一、重定向

對于程序而言，我們需要理解兩個概念，一是程序當前所處的地址，即程序在運行時，所處的當前地址；二是程序的鏈接地址，即程序運行時應該位于的運行地址。編譯程序時，可以指定程序的鏈接地址。對于Tiny4412而言，啟動時只會從MMC/sd等啟動設備中拷貝前16K的代碼到IRAM中，那么當我們的程序超過16K怎么辦？那就需要我們在前16K的代碼中將整個程序完完整整地拷貝到DRAM等其他更大存儲空間，然后再跳轉到DRAM中繼續運行我們的代碼，這個拷貝然后跳轉的過程就叫重定位。

本章中我們主要學習如何重定位，但是并不會涉如何使用到DRAM，而是簡單地將代碼從IRAM的0x02020010處拷貝到IRAM的0x02028000處，然后跳轉到0x02028000處繼續運行我們的代碼。

二、程序說明

完整代碼見目錄5_link_0x8000,該目錄下的代碼與上一章的代碼的差別在于start.S和使用了

鏈接腳本link.lds，我們首先分析link.lds。

1. link.lds

什么是鏈接腳本？鏈接腳本就是程序鏈接時的參考文件，其主要目的是描述如何把輸入文件中的段（SECTION）映射到輸出文件中，并控制輸出文件的存儲布局。鏈接腳本的基本命令式SECTIONS命令，一個SECTIONS命令內部包含一個或多個段，段(SECTION)是鏈接腳本的基本單元，它表示輸入文件中的某個段是如何放置的。

鏈接腳本的標準格式如下：

SECTIONS

{

sections-command

sections-command

}

下面我們配合link.lds進行具體講解：

SECTIONS

{

. = 0x02028000;

.text : {

start.o

* (.text)

}

.data : {

* (.data)

}

bss_start = .;

.bss : {

* (.bss)

}

bss_end = .;

}

1)  在鏈接腳本中，單獨的點號(.)代表了當前位置，. =0x02028000；表示程序的鏈接地址是00x02028000；

2)  link.lds中的.text 、 .data 、 .bss分別是text段、data段、bss段的段名(這些段名并不是固定的，是可以隨便起的)。.text 段包含的內容是start.o 和其余代碼中所有的text段；.data段包含的內容是代碼中所有的data段；.bss段包含的內容是代碼中所有的bss段。

3)  bss_start和bss_end保存的是bss段的起始地址和結束地址，在start.S中會被用到。

下面解釋一下什么是data、text、bss段：

1)  data段：數據段（datasegment）通常是指用來存放程序中已初始化的全局變量的一塊內存區域。數據段屬于靜態內存分配。

2)  text段：代碼段通常是指用來存放程序執行代碼的一塊內存區域。這部分區域的大小在程序運行前就已經確定，并且內存區域通常屬于只讀,某些架構也允許代碼段為可寫，即允許修改程序。在代碼段中，也有可能包含一些只讀的常數變量，例如字符串常量等。

3)  bss段：指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域。BSS是英文BlockStarted by Symbol的簡稱。當我們的程序有全局變量是，它是放在bss段的，由于全局變量默認初始值都是0，所有我們需要手動清bss段。

2. start.S

在start.S中，我們初始化時鐘后，增加了3個步驟：

第一步重定位，代碼如下：

// _start當前所位于的地址

adr r0, _start  

// _start的鏈接地址

ldr r1, =_start  

ldr r2, =bss_start

cmp r0, r1

beq clean_bss

copy_loop:

ldr r3, [r0], #4

str r3, [r1], #4

cmp r1, r2

bne copy_loop

首先需要知道的是，adr指令獲取的值是代碼當前位于的地址，而ldr指令獲取的值是代碼的鏈接地址。再來看代碼，代碼里首先獲得_start標號的當前地址(即0x02020010)，然后獲取_start標號的鏈接地址(即0x02028000)，因為bin文件中不需要保存bss段，所有拷貝的代碼長度為bss_start的運行地址-_start的運行地址，使用copy_loop進行拷貝。

第二步清bss，代碼如下：

ldr r0, =bss_start        

ldr r1, =bss_end

cmp r0, r1

beq run_on_dram

mov r2, #0

clear_loop:

str r2, [r0], #4

cmp r0, r1

bne clear_loop

首先獲得bss段的起始地址(即bss_start)，然后獲得bss段的結束地址(即bss_end)，最后使用clear_loop將bss段所位于的內存清0，bss_start和bss_end的定義位于link.lds。

第三步跳轉，代碼如下：

run_on_dram:   

ldr pc, =main

由于ldr 指令獲取的是main函數的鏈接地址，所以執行ldrpc, =main 后，程序就跳轉到

0x02020000+main函數的offset的地址處了。

三、完整的燒寫過程

已將SD卡插入電腦，假設Linux識別了SD卡，其識別號為sdb。執行下面命令：

# chmod 777 –R 5_link_0x8000

# cd 5_link_0x8000

# make

# cd sd_fuse

# make

# ./ fast_fuse /dev/sdb

四、上電實驗

將sd卡插入Tiny4412中，選擇sd卡啟動，然后上電，可以看到以下現象：

LED正常閃爍,該現象與前面章節的代碼的運行效果一模一樣，但是程序的運行過程卻有了很大的區別。通過本章的學習，我們已經知道了如何對代碼進行重定位，這為我們下一章節將代碼重定位到DRAM奠定了基礎。