韦东山视频观后感

来源：互联网发布：windows命令行常用命令编辑：程序博客网时间：2024/04/29 03:15

一：

DDR=Double Data Rate双倍速率同步动态随机存储器。严格的说DDR应该叫DDR SDRAM，人们习惯称为DDR，

现在我们来分析一下DDR的初始化

一个程序分为：代码段、数据段、BSS段

代码段：指令之类的东西

数据段：有初始值并且初始值不为0的全局变量或者静态变量

BSS段：初始值为0或者无初始值的全局变量和静态变量例如：

volatile int i = 0;

volatile int j = 0x12345678;

volatile int k = 0;

volatile int g;

/* gpm0,1,2,3设为输出引脚 */

*gpmcon = 0x1111;

i、k、g存在于BSS段里面

j存在于数据段里面

而对于*gpmcon = 0x1111;来说合适这存在于代码段中

先对程序的烧写了解一下：

1、我们的程序一开始是烧写在nand flash上的

2、当我们设置为nand启动后，6410片内有8K的内存，CPU会通过内部硬件将nand flash 前8K的内容复制到RAM（起始地址为00000000）中去执行。

现在有一个问题就是我们写的程序超过了8K怎么办呢？

如果我们的程序超过了8K的话，那我们就需要用到DDR了，然后把整个程序拷贝到DDR中去，那么我们把程序拷贝到DDR的哪个地方呢，我的DDR有256M的空间，这时候就需要用到链接地址了，也就是会把程序复制到链接地址去。

举个链接脚本的例子吧。

SECTIONS //表示段

{

. = 0x5000; /**. 表示当前地址，给它赋地址为0x5000也就是整个程序的链接地址**/

.text: { /** .text 段名自己可以任意修改 ********/

start.o /** start.o表示整个start.o文件（包括代码、数据、BSS段）**/

*(.text) /** 存放其他所有文件的代码段 **/

}

.data: { /** 数据段**/

*(.data) /** 其他所有文件的数据段**/

}

bss_start =.; /*定义变量，并且给变量bss_start赋值为当前地址（当前地址就是顺序排放下来的地址） */

.bss: {

*(.bss) /** 其他所有文件的Bss段**/

}

bss_end = .; /** 定义变量，并且给变量bss_end赋值为当前地址，同样当前地址就是顺序排放下来的地址最后一个bss之后的地址6 **/

}

注释已经非常详细

重定位：关于重定位的理解，我们刚才已经说了

当我们设置的链接地址不在0x0000000的时候（比方说0x50000000）就需要进行重定位，即：在硬件把原来的程序复制到内部8K的RAM中之后，因为链接地址不在0x00，所以重定位功能就会将程序复制到起始地址为0x50000000的位置去

显然在重定位完成之前，肯定也要运行一段代码，那么为什么这段代码能够运行呢，这就涉及到另外一个概念----位置无关码，因为使用位置无关码(所谓的位置无关码就是任意连接位置都能够运行的)写的

位置无关码的使用：

1、跳转的时候使用相对指令b、bl

2、不访问全局变量、静态变量

总结一下：

1、程序运行的时候应该位于它的链接地址；假设它的链接地址为0x50000000

2、硬件决定了程序一开始从0开始运行，所以需要用到重定位（前面一小段代码把程序复制到链接地址）

3、前面一小段代码为何能运行，因为用的是位置无关码（b、bl指令）

最后来分析一下整个程序的启动过程：

1. 假设我们把生成的axf映像文件烧写到nand flash中去，设置的链接地址为0x00000100

2. 一上电片内硬件自动把8K拷贝到OK6410片内内存中

3. 然后从地址零处开始运行

4. 接着重定位将程序转移到链接地址处

5. 最后使用位置相关码BL跳转到连接处执行就OK了.

