移植u-boot学习笔记2-----分析启动过程之内存分布

1、重定位的需求及原理

新的u-boot是nor flash启动，程序的链接地址是0地址，一开始在nor flash的0地址执行，假若某个全局变量也在nor flash的某个地址上，nor flash可以像内存一样读，但不能像内存一样写，程序执行中读取nor flash上存储的某个变量没有问题，但写某个变量不会成功，程序会出现问题，因而需要重定位。程序运行时也要把nor flash上的程序复制到SDRAM中，复制到SDRAM的哪个位置可以任选，也就是说需要重定位。但是程序的链接地址是0，复制到SDRAM后为什么能执行。因为复制过去后还要修改代码，改变里面变量、函数的地址。比如访问nor flash上某个变量的地址是0x100,把涉及的程序复制到0x3200,0000里面去，想访问同一个变量，使用0x300,0100来访问，如果那段程序涉及多个变量，就需要在把这段程序从nor flash复制到SDRAM后，修改程序里变量、函数的地址。

2、重定位旧地址存在哪里

在链接时加上pie选项（arm-linux-ld -pie），地址信息就会生成，然后存在段里面。在链接脚本里面存储地址信息的段是下面的.rel.dyn和.dynsym,

3、根据旧地址信息修改代码，把旧地址改成新地址，程序就可以复制到任何地方去。

4、重定位代码分析（c语言调用汇编代码）

（1）函数实现

定义函数类型

最终调用到下面来

addr_sp值存在r0里面

id值存在r1里面

addr值存在r2里面，r2是目标地址

（2）参数分析

参数addr_sp

其初始值等于addr减去TOTAL_MALLOC_LEN，也就是栈的地址

后面还有相关的对addr_sp的操作，最终会在预留的12字节后。

参数addr

是目的地址，是指把u-boot从flash拷贝到SDRAM的哪里去

CONFIG_SYS_SDRAM_BASE是SDRAM的基址0x3000,0000，ram_size是64M，也就是说addr的初始值是0x3400,0000.指向SDRAM 的最高地址

addr指向u-boot代码段的首地址，也就是相对于CONFIG_SYS_MALLOC_LEN这个堆的最后位置

参数id

看下面程序指向gd结构体的前面

5、u-boot的内存分布图

bd是bd_info结构体（含单板的一些信息：波特率、IP地址等），gd结构体的bd成员指向bd_info结构体

CONFIG_SYS_MALLOC_LEN是指堆，写应用程序会用到各种malloc函数，malloc函数就是去一块内存上拿出一小部分给你用，怎么管理这一块内存，我们写应用程序的时候是C库帮我们做的。在u-boot里需要自己实现这个管理