arm的“位置无关码”中变量是怎么处理的？

willX · 发表于 2015-3-19 21:23:21

本帖最后由 willX 于 2015-3-19 21:37 编辑

最近看2440的引导代码，有个很大的问题，烦请大侠能指点迷津啊。

2440的boot代码在上电初期是运行在芯片内部的SRAM里的，但boot代码的“链接地址”都不是0x00,所以在stepping stone中运行的代码需要“位置无关代码”用来确保程序跳转的正常执行。

现在问题来了，如果在汇编代码中调用C函数，该如何怎么实现“位置无关”这一功能？

我看韦东山的视频代码中是使用bl cfuntion，这样的代码。这样的C函数中的变量，是如何实现“位置无关”的呢？如果无法实现“位置无关变量”，这种C函数应该是无法正常执行的，所以应该可以实现这样的“位置无关C变量”，那么它的实现原理是什么呢？又该如何实现呢？

zchong · 发表于 2015-3-19 22:02:38

变量关系不大啊，不管是全局变量还是局部变量，都是放在ram里，只要ram正确初始化之后，就可以使用了，这个和代码位置无关差异很大

Gallen.Zhang · 发表于 2015-3-19 22:43:10

本帖最后由 Gallen.Zhang 于 2015-3-19 22:46 编辑

向你推荐PCtoLCD2002这款取模软件，支持任意字体，任意大小取模，取模方向可以设置，谁用谁知道。

不好意思，一不小心把另外一个帖子的回复到这个帖子来啦。

aozima · 发表于 2015-3-20 02:46:04

局部变量都放在栈里面的，自动浮动，即使不是“位置无关”的代码。

abutter · 发表于 2015-3-20 08:23:46

位置无关就是找一个寄存器来做 base，其他的变量或者函数都在这个 base 里面存一个地址，这样调用或者访问就是从数组里面取出地址再处理。

willX · 发表于 2015-3-20 21:52:27

zchong 发表于 2015-3-19 22:02
变量关系不大啊，不管是全局变量还是局部变量，都是放在ram里，只要ram正确初始化之后，就可以使用了，这个 ...

变量在ram里没错，但是boot的阶段不同，定义的变量所在的位置也不同啊。
最初在2440的SRAM里，初始化SDRAM后relocate，变量经过clean_bss，变量就在SDRAM里了。

问题来了，SDRAM的变量可以通过lds文件指定地址，SRAM的变量没有指定（或者我现在不了解）怎么实现即在SRAM中运行（地址0x00~0x1000）又能在SDRAM里运行（地址0x30000000~0x34000000）呢？
变量的地址代码是怎么确定的呢？

willX · 发表于 2015-3-20 21:54:59

aozima 发表于 2015-3-20 02:46
局部变量都放在栈里面的，自动浮动，即使不是“位置无关”的代码。

是这样的啊？！C子函数的所有局部变量都会压栈处理，然后运行吗？
如果是这样的话，自然可以不用考虑变量的“位置无关”性了。

HalenYU · 发表于 2015-3-20 22:16:39

感觉这个问题好高深的感觉，连看都没有看懂

McuPlayer · 发表于 2015-3-20 22:24:03

abutter 发表于 2015-3-20 08:23
位置无关就是找一个寄存器来做 base，其他的变量或者函数都在这个 base 里面存一个地址，这样调用或者访问 ...

事情就是这样的，我去年一个项目中这么用的

zchong · 发表于 2015-3-20 22:41:42

willX 发表于 2015-3-20 21:52
变量在ram里没错，但是boot的阶段不同，定义的变量所在的位置也不同啊。
最初在2440的SRAM里，初始化SDRA ...

恐怕你的理解是有问题的
链接文件里的规定的存放全局变量的地址，你程序在ram中运行时，地址还是那个，不会变的，一般情况下这就要求你的程序在开始阶段首先要把sdram初始化好，然后才能把程序段和数据段复制到sdram中

