Linux 版 (精华区)

发信人: wzl (为了证明我很无聊，我准备开始背单词！), 信区: Linux
标  题: 嵌入式系统设计要点之二
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年09月19日20:52:20 星期二), 转信

２．２ 嵌入式程序的定位
嵌入式系统有ＲＯＭ和ＲＡＭ两类内存，程序被固化进ＲＯＭ，而程序
变量和堆栈应设在ＲＡＭ中。因此，对ＥＸＥ文件的重定位过程与ＤＯＳ
下不一样。定位程序必须根据系统的ＲＯＭ和ＲＡＭ地址，对定位表中
各远指针指向的字进行修改。定位程序最后以一种可加载进测试系统或
可烧入ＥＰＲＯＭ的形式输出程序，即ＲＯＭ图，它可以是二进制或
Ｉｎｔｅｌ的ＨＥＸ格式，根据ＥＰＲＯＭ编程器、仿真器或调试程序
的要求而定。
可用两种方法把ＥＸＥ文件转换为ＲＯＭ图：
一是使用ＥＸＥ２ＢＩＮ命令。若ＥＸＥ文件定位表中不含有定位远
指针，ＥＸＥ２ＢＩＮ便将它转换成ＣＯＭ文件，它是可固化进
ＥＰＲＯＭ的二进制文件，否则便放弃转换。这仅适用于较小的单段程
序。较新版本的ＥＸＥ２ＢＩＮ在发现ＥＸＥ文件中含重定位项时，会
提示用户提供一个基地址，进行重定位。若选用适当的内存模式，并限
制使用远指针，它也可能用一个基地址进行定位。但对于规模较大的程
序，ＥＸＥ２ＢＩＮ无能为力。
二是根据标头和ＭＡＰ文件所提供的信息进行定位，适用于所有的ＥＸＥ
文件（图２）。若在连接时进行限定，可生成只含内存分配段表的简单
ＭＡＰ文件。段表的每行描述一个段，按代码段、数据段和堆栈段的次
序排列。ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＣ和ＢｏｒｌａｎｄＣ的ＭＡＰ文件每行
长度略有区别，但行上各参数（段始址、段末址、段长、段名、段类）
的位置是固定的。
定位程序根据第一个ＲＡＭ段的段名，从ＭＡＰ文件中抽取出它的起始
地址，它就是数据区的相对始址。再从标头内容计算出装入模块大小，
即要占用的ＲＯＭ容量。将系统ＲＯＭ始址加上代码段在装入模块中的
相对地址，便得到程序开始执行的地址。然后，对定位指针进行自小到
大排序。根据各段的始末地址逐段析出段址，并从装入模块中读入该段
代码或数据。接着按定位指针顺序考察待定位的段址，若它落在该段范
围内，便进行定位操作，即把此段址修改成实际的ＲＯＭ或ＲＡＭ地址。
直到将属于这个段的定位指针全部处理好后，便把这段内容写到输出文
件。对所有段都进行定位后，便获得ＲＯＭ图。
图２　８０ｘ８６系统上嵌入式程序的定位过程
３　启动程序
ＲＯＭ中程序执行前，先要在ＲＡＭ中建立堆栈和数据区。串数据等常
数与程序一起固化在ＲＯＭ中，程序可以访问它们，但ＲＡＭ的存取速
度比Ｅ－ＰＲＯＭ高，因此也被复制进ＲＡＭ，以提高读出速度。还需
要建立Ｃ程序运行的环境，如对段寄存器和堆栈指针初始化、对静态变
量和ＲＡＭ区清零、建立堆（ｈｅａｐ）等。程序运行前还应设置必要
的中断矢量，并让各未用中断指向一个只含ＲＥＴ指令的哑函数，以防
止错误中断引起系统的混乱。此外，还要对系统硬件进行初始化，并根
据具体的系统，加入出错时中止程序或重启动的程序段等。这些工作都
由用汇编语言编写的启动程序完成。
启动程序是嵌入式程序的开头部分，应与应用程序一起固化在ＥＰＲＯＭ
中，并首先在系统上运行（图２）。它应包含进各模块中可能出现的所有
段类，并合理安排它们的次序。当它作为第一个模块和应用程序等一起连
接时，ＬＩＮＫ将按照该次序归并类名相同的段。
写好启动程序是设计好嵌入式程序的关键。各类Ｃ编译均提供自己的启动
程序模块（Ｃ０．ＡＳＭ），可以此为样板，经简化和修改形成适用本系
统的启动程序，也可以先搭一个启动程序骨架，再逐步完善。

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