Linux学习笔记（四）

怎样把EtherCAT主站igh包放到s3c2440的板子里？

1、首先硬件上，连接电源线，串口线，eop烧录线，以太网线。
2、利用eop烧录线往板子里烧录一个u-boot.bin文件。这样板子打开就能进入一个qt系统。
3、打开Mobaxterm串口调试软件，连接板子的串口，烧录这个.bin文件会启动串口程序，此时可以在串口上操控板子上的系统。
4、设置以太网的ip地址，使它和板子的ip地址在同一个频段上，也就是前三个地址要相同。试着ping通板子和电脑的这个以太网线。
5、打开tftpd32软件，用这个软件把需要的文件传给板子。就可以了。

补充：SDRAM和SRAM都是系统的内存。内存的特点就是，掉电之后不能保存信息。所以有了nand flash,这个掉电之后是可以保存的。他们关系就像RAM和ROM，RAM就是随机存取存储器，它就是我们常说的内存。ROM就是只读存储器，它出现的目的就是为了掉电可以保存东西，前期只能读取，后期不断发展，出现了EPROM，EEPROM这些东西，更有利于存储，而后来在这两种技术的发展上又发展出了NAND FLASH闪存，这就是我们现在用的U盘中用到的技术。
一开始它里面的前4K的内容先给SRAM，然后CPU控制内存SRAM将nand flash里面的东西给SDRAM进行运行。

链接就是为了确定地址。
机器码前面的e是根据寄存器中的高四位进行条件判断。
32或者64位是因为电脑最终CPU总共有多少接口来命名的。

堆栈就相当于内存，它的存在的目的是，因为一些寄存器的位置总是被多处调用，而寄存器位置又有限，于是就发明了堆栈，用于临时存储要用的数据，并且堆栈使用一次，SP指针就向下减4，否则不利于别处再使用堆栈。

代码段是不可修改的！

1.韦东山第13课代码重定位第一节

CPU可以直接控制SRAM，SDRAM,Nor,Nand Flash控制器，但是不能直接控制Nand。

1.那么问题来了，既然不能直接控制Nand，为什么可以直接Nand启动？
因为nand启动时，它先把里面前4K的内容复制给SRAM，CPU从SRAM中的0行开始读取。

2.那么问题又来,如果程序代码大于4K怎么办？
这里就引出新的定义，如果程序代码大于4K，那么SRAM中的前4K就需要把所有程序给SDRAM，这就需要对地址进行重定位，简称代码重定位。

3.nor flash的基地址是0x4000 0000
nand flash的基地址是0

nand flash的特点是什么？
它可以像内存一样读程序，但是不能像内存一样写程序。

引申：局部变量放在栈中，栈指向SRAM，而全局或静态变量是放在bin文件中，烧在nor flash文件上面，代码里写全局变量无效（就是在main函数之外定义的代码），需要放到SDRAM中，也就是重定位。
综上可以看出，无论nor还是nand启动都需要重定位。

4.在Linux上查看反汇编：vi sdram.dis
修改makefile：1) vi makefile
2)把arm-linux-ld-Ttext 0 start.o led.o uart.o init.o main.o-o sdram.elfM它改为arm-linux-ld-Ttext 0 -Tdata 0x800 start.o led.o uart.o init.o main.o-o sdram.elfM
也就是代码段从0开始到0x800(十进制2048)

5.可以一次性既下载到nand，又下载到nor。
6.无初值的全局变量和注释不保存在bin文件中。
7.再次强调一遍，nor flash里面是不可以写的。
8.

