参考文章： [1].第013课 S3c2440代码重定位详解 [2].s3c2440学习之路-011代码重定位 [3].arm汇编指令集整理 [4].汇编运行地址，链接地址，加载地址，存储地址 位置无关码、位置有关码
感想：这个部分好多好好看，多看几遍，融汇贯通，彻底理解
（1）运行地址、加载地址 ① 运行地址<—>链接地址：他们两个是等价的，只是两种不同的说法。 运行地址：程序在SRAM、SDRAM中执行时的地址。就是执行这条指令时，PC应该等于这个地址，换句话说，PC等于这个地址时，这条指令应该保存在这个地址内。 ② 加载地址<—>存储地址：他们两个是等价的，也是两种不同的说法。 加载地址：程序保存在Nand flash中的地址。
（2） 位置无关码、位置有关码 ① 位置无关码：B、BL、MOV都是位置位置无关码。 ② 位置有关码：LDR PC,=LABEL等类似的代码都是位置有关码。
（3）程序段的划分 一个程序编译后，会有代码段、数据段、只读数据段、bss段和注释段
.text 代码段.data 数据段rodata 只读数据段(const全局变量) -bss段 (初始值为0，无初始值的全局变量和静态局部变量)commen 注释Question：bss段为什么可以减小bin文件的大小？ 答：bbs主要记录未初始化和初始化为0的全局（static 修饰的局部）变量的位置，而不会记录其具体数据，因为这部分的数值会默认设置为0。
s3c2440启动方式分为nor启动 和 nand启动
nor启动时：0地址即为nor的0地址，片内sram的0地址为0x4000,0000，sdram0地址为0x3000,0000nand启动时：0地址为片内sram，sdram0地址为0x3000,0000,nand启动时会把其中前4k的代码（这部分放引导代码）拷贝到片内sram上（sram只有4k），这个过程由nand flash控制器完成概括来说，所谓的代码重定位指的是将原先烧写在Nor Flash或者Nand Flash上的代码拷贝到SDRAM上运行，避免由于Nor Flash只能读不能写造成的全局变量的写入限制，避免Nand Flash启动时候，Sram空间有限（4K）而程序较大导致的访问出错。
S3C2440的CPU可以直接给SDRAM发送命令、给Nor Flash发送命令、给4K的片上SDRAM发送命令，但是不能直接给Nand Flsh发送命令
假如把程序烧写到Nand Flsh上，即向Nand Flsh烧入* bin* 文件，CPU是无法从Nand Flsh中取代码执行的。
为什还可以使用NAND启动？
上电后，Nand启动硬件会自动把Nand Flsh前4K复制到SRAM； CPU从0地址运行SRAM；如果我的程序大于4K怎么办？ 前4K的代码需要把整个程序读出来放到SDRAM(即代码重定位)。如果从Nor Flash启动，会出现什么问题？
将拨动开关拨到Nor Flash启动时，此时CPU认为的 0地址 在Nor Flash上面，片内内存SRAM的基地址就变成了0x40000000(Nand启动时片内内存SRAM的基地址基地址是0)， 由于Nor Flash特性：可以像内存一样读，但不能像内存直接写，因此需要把全局变量和静态变量重定位放到SDRAM里。
总结：
当使用nand启动时，因为2440的特性，只能运行前4K的代码（前4K会自动拷贝到内部的sram里），因此想运行1个100K+ 的uboot.bin是不可以能的，所以需要把代码重定位到外部的SDRAM里。当使用nor启动时，jz2440开发板上nor为2MB，足够放一般的程序。但是nor 可以随意读无法随意写，这意味着全局变量是不可修改的。因为修改全局变量需要把数值重新写到nor 里面，而nor 是不可随意写的，所以写数值会失败。因此也需要把代码重定位到外部的SDRAM里。（局部变量是可以修改的，因为局部变量是放在栈里面，栈一般会设置在2440内部的sram）代码重定位依赖分布式链接脚步实现，具体来说，可分为两种链接方式，分别是：分体式链接脚 和 一体式链接脚本
通常我们在这里使用一体式链接脚本，因为：
代码重定位可分为两步：
把程序的“代码段（.text）”、“数据段（.data）”、只读数据段（.rodata）全部拷贝到SDRAM上（起始地址为0x3000,0000）将PC指针设置到SDRAM上关于分布式链接脚本可以参见韦老师的博客：第013课 S3c2440代码重定位详解
链接脚本的语法：
SECTIONS { ... secname start BLOCK(align) (NOLOAD) : AT ( ldadr ) { contents } >region :phdr =fill ... }解释：
secname ：段名 start ：起始地址：运行时的地址(runtime addr)；重定位地址(relocate addr) AT ( ldadr ) ：可有可无(load addr:加载地址) 不写时LoadAddr = runtime addr { contents } 的内容： start.o //内容为start.o文件 *（.text）所有的代码段文件 start.o *(.text)文件本案例中的链接脚本为，保存为xxx.lds： 注意：.text等section和“：”之间要留有一个空格，否make时候会出现错误。
