0,R1 BEQ do_zi_init
;否则就copy RW section到execution view下指定的地址 BL copy
; ...... ; ......
;copy 是一个用于copy的子函数,它把从R0中的地址开始的 ;section copy到R1中的地址开始的section,这个section的 ;上限地址后紧跟的word address保存在R2中 copy CMP R1,R2 LDRCC R3,[R0],#4 STRCC R3,[R1],#4 BCC copy MOV PC,LR
; ...... ; ...... ;do_zi_int子函数是为创建ZI section做一些准备工作 do_zi_int ;将ZI section开始的地址装入R1 LDR R1,=|Image$$ZI$$Base| ;将ZI section结束后紧跟的word address装入R2 LDR R2,=|Image$$ZI$$Limit| ;将ZI section 需要的初始化量装入R3 MOV R3,#0 BL zi_int
; ...... ; ...... ;zi_int子函数用于建立并初始化ZI section,ZI section的 ;开始地址储存在R1,ZI section结束后紧跟的word address ;地址储存在R2
zi_int CMP R1,R2 STRCC R3,[R1],#4 BCC zi_int MOV PC,LR
; ...... ; ...... 这个方法针对比较简单的应用,如果需要进行一个比较复杂的memory map,如下图,那么这个方法就不适用了。为了解决复杂memory map的问题 需要用到scatter load 机制。 3 附图: tu3.jpg (32473 字节)
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