eCos記憶體布局檔案詳細介紹

移植eCos時，對其記憶體布局檔案內容比較疑惑，特別不理解其中“SECTIONS”部分的含義。為理解eCos記憶體布局檔案中的內容，特此研究了一翻，這裡我以eCos中stm3210e評估板ROM啟動方式對應的記憶體布局檔案為例進行說明。

eCos的記憶體布局（the Memory Layout）檔案，由ldi檔案及其標頭檔組成，描述了目標板的儲存空間設計和定義了連結器指令碼輸出段（section）。一般情況 下，針對每種啟動方式（startup type），eCos中的模板都提供了對應的記憶體布局檔案。當建立自己的模板時，需要在CDL檔案中為每種啟動方式匹配對應的記憶體布局檔案。

stm3210e評估板ROM啟動方式對應的記憶體布局檔案

記憶體布局檔案在此目錄下：ecos/packages/hal/cortexm/stm32/stm3210e_eval/current/include/pkgconf，由ldi和h兩檔案組成。

mlt_cortexm_stm3210e_eval_rom.h檔案的代碼如下：

// eCos memory layout#ifndef __ASSEMBLER__#include <cyg/infra/cyg_type.h>#include <stddef.h>#endif#define CYGMEM_REGION_sram (0x20000000)#define CYGMEM_REGION_sram_SIZE (0x00010000-CYGNUM_HAL_COMMON_INTERRUPTS_STACK_SIZE)#define CYGMEM_REGION_sram_ATTR (CYGMEM_REGION_ATTR_R | CYGMEM_REGION_ATTR_W)#define CYGMEM_REGION_flash (0x08000000)#define CYGMEM_REGION_flash_SIZE (0x00080000)#define CYGMEM_REGION_flash_ATTR (CYGMEM_REGION_ATTR_R | CYGMEM_REGION_ATTR_W)#define CYGMEM_REGION_ram (0x68000000)#define CYGMEM_REGION_ram_SIZE (0x00100000)#define CYGMEM_REGION_ram_ATTR (CYGMEM_REGION_ATTR_R | CYGMEM_REGION_ATTR_W)#define CYGMEM_REGION_rom (0x64000000)#define CYGMEM_REGION_rom_SIZE (0x01000000)#define CYGMEM_REGION_rom_ATTR (CYGMEM_REGION_ATTR_R)#ifndef __ASSEMBLER__extern char CYG_LABEL_NAME (__heap1) [];#endif#define CYGMEM_SECTION_heap1 (CYG_LABEL_NAME (__heap1))#define CYGMEM_SECTION_heap1_SIZE (CYGMEM_REGION_ram+CYGMEM_REGION_ram_SIZE - (size_t) CYG_LABEL_NAME (__heap1))

這是記憶體布局檔案的標頭檔，主要是定義了相關儲存空間的地址及其大小，供其它源檔案包含。

mlt_cortexm_stm3210e_eval_rom.ldi檔案的代碼如下：

// eCos memory layout#include <pkgconf/hal.h>#include <cyg/infra/cyg_type.inc>MEMORY{    sram  : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 0x00010000-CYGNUM_HAL_COMMON_INTERRUPTS_STACK_SIZE    flash : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 0x00080000    rom   : ORIGIN = 0x64000000, LENGTH = 0x01000000    ram   : ORIGIN = 0x68000000, LENGTH = 0x00100000}SECTIONS{    SECTIONS_BEGIN    SECTION_rom_vectors (flash, 0x08000000, LMA_EQ_VMA)    SECTION_RELOCS (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_text (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_fini (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_rodata (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_rodata1 (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_fixup (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_gcc_except_table (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_eh_frame (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_got (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    SECTION_sram (sram, 0x20000400, FOLLOWING (.got))    SECTION_data (ram, 0x68000000, FOLLOWING (.sram))    SECTION_bss (ram, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)    CYG_LABEL_DEFN(__heap1) = ALIGN (0x8);    SECTIONS_END}hal_vsr_table = 0x20000000;hal_virtual_vector_table = hal_vsr_table + 128*4;hal_startup_stack = 0x20000000 + 1024*64;

這是記憶體布局檔案的ldi檔案，由2部分組成：MEMORY和SECTIONS。 MEMORY部分定義了目標板上儲存空間的配置（儲存區的地址和大小），這部分應該不難理解，難理解的是第2部分。

理解SECTIONS部分

SECTIONS部分，描述了連結器指令碼輸出段（section）的定義，大括弧裡面的語句都是一些宏調用。這些宏定義於：ecos/packages/hal/cortexm/arch/current/src/cortexm.ld檔案中。由於不同架構的處理器有不同的連結器輸出段（section），因此每種架構處理器對有對應的*.ld檔案，如ARM處理器則有arm.ld檔案。這ld檔案是連結器的指令檔，當編譯eCos時，最終會產生target.ld（還記得在哪裡嗎？），作為應用程式的連結指令碼。

cortexm.ld檔案，是連結指令碼，由連結器命令語言群組成。關於連結器命令語言，我們可以只需有所瞭解，如：它裡面定義的程式入口：ENTRY(reset_vector)。可從本博下載從網路上收集的連結器指令碼文檔知識，：http://velep.com/downloads?did=9

這裡介紹下SECTIONS部分這些宏定義的參數。

1. The memory region in which the section will finally reside.
2. The final address ( VMA ) of the section. This is expressed using one of the following forms:

   n

   at the absolute address specified by the unsigned integer  n

   ALIGN ( n)

   following the final location of the previous section with alignment to the next  n-byte boundary

3. The initial address (LMA) of the section. This is expressed using one of the following forms:

   LMA_EQ_VMA

   the LMA equals the VMA (no relocation)

   AT ( n)

   at the absolute address specified by the unsigned integer  n

   FOLLOWING (. name)

   following the initial location of section  name

上面是引用eCos英文手冊中的解釋，之所以不翻譯，是因為我覺得英文更能正確表達這些宏參數的意思。

關於段（section）

正如上面所說，不同架構的處理器其連結器指令碼中的段（section）名稱和定義有所不同。這裡列出我對其中一些段的理解（具體參考處理器對應的GCC手冊）：

• SECTION_text：放置程式碼的段；
• SECTION_data：初始化資料區段；
• SECTION_bss： 未初始化資料區段；

參考資料

• http://ecos.sourceware.org/docs-3.0/user-guide/modifying-the-memory-layout.html
• http://sourceware.org/ml/ecos-discuss/2006-09/msg00081.html
• http://blog.21ic.com/user1/1575/archives/2005/4090.html

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