一、什么是BSS段(ZI段)! t- D- [! R" G" Z% g, V4 N
bss段(bss segment)通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。9 Z* }( ]; g1 l2 M
bss是英文Block Started by Symbol的简称。7 r. `% }) s, F% p
bss段属于静态内存分配。# ~9 A+ I [0 E& z4 Q" X7 A
7 W+ t' {. r6 e; a8 n& v
二、为什么要复制data段
$ x1 x' {( G4 O这是因为对于在STM32F103这类资源紧缺的单片机芯片中,数据段只是暂时先保存在Flash上,在使用前被复制到内存里,而复制到内存这个过程是需要我们自己实现的。7 b1 Q; Y; P; H( _, f, e! A
0 V0 \* @9 _# N1 F
三、未处理的结果
! S8 e) Y0 R2 ~. i修改main函数如下所示:
. W1 F- V$ [4 |' J% M
) r! @% X8 y! W2 c" D- #include "uart.h"! K, o0 W$ |1 p" T
- #include "led.h"" l5 f& m/ r6 @0 K& I
- ; e) i F, l" w1 r
- int mydata = 0x32315;! N: M3 \2 |; M. L" T
- const int myconst = 0x22315;7 [) i! x( T9 l; T# m% m Q* F& P
- int myzero = 0;# H0 ?5 C+ Z+ s; t. l9 P+ @
- int my;5 C, o) V7 p; i7 X
- # G" n. s7 m( r) {4 C7 e, ~
- int main(void)
! T8 c8 u; ]. m" o Q, a; X! t& W, ` - {& y3 B5 f* f2 k& v1 W9 z
- uart_init();
/ k2 v: k( O2 S. k: b) V, p1 I! | - led_init();& _) z q' C! L, t+ R/ g* t% w M
- putstring("stm32f103zet6\r\n");
& e- e S# A. I% @! q! K( z - putstring("mydata\t:");
7 `8 W$ }' u3 w$ I6 y% |' Q1 Q - puthex((unsigned int)&mydata);
9 u# w, \* t+ _0 x- c - puthex((unsigned int)mydata);- }9 o7 b: E1 Y7 J- N# W
- putstring("\r\nmyconst\t:");
" s6 ]7 Y7 m7 e& A' t/ g0 G - puthex((unsigned int)&myconst);
7 R2 v# j% e4 y8 o3 B/ W) m - puthex((unsigned int)myconst);
2 b" _5 o# s! g+ D' S' B - putstring("\r\nmyzero\t:");0 V/ m, [' h5 F; _3 ?
- puthex((unsigned int)&myzero);0 \( M& v( y3 n; a" ^3 i
- puthex((unsigned int)myzero);
9 B, t- i4 W, P - putstring("\r\nmy\t:");
w- U1 j5 R+ w2 |6 e - puthex((unsigned int)&my);* h+ G$ u+ y$ h* y7 f0 I: g4 l
- puthex((unsigned int)my);0 Q0 `2 P- w" j6 x% `7 s
- putstring("\r\n");
- s# ~4 M4 m, ]5 c7 _* R/ {7 m+ P - ( K/ m' v0 K5 `3 K
- while(1)
- q* z% K; k# o. r1 M# b, B - {8 R9 j2 ]$ W/ I1 Y, Z' F; Z- @
- putstring("led on\r\n");' a! {. q$ H: z8 m( }5 F
- led_on();$ l& O6 U4 A- Q9 g4 O
- delay(1000000);/ o; e$ b, B/ A4 t9 V
- ! e" v2 R- I( v2 q$ f
- putstring("led off\r\n");0 v5 Z9 [1 U6 h; M. F3 R
- led_off();
; c# a, o$ X; g- F/ ?% _; N - delay(1000000);
2 ?3 J) Z9 e; s8 ~8 K - }+ V; S c2 Y, t1 h9 f& r" V {
- }
4 R6 F" [) O" K
复制代码
/ @; z& `% k" B- E# t" {编译烧录运行,可以看到,除了存在Flash的只读全局变量的值正确,其他几个变量的值都是错误的
4 | ~) G1 \9 g8 l
* q& \3 G2 W9 ^+ u, X' O- }* r
