以下内容来自笔者在中国Linux论坛Linux嵌入技术讨论区的张贴:
aaronwong: u-boot中代码的疑问(_armboot_start与_start)? --------------------------- 我使用的是u-boot-1.3.0-rc2。在cpu/pxa/start.S中,有如下的标号定义: _TEXT_BASE: .word TEXT_BASE /*uboot映像在SDRAM中的重定位地址,我设置为0xa170 0000 */
.globl _armboot_start _armboot_start: .word _start /*_start是程序入口,链接完毕它的值应该是0xa170 0000=TEXT_BASE*/ /* 这句话的意思应该是在_armboot_start标号处,保存了_start的值,也就是说,_armboot_start是存放_start的地址,该地址对应的存储单元内容是0xa170 0000*/ /* * These are defined in the board-specific linker script. 下面的定义与上面应该是一个意思。 */ .globl _bss_start _bss_start: .word __bss_start ====================== 按照上面的理解,__bss_start是uboot 的bss段起始地址,那么uboot映像的大小就是__bss_start - _start;在relocate代码段中计算uboot的大小时,也体现了这一点。 实际上,_armboot_start并没有实际意义,它只是在"ldr r2, _armboot_start"中用來寻址_start的值而已,_bss_start也是一样的道理,真正有意义的应该是_start和 __bss_start本身。 但是,令我不解的是,在C入口函数start_armboot()中(对应文件为lib_arm/board.c),有如下代码: void start_armboot (void) { ......... gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t)); //第一句话 .......... monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start; //第二句话 ............... mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN); //第三句话 .......... } ============================================== 按
照上面的理解,_armboot_start与_bss_start都是没有实际意义的,它们只是一个地址,有实际意义的是地址中的内容_start和
__bss_start(虽然也还是地址)。象第一句话,其“意图”很明显,是把gd作为全局数据结构体的指针,并初始化为“SDRAM中的uboot起
始地址(即TEXT_BASE)-CFG_MALLOC_LEN-全局数据结构体大小”。 要实现这个“意图”,应该是写成:gd =
(gd_t*)(_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));或者gd =
(gd_t*)(TEXT_BASE- CFG_MALLOC_LEN -
sizeof(gd_t));才对阿?用_armboot_start来作运算应该是没有任何意义才对!? 第二句话也是一样的道理,它的意图是要计算u-boot映像的大小,应该写成__bss_start - _start才对阿? 我使用readelf工具查看编译所得到的uboot映像文件得到信息如下: [aaronwong@localhost build]$ readelf -s u-boot|grep _start 1018: a1700048 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _bss_start 1083: a1700044 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _armboot_start 1142: a1700000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _start 1197: a171b070 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_start 上面我删除了与该讨论无关的包含“_start""t的标号信息。 显
然,我前面的理解应该是正确的(_start=TEXT_BASE=0xa170
0000)。那么u-boot源代码中的monitor_flash_len=_bss_start -
_armboot_start=0xa1700048 - 0xa1700044 = 4,有什么意义?? 迷茫中,期盼大虾指点迷津,谢谢~!!!
eltshan: [Re: aaronwong] ----------------- 1018: a1700048 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _bss_start 1083: a1700044 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _armboot_start 1142: a1700000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _start 1197: a171b070 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_start
我想: _start所在的地址是a1700000, _armboot_start 所在的地址是a1700044, 那么 根据这句: _armboot_start: .word _start 所以_armboot_start的值应该是a1700000
所以 monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start = a171b070 - a1700000 = 1b070 而不是你说的 = 4
以上个人意见.
