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[ZLG-ARM]

RO RW的定义

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金鱼木鱼|  楼主 | 2011-1-30 15:53 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
简单来说,一般的可执行程序都包括代码段、数据段和BSS段。也可以简单的看作由两部分组成:RO段和RW段。RO段一般包括代码段和一些常量,在运行的时候是只读的。而RW段包括一些全局变量和静态变量,在运行的时候是可以改变的(读写)。如果有部分全局变量被初始化为零,则RW段里还包括了ZI段。
RO: Read Only
RW: Read Write
ZI: Zero Init
因为RO段是只读的,在运行的时候不可以改变,所以,在运行的时候,RO段可以驻留在Flash里(当然也可以在SDRAM或者SRAM里了)。而RW段是可以读写的,所以,在运行的时候必须被装载到SDRAM或者SRAM里。
在用ADS编译的时候,是需要设置RO BASE 和RW BASE的,用过ADS的应该都清楚这点。通过RO BASE 和RW BASE的设置,告诉链接器(linker)该程序的起始运行地址(RO BASE)和 RW段的地址 (RW BASE)。如果一个程序只有RO段,没有RW段,那么这个程序可以完全在Flash里运行,不需要用到SDRAM 或者 SRAM。如果包括RW段和RO段,那么该程序的RW段必须在被访问以前被拷贝到SDRAM 或者SRAM里去,以保证程序可以正确运行。
关于RO、RW、ZI的说明
本人的正在写的总结中的一段,希望对你有帮助

汇编:
AREA sectionname,CODE,READONLY                     Code
AREA sectionname,DATA,READWRITE                     RW 数据区
AREA sectionname,DATA,READONLY                     RO 数据区
C:
const常量带初值                                     RO 数据区
全局变量带初值                                     ZW 数据区
局部变量带初值                                     RO 数据区
仅定义全局变量                                     ZI 数据区
   
Release版本中,S3C44B0X一般RO区从0x0000 0000开始,RW区从0x0c00 0000开始,ZI区紧跟在RW区后。有时没有RW区,ZI区就从0x0c00 0000开始。这是简单的linktype。

2.     |Image$$??$$????|符号的作用
S3C44B0X启动文件中有如下一段导入了这几个由 ARM连接器产生的奇怪符号:
IMPORT     |Image$$RO$$Limit|                     RO 代码区末
IMPORT     |Image$$RW$$Base|                     RW 数据区头
IMPORT     |Image$$ZI$$Base|                     ZI 数据区头
IMPORT     |Image$$ZI$$Limit|                     ZI 数据区末

举例,某程序编译后Code区占2724(0x0aa4)字节,RW区40(0x28)字节,RO区9608字节,下面是将启动代码载入到FLASH中的结果(经处理后):