SECTIONS { . = 0x30000000; _code_start = .; . = ALIGN(4); .text : { *(.text) } . = ALIGN(4); .rodata : { *(.rodata) } . = ALIGN(4); .data : { *(.data) } . = ALIGN(4); _bss_start = .; .bss : { *(.bss) *(.COMMON) } _end = .;}
start.s:
.text .code 32 .global _start_start: bl initconfig
initconfig: //关闭看门狗 ldr r0, =0x53000000 ldr r1, =0 str r1, [r0] //初始化时钟 ldr r0, =0x4C000000 ldr r1, =0xFFFFFFFF str r1, [r0]
ldr r0, =0x4C000014 ldr r1, =0x5 str r1, [r0] mrc p15,0,r0,c1,c0,0 orr r0,r0,#0xc0000000 mcr p15,0,r0,c1,c0,0 ldr r0, =0x4C000004 ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0) str r1, [r0] //设置启动方式 mov r1, #0 ldr r0, [r1] str r1, [r1] ldr r2, [r1] cmp r1, r2 ldr sp, =0x40000000+4096 moveq sp, #4096 streq r0, [r1] //初始化SDRAM bl sdram_init //代码重定位 bl copy2sram //清除bss段 bl cleanbsscopy2sram: mov r0,#0 ldr r1,= _code_start ldr r2,= _bss_start copy: ldr r3,[r0] str r3,[r1] add r1,r1,#4 add r0,r0,#4 cmp r1,r2 ble copy
cleanbss: mov r0,#0 ldr r1,= _bss_start ldr r2,= _end clean: str r0,[r1] add r1,r1,#4 cmp r1,r2 ble clean
ldr pc, =mainhalt: b halt .end
（1）为何要清除 bss段？ bbs主要记录未初始化和初始化为0的全局（static 修饰的局部）变量的位置，而不会记录其具体数据，因为这部分的数值会默认设置为0
（2）程序如何跳转 ①：相对跳转 b和bl在汇编语言中是相对跳转的意思 比如对于bl copy2sram 因为这条指令 bl copy2sram是位置无关码，虽然它的运行地址是在SDRAM中的0x30000000，但是它可以在Steppingstone中执行。这条指令的功能是跳转到标号copy2sram处执行，它是一个相对跳转，PC=当前PC的值+偏移量OFFSET 偏移量 = 跳转到地址 - 当前地址 - 8
如果调用C函数，在调用主函数之前应该全部使用bl命令，因为如果使用ldr pc,=XXX，程序就回不来了，无法继续执行start.S余下的代码。对于main.c，一般是在start.S最后进行调用，可以直接使用ldr pc,=main进行调用，使程序跳转到sdram上运行，实现代码的重定位对于中断向量表，第一句话 b Reset 应该使用b跳转（不返回），其余全部使用ldr pc,=XXX。第一句话不能使用ldr pc,=XXX，因为这句话会使程序跳转到链接地址处，而此时程序还没有完成代码的重定位，链接地址处并无代码可以执行。不使用bl命令是因为此处不能返回，一旦返回就会执行中断向量表，误触中断②：绝对跳转
ldr pc,=main 1执行这句话以后，程序依据链接地址去需要main所在的运行地址（0x3000,xxxx，在SRAM上），此时main代码已经被拷贝到sdram中，所以得以正确运行 Q:ldr pc,main是否可以正常执行？ A：基本上肯定不可以。ldr pc,=main将直接把main标签处的地址里面的值赋值给pc，而main出的地址所指向的值并不一定指向main函数，所以无法实现跳转。 这里面使用的是指针的思想ldr pc,do_swi 的反汇编是 ldr pc,[pc,#0]：把pc+0地址处的值赋值给pc
（3）重定位后代码的运行过程是怎么样的？
首先执行start.S中的位置无关码（这部分要放在start.S的最前面）
初始化时钟、启动方式等等初始化SDRAM拷贝代码到SDRAM上清除BSS最后执行绝对跳转指令，跳转到SDRAM上运行代码
执行main（4）怎么样写位置无关码？
使用相对跳转命令 b或bl;重定位之前，不可使用绝对地址，不可访问全局变量/静态变量，也不可访问有初始值的数组(因为初始值放在rodata里，使用绝对地址来访问)； 重定位之后，使用ldr pc = xxx，跳转到/runtime地址；（5）如果代码写成如下形式，是否可以工作？
.text .code 32 .global _start_start: bl close_watchdog bl clock_config bl nandornor //初始化SDRAM bl sdram_init //代码重定位 bl copy2sram //清除bss段 bl cleanbss ldr pc, =main close_watchdog: //关闭看门狗 ldr r0, =0x53000000 ldr r1, =0 str r1, [r0] clock_config: //初始化时钟 ldr r0, =0x4C000000 ldr r1, =0xFFFFFFFF str r1, [r0]