二：http://blog.csdn.net/ustc_dylan/article/details/6965330

位置无关代码（PIC）的思考

应用程序必须经过编译、汇编和链接后才变成可执行文件，在链接时，要对所有目标文件进行重定位(relocation)，建立符号引用规则，同时为变量、函数等分配运行地址。当程序执行时，系统必须把代码加载到链接时所指定的地址空间，以保证程序在执行过程中对变量、函数等符号的正确引用，使程序正常运行。在具有操作系统的系统中，重定位过程由操作系统自动完成。　　在设计Bootloader程序时，必须在裸机环境中进行，这时Bootloader映像文件的运行地址必须由程序员设定。通常情况下，将Bootloader程序下载到ROM的0x0地址进行启动，而在大多数应用系统中，为了快速启动，首先将Bootloader程序拷贝到SDRAM中再运行。一般情况下，这两者的地址并不相同。
    首先来看下面的链接脚本文件：
[cpp] view plaincopy
ENTRY(_start)
  ;指定输出可执行文件的起始代码段为_start.
SECTIONS
{
        .= BOOTADDR ; bootloader的开始地址/
        .= ALIGN(4); 代码以4字节对齐
        .text :;指定代码段
        {
          cpu/arch/start.o (.text) ; bootloader中的text段
          (.text)                 ;其它text段
        }
        .= ALIGN(4)
        .rodata :{(.rodata)};指定只读数据段
        .= ALIGN(4);
        .data :{(.data)};指定读/写数据段
        .= ALIGN(4);
        __bss_start =.; 把__bss_start赋值为当前位置,即bss段的开始位置
        .bss :{(.bss)}; 指定bss段
        _end =.; 把_end赋值为当前位置,即bss段的结束位置
}
需要指出的是，链接脚本中所描述的输出段地址为虚拟地址VMA（VirtualMemoryAddress）。这里的“虚拟地址”仅指映像文件执行时，各输出段所重定位到相应的存储地址空间，与映像文件烧写到的实际的地址无关（即映像的加载地址）。因此，上面的链接脚本实际上指定了Bootloader映像在执行时，将被重定位到BOOTADDR开始的存储地址空间，以保证在相关位置对符号进行正确引用，使程序正常运行。
假设这里指定BOOTADDR= 0x0。以ARM为例，ARM处理器复位后总是从0x0地址取第1条指令，因此只需把BOOTADDR设置为0，再把编译后生成的可执行二进制文件下载到ROM的0x0地址开始的存储空间，程序便可正常引导；但是，一旦在链接时指定映像文件从0x0地址开始，那么Bootloader就只能在0x0地址开始的ROM空间内运行，而无法拷贝到SDRAM空间运行实现快速引导。当然，搬运代码最后的跳转语句可以写成绝对地址，如jmp 0x10000，这样可以正确的跳到RAM中的0x10000地址处，但当执行继续执行碰到其他符号地址计算，或全局数据访问的时候，由于此时不是位置无关代码，此时地址的计算需要查询map表，但是map表中的地址仍然在ROM空间中，所以还会跳回ROM空间，另外，还会有其他问题，如动态内存申请等。
有了位置无关代码，只需修改链接脚本文件的BOOTADDR=0x10000即可，即将整个镜像文件都映射到RAM空间，但是bootloader最开始的搬运代码必须是位置无关的代码，这样虽然搬运代码被映射到RAM地址空间，但它在0x0开始的ROM中也能正确执行，搬运代码最后的跳转语句就可以跳转到某个标号了，因为此时标号的地址已经被映射到了ram空间，之后的代码执行将没有任何问题。
当然，可以将搬运代码和搬运完成跳转到的代码分段映射，即搬运代码映射到ROM地址空间，其他代码映射到RAM空间。但是这样会存在一个问题：生成的bin文件变得非常大。生成的bin文件将会按照映射到地址空间来生成，如果ROM空间与RAM空间地址不连续，假设ROM地址空间为0x0 ~ 0x1000 ， RAM地址空间为0x10000～0x20000，那么， 0x1000～0x10000之间的地址空间都被填充为0，除非在生成bin文件时重新进行拼装。
如何编写位置无关代码呢？
引用同一位置无关段或相对位置固定的另一位置无关段中的符号时，必须是基于PC的符号引用，即使用相对于当前PC的偏移量来实现跳转或进行常量访问。
1.位置无关的程序跳转。使用相对跳转指令实现程序跳转。指令中所跳转的目标地址用基于当前PC的偏移量来表示，与链接时分配给地址标号的绝对地址值无关，因而代码可以在任何位置进行跳转，实现位置无关性。
2.位置无关的常量访问。在应用程序中，经常要读写相关寄存器以完成必要的硬件初始化。为增强程序的可读性，利用EQU伪指令对一些常量进行赋值，但在访问过程中，必须实现位置无关性。
3. 使用绝对地址进行跳转，一般是在不同的位置无关代码段之间跳转。
最后，总结一下位置无关代码段的优点：
1.简化设计，方便实现系统的快速引导。位置无关代码可以避免在引导时进行地址映射，并方便地跳转到RAM中实现快速引导
2.实现复位处理智能化。位置无关的代码可以被加载到任意地址空间运行
3.便于调试。Bootloader的调试通常也是一个繁琐的过程，使用位置无关代码，则可以将映像文件加载到RAM中进行调试，这既能真实地反映程序从ROM中   进行系统引导的情况，又可以避免频繁烧写程序存储器

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