LDR      r0, =|Image$$RO$$Limit|                 r0=#0x00000aa4
         LDR         r1, =|Image$$RW$$Base|                 r1=#0x0c000000
         LDR         r3, =|Image$$ZI$$Base|                 r3=#0x0c000028
CMP      r0, r1
BEQ         0x44c
0x43c:     CMP         r1, r3                                 搬FLASH中RW数据到RAM中
LDRCC    r2, [r0], #4
STRCC    r2, [r1], #4
BCC         0x43c
0x44c:     LDR         r1, =|Image$$ZI$$Limit|                 r1=#0x0c0025b0
MOV         r2, #0
0x454:     CMP         r3, r1                                 ZI 数据区清零
STRCC    r2, [r3], #4
BCC         0x454
一直以来对于ARM体系中所描述的RO,RW和ZI数据存在似是而非的理解,这段时间对其仔细了解了一番,发现了一些规律,理解了一些以前书本上有的但是不理解的东西,我想应该有不少人也有和我同样的困惑,因此将我的一些关于RO,RW和ZI的理解写出来,希望能对大家有所帮助。
要了解RO,RW和ZI需要首先了解以下知识:
ARM程序的组成
此处所说的“ARM程序”是指在ARM系统中正在执行的程序,而非保存在ROM中的bin映像(image)文件,这一点清注意区别。
一个ARM程序包含3部分:RO,RW和ZI
RO是程序中的指令和常量
RW是程序中的已初始化变量
ZI是程序中的未初始化的变量
由以上3点说明可以理解为:
RO就是readonly,
RW就是read/write,
ZI就是zero
ARM映像文件的组成
所谓ARM映像文件就是指烧录到ROM中的bin文件,也成为image文件。以下用Image文件来称呼它。
Image文件包含了RO和RW数据。
之所以Image文件不包含ZI数据,是因为ZI数据都是0,没必要包含,只要程序运行之前将ZI数据所在的区域一律清零即可。包含进去反而浪费存储空间。
Q:为什么Image中必须包含RO和RW?
A:因为RO中的指令和常量以及RW中初始化过的变量是不能像ZI那样“无中生有”的。
ARM程序的执行过程
从以上两点可以知道,烧录到ROM中的image文件与实际运行时的ARM程序之间并不是完全一样的。因此就有必要了解ARM程序是如何从ROM中的image到达实际运行状态的。
实际上,RO中的指令至少应该有这样的功能:
1. 将RW从ROM中搬到RAM中,因为RW是变量,变量不能存在ROM中。
2. 将ZI所在的RAM区域全部清零,因为ZI区域并不在Image中,所以需要程序根据编译器给出的ZI地址及大小来将相应得RAM区域清零。ZI中也是变量,同理:变量不能存在ROM中
在程序运行的最初阶段,RO中的指令完成了这两项工作后C程序才能正常访问变量。否则只能运行不含变量的代码。
说了上面的可能还是有些迷糊,RO,RW和ZI到底是什么,下面我将给出几个例子,最直观的来说明RO,RW,ZI在C中是什么意思。
1; RO
看下面两段程序,他们之间差了一条语句,这条语句就是声明一个字符常量。因此按照我们之前说的,他们之间应该只会在RO数据中相差一个字节(字符常量为1字节)。
Prog1:
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog2:
#include <stdio.h>
const char a = 5;
void main(void)
{
;
}
Prog1编译出来后的信息如下:
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
================================================================================
Prog2编译出来后的信息如下:
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 61 0 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1009 ( 0.99kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1009 ( 0.99kB)
================================================================================
以上两个程序编译出来后的信息可以看出:
Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data两类数据。他们的唯一区别就是Prog2的RO Data比Prog1多了1个字节。这正和之前的推测一致。
如果增加的是一条指令而不是一个常量,则结果应该是Code数据大小有差别。
2; RW
同样再看两个程序,他们之间只相差一个“已初始化的变量”,按照之前所讲的,已初始化的变量应该是算在RW中的,所以两个程序之间应该是RW大小有区别。
Prog3:
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4:
#include <stdio.h>
char a = 5;
void main(void)
{
;
}
Prog3编译出来后的信息如下:
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
================================================================================
Prog4编译出来后的信息如下:
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 1 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 97 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1009 ( 0.99kB)
================================================================================
可以看出Prog3和Prog4之间确实只有RW Data之间相差了1个字节,这个字节正是被初始化过的一个字符型变量“a”所引起的。
3; ZI
再看两个程序,他们之间的差别是一个未初始化的变量“a”,从之前的了解中,应该可以推测,这两个程序之间应该只有ZI大小有差别。
Prog3:
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4:
#include <stdio.h>
char a;
void main(void)
{
;
}
Prog3编译出来后的信息如下:
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
================================================================================
Prog4编译出来后的信息如下:
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 97 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 97 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
================================================================================
编译的结果完全符合推测,只有ZI数据相差了1个字节。这个字节正是未初始化的一个字符型变量“a”所引起的。
注意:如果一个变量被初始化为0,则该变量的处理方法与未初始化华变量一样放在ZI区域。
即:ARM C程序中,所有的未初始化变量都会被自动初始化为0。
总结:
1; C中的指令以及常量被编译后是RO类型数据。
2; C中的未被初始化或初始化为0的变量编译后是ZI类型数据。
3; C中的已被初始化成非0值的变量编译后市RW类型数据。
附:
程序的编译命令(假定C程序名为tst.c):
armcc -c -o tst.o tst.c
armlink -noremove -elf -nodebug -info totals -info sizes -map -list aa.map -o tst.elf tst.o
编译后的信息就在aa.map文件中。
ROM主要指:NAND Flash,Nor Flash
RAM主要指:PSRAM,SDRAM,SRAM,DDRAM

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沙发
bit6019| | 2011-1-31 12:46 | 只看该作者
之所以Image文件不包含ZI数据,是因为ZI数据都是0,没必要包含,只要程序运行之前将ZI数据所在的区域一律清零即可。包含进去反而浪费存储空间。


终于明白

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板凳
金鱼木鱼|  楼主 | 2011-3-31 15:56 | 只看该作者
RW是RAM首地址
RO是flash首地址

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地板
bairan168| | 2011-3-31 20:02 | 只看该作者
学习了。

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5
zjsx8192| | 2011-4-6 09:45 | 只看该作者
写的不错

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6
米其林r| | 2011-4-9 22:43 | 只看该作者
受益匪浅啊

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7
七叶一枝花| | 2011-5-18 22:12 | 只看该作者
mark

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8
teet| | 2011-5-24 16:07 | 只看该作者
楼主辛苦啊

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9
teet| | 2011-5-24 16:07 | 只看该作者
学习咯

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10
teet| | 2011-5-24 16:07 | 只看该作者
哈哈

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11
huzixian| | 2011-5-24 21:52 | 只看该作者
受益匪浅

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12
ladygaga| | 2011-5-25 17:12 | 只看该作者
长知识了。

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