ARM系统执行机理探索：映象文件与地址重映射

"ARM映象文件及执行机理的解析与实践" ARM处理器的映象文件是构建基于ARM架构系统的基石，它们包含了可执行代码、数据和元数据，用于指导系统如何启动和运行。本文主要围绕ARM映象文件的生成、在Flash中的存储状态以及执行时的地址重映射这三个关键点进行深入探讨。 1. ARM映象文件的生成和组成： ARM映象文件通常有两种主要格式：AXF（Archives eXecutable Format）和BIN（Binary）。AXF文件是经过链接器处理后的结果，包含了完整的调试信息、符号表以及代码和数据段。它可以直接被调试器使用，方便调试。BIN文件则是AXF文件经过进一步处理后的二进制形式，通常用于烧录到目标硬件中，不包含任何调试信息。 在生成这些文件时，开发人员需要编写源代码，并使用ARM编译器（如GCC）进行编译，接着使用链接器（如ld）将编译后的.o对象文件链接成一个完整的映象文件。链接器会根据指定的内存布局和初始化数据将代码和数据分配到相应的地址。 2. 映象文件在Flash中的状态和运行时的状态（加载域和运行时域）： 在Flash中，映象文件被物理存储在某个固定的地址，这个地址通常被称为“加载域”。对于S3C4510B这样的微控制器，其上电或复位后，CPU会从0x00000000地址开始执行指令。在加载域，映象文件的代码和数据按链接时指定的地址存放。 当系统启动运行时，这些代码和数据会被加载到RAM（运行时域），因为CPU通常不能直接从Flash执行代码，或者执行速度较慢。这个过程可能涉及到Bootloader，它会将Flash中的映象文件加载到SDRAM中，然后跳转到RAM中的入口点继续执行。 3. 地址重映射（Remap）： 地址重映射是系统启动过程中非常重要的一环，尤其是在需要优化性能或扩展内存映射时。例如，在某些系统中，Bootloader可能会在初始化阶段将代码从较低地址的Flash加载到较高地址的RAM中，然后将CPU的程序计数器重定向到RAM中的新地址，以提高执行效率。 在参考的MySComm4510b002.mcpx程序中，地址重映射可能用于确保在运行时，代码和数据从SDRAM而不是Flash读取。这涉及到对系统寄存器的编程，比如在S3C4510B中，可能需要配置ROMCON0寄存器来改变CPU的启动地址。 通过理解和掌握这些概念，初学者能够更好地理解ARM系统如何从启动到运行的过程，以及如何在实际项目中创建和管理映象文件。这个过程不仅是理论上的学习，更需要通过实践来加深理解，例如通过编写和调试Bootloader，或者分析运行在ARM平台上的简单程序。对于后续深入研究ARM系统设计和嵌入式开发，这些都是必不可少的基础知识。