wzd5230 · 发表于 2015-3-21 09:06:21

位置无关指的是前面的程序跳转采用相对跳转，所以这段程序不管是在sdram还是nor里面都可以正常运行

huangqi412 · 发表于 2015-3-21 10:39:37

对位置无关同感兴趣

fshunj · 发表于 2015-3-21 11:42:03

编译成与位置无关,运行的时候再重新替换掉与位置相关的跳转

huangqi412 · 发表于 2015-3-21 11:47:35

fshunj 发表于 2015-3-21 11:42
编译成与位置无关,运行的时候再重新替换掉与位置相关的跳转

感兴趣，求教C代码如何编译才是与位置无关？与位置有关？

duxingkei · 发表于 2015-3-21 15:20:59

好像uboot也是这样的，吧uboot 搬运到内存任意位置后会重新定位运行位置。。
好像是与编译器有关，gcc 支持这个，keil好像是不支持的

zhenghe · 发表于 2015-3-25 15:26:54

MDK可以使用编译指令--apcs /ropi/rwpi

mangocity · 发表于 2015-3-26 10:10:12

PIC code是根据相对PC的偏移来对变量定址的。反汇编一段代码来看就很清楚了。

abutter · 发表于 2015-3-26 11:17:46

huangqi412 发表于 2015-3-21 11:47
感兴趣，求教C代码如何编译才是与位置无关？与位置有关？

看 U-Boot 的编译参数，-fPIC 之类的，然后看看 relocate_ram 怎么处理的。

不过需要注意，每一种构架多少有些不同。

boat030 · 发表于 2015-3-26 12:31:39

编译器有位置无关配置项，配置好以后，所有的跳转，变量地址就会编译成相对地址，代码放到任何位置都可以运行

myxiaonia · 发表于 2015-3-26 12:32:23

huangqi412 发表于 2015-3-21 11:47
感兴趣，求教C代码如何编译才是与位置无关？与位置有关？

mdk的话，c/c++选项卡里可以勾选 RO RW位置无关代码，ro就是代码，rw就是内存哦。。。而且据论坛里破解jlink v9同学的描述，升级文件直接下载到芯片里竟然也能正常运行可知，这个升级文件就是个位置无关代码了

其实产生位置无关确实挺有讲究，网上有讨论，我也不怎么明白

huangqi412 · 发表于 2015-3-26 12:37:38

myxiaonia 发表于 2015-3-26 12:32
mdk的话，c/c++选项卡里可以勾选 RO RW位置无关代码，ro就是代码，rw就是内存哦。。。而且据论坛里破解jl ...

MDK 的 LINKER页面 make rw sections position independent之类么
对这个感兴趣，想试试，有没进一步资料

huangqi412 · 发表于 2015-3-26 12:38:57

abutter 发表于 2015-3-26 11:17
看 U-Boot 的编译参数，-fPIC 之类的，然后看看 relocate_ram 怎么处理的。

不过需要注意，每一种构架多 ...

这个东东是不是要看反汇编

abutter · 发表于 2015-3-26 12:45:18

huangqi412 发表于 2015-3-26 12:38
这个东东是不是要看反汇编

是的，因为他们都依赖于一个基本寄存器。

myxiaonia · 发表于 2015-3-26 13:02:23

huangqi412 发表于 2015-3-26 12:38
这个东东是不是要看反汇编

我勾选了linker那里，但是无效，看mdk手册不清楚这里

但是在c/c++这里勾选是成功的

mangocity · 发表于 2015-3-26 13:17:14

看 gcc 怎么做的。
代码：
int variable;

void TestVar()
{
      variable = 0xAABBCCDD;
}
编译处理一下：arm-none-linux-gnueabi-gcc -S -Os -fPIC test.c
反汇编文件这样的：
TestVar:
      .fnstart
.LFB0:
      @ args = 0, pretend = 0, frame = 0
      @ frame_needed = 0, uses_anonymous_args = 0
      @ link register save eliminated.
      ldr    r3, .L3
      ldr    r2, .L3+4
.LPIC0:
      add    r3, pc, r3
      ldr    r2, [r3, r2]
      ldr    r1, .L3+8
      str    r1, [r2, #0]
      bx    lr
.L4:
      .align  2
.L3:
      .word _GLOBAL_OFFSET_TABLE_-(.LPIC0+8)
      .word variable(GOT)
      .word -1430532899

huangqi412 · 发表于 2015-3-26 13:17:53

myxiaonia 发表于 2015-3-26 13:02
我勾选了linker那里，但是无效，看mdk手册不清楚这里

但是在c/c++这里勾选是成功的 ...

你试过了，勾选LINKER也不行，勾选C/C++页，生成BIN可以顺便在哪地址运行？还有其他设置么

arm的“位置无关码”中变量是怎么处理的？

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