Keil的可重定位段

　　对于一个大的文件，为了便于管理，一个好的办法时把一个大文件分为若干个小文件，每个小文件包含一部分相关的功能，这样功能将显得很整洁，而且移植到其它工程的时候也很方便，把文件copy过去即可。
　　对于汇编，我们也许知道，可以使用orgxxxx来指定函数的地址(org是一个段内指定偏移的伪指令)，但是当指定这个地址时，是否与其它函数冲突呢？有可能其它函数过长已经占用了这个地址。难道要数手指计算函数的长度吗？另一个问题是主函数怎样调用被调函数呢？
　　在回答这些问题之前，先来看看使用的开发工具是怎样工作的。首先A51汇编器汇编文件后会生成.obj文件，这并不是最终需要的文件。通常还要使用一个叫链接器（如BL51）的工具，把多个obj文件组合起来，生成最终的二进制代码文件（或其它格式的文件）。虽然传递给链接器的参数是一个或多个obj文件，但是链接器在链接时却是按段来计算的。每个obj文件里包含的都是一些绝对地址段或可重定位段。链接器必须为可重定位段重新计算及分配地址，并计算绝对地址段是否重叠。因此：可重定位段可以保证多目标文件链接时不发生目标地址重叠，故绝对地址段只适用用某些特殊场合，如固定I/O口或中断向量的入口地址。绝对地址段就是这个段的地址在传入链接器的时候已经固定，链接器不能改变这个段的地址。可重定位段就是这个段的地址需要链接器分配，如是代码段的段内的跳转等指令的偏移也需要重新进算。
　　段的另一种分法可分为代码段、数据段。数据段又分为以初始化数据段和未初始化数据段。这里不细说。
　　通过上面可知，如果一个函数是一个段，而这个段是可重定位的，那么就可以不用考虑代码的地址问题了，把这个问题留给了链接器。剩下来的问题就是怎样把一个函数变为一个段的问题，(当然一个段可包括很多函数，在汇编中，函数只是一个说法而已）。大部分的汇编器都会提供伪指令来定义绝对段及可重定位段（写法上有可能有区别而已）。

　　在A51中，定义段的伪指令是
cseg -- 绝对代码段
bseg -- 绝对位段
dseg -- 绝对内部直接寻址(data)数据段
iseg  -- 绝对内部间接寻址(idata)数据段
xseg -- 绝对外部(xdata)数据段

segment -- 定义一个可重定位段
rseg -- 选择一个可重定位段

使用说明：

NAME 模块名   //用来指明当前程序模块
重定位段名 SEGMENT 段类型 [重定位类型]　　//重定位类型为可选， 

　　段类型为可用的段类型有CODE、DATA、XDATA、IDATA、BIT。重定位类型为PAGE、INPAGE、INBLOCK、BITADDRESSABLE、UNIT、OVERLAYABLE。段名等价于段符号，在表达式中用段名表示复合段中的基地址。

　　每个函数都包含在一个段内。org 0 改为了 cseg at 0， org 50h则被删除，这样链接程序会自动的为每个重定位段分配地址，也就相当于为函数分配的地址，这样函数与函数之间就没有了gas（^_^，这是Keil的术语，也就相当于空隙），当有gas时，程序是没有使用的，白白浪费了。对于51这样的系统可重定位段的另一个好处就是空间覆盖处理，这将在下一节细说。

　　也许读者会有这样的疑问，之前的示例并没有定义任何的段，它们工作得也很好啊，那汇编器及链接器是怎么工作的呢？链接器的工作仍然是不变的，只是汇编器在扫描文件时发现文件没有定义段，会为每个空间分配一个绝对段，地址从0开始。以code空间为例，如果没有定义段，则默认段从0开始，这时文件中的第一条指令的地址就是0开始，而org伪指令是指定段内偏移的，这里的org 0有没有也就无所谓了。不信读者可以把这条语句去掉再汇编一次。

　　而当工程里开始，这时链接器就会提示地址空间重叠。因此可重定位段的用处就在于此：它不会造成地址空间重叠。

　　下面将介绍的几个伪指令对于多文档工作就特别的有用了。
extrn  -- 指示符号是外部的，并告诉模块是什么类型
extern -- 跟extrn差不多，相当于extrn的一种特例
public -- 指示符号可在其它模块使用

使用方法如下：
EXTRN class (symbol [ , symbol ... ])
EXTRN class:type (symbol [ , symbol ... ])

EXTERN class:type (symbol [ , symbol ... ])

PUBLIC symbol [ , symbol ... ]

中括号内是可选部分。

　　C51编译器采用了一个扩展关键字reentrant作为定义函数时的选项，需要将一个函数定义为可重入函数时，只要在函数后面加上关键字reentrant即可。

　　与非可重入函数的参数传递和局部变量的存储分配方法不同，C51编译器为可重入函数生成一个模拟栈（相对于系统堆栈或是硬件堆栈来说），通过这个模拟栈来完成参数传递和存放局部变量。模拟栈以全局变量?C_IBP、?C_PBP和？C_XBP作为栈指针（系统堆栈栈顶指针为SP），这些变量定义在DATA地址空间，并且可在文件startup.a51中进行初始化。根据编译时采用的存储器模式，模拟栈区可位于内部（IDATA）或外部（PDATA或XDATA）存储器中。如表1所示：

存储模式	栈指针	栈区域
Small	？C_IBP（1  字节）	间接访问的内部数据存储器（IDATA），栈区最大为256字节
Compact	？C_PBP（1字节）	分页寻址的外部数据存储器（PDATA），栈区最大为256字节
Large	？C_XBP（2字节）	外部数据存储器（XDATA），栈区最大为64K

　　表1注意：51系列单片机的系统堆栈（也叫硬件堆栈或常规栈）总是位于内部数据存储器中（SP为 8位寄存器，只能指向内部），而且是“向上生长”型的（从低地址向高地址），而模拟栈是“向下生长”型的。