连接脚本相关

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1、连接脚本相关知识连接脚本相关知识一个程序本质上都是由 bss 段、data 段、text 段三个组成的。这样的概念，不知道最初来源于哪里的规定， 但在当前的计算机程序设计中是很重要的一个基本概念。而且在嵌入式系统的设计中也非常重要，牵涉到嵌入 式系统运行时的内存大小分配，存储单元占用空间大小的问题。 BSS 段：BSS 段（bss segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。BSS 是英 文 Block Started by Symbol 的简称。BSS 段属于静态内存分配。用于存放没有被初始化的或者初始化为 0 的全 局变量和静态变量。 数据段：数据段（data

2、segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。数据段属 于静态内存分配。用于存放已经初始化过的(且初始化值不为 0)的全局变量和静态变量。 代码段：代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区 域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读, 某些架构也允许代码段为可写，即允许修改 程序。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。 堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程 调用 malloc 等函数分配内存时，新

3、分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张） ；当利用 free 等函数释放内存 时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减） 栈(stack)：栈又称堆栈， 是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“”中定义的变量 （但不包括 static 声明的变量，static 意味着在数据段中存放变量） 。除此以外，在函数被调用时，其参数也会被 压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进先出特点， 所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内 存区。 SECTIONS /该链接脚本，就是用来对 bs

4、s 段、data 段、text 段进行有效的排版的！ . = 0x00000000; .text : *(.text) /冒号：两边一定要有空格！ . = 0x32000000; .data : *(.data) _bss_start = .; .bss : *(.bss) _end = .; 注意：1.若为 nor flash 启动，为什么. = 0x32000000 不能够改成. = 0x1000 呢？那是因为 nor flash 的只读不写的 特 性决定了的，当程序再次初始化 bss 中的全局变量的时候，是不可能完成的！2.一般 bss 段是紧跟在 data 段后面的！ 问：怎么理解一个

5、连接地址？ 答：以一个没有被初始化的变量 i 为例子(在编译的时候，它会被归为 BSS 段的)： a. 当连接地址指定为 0x00000000 时，那么编译的时候，编译器给 i 分配的地址可能是 0x00000000 后一小 段的的某个地址(查看反汇编可以得知)； b. 当连接地址指定为 0x30000000 时，那么编译的时候，编译器给 i 分配的地址可能是 0x30000000 后一小 段的的某个地址(查看反汇编可以得知)； c. 所以，可以感悟出，如果我们的连接地址是 0x300000000，而我们在没有重定位之前，想去访问这个 i 变量，那绝对会失败的。总结： 1.程序运行时， “应该

6、”位于它的连接地址； 2.但是由于硬件的特性决定，程序最开始执行时，是从 0x0 地址开始的，所以，再最开始的几段代码里面，需 要实现重定位，这几段代码实现把程序拷贝到连接地址去，然后执行，如果不拷贝到连接地址去，那么将得不 到理想的上述的 i 变量；3.既然程序应该从连接地址开始运行，那么为什么，上述的最前面的代码却可以运行呢？因为最前面的代码都 是使用的是位置无关码。 位置无关码 -相对寻址和绝对寻址 相对寻址： 用到的指令：bl，b，adr 指令 bl，b 的反汇编：add r0, pc, #num 解释：pc 等于相对与当前 pc+一个 num 数的偏移地址，相对与当前 pc 的一个跳

7、转，这就是相对跳转。 adr 的反汇编：sub，r0，pc，#num 解释：r0 等于相对与当前 pc 减去一个 num 数的偏移地址，就得到程序真正从哪里开始执行的地址了，那 个 num 的值，是由编译器决定的。 注意：因为 bl, b，adr 只能跳转+-32MB，所以他不能够完成大的跳转(从 0x04 跳转到 0x30000000)！所以 一般使用相对寻址指令时，使用的地址，任然是 ram 中的地址；绝对寻址： 用到的指令：ldr pc, =main 它的反汇编：ldr pc, pc, #num 解释：pc 等于(当前 pc 的地址加上一个偏移 num 地址后得到的相对地址)中取取到的地

8、址数据。这个数据会 是由(-Ttext 连接地址)指定的连接地址后边的地址！这时候便实现了大跳转(如从 0x04 跳转到 0x30000000)！ ！因此在内存没有初始化好，或者还没有重定位之前，就执行这样的绝对寻址，那么将得不到想要的数据， 那么程序就会因此而死掉！问：什么是位置无关码？ 答： 问：位置无关码，到底是用来实现相对寻址，还是绝对寻址的呢？ 答：位置无关码，是用来实现相对寻址的！ 问：怎么使用位置无关码？ 答：a. 使用相对寻址的指令； b. C 语言中不使用全局变量，静态变量 问：为什么不能够使用全局变量，静态变量？ 答：不能使用全局变量的原因是这样的： 我们的裸编程序在链接（

