我的第二个裸板程序之链接地址与存储地址之间有什么联系？

1384 韦东山 SDRAM 代码寄存器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 我的第二个裸板程序的目的是，将程序在ARM外接的SDRAM上运行程序，而不是，arm的片内ram。再此之前先得聊一聊“链接地址”和“存储地址”。还记得，第一个裸板程序的链接地址是如何确立的吗？ arm-linux-ld -Ttest 0x0000000 来指定了代码段的起始地址。也就是说代码的链接地址，就是在链接的是时候确立的。那么什么是存储地址呢？我们知道，我们编写的C代码，会被编译成汇编指令，进一步变成机器码，最后加载到arm的内存中。也就是说我们的汇编指令被存储在内存之中，而指令对应的地址，就是他的“存储地址”。其实“存储地址”的值，一直由pc这个寄存器所记载着。想改变“存储地址”的值直接改变pc好了（补充说明：汇编指令和机器码是一一对应的，汇编其实就是机器码的助记符；有的机器码可能就代表一条汇编指令，有的机器码可能单纯的代表一个数据，而有的可能既包含指令又包含数据，这没有什么可奇怪的～～）。那他们之间的关系是什么呢？再说链接地址，他是指令应该运行的地方，也就是说，正常情况下指令的存储地址，和链接地址应该是相同的。不然程序会出错。我还想问：为啥会出错？呵呵，我是这么理解的。链接地址是在程序一开始链接时就已经确定了，目的就是规划整个程序，比如说这个全局变量放在哪？那个静态又搁在哪？事前就确定好，那么到时程序访问的时候，就可以按照原先说好的位置去找他，那么这个“链接地址”就是我所说的“原先说好的位置”，而“存储地址”，就是“实际存在的位置”，如果说，“原先说好的位置”和“实际存在的位置”不一样，那么出问题是必然的啊，是吧！但是为啥说是可能出问题呢？那就是说存在：即使“链接地址”和“存储地址”不一样，也不会出错的代码——位置无关码。例如一些相对跳转指令b，bl（首先他们得不会去访问一些全局变量或者是静态变量）他们只需要在当前位置加上偏移量即可，不需要一个确切的地址。也就是说他们压根用不到链接地址，那么自然也就不会出错了。到这里似乎都清楚了，但是反过来想想，为啥会存在两种地址又是“链接地址”又是“存储地址”，或者说“原先说好的位置”和“实际存在的位置”为什么会不一样！！于是终于引出了今天的关键点——代码重定位。当我们打开电脑的时候，硬盘上的程序会加载到内存中运行，这就是代码重定位！“实际存在的位置”是硬盘，“原先说好的位置”是内存。那么，现在就开始我的，第二个裸板程序，将程序在arm外接的SDRAM上运行程序。和电脑一样，我的开发板的代码首先是存在于NandFlash，上电后NandFlash中前4K的代码，会被自动拷贝到arm片内内存中。今天我们把，这4K代码再次移动到SDRAM中去执行。要完成这次代码重定位，看需要完成那些工作。首先开makefile： sdram.bin : head.S leds.c arm-linux-gcc -c -o head.o head.S arm-linux-gcc -c -o leds.o leds.c arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 head.o leds.o -o sdram_elf arm-linux-objcopy -O binary -S sdram_elf sdram.bin arm-linux-objdump -D -m arm sdram_elf > sdram.dis clean: rm -f sdram.dis sdram.bin sdram_elf .o 复制代码* 第四行中将链接地址设置为0x30000000，（其他命令的和上一次程序中完全一样，详见上一篇博客）0x30000000为SDRAM的基地址。这就是在和arm说好，到时代码是在SDRAM上执行的。但是事实，目前代码还在arm的片内内存。我们首先得把代码搬到SDRAM中，这段代码在汇编引导码中实现： @*********************************************************************** @ File：head.S @ 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行 @*********************************************************************** .equ MEM_CTL_BASE, 0x48000000 .equ SDRAM_BASE, 0x30000000 .text .global _start _start: bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启 bl memsetup @ 设置存储控制器 bl copy_steppingstone_to_sdram @ 复制代码到SDRAM中 ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中继续执行 on_sdram: ldr sp, =0x34000000 @ 设置堆栈 bl main halt_loop: b halt_loop disable_watch_dog: @ 往WATCHDOG寄存器写0即可 mov r1, #0x53000000 mov r2, #0x0 str r2, [r1] mov pc, lr @ 返回 copy_steppingstone_to_sdram: @ 将Steppingstone的4K数据全部复制到SDRAM中去 @ Steppingstone起始地址为0x00000000，SDRAM中起始地址为0x30000000 mov r1, #0 ldr r2, =SDRAM_BASE mov r3, #41024 1: ldr r4, [r1],#4 @ 从Steppingstone读取4字节的数据，并让源地址加4 str r4, [r2],#4 @ 将此4字节的数据复制到SDRAM中，并让目地地址加4 cmp r1, r3 @ 判断是否完成：源地址等于Steppingstone的未地址？ bne 1b @ 若没有复制完，继续 mov pc, lr @ 返回 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 add r3, r1, #52 @ 134 = 54 1: ldr r4, [r2], #4 @ 读取设置值，并让r2加4 str r4, [r1], #4 @ 将此值写入寄存器，并让r1加4 cmp 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 @ BANKCON5 .long 0x00018005 @ BANKCON6 .long 0x00018005 @ BANKCON7 .long 0x008C07A3 @ REFRESH .long 0x000000B1 @ BANKSIZE .long 0x00000030 @ MRSRB6 .long 0x00000030 @ MRSRB7 复制代码我就把函数的主体提取出来讲讲： .text .global _start _start: bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启 bl memsetup @ 设置存储控制器 bl copy_steppingstone_to_sdram @ 复制代码到SDRAM中 ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中继续执行 on_sdram: ldr sp, =0x34000000 @ 设置堆栈 bl main halt_loop: b halt_loop 复制代码 text表示是代码段的开始，那个_start这个全局的标签的链接地址就是0x30000000（链接的时候就说好的，不是吗？）下面的地址在此基础上依次递增。所以，第12行至第15行的命令都存在一个问题，就是他们存储地址和链接地址不一样，但是不用担心会出错，因为它们都是位置无关码。第15行执行之后，链接地址，就等于存储地址了。前面说过了，存储地址，其实就是pc中的值，ldr pc, =on_sdram 这句命令就是让存储地址的值为标签on_sdram地址的值，on_sdram地址的值在链接时候确定了，由0x30向下累加，所以on_sdram的值就是0x3000010。那么接下来那行命令ldr sp, =0x34000000 的存储地址和链接地址就都是0x3000010，之后的命令的存储地址和链接地址也都一致了。此时程序就已经在SDRAM里运行了。具体过程如图所示：其中的SDRAM的配置过程，和代码搬运过程，我没有仔细讲，大家可以看程序理解。 C代码和之前的一模一样，就不贴了。下载之后，发现灯闪的比较慢了，是因为SDRAM的运行速度比片内内存慢～～宋桓公 2014-11-29 0
2019-8-26 21:48:41　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × lizacc 该类别下有 5 个回答。邀请回答康达LOODER 该类别下有 5 个回答。邀请回答 ly1509608456 该类别下有 4 个回答。邀请回答丰盛慈爱该类别下有 4 个回答。邀请回答 filipposun 该类别下有 4 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 4 个回答。邀请回答何必太在意该类别下有 4 个回答。邀请回答 heks 该类别下有 4 个回答。邀请回答 h1654155602.2313 该类别下有 3 个回答。邀请回答 tunkanxi8082 该类别下有 3 个回答。邀请回答 h1654155958.0210 该类别下有 3 个回答。邀请回答 w513808 该类别下有 3 个回答。邀请回答 60user24 该类别下有 3 个回答。邀请回答 60user59 该类别下有 3 个回答。邀请回答 clzkkq 该类别下有 3 个回答。邀请回答 guanrui1202 该类别下有 3 个回答。邀请回答 lingbingdie 该类别下有 3 个回答。邀请回答 60user85 该类别下有 3 个回答。邀请回答 60user38 该类别下有 3 个回答。邀请回答 h1654155958.0499 该类别下有 3 个回答。邀请回答举报蔡妮芩相关推荐 • 如何为SPIFFS使用第二个SPI闪存芯片？ 332 • 求分享使用第二个SPI闪存芯片进行数据存储的详细信息 223 • 请问如何在XSG中找到数组的最大值和第二个最大值？ 1189 • 请问连接地址，运行地址和编译地址有什么区别和联系？ 2596 • 为什么pic24fj1024gb610无法写入第二个分区闪存？ 964 • 请问链接脚本编译地址就是加载地址吗? 1828 • 使用了两个ESP32，第二个ESP32不起任何作用的原因 203 • 如何为iMX8 LVDS1添加第二个帧缓冲区？ 409 • S32K144和S32K144W之间的闪存编程是否有编程工具必须注意的差异？ 387 • 如何做一个Stateflow来周期性地切换设备地址？ 257 8个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 顶宋公，精深胜过博大，期待宋公的下一期分享！

2019-8-27 09:54:56 评论举报王帅