通过前面的学习,我们知道,把可执行程序从一个位置复制到另一个位置的过程叫做重定位。
现在有两种方式,第一种是只重定位data段到内存(sdram),为什么需要重定位?因为有些flash的写操作,不是简单地内存访问,通常我们使用sdram这个介质作为程序运行的载体。但是只重定位data段这种方式存在弊端。第一,我们的调试工具通常不支持这种分体形式(比如我们的之前的代码在0地址开始存放text和rodata段,而在间隔很远处sdram 0x30000000存放data段,这就是分体的形式)的代码;第二,这种分体方式需要能够直接运行程序的flash比如nor flash才可以工作,但是有些板子根本连nor flash都没有,那么只能通过第二种方式进行开发了。
第二种方式是把整个程序都复制到内存(sdram),这种方式所有数据都是紧挨着的,以后我们都使用这种方式。
现在思考一个问题,关于第二种方式,我们的bin文件是由连接脚本指定了运行地址为sdram(0x30000000)的,但是这个bin文件我们烧写在nor flash,是从0地址开始运行的,那么在nor flash上的代码就需要把整个bin文件拷贝到sdram中去,这就是重定位,但这就要求我们必须做到,在重定位之前的代码必须是位置无关码。(连接脚本指定我们程序的运行地址为0x30000000,为什么我们的在nor flash上的代码从0地址开始运行也能工作?这就是建立在我们这部分代码必须是位置无关码的基础上的,0地址处运行和0x30000000处运行达到同样效果,需要我们保证,在重定位之前,也就是复制操作没有完成之前的代码,必须是位置无关的)。
现在修改我们之前的连接脚本和启动文件:
SECTIONS { . = 0x30000000; . = ALIGN(4); .text : { *(.text) } . = ALIGN(4); .rodata : { *(.rodata) } . = ALIGN(4); .data : { *(.data) } . = ALIGN(4); __bss_start = .; .bss : { *(.bss) *(.COMMON) } _end = .; }
上面是连接脚本,我想此时应该都不需要备注了吧,基本语法。表示0x30000000处是我们的运行地址。
更改启动文件:
/* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ mov r1, #0 ldr r2, =_start /* 第1条指令运行时的地址 */ ldr r3, =__bss_start /* bss段的起始地址 */
其中标号_start为启动文件的最开始处的标号,完整启动文件如下:
1 .text 2 .global _start 3 4 _start: 5 6 /* 关闭看门狗 */ 7 ldr r0, =0x53000000 8 ldr r1, =0 9 str r1, [r0] 10 11 /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */ 12 /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */ 13 ldr r0, =0x4C000000 14 ldr r1, =0xFFFFFFFF 15 str r1, [r0] 16 17 /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8 */ 18 ldr r0, =0x4C000014 19 ldr r1, =0x5 20 str r1, [r0] 21 22 /* 设置CPU工作于异步模式 */ 23 mrc p15,0,r0,c1,c0,0 24 orr r0,r0,#0xc0000000 //R1_nF:OR:R1_iA 25 mcr p15,0,r0,c1,c0,0 26 27 /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 28 * m = MDIV+8 = 92+8=100 29 * p = PDIV+2 = 1+2 = 3 30 * s = SDIV = 1 31 * FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M 32 */ 33 ldr r0, =0x4C000004 34 ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 35 str r1, [r0] 36 37 /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定 38 * 然后CPU工作于新的频率FCLK 39 */ 40 41 42 43 /* 设置内存: sp 栈 */ 44 /* 分辨是nor/nand启动 45 * 写0到0地址, 再读出来 46 * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动 47 * 否则就是nor启动 48 */ 49 mov r1, #0 50 ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */ 51 str r1, [r1] /* 0->[0] */ 52 ldr r2, [r1] /* r2=[0] */ 53 cmp r1, r2 /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */ 54 ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */ 55 moveq sp, #4096 /* nand启动 */ 56 streq r0, [r1] /* 恢复原来的值 */ 57 58 bl sdram_init 59 60 # /* 重定位data段 */ 61 # ldr r1, =data_load_add /* data段在bin文件中的地址, 加载地址 */ 62 # ldr r2, =data_start /* data段在重定位地址, 运行时的地址 */ 63 # ldr r3, =data_end /* data段结束地址 */ 64 /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ 65 mov r1, #0 66 ldr r2, =_start /* 第1条指令运行时的地址 */ 67 ldr r3, =__bss_start /* bss段的起始地址 */ 68 cpy: 69 ldr r4, [r1] 70 str r4, [r2] 71 add r1, r1, #4 72 add r2, r2, #4 73 cmp r2, r3 74 bcc cpy 75 76 77 /* 清除BSS段 */ 78 ldr r1, =__bss_start 79 ldr r2, =_end 80 mov r3, #0 81 clean: 82 str r3, [r1] 83 add r1, r1, #4 84 cmp r1, r2 85 bcc clean 86 87 bl main 88 89 halt: 90 b halt 91