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DSP編程技巧之:詳解cmd文件

2015-09-18
關(guān)鍵詞: DSP 編程技巧 cmd文件

  cmd文件是編譯完成之后鏈接各個(gè)目標(biāo)文件時(shí),,用來(lái)指示各個(gè)數(shù)據(jù)、符號(hào)等是如何劃分到各個(gè)段,,以及每個(gè)段所使用的存儲(chǔ)空間的,。許多筒子對(duì)cmd文件有畏難情緒,不容易理解各個(gè)段的含義,,特別是在程序編譯沒(méi)有問(wèn)題,,但是在鏈接生成可執(zhí)行的.out遇到錯(cuò)誤時(shí)更容易手足無(wú)措,,所以我們就來(lái)詳細(xì)解讀一下cmd文件的具體含義。
  C28x的編譯器把存儲(chǔ)空間劃分為兩個(gè)部分進(jìn)行管理,,包括:
  1. 程序存儲(chǔ)空間:包含可執(zhí)行的代碼,,初始化的記錄和switch-case使用的表。
  2. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間:包含外部變量,,靜態(tài)變量以及系統(tǒng)的棧;一般情況下,,各個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間也歸類(lèi)在數(shù)據(jù)空間里。
  為了方便管理,,不同種類(lèi)的代碼,、變量等往往又被分別分配到不同的段(section)之中,然后對(duì)存儲(chǔ)空間的劃分就變成了對(duì)段的地址分配問(wèn)題了,。例如,,在下面的代碼中,就規(guī)定了.text這個(gè)段會(huì)存放在RAM中Page0下面的RAML1中,,RAML1的起始地址是0x009000,,長(zhǎng)度是0x001000。
  MEMORY
  {
  /* 省略不在此顯示的代碼 */
  PAGE 0 :
  RAML1 : origin = 0x009000, length = 0x001000
  RAML2 : origin = 0x00A000, length = 0x001000
  /* 省略不在此顯示的代碼 */
 ?。?br/>  SECTIONS
  {
  /* 省略不在此顯示的代碼 */
  .text : > RAML1, PAGE = 0
  /* 省略不在此顯示的代碼 */
 ?。?br/>  一般情況下,我們的代碼不會(huì)大到無(wú)法存儲(chǔ),,但是也有可能因?yàn)榇a特別多導(dǎo)致無(wú)法存儲(chǔ),,產(chǎn)生.text的實(shí)際大小是size xxx,但是RAML1的size只有yyy這樣的鏈接錯(cuò)誤,,以至于無(wú)法生成輸出文件,。此時(shí)我們可以把上面對(duì)應(yīng)的RAML1的長(zhǎng)度,即length增大,,使得.text段所分配的地址空間變多,。但是RAML1地址空間擴(kuò)大之后,擠占了RAML2的空間,,導(dǎo)致地址重疊,,此時(shí)RAML2的起始位置要后移,其長(zhǎng)度也要相應(yīng)地縮減,,才能不產(chǎn)生地址覆蓋錯(cuò)誤;修改之后可以為:
  RAML1 : origin = 0x009000, length = 0x001500
  RAML2 : origin = 0x00A500, length = 0x000500
  還有一個(gè)解決方法則是把.text給分配到其它更長(zhǎng)的地址空間里去;如果沒(méi)有現(xiàn)成的地址范圍比較長(zhǎng)的段,,也可以合并現(xiàn)有的段,修改方法比如把RAML2刪除,,把它的地址全部合并到RAML1中去,,而.text還是分配在RAML1,就沒(méi)有問(wèn)題了。刪除RAML2的時(shí)候要注意,,它在沒(méi)有被任何段使用的情況下才能操作,,否則編譯、鏈接的時(shí)候又提示其它的段找不到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元了,。

