ARM映像文件
什么是arm的映像文件 arm映像文件其實就是可執行文件，包括bin或hex兩種格式，可以直接燒到rom里執行。在axd調試過程中，我們調試的是axf文件，其實這也是一種映像文件，它只是在bin文件中加了一個文件頭和一些調試信息。映像文件的組成
ARM映像文件是一個層次性結構的文件，包括了域（region），輸出段(output section)和輸入段(input section)。所謂域，指的就是整個bin映像文件所處在的區域，它又分為加載域和運行域。加載域就是映像文件被靜態存放的工作區域，一般來說flash里的 整個bin文件所在的地址空間就是加載域，當然在程序一般都不會放在 flash里執行，一般都會搬到sdram里運行工作，它們在被搬到sdram里工作所處的地址空間就是運行域。ARM映像文件一開始總是存儲在ROM／Flash里面的，其RO部分既可以在ROM／Flash里面執行，也可以轉移到速度更快的RAM中執行；而RW和ZI這兩部分是必須轉移到可寫的RAM里去，其實RW包括ZI區域。什么是RO段、RW段和ZI段一個ARM程序包含3部分：RO，RW和ZI
RO就是ReadOnly，程序中的指令和常量
RW就是Read/Write，程序中的已初始化變量
ZI就是Zero Init，程序中的未初始化的變量
Image文件包含了RO和RW數據。
之所以Image文件不包含ZI數據，是因為ZI數據都是0，沒必要包含，只要程序運行之前將ZI數據所在的區域一律清零即可。包含進去反而浪費存儲空間。
Q：為什么Image中必須包含RO和RW？
A：因為RO中的指令和常量以及RW中初始化過的變量是不能像ZI那樣“無中生有”的。
ARM程序的執行過程
從以上兩點可以知道，燒錄到ROM中的image文件與實際運行時的ARM程序之間并不是完全一樣的。因此就有必要了解ARM程序是如何從ROM中的image到達實際運行狀態的。
實際上，RO中的指令至少應該有這樣的功能：
1. 將RW從ROM中搬到RAM中，因為RW是變量，變量不能存在ROM中。
2. 將ZI所在的RAM區域全部清零，因為ZI區域并不在Image中，所以需要程序根據編譯器給出的ZI地址及大小來將相應得RAM區域清零。ZI中也是變量，同理：變量不能存在ROM中
在程序運行的最初階段，RO中的指令完成了這兩項工作后C程序才能正常訪問變量。否則只能運行不含變量的代碼。
為了更直觀說明RO,RW,ZI在C中的意思，請看下面例子：
1)RO
看下面兩段程序，他們之間差了一條語句，這條語句就是聲明一個字符常量。因此按照我們之前說的，他們之間應該只會在RO數據中相差一個字節（字符常量為1字節）。
Prog1：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog2：
#include <stdio.h>
const char a = 5；
void main(void)
{
;
}
Prog1編譯出來后的信息如下：
===========================================================
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編譯出來后的信息如下：
===========================================================
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)
===========================================================
以上兩個程序編譯出來后的信息可以看出：
Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data兩類數據。他們的唯一區別就是Prog2的RO Data比Prog1多了1個字節。這正和之前的推測一致。
如果增加的是一條指令而不是一個常量，則結果應該是Code數據大小有差別。
2)RW同樣再看兩個程序，他們之間只相差一個“已初始化的變量”，按照之前所講的，已初始化的變量應該是算在RW中的，所以兩個程序之間應該是RW大小有區別。
Prog3：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4：
#include <stdio.h>
char a = 5；
void main(void)
{
;
}
Prog3編譯出來后的信息如下：
===========================================================
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編譯出來后的信息如下：
===========================================================
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之間確實只有RW Data之間相差了1個字節，這個字節正是被初始化過的一個字符型變量“a”所引起的。
3) ZI
再看兩個程序，他們之間的差別是一個未初始化的變量“a”，從之前的了解中，應該可以推測，這兩個程序之間應該只有ZI大小有差別。
Prog5：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog6：
#include <stdio.h>
char a；
void main(void)
{
;
}
Prog5編譯出來后的信息如下：
===========================================================
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)
===========================================================
Prog6編譯出來后的信息如下：
===========================================================
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)
===========================================================