# F, s M: |2 R( u+ F/ m7 M* B \3 p1 h% k* X9 O' N
四、修改链接文件6 b2 L! E( s& e
既然要复制data段和清除BSS段,那么就需要知道如下几个数据. }5 X, p5 G- W% U! u \
, D- V4 n: Q! P4 x1 O- 1、数据段的加载地址,即数据段存放在Flash的哪个位置
+ v) \( ~* @1 n - 2、数据段的链接地址,即数据段应该复制到在RAM的哪个位置' T. R! g0 J" o; e5 i. g6 T5 B8 B) i4 y
- 3、数据段的长度,应该复制多长的数据从Flash到RAM, m V) {: k l3 n
- 4、BSS段的链接地址,即BSS段应该从何处开始清除; u& {8 L& x1 n' e" W9 w
- 5、ZI段的长度,应该清除多长的BSS段
复制代码 7 f r0 z' }9 @+ d4 s
我们将链接文件修改为如下所示,得到data段的起始加载地址、起始链接地址和结束链接地址,以及bss段的起始链接地址和结束链接地址。其中>RAM AT > FLASH 表示存放时使用RAM地址,存放时使用FLASH地址。
- j/ e) L. f5 ~9 u& E( o- @+ L/ s0 e1 s
- /* 指定内存区域 */
9 \: U, v+ a- l) m. \3 ^ - MEMORY1 |* q+ m6 W1 F0 _0 _/ K7 x
- {/ g& B0 l( i r [4 s! M0 d
- FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 512K+ t- i7 S( A4 S/ j
- RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K* K6 T2 K9 m1 u' v: {4 m# R
- }
( v0 n& R3 ?' c7 q - 9 Q' @, N& K/ n/ K
- SECTIONS {/ J6 M3 s$ H* i
4 h6 a4 _8 Z1 D2 N$ M0 ^- .text :
) s8 s h' j0 T T9 O - {
! a. W( Q9 u U! c - . = ALIGN(4);
M8 X) B4 ~, c* u! s+ @' K4 Z7 } - *start.o (.text)4 u- y5 w5 P: Y
- *main.o (.text), v& p6 @# Z9 X/ m+ s# Y
- *(.text)
( ~. ]8 C+ Y: ~" x: z: ~7 m - } > FLASH$ f, L2 [. W6 a( v, y: X2 r
- ) a+ F& _& |8 G t
- .rodata :8 c4 b. ]7 h/ U5 O
- {
. v% l- {! s% w* _ - . = ALIGN(4);
O( y8 l: ?0 L8 a# G ^0 ^9 n - *(.rodata) /* .rodata sections (constants, strings, etc.) */
1 ?6 L0 Z1 P/ t - *(.rodata*) /* .rodata* sections (constants, strings, etc.) */3 t5 V6 {5 ]# ]- K5 g8 } K3 V1 ^# C
- . = ALIGN(4);
}1 ~- [5 ]4 ? - } >FLASH9 R" z* {0 X3 y. b4 W; l
% l) ]5 {, Z" }9 [- _sidata = LOADADDR(.data); /* 获取data段的起始加载地址 */
$ p$ y" t5 p/ e! ~& c6 v* j - .data :
$ \$ S: m- I L4 L' t4 \ - {/ ~7 F, Y4 J5 x$ K6 h6 C0 Q4 x
- . = ALIGN(4);* E7 a4 I: B8 q: k7 y& }1 Y
- _sdata = .; /* 获取data段的起始链接地址 */% x0 K8 K2 u' A* g ?
- *(.data) /* .data sections */
% a7 Y/ M4 b" L/ b+ Z1 d - *(.data*) /* .data* sections */
6 E6 q# V n | - . = ALIGN(4);
# w7 e' F8 W& n# }: g - _edata = .; /* 获取data段的结束链接地址 */0 o$ X1 T& d1 Y: }
- } >RAM AT > FLASH
/ l! H$ i1 S% F c3 } - 6 |: f2 U4 y4 Y* u
- . = ALIGN(4);8 D% `' q5 S$ ], d# N' N. Z) _
- .bss :! d+ N3 n3 O; k8 l% b
- {5 W( S5 k% U* [+ H' h4 u) ~
- _sbss = .; /* 获取bss段的起始链接地址 */
% n `! m' f! Z2 |& A$ H - *(.bss)
2 _. d0 R9 u2 B. E' h - *(.bss*)
# h. K! ]+ ]# G - *(COMMON)
1 y- d% B, J# ?% e6 y0 }- b* h - * f- l- n7 P2 n7 ?
