地址重映射在ARM系统中的实现

移。

一种是不管实际的代码空间有多大，直接将ROM地址空间整个搬移到RAM中。当然，这种方法并不适合在真正的启动代码中使用，但在做初步的Remap测试时，可以用来检验堆栈及异常中断的设置是否合理。

另一种方法较复杂，它使用了SDT链接器ARMLink产生的定位信息，仅把RO风吹草动的有效代码和数据段到RAM中。ARMLink将编译后的程序链接成ELF文件。映像文件内部共有三种输出段：RO段、RW段和ZI段。这三种输出段分别包含了只读代码及包含在代码段中的少量数据、可读写的数据、初始化为0的数据，ARMLink同时还产生了这三种输出段的起始和终止定位信息：Image$$RO$$Base、Image$$RO$$Limit、Image$$RW$$Base、Image$$Limit、Image$$Linit和Image$$ZI$$Limit。可以在程序中使用这些定位信息。将ROM中的代码和数据搬移到RAM中，其实现代码如下：

数据定义：

BaseOfROM DCD Image$$RO$$Base

TopOfROM DCD Image$$RO$$Limit

BaseOfBSS DCD Image$$RW$$Base

BaseOfZero DCD Image$$ZI$$Base

EndOfBSS DCD Image$$ZI$$Limit

源程序：

；将ROM中的程序搬移到RAM中，重映射后的地址不变

adr r0,ResetEntry ;ROM中程序起始地址

mov r3,#(RamBaseAddr16) ;RamBaseAddr=0x100

Idr r1,BaseOfROM

Idr r2,TopOfROM

Add r1,r1,r3

Add r2,r2,r3

0

Idmia r0!,{r4-r11}

Stmia r1!,{r4-r11}

Cmp r1,r2

Bcc%B0

;将RW段中预初始化的变量搬移到RAM中

sub r1,r1,r2

sub r0,r0,r1 ;将r0指向RO段的结束，即RW段的开始

ldr r1,BaseOfBSS

Idr r2,BaseOfZero

Add r1,r1,3

Add r2,r2,r3

1 ；基于局部标号的相对跳转，PC+偏移地址，产生与位置无关的代码

cmp r1,r2

ldrcc r4,[r0],#4

strcc r4,[r1]，#4

bcc %B1

；接着把ZI段搬移到RAM中，并其将初始化为0

mov r0,#0

Idr r2,EndOfBSS

Add r2,r2,r3

2

cmp r1,2

strcc r0,[r1],#4

bcc%B2

⑥地址的重新映射。S3C4510B中的Remap过程其实很简单，只需重新设置ROMCON0～ROMCON5和DRAMCON0～DRAMCON3。在本系统中只需重新设置ROMCON0和DRAMCON0。

源代码：

；/*内存控制寄存器重新设置-存储空间重新映射地址空间*/

EXPORT RemapMemory

RemapMemory

mov r12,r14

adr r0,RemapMem

ldmia r0,{r1-r11}

ldr r0,=ROMCON0 ;ROMCON0为Bank寄存器的起始地址

stmia r0,{r1-r11}

bl ExceptionTalbeInit ;中断向量表重新初始化

mov pc,r12

RemapMem

DCD 11040060 ;/*ROMCON0 0x1000000～0x1100000*/

…

DCD 10000398 ；/*DRACON0 0x0～0x1000000*/

…

⑦进入C代码空间，开始主程序的运行。此时代码应该运行于RAM中。

上面的步骤可以根据实际需要进行适当的添加或删节。值得注意的是：汇编生成的代码应该是与位置无关的代码，即代码在运行期间可以被映射到不同的地址空间，其中的跳转指令都是基于PC寄存器的相对跳转指令。基于PC的标号是位于目标指令前或者程序中数据定义伪操作前的标号，这种符号在汇编时将被处理成PC值加上或减去一个数字常量。

3 异常中断的处理

在Remap的启动代码中，需要特别注意的是异常中断的处理。在S3C4510B中，异常中断的入口地址是固定的，按表1次序排列。

表1

地址重新映射之后，入口地址被映射到RAM中，中断处理代码也被搬移到RAM地址空是。此时，中断响应和中断处理的速度都将大大加快，这将有利于提高整个系统的实时性。异常中断向量表的设计结构如图3所示。

下面是各部分的源代码（以IRQ异常中断为例）。

异常向量表的定义：（系统初始化时，将异常处理代码入口地址写入异常中的向量表）

_RAM_END_ADDR EQU 0x01000000 ;重映射后RAM的终止地址

MAP （_RAM_END_ADDR-0x100）

SYS_RST_VECTOR # 4

UDF_INS_VECTOR # 4

SWI_SVC_VECTOR # 4

INS_ABT_VECTOR # 4

DAT_ABT_VECTOR # 4

RESERVED_VECTOR # 4

IRQ_SVC_VECTOR # 4

FIQ_SVC_VECTOR # 4

异常初始化代码：

…

b IRQ_SVC_HANDLER ;0x18

…

IRQ_SVC_HANDLER

SUB sp,sp,#4 ；满递减堆栈

STMFD sp!,{r0}

LDR r0,=IRQ_SVC_VECTOR ;读取中断向量，

；IRQ_SVC_VECTOR=SystemrqHandle

LDR r0,[r0]

STR r0,[sp,#4]

LDMFD sp!,{r0,pc}；跳转到异常中断处理代码入口

异常处理入口代码：

…

SystemIrqHandler

IMPORT ISR_IrqHandler

STMFD sp!,{r0-r12,lr}

BL ISR_IrqHandler ;跳转到C代码中异常中断处理程序ISR_IrqHandler

LDMFD sp!,{r0-r12,lr}

SUBS pc,lr,#4

…

在如上的结构中，不管系统