【arm学习】我的第一个裸板程序

初学ARM感觉写个裸板程序还真的不容易，可能是没有用到ADS，keil之类的开发平台的缘故吧。编译，链接过程在linux平台上完成，这样学起来更有实感，还能顺便熟悉linux环境，以及命令，何乐而不为呢？

为此得准备一些必要的基础知识，前几篇博客总结一些汇编的指令，以及makefile的总结。有兴趣的同学可以去看看。

汇编引导程序：

这段汇编代码做了3件事情：

1、关看门狗。

2、设置栈。

3、调用main函数。

这里想说明的就是，设置站。写C函数必须先设置栈，因为需要用栈来存放函数的参数值，局部变量的值等。

我用的2440的内部ram是4K，这里sp就指向了ram地址最大的地方，这是因为ARM-Thumb过程调用标准和ARM、Thumb C/C++ 编译器总是使用Full descending 类型堆栈。即栈首部是高地址，堆栈向低地址增长。

每次压栈（向栈里写数据），sp会先递减，再向地址中写数据，每次弹栈（把栈里数据读出），会先读出sp所指地址的数据，然后再将sp递增：用一张图来加强记忆：

想象每个内存都是一个装水的鱼缸，鱼缸的左上方有一个注水口，SP就是一个可以注水，也可以抽水的的水管。那么注水就是压栈过程，抽水就是弹栈过程。每次想注水时，先将sp向上一格到注水口处，再注水。每次抽水时，将水抽空之后，sp就向下移动一格。

感觉这样对比之后，整个过程就很容易理解和记忆了。

//---------------------拓展阅读---------------------

栈的增长方式有两种：向上 和 向下

为什么栈会有两种增长方式？

一般程序的变量都是从RAM的低地址开始分配的，变量从低地址开始分配的原因是很明显的，它可以在RAM容量增大时不用从新编译程序。早期的计算机系统的内存容量有限，将堆栈设计成从高地址向低地址增长，可以有限地利用所有的内存容量；同时在变量数目改变的时候，可以保持堆栈的起始地址不变。

现今内存容量变得越来越大，上述的安排就变得逐渐失去了意义；今天即使可以使用从低地址向高地址增长的堆栈，但应该很少会有人用，人们已经习惯成自然了。

Makefile：

又见这段makefile了，之前再上一篇博客《makefile学习总结》已经见到过了。

今天从第5行开始分析：arm-linux-ld 中的-Ttest选项，用来指定代码段的起始地址，在汇编引导程序的第6行的”.text”就表示该处是代码段的其实位置。-Ttest 0x0000，就是把该位置地址设置为0x00000。并且将编译后的文件链接起来，输出led_elf文件。到此就完成了编译，和链接工作。

但是事情并没有结束。对于ARM芯片来说，它不认识led_elf文件因为格式不对，我们需要生成arm认识的bin文件。

于是就用到第六行这条命令arm-linux-objcopy （被用来复制一个目标文件的内容到另一个文件中,可用于不同源文件的之间的格式转换），选项-O(大写)表示指定某个格式输出，-O binary，就表示已二进制格式输出。-S表示： 不从源文件中复制重定位信息和符号信息到目标文件中。这条命令执行玩了之后，就生成了bin文件，可以下载到arm中执行了。

如果还想看看反汇编文件，就可以用接下来这个命令：arm-linux-objdump（常用来显示二进制文件信息,常用来查看反汇编代码）-D表示反汇编所有段（-d表示反汇编可执行段）； -m arm表示指定目标文件使用arm架构进行反汇编。 ‘>’表示把命令结果输出到文本文件中去。

C程序，如下就没什么好说的了～～

总结：一个裸板程序，我们用到了3个文件。

汇编引导程序：主要作用是设置栈，以及调用main函数。

C源程序：实现具体功能。

makefile：编译，链接以上文件，生成arm可执行的bin文件。

以上程序是运行在2440的内部ram上的，下节同样是一个裸板程序，将讲到如何将程序运行在2440外接的SDRAM上。

2014-11-26

宋桓公