- . = ALIGN(4);
9 L2 p& ]# d& W - _ebss = .; /* 获取bss段的结束链接地址 */7 K5 J) j7 t6 [+ Y
- } >RAM* H! l, D- `- _, {( e) v% ^
- }
复制代码 * l/ G- Y$ m' Z Z' b" s! k4 x, b
五、修改汇编文件# @* Z$ K) w- ?4 Y% @: r9 o2 \
在start.s中加入如下代码复制data段和清除bss段的代码,其中data段的起始加载地址_sidata、起始链接地址_sdata和结束链接地址_edata,以及bss段的起始链接地址_sbss和结束链接地址_ebss,都是从链接脚本中获取的。" q+ y+ P8 q; t
- 9 G* J7 E/ \' _ o
- .syntax unified /* 指明当前汇编文件的指令是ARM和THUMB通用格式 */
9 C; ^. I: G- ` X: |7 ] - .cpu cortex-m3 /* 指明cpu核为cortex-m3 */, [2 \. O$ A- G1 o4 F$ _( f
- .fpu softvfp /* 软浮点 */
! U' o9 R5 r3 Z1 g) m4 H - .thumb /* thumb指令 */
+ N7 t4 @' v3 F. m9 i; f
4 g7 S/ [ ~- R z- .global _start /* .global表示Reset_Handler是一个全局符号 */
/ B) L; h& @ g; a5 A6 w" { - : {! @7 p/ D( n' h$ H1 J
- .word 0x00000000 /* 当前地址写入一个字(32bit)数据,值为0x00000000,实际上应为栈顶地址 */
# {0 ?3 u% H( p" ]0 f# @- F - .word _start+1 /* 当前地址写入一个字(32bit)数据, 值为_reset标号代表的地址+1,即程序入口地址*/
, l. |% J/ l3 \' I0 b - ! G1 [8 H9 A- o/ D! X
- _start: /* 标签_start,汇编程序的默认入口是_start */$ b. z; `4 L/ C
- /* 1、设置栈 */
: ]' ^- `! R8 h! S - LDR SP, =(0x20000000+0x400)3 R6 w- q0 D! M( M. I2 w2 X4 g+ H3 X
- % D8 Y' w/ B+ e
- /* 2、复制data段 */3 S" M. g: ]1 [; h6 d( ]) R
- movs r1, #0 /* r1寄存器用来计数 */
# ]$ x. w2 R0 x1 b: M5 m+ c - b LoopCopyDataInit
2 \" ~+ @3 _5 n5 s
2 U! x D' P0 T; k9 i; C+ U. \- CopyDataInit:
* Y+ ~0 }) J+ n" }! P6 L9 }. j - ldr r3, =_sidata /* 将data段的起始加载地址存入r3寄存器 */, q+ I1 `8 a& M; U% x
- ldr r3, [r3, r1] /* 从Flash取出data段的值存入r3寄存器 */
2 S$ s' _2 Q) C# }2 P* i5 g - str r3, [r0, r1] /* 将r3寄存器的值存入RAM中 */
: O; y" p: p0 |; y" n. ?! f$ p - adds r1, r1, #4 /* 每次复制4个字节的data段数据 */
3 N" B5 q' s5 Z* C1 e6 s# p+ ]9 [ - . ~* \8 K* y& T4 n7 ^
- LoopCopyDataInit:
u$ k) j' k% T. e# j - ldr r0, =_sdata /* 将data段的起始链接地址存入r0寄存器 */
3 i( a1 p% _' a' ?* F% m [ - ldr r3, =_edata /* 将data段的结束链接地址存入r0寄存器 */
! \ P' I9 G- h7 T4 Y9 }$ k& R2 B& L - adds r2, r0, r1 /* 起始链接地址加上计数,即当前复制地址存入r2寄存器 */' d8 q# S3 ?2 W, ^3 |, H2 u2 m
- cmp r2, r3 /* 当前复制地址和结束链接地址相比较 */% F. }( K; k5 a$ F. ~! `
- bcc CopyDataInit /* 如果r2小于等于r3跳转到CopyDataInit标签处,如果大于则往下执行 */
U, g) o; {; d* _9 Z - $ P3 |# o- a! a" j. Z+ w# T
- /* 3、清除bss段 */- B, }7 k- l: J$ z
- ldr r2, =_sbss /* 将bss段的起始链接地址存入r2寄存器 */
( W' S& \& e' X- \ - b LoopFillZerobss& ~' I. Z+ v, y
: H6 X+ ^' K+ L" H, g- FillZerobss:) D2 m% J, {4 t' [$ n" E
- movs r3, #0 /* 将0存入r3寄存器 */
7 e6 E' X5 l3 }* |) E5 Q) K - str r3, [r2], #4 /* 将r3中的值存到r2中的值所指向的地址中, 同时r2中的值加4 */0 h: q% v* s4 e
- ) p% r& p$ j2 W3 M$ H1 L4 y! Y. d
- LoopFillZerobss:
9 t3 d; [0 C4 }3 k+ H& }* X, M - ldr r3, = _ebss /* 将bss段的结束链接地址存入r3寄存器 */
- D9 m- `7 t. L4 m+ J2 }# D9 L - cmp r2, r3 /* 比较r2和r3内的值,即当前清除地址和结束链接地址相比较 */9 V3 D$ M3 C$ y8 {& u( j
- bcc FillZerobss /* 如果r2小于等于r3跳转到FillZerobss标签处,如果大于则往下执行 */- F, Q+ [) [, g6 V/ {
8 }) Q3 m2 k Q Z- /* 4、跳转到led函数 */& v' w" s8 ]* |0 y2 x
- BL main: {+ `/ S! l7 v# c; ^
- /* 5、原地循环 */7 G/ H* D' O" g X4 |5 ~
- B .& s$ r6 {8 L0 g$ ~! B. M7 w
, Y* ]' o: W$ }, C. g
复制代码
9 @( t! C) b+ L2 h然后编译运行烧录,这样我们就可以看到变量的值正常了
1 o' H5 S$ w0 O. E" K) v4 @4 S0 n2 n+ X" y" j
# r7 v& L/ c& J# _
[2 t0 \0 t& ~# W$ L! _
————————————————
! a+ I9 ~* l i d2 ?% F4 p转载:Willliam_william
* T3 Q9 {0 X9 [; |& E. M; x
2 @: B E* A. X2 [9 B6 P |