編譯的結果完全符合推測，只有ZI數據相差了1個字節。這個字節正是未初始化的一個字符型變量“a”所引起的。
注意：如果一個變量被初始化為0，則該變量的處理方法與未初始化華變量一樣放在ZI區域。
即：ARM C程序中，所有的未初始化變量都會被自動初始化為0。
總結：
1)C中的指令以及常量被編譯后是RO類型數據。
2)C中的未被初始化或初始化為0的變量編譯后是ZI類型數據。
3) C中的已被初始化成非0值的變量編譯后市RW類型數據。
附：
程序的編譯命令（假定C程序名為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
編譯后的信息就在aa.map文件中。
ROM主要指：NAND Flash，Nor Flash
RAM主要指：PSRAM，SDRAM，SRAM，DDRAM 啟動代碼中Image$$??$$Limit 的含義 對于剛學習ARM的人來說，如果分析它的啟動代碼，往往不明白下面幾個變量的含義：|Image$$RO$$Limit|、|Image$$RW$$Base|、|Image$$ZI$$Base|。 |Image$$RO$$Base| ：RO段起始地址
|Image$$RO$$Limit| ：RO段結束地址加1
|Image$$RW$$Base| ：RW段起始地址
|Image$$RW$$Limit| ：ZI段結束地址加1
|Image$$ZI$$Base| ：ZI段起始地址
|Image$$ZI$$Limit| ：ZI段結束地址加1 首先申明我使用的調試軟件為ADS1.2，當我們把程序編寫好以后，就要進行編譯和鏈接了，在ADS1.2中選擇MAKE按鈕，會出現一個Errors and Warnings 的對話框，在該欄中顯示編譯和鏈接的結果，如果沒有錯誤，在文件的最后應該能看到Image component sizes，后面緊跟的依次是Code，RO Data ，RW Data ，ZI Data ，Debug 各個項目的字節數，最后會有他們的一個統計數據： Code 163632 ，RO Data 20939 ，RW Data 53 ，ZI Data 17028 Tatal RO size (Code+ RO Data) 184571 (180.25kB) Tatal RW size(RW Data+ ZI Data) 17081(16.68 kB) Tatal ROM size(Code+ RO Data+ RW Data) 184624(180.30 kB) 后面的字節數是根據用戶不同的程序而來的，下面就以上面的數據為例來介紹那幾個變量的計算。 在ADS的Debug Settings中有一欄是Linker/ARM Linker，在output選項中有一個RO base選項，下面應該有一個地址，我這里是0x0c100000，后面的RW base 地址是0x0c200000，然后在Options選項中有Image entry point ，是一個初始程序的入口地址，我這里是0x0c100000 。 Linker/ARM Linker：RO base—0x0c100000 RW base—0x0c200000 Options：Image entry point—0x0c100000
有了上面這些信息我們就可以完全知道這幾個變量是怎么來的了： |Image$$RO$$Base| = Image entry point = 0x0c100000 ;表示程序代碼存放的起始地址 |Image$$RO$$Limit|=程序代碼起始地址+代碼長度+1=0x0c100000+Tatal RO size+1 = 0x0c100000 + 184571 + 1 = 0x0c100000 +0x2D0FB + 1 = 0x0c12d0fc |Image$$RW$$Base| = 0x0c200000 ;由RW base 地址指定 |Image$$RW$$Limit| =|Image$$RW$$Base|+ RW Data 53 = 0x0c200000+0x37（4的倍數,0到55，共56個單元） =0x0c200037 |Image$$ZI$$Base| = |Image$$RW$$Limit| + 1 =0x0c200038 |Image$$ZI$$Limit| = |Image$$ZI$$Base| + ZI Data 17028 =0x0c200038 + 0x4284 =0x0c2042bc 也可以由此計算： |Image$$ZI$$Limit| = |Image$$RW$$Base| +TatalRWsize(RWData+ZIData) 17081 =0x0c200000+0x42b9+3（要滿足4的倍數） =0x0c2042bc 2410啟動代碼注釋 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| adr r0, ResetEntry;ResetEntry是復位運行時域的起始地址，在boot nand中一般是0
ldr r2, BaseOfROM;
cmp r0, r2
ldreq r0, TopOfROM;TopOfROM=0x30001de0，代碼段地址的結束
beq InitRam
ldr r3, TopOfROM ;part 1，通過比較，將ro搬到sdram里，搬到的目的地址從 | Image$$RO$$Base| 開始，到|Image$$RO$$Limit|結束
0
ldmia r0!, {r4-r7}
stmia r2!, {r4-r7}
cmp r2, r3
bcc %B0;
;part 2，搬rw段到sdram，目的地址從|Image$$RW$$Base| 開始，到|Image$$ZI$$Base|結束
sub r2, r2, r3;r2=0
sub r0, r0, r2;
InitRam ;carry rw to baseofBSS
ldr r2, BaseOfBSS ;TopOfROM=0x30001de0,baseofrw
ldr r3, BaseOfZero ;BaseOfZero=0x30001de0
0
cmp r2, r3
ldrcc r1, [r0], #4
strcc r1, [r2], #4
bcc %B0
;part 3，將sdram zi初始化為0，地址從|Image$$ZI$$Base|到|Image$$ZI$$Limit|
mov r0, #0;init 0
ldr r3, EndOfBSS;EndOfBSS=30001e40
1
cmp r2, r3
strcc r0, [r2], #4
bcc %B1
一個Scatter文件描述的地址映射關系實例：
| 