aaronwong: [Re: eltshan] ------------------- 谢
谢,eltshan!你的理解是正确的,不过我看了之后还是没能想得很明白,因为我在想,按你所说,那么_start的值应该是多少呢?难道是“b
reset”这条指令的机器码?所以我对ELF格式的u-boot映像文件作了反汇编,分析之后终于找到了症结所在。以下是部分分析过程,首先是反汇编:
arm-iwmmxt-linux-gnueabi-objectdump -D u-boot > u-boot.s 并提取了monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;这条语句相关的反汇编代码如下: ============================== a1700044 <_armboot_start>: a1700044: a1700000 .word 0xa1700000
a1700048 <_bss_start>: a1700048: a171b070 .word 0xa171b070
a171b070 : a171b070: 00000000 .word 0x00000000
..... a1700f40: e59f41d0 ldr r4, [pc, #464] ; a1701118 //r4=[a1701118]=a1700044 ..... a1700f7c: e59f3198 ldr r3, [pc, #408] ; a170111c //r3=[a1700044]=a1700048 a1700f80: e5942000 ldr r2, [r4] //r2=[a1700044]=a1700000 a1700f84: e59f4194 ldr r4, [pc, #404] ; a1701120 //r4=[a1701120]=a1719d24 a1700f88: e5933000 ldr r3, [r3] //r3=[a1700048]=a171b070 a1700f8c: e0623003 rsb r3, r2, r3 //r3= r3-r2 = a171b070-a1700000 = 1b070; a1700f90: e59f218c ldr r2, [pc, #396] ; a1701124 //r2=[a1701124]=a171b070 a1700f94: e5823000 str r3, [r2] //monitor_flash_len=[r2]=r3=1b070 ......
a1701118: a1700044 .word 0xa1700044 a170111c: a1700048 .word 0xa1700048 a1701120: a1719d24 .word 0xa1719d24 a1701124: a171b070 .word 0xa171b070 ======================================== 上面//是我自己的注释。这表明,你的理解的确是正确的。 经过这个过程之后,我终于认识到自己的误解在哪里了。原来,我是把"汇编语言中LDR伪指令对符号的引用"与"C语言中对汇编程序中符号/常量/变量的引用"搞混淆了。我想说明以下几点:
(1) readelf以及u-boot.map和System.map所给出的符号表中符号的值,实际上是表示符号所在的地址,而不是指符号本身的值。
(2) 汇编语言中没有指针的概念,因此对符号的引用是"赤裸裸"的。例如: ========== .globl _armboot_start _armboot_start: .word _start ldr r2, _armboot_start ========== 实际上反汇编以后是: ============ a1700044 <_armboot_start>: a1700044: a1700000 .word 0xa1700000 a1700074: e51f2038 ldr r2, [pc, #-56] ; a1700044 <_armboot_start> ============ 也就是说,_armboot_start是一个地址0xa1700044,其中的内容是0xa1700000,上面对_armboot_start的引用是直接将其替换为其表示的地址0xa1700044,而非其中的内容0xa1700000。这就是"赤裸裸"的引用。
(3)
C语言则不同,对变量/符号/常量的引用必须要通过地址来寻址,不管是全局变量还是局部变量,不同的是局部变量在生命期结束后,所占的地址空间会被释放而
已。即使是函数调用时的参数传递,虽然是将实参的值"拷贝"给形参,但"拷贝"的过程也是通过实参和形参的地址来对两者进行访问的。 所
以,在C语言中的 "monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start"
这句话中对_armboot_star的引用,实际上是把它用作了指针,把它作为访问对象的地址来使用,通过这个地址即a1700044
来访问对应存储空间所存放的内容亦即0xa1700000,_bss_start也是同样的道理。所以这句话实际上是monitor_flash_len
=[a1700048]-[0xa1700044]=a171b070-a1700000 = 1b070,这样就得到了正确的结果。
现在,我们再回答最前面的问题:_start的值是什么?_start
表示地址0xa1700000
,在汇编语言中,对_start的"绝对引用"(这里是与用相对寻址进行跳转进行区别)就是将其替换为0xa1700000,但其中存放的内容的的确确就
是"b
reset"这条指令的机器码,所以如果在C语言中引用_start,得到的结果反而就是这个指令的机器码了。其实这个问题很简单,只是和C语言的引用搅
在一起,一些概念被偷换了而已。
以上是我的个人理解,有什么不对,还请指正。
再次感谢eltshan的提点。
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