代码重定位与全局变量寻址：U-Boot在PowerPC中的实践

"代码搬移后全局变量寻址出错过程-关于altium designer中的阻抗布线的教程" 本文档详细介绍了在POWERPC平台上的U-Boot分析与移植过程，特别是针对代码重定位技术，这一关键概念对于理解Bootloader的工作原理至关重要。在嵌入式系统中，尤其是像U-Boot这样的引导加载程序，由于启动和运行时的位置可能不同，必须处理好程序的链接地址和运行地址的关系，以避免全局变量寻址错误。 在图4.1的示例中，U-Boot最初在0xfe000000开始的nor flash中运行，其全局变量如gb_a被链接到该地址。然而，当U-Boot被移动到RAM中运行时，其地址变为0x080000100，但程序中的gb_a符号仍然指向0xfe0000100，导致寻址错误。这个问题是由于程序的链接地址和实际运行地址不一致所引起的。 位置无关程序（Position Independent Code, PIC）的概念在此时显得尤为重要。对于像U-Boot这样的可重定位程序，它需要能够独立于其加载地址运行。为了实现这一点，代码重定位技术被采用，它允许程序在不同的地址上正确执行，通过修改程序中的地址引用来适应新的运行环境。 代码重定位包括两个主要方面：一是生成位置无关代码，使得指令可以相对于当前指令地址而不是固定的基地址执行；二是全局偏移表（Global Offset Table, GOT），用于存储全局变量和函数的实际地址，使得在运行时可以动态更新这些地址。在U-Boot中，利用重定位技术，可以通过GOT来访问全局变量，即使它们的地址在程序运行时发生了变化。 此外，文档还提到了相对跳转和绝对跳转两种程序跳转方式。相对跳转使用相对地址，适用于位置无关代码，而绝对跳转则依赖于绝对地址，通常需要在重定位过程中修正。理解这两种跳转方式对于理解代码如何在内存中正确执行是至关重要的。 最后，文档还涵盖了U-Boot命令的使用，这通常是用户与U-Boot交互的主要方式，用于执行各种系统级操作。 这份资料详细解析了U-Boot在PowerPC平台上的移植和重定位过程，对于理解嵌入式系统的启动流程和代码管理有极高的参考价值。无论是对U-Boot的开发者还是系统工程师，掌握这些知识都将有助于更有效地处理和调试此类问题。