.section .text
.globl _start
_start:
Breset/*复位异常*/
/*其他异常处理代码*/
reset:
/*复位处理程序*/
copy_boot:/*拷贝Bootloader到SDRAM*/
LDRR0, =0x0LDRR1, =__boot_start
LDRR2, =__boot_end
1:LDRMIA R0!, { R3-R10 }
STRMIA R1!, { R3-R10 }
CMPR1, R2
BLT1b
clear_bss:
/*清零.bss段*/
BL
init_Stack/*初始化堆栈*/
LDRPC, = main/*跳转到阶段2的C程序入口*/
.end
程序入口为_start，即复位异常，所有其他异常向量都使用相对跳转指令B来实现，以保证位置无关特性。在完成基本的硬件初始化后，利用链接脚本传递过来__boot_start和__boot_end的参数，将Bootloader映像整个拷贝到指定的SDRAM空间，并清零.bss段，初始化堆栈后，程序将main函数入口的绝对地址赋给PC，进而跳转到SDRAM中继续运行。程序在跳转到main函数之前，所有的代码都在ROM中运行，因而必须要保证代码的位置无关性，所以在调用初始化GPIO、存储系统和堆栈等子程序时，都使用相对跳转指令来完成。
使用位置无关设计Bootloader程序有如下优点：
① 简化设计，方便实现系统的快速引导。位置无关代码可以避免在引导时进行地址映射，并方便地跳转到SDRAM中实现快速引导。
② 实现复位处理智能化。由于位置无关代码可以被加载到任意地址空间运行，因此其运行时的当前地址与链接时所指派的地址并不一定相同。利用这一特性，可以在复位处理程序中使处理器进入SVC模式并关闭中断后加入如下代码，便可根据当前运行时的地址进行不同的复位处理：
ADRR0, _start/*读取当前PC附近的_start标号所在指令地址*/
LDRR1,=__boot_start/*读取Bootloader在SDRAM的起始地址*/
CMPR0,R1
BEQclear_bss
上述代码中的ADR指令读取的_start标号地址由指令的执行地址决定。若是从SDRAM中的Bootloader启动，则上述比较结果相等，程序直接跳转到clear_bss标号地址处执行，这样可以避免存储系统的重新初始化和Bootloader的拷贝过程；若是上电或硬件复位，程序从ROM启动，则上述比较结果不等，程序便进行包括系统初始化和Bootloader拷贝等过程的全面复位处理操作。
③ 便于调试。Bootloader的调试通常也是一个繁琐的过程，使用位置无关代码，则可以将映像文件加载到SDRAM中进行调试，这既能真实地反映程序从ROM中进行系统引导的情况，又可以避免频繁烧写程序存储器。
3 结论
本文所介绍的基于位置无关的程序设计是通过基于PC或基址寄存器的符号引用规范来实现的。这种方法在实际系统开发中应用广泛，既能用于引导程序的设计，也可用于一般的应用程序或嵌入式共享库的开发。而在Bootloader的设计中引入位置无关代码，可以使程序结构更为简单清晰，并能避免地址重映射并从SDRAM进行快速系统引导；引用位置无关的设计方法使Bootloader的复位处理功能更为灵活，还使得在SDRAM中和在ROM中进行程序调试具有相同的效果。
本文关键字：程序设计 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
