MSP430应用技巧2：EABI接口的初始化

         对于COFF ABI和EABI，我们应将注意力着眼于EABI上，因为它是我们今后项目开发首选的接口方式。本文就将对EABI接口的初始化方式进行深入介绍。

    1、自动初始化
    我们首先介绍一下自动初始化的概念，其英文原文如下：Any global variables declared as preinitialized must have initial values assigned to them before a C/C++ program starts running. The process of retrieving these variables' data and initializing the variables with the data is called autoinitialization.（在C/C++程序运行之前，任何被声明为预初始化的全局变量都必须赋予初值。取出这些变量的数据并将这些数据赋予变量的进程，我们称其为自动初始化。） 
    在ANSI C中，全局和静态变量如果没有明确赋予初值，则在程序运行之前都必须设置为0。C/C++的EABI编译器支持能够对这些未初始化的变量进行特定操作，我们可以通过--zero_init=off链接选项予以实现。这个特性是COFF ABI所不支持的。

    2、EABI的直接初始化
    考虑下面的例子，我们来看一下EABI的直接初始化。

    编译器编译后，将如下安排这些数据。

    定义为静态或全局变量的每个编译后的模块都将包含在.data段（section）中，链接器采用和其它初始化段一样的方法对.data段进行处理并建立一个输出段（output section）。对于加载期间初始化模式（ load-time initialization model，就是我们通常所说的RAM运行模式），这些段将被直接加载到内存中，以备程序调用。对于运行期间初始化模式（run-time initialization model，就是我们通常所说的ROM运行模式），链接器将把这些数据建立成一个初始化数据表，引导程序负责处理这些初始化数据表，它将在启动时将这些初始化数据表从加载地址拷贝到运行地址。

    3、EABI的运行期间初始化模式
    加载期间初始化模式就是我们通常所说的RAM运行模式，它把程序和数据直接加载到RAM中进行运行，断电后程序和数据都将消失，主要用于程序的调试。运行期间初始化模式就是我们通常所说的ROM运行模式，这是真正的单片机脱机运行模式，我们现在在进行单片机项目开发时，都将采用这种模式，以保证调试和脱机运行结果的一致性。所以，本文将详细探讨运行期间初始化模式。
    如下图所示，使用--rom_model选项可以确定当前的工程使用运行期间初始化模式。

 

    这种模式在链接时，将建立一个初始化数据表并将数据存储于.cinit段中，在程序下载时，加载到单片机的ROM中，当程序启动时由引导程序将这些数据加载到RAM中，其过程如下图所示。

    下图显示了初始化数据表的格式，__TI_CINIT_Base是数据表的起始指针，__TI_CINIT_Limit是数据表的结束指针。这张表标明了加载地址和运行地址的对应关系。

 

    4、EABI的全局构造函数
    如下图所示，所有的C++全局变量都有其构造器，它将在main函数之前被调用。编译器通过构造全局构造地址表的方式用以在main函数之前调用。编译器合并每个单一输入文件.init_array段中存储的地址表到一个.init_array段中。引导程序使用这个表去执行构造器，__TI_INITARRY_Base是数据表的起始指针，__TI_INITARRY_Limit是数据表的结束指针。

 

 
    总结：本文主要介绍了EABI接口下的初始化过程，指出对于全局变量和静态变量在编译后并不直接包含在目标文件中，而是将其放在.cinit段中，并建立一个初始化数据表，此表标明了加载地址和运行地址的对应关系。在程序下载时，加载到单片机的ROM中，当程序启动时由引导程序将这些数据加载到RAM中。

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