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  [图文]arm开发经验!(连载2)         ★★★ 【字体:
arm开发经验!(连载2)
作者:佚名    文章来源:未知    点击数:    更新时间:2006-8-22    


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*                                              自控研究所158
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* 文件      : 连载二
* 版本   : V1.00
* 作者      : 潘自强
*
* 对象      : ARM7
* 模式      : ARM
* 工具      : ADS1.20
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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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*                                              自控研究所158
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* 文件      : 连载三
* 版本   : V1.00
* 作者      : 潘自强
*
* 对象      : ARM7
* 模式      : ARM
* 工具      : ADS1.20
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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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*                                              自控研究所158
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* 文件      : 连载四
* 版本   : V1.00
* 作者      : 潘自强
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* 对象      : ARM7
* 模式      : ARM
* 工具      : ADS1.20
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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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文章录入:armopen    责任编辑:armopen 
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