ldr r0, =0x4C000014 ldr r1, =0x5 str r1, [r0] mrc p15,0,r0,c1,c0,0 orr r0,r0,#0xc0000000 mcr p15,0,r0,c1,c0,0 ldr r0, =0x4C000004 ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0) str r1, [r0]nandornor: //设置启动方式 mov r1, #0 ldr r0, [r1] str r1, [r1] ldr r2, [r1] cmp r1, r2 ldr sp, =0x40000000+4096 moveq sp, #4096 streq r0, [r1]
copy2sram: mov r0,#0 ldr r1,= _code_start ldr r2,= _bss_start copy: ldr r3,[r0] str r3,[r1] add r1,r1,#4 add r0,r0,#4 cmp r1,r2 ble copy
cleanbss: mov r0,#0 ldr r1,= _bss_start ldr r2,= _end clean: str r0,[r1] add r1,r1,#4 cmp r1,r2 ble clean
halt: b halt .end
答：当然是不可以的 在反汇编中，跳转到某个地址并不是由bl指令所决定，而是由当前pc值决定。反汇编显示这个值只是为了方便读代码。 so，看一下它的反汇编
做出以下修改之后就可以运行了，在每个label的最后添上这么一句话
mov pc, lr //返回 1为什么第一个start.S中直接写bl，label最后没有添加这句话也可以执行？ 因为之前那个是顺序执行，不涉及返回的问题
bl sdram_init //代码重定位 bl copy2sram //清除bss段 bl cleanbss ldr pc, =main练习：写一个程序：在串口中打印出启动方式信息，代码段起始位置、bss段起始位置和程序最后终止位置，并且实现代码重定位
答案： main.c:
#include uart.h char g_char = 'A';void main() { puts("\n\rhello,relocate!\n\r"); while(1){ putch(g_char++); } }
printf_message.c
//打印启动方式 void printf_nand_nor() {} //打印代码起始位置信息 void print_code_start() {
} //打印bss起始位置信息 void print_bss_start() {
} //打印.end起始位置信息 void print_end_start() {
}
start.S
.text .code 32 .global _start_start: bl close_watchdog bl clock_config bl nandornor //初始化SDRAM bl sdram_init //代码重定位 bl copy2sram //清除bss段 bl cleanbss ldr pc, =main close_watchdog: //关闭看门狗 ldr r0, =0x53000000 ldr r1, =0 str r1, [r0] mov pc,lr //返回
clock_config: //初始化时钟 ldr r0, =0x4C000000 ldr r1, =0xFFFFFFFF str r1, [r0]
ldr r0, =0x4C000014 ldr r1, =0x5 str r1, [r0] mrc p15,0,r0,c1,c0,0 orr r0,r0,#0xc0000000 mcr p15,0,r0,c1,c0,0 ldr r0, =0x4C000004 ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0) str r1, [r0] mov pc,lr //返回nandornor: //设置启动方式 mov r1, #0 ldr r0, [r1] str r1, [r1] ldr r2, [r1] cmp r1, r2 ldr sp, =0x40000000+4096 moveq sp, #4096 streq r0, [r1] mov pc,lr //返回
copy2sram: mov r0,#0 ldr r1,= _code_start ldr r2,= _bss_start copy: ldr r3,[r0] str r3,[r1] add r1,r1,#4 add r0,r0,#4 cmp r1,r2 ble copy
cleanbss: mov r0,#0 ldr r1,= _bss_start ldr r2,= _end clean: str r0,[r1] add r1,r1,#4 cmp r1,r2 ble clean
halt: b halt .end
此致！
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