  下面我們就解釋一下各個(gè)段的含義:
  一.初始化的段
  其中包含了數(shù)據(jù)和可執(zhí)行代碼,,通常情況下是只讀的。它們包括:
  1 .cinit和.pinit
  包含了初始化變量和常量所用的表格,,是只讀的,。
  C28x .cinit被限制在16bit范圍內(nèi),即低64K范圍,。
  2 .const
  包含了字符串常量,、字符串文字、選擇表以及使用const關(guān)鍵字定義(但是不包括volatile類(lèi)型,,并假設(shè)使用小內(nèi)存模型)的只讀型變量,。
  3 .econst
  包含了字符串常量,以及使用far關(guān)鍵字定義的全局變量和靜態(tài)變量,。
  4 .switch
  存放switch-case指令所使用的選擇表,。
  5 .text
  通常是只讀的,包含所有可執(zhí)行的代碼,,以及編譯器編譯產(chǎn)生的常量。
  二.無(wú)初始化的段
  無(wú)初始化的段雖然不會(huì)被初始化,,但是仍然需要在存儲(chǔ)單元(一般是RAM)中保留相關(guān)的地址空間,。它們包括:
  1 .bss
  為全局和靜態(tài)變量保留存儲(chǔ)空間。在啟動(dòng)或者程序加載的時(shí)候,,C/C++的啟動(dòng)程序會(huì)把.cinit段中的數(shù)據(jù)(一般存放在ROM中)復(fù)制到.bss段中。
  2 .ebss
  為far關(guān)鍵字定義(僅適用于C代碼)的全局和靜態(tài)變量保留存儲(chǔ)空間。在啟動(dòng)或者程序加載的時(shí)候,,C/C++的啟動(dòng)程序會(huì)把.cinit段中的數(shù)據(jù)(一般存放在ROM中)復(fù)制到.ebss段中,。
  3 .stack
  默認(rèn)情況下,棧(stack)保存在.stack段中(參考boot.asm),,這個(gè)段用來(lái)為棧保留存儲(chǔ)空間,。棧(stack)的作用主要有:
  1) 保留存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)傳遞給函數(shù)的參數(shù);
  2) 為局部變量分配相關(guān)的地址空間;
  3) 保存處理器的狀態(tài);
  4) 保存函數(shù)的返回地址;
  5) 保存某些臨時(shí)變量的值。
  需要注意的是,,.stack段只能使用低64K地址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元,,因?yàn)镃PU的SP寄存器是16位的,它無(wú)法讀取超過(guò)64K的地址范圍,。此外,,編譯器無(wú)法檢查棧的溢出錯(cuò)誤(除非我們自己編寫(xiě)某些代碼來(lái)檢測(cè)),這將導(dǎo)致錯(cuò)誤的輸出結(jié)果,所以要為棧分配一個(gè)相對(duì)較大的存儲(chǔ)空間,,它的默認(rèn)值是1K字,。改變棧的大小的操作可以通過(guò)編譯器選項(xiàng)--stack_size來(lái)完成。

  4 .sysmem
  為動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配保留存儲(chǔ)空間,,從而為malloc,,calloc,realloc和 new等動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配程序服務(wù),。如果這幾個(gè)動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理函數(shù)沒(méi)有在C/C++代碼中用到的話(huà),,則不需要?jiǎng)?chuàng)建.sysmem段。
  此外,,我們經(jīng)常提到“堆?!保谶@里我們只講了棧,,那堆(heap)是干啥的呢?堆就是是用來(lái)做動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的,,因?yàn)樵?a class="innerlink" href="http://forexkbc.com/tags/DSP" title="DSP" target="_blank">DSP上RAM資源仍然是相對(duì)寶貴的,所以堆占用的存儲(chǔ)空間不能無(wú)限擴(kuò)展,,對(duì)于near關(guān)鍵字修飾的堆,,其占用的地址空間最大只能到32K字;對(duì)于far關(guān)鍵字修飾的堆,它使用的存儲(chǔ)空間由編譯器自動(dòng)設(shè)置,,默認(rèn)只有1K字,。
  5 .esysmem
  為far malloc函數(shù)分配動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)空間。如果沒(méi)有用到這個(gè)函數(shù),,則編譯器不會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建.esysmem段,。
  對(duì)于匯編器,它會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建.text, .bss和.data三個(gè)段,。我們可以使用#pragma CODE_SECTION和#pragma DATA_SECTION來(lái)創(chuàng)建更多的段,。
  默認(rèn)情況下,各個(gè)段所分配的存儲(chǔ)空間配置如下(可根據(jù)需要進(jìn)行更改):
  最后,,以一個(gè)ADC寄存器對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址分配的例子,,來(lái)看看完成的cmd文件是如何完成的(事實(shí)上所有寄存器的內(nèi)存地址分配在TI的外設(shè)和頭文件包中已經(jīng)幫我們做好了,這里是個(gè)演示),。
  首先,,在使用寄存器(或者自定義的變量)的頭文件或者源程序里,為寄存器(或者自定義的變量)指定一個(gè)自定義的段:
  #ifdef __cplusplus
  #pragma DATA_SECTION("AdcRegsFile")
  #else
  #pragma DATA_SECTION(AdcRegs,"AdcRegsFile");
  #endif
  volatile struct ADC_REGS AdcRegs; //使得結(jié)構(gòu)體被分配在指定的段中
  然后,,在cmd文件中,,在SECTIONS下把AdcRegsFile這個(gè)段分配到ADC這塊內(nèi)存區(qū)域中,并在MEMORY中定義ADC這塊內(nèi)存區(qū)域的起始位置和長(zhǎng)度,。
  MEMORY
  {
  PAGE 0: /* Program Memory */
  /* 省略不相關(guān)內(nèi)容的顯示 */
  PAGE 1: /* Data Memory */
  /* 省略不相關(guān)內(nèi)容的顯示 */
  ADC : origin = 0x007100, length = 0x000020 /* ADC registers */
  /* 省略不相關(guān)內(nèi)容的顯示 */
  }
  SECTIONS
  {
  /* 省略不相關(guān)內(nèi)容的顯示 */
  AdcRegsFile : > ADC, PAGE = 1
  /* 省略不相關(guān)內(nèi)容的顯示 */
  }
  以上是一個(gè)自定義段并制定內(nèi)存區(qū)域的完整例子,。如果不需要這樣的自定義,則可以不去管它,使用現(xiàn)有的,,比如某個(gè)例子中可以使用的cmd文件就可以了,。

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