9、arm-linux-ld）的时候，会进行重定位，建立符号规则，为变量，函数分配运行地址， 也就是我们在链接脚本里定义的0x30000000这个地址。 但问题就来了，如果我们在初始化这个阶段（也就是还没重定位到 sdram 之前）使用了全局变量，那么这个全 局变量的运行地址会被映射到 SRAM 中，这个不好的地方就是，即便以后 ldr pc，=main 之后跳到0x30000000 地址上去了，但在这个地址上如果要访问这个全局变量，这个变量就要在映射表中查询，发现这个变量还在 SRAM 中，那么程序就会跳回到 SRAM 中，这个不是我们希望的。 所谓的映射是：在编译的时候，会有个映射表，里边存的

10、是变量，函数的地址。这样当程序运行的时候，cpu 方 便在表中查询相应的变量，函数地址。 注意：局部变量是在栈里的，而不是在这个映射表里面，所以初始化的程序里有 ldr sp, =4096，是为了设置 sram 的栈空间，用于保存局部变量等。 结论： 所以我们不要在重定位之前在映射表中留有变量的痕迹，也就是说不要使用全局变量例如：(注意对比！) 例1： lowlevel_init: /* memory control configuration */* make r0 relative the current location so that it */ /* reads SMRDATA ou

11、t of FLASH rather than memory ! */ ldr r0, =SMRDATA /注意：用的是绝对寻址！ ldrr1, _TEXT_BASE sub r0, r0, r1 /因为用的是绝对寻址，所以这里要做这样的操作！ ldrr1, =BWSCON/* Bus Width Status Controller */ add r2, r0, #13*4 0: ldr r3, r0, #4 str r3, r1, #4 cmp r2, r0 bne 0b/* everything is fine now */ mov pc, lr.ltorg /* the literal p

12、ools origin */SMRDATA:.word (0+(B1_BWSCON4)+(B2_BWSCON8)+(B3_BWSCON12)+(B4_BWSCON16)+(B5_BWSCON20)+(B6 _BWSCON24)+(B7_BWSCON28) .word (B0_Tacs13)+(B0_Tcos11)+(B0_Tacc8)+(B0_Tcoh6)+(B0_Tah4)+(B0_Tacp2)+(B0_PMC).word (B1_Tacs13)+(B1_Tcos11)+(B1_Tacc8)+(B1_Tcoh6)+(B1_Tah4)+(B1_Tacp2)+(B1_PMC).word (B2_

13、Tacs13)+(B2_Tcos11)+(B2_Tacc8)+(B2_Tcoh6)+(B2_Tah4)+(B2_Tacp2)+(B2_PMC).word (B3_Tacs13)+(B3_Tcos11)+(B3_Tacc8)+(B3_Tcoh6)+(B3_Tah4)+(B3_Tacp2)+(B3_PMC).word (B4_Tacs13)+(B4_Tcos11)+(B4_Tacc8)+(B4_Tcoh6)+(B4_Tah4)+(B4_Tacp2)+(B4_PMC).word (B5_Tacs13)+(B5_Tcos11)+(B5_Tacc8)+(B5_Tcoh6)+(B5_Tah4)+(B5_T

14、acp2)+(B5_PMC).word (B6_MT15)+(B6_Trcd2)+(B6_SCAN).word (B7_MT15)+(B7_Trcd2)+(B7_SCAN).word (REFEN23)+(TREFMD22)+(Trp20)+(Trc18)+(Tchr16)+REFCNT).word 0xb1.word 0x30 .word 0x30例2： memsetup: 设置存储控制器以便使用 SDRAM 等外设mov r1, #MEM_CTL_BASE 存储控制器的13个寄存器的开始地址adrl r2, mem_cfg_val 这13个值的起始存储地址 (注意：用的是相对寻址！)add

15、 r3, r1, #52 13*4 = 54 1: ldr r4, r2, #4 读取设置值，并让 r2加4str r4, r1, #4 将此值写入寄存器，并让 r1加4cmp r1, r3 判断是否设置完所有13个寄存器bne 1b 若没有写成，继续mov pc, lr 返回.align 4 mem_cfg_val: 存储控制器13个寄存器的设置值.long 0x22011110 BWSCON.long 0x00000700 BANKCON0.long 0x00000700 BANKCON1.long 0x00000700 BANKCON2.long 0x00000700 BANKCON3 .long 0x00000700 BANKCON4.long 0x00000700 BAN