这段代码的意思是从地址0x800复制一个字节到0x 3000 0000
LDR R0, [R1]
这条指令的意思是，将R1中的值作为地址，将地址里面存的值复制给寄存器R0
STR R1,[R0]
这条指令的意思是，将R1里面的值，复制到以R0里面的值作为地址的内存里面。

9.（1）bss文件和COMON文件里面包含都是初值为0或者没有声明初值的全局变量。
（2）链接脚本里，地址分为运行时地址runtime Addr，重定位地址(有时候也成为链接地址)，加载地址，不写时加载 地址等于运行时地址。
（3）一般是.O文件生成elf文件，elf文件里面包含地址信息，elf文件最后会生成bin文件，bin文件里面就不包含地址信息了。
（4）elf的地址怎么使用呢？使用加载器把这些地址读到到内存中加载地址里load addr，加载器对于裸板就是JTAG调试工具.
（5）如果内存中指定的加载地址不等于文件中的运行地址，还需要重定位代码，把加载地址信息给运行地址。

上面图片是老师写的一些步骤。
10.main函数可以正常执行的前期工作：关闭看门狗–设置时钟–设置栈–初始化sdram–重定位代码段–清除bss

add r1, r1 #1这个代表r1=r1+1

第13课第3节
11.在汇编中ldr和ldrb的区别：
-LDR 字数据加载指令
-LDRB 字节数据加载指令
在代码中写ldr，内存控制器就会从nor中读取数据。在代码上写str,内存控制器就会往SDRAM中写入数据。

上面这个图是讲，当CPU想要读信号的时候，它先给内存控制器发送一个指令，然后内从控制器从SDRAM中读到CPU想要的字节返回给CPU，当想要写的时候，CPU同样发送地址和数据指令给内存控制器，同时内存控制还会发出DQM数据屏蔽信号，这样如果CPU只想写一个字节，那么就通过DQM把其他三位屏蔽掉。

12.汇编中的
cmp r1, r2
ble clean
此处的 BLE是 指 Branch if Less than or Equal，如果r1小于等于r2，就执行后面的命令。

BNE指令，是个条件跳转，即：是“不相等（或不为0）跳转指令”。如果不为0就跳转到后面指定的地址，继续执行。

13.在代码中
#if 0
…
#endif
可以消除中间段代码的作用

第13课第4节

14.一个程序有代码段，只读数据段（rodata(read only)），数据段（data），还有bss段。程序一开始烧在nor flash上面（注意flash是在nor和nand里面），代码段可以在nor flash 上运行，但是对于数据段必须把它从flash中移动到内存中，只有在内存中，这个变量才可以简单的读写。把程序从一个位置移动到另一个位置就是重定位，可以只重定位数据段，也可以重定位整个程序。

15.sdram.lds文件里存放的是一个代码的链接脚本。
重定位之前，不可以使用全局变量，静态变量，重定位之后才可以。重定位之后，使用ldr pc,=xxxx跳转到SDRAM上的runtime,这个称为绝对跳转指令。如果使用bl命令，则仍然在nor flash上面运行。

不可以访问有初始值得数组，因为初始值放在rodata里面，只能使用绝对地址来访问。

我们不想在程序中保存lds中的变量，但是我们又想使用他们的值，那么这些变量一般保存在符号表symbol table中，用&取值符号获取。

第14课第2节
16.

ARM下面是以“异常”为主，异常里面包括中断。
如图异常包括用户模式和特权模式，特权模式里面的6个可以任意切换，但特权模式和用户模式不能随意切换。修改下副图的SPCR寄存器就可以实现切换。

在ARM的体系结构中，可以工作在三种不同的状态，一是ARM状态，二是Thumb状态及Thumb-2状态，三是调试状态。

ARM核就好比一个高中学校，那种包含普通高中和职业高中的。普通高中就相当于ARM状态，职业高中就相当于Thumb状态，这样还不能理解的话：可以认为 泡泡卡丁车 中普通模式和加速模式，，卡丁车加速要等到集气管加满，然后“ctrl”一下，就切换到了加速模式，气放完了就又回来了，不管加速模式还是普通模式都是在跑，只是速度不一样而已。

而ARM状态和Thumb状态可以直接通过某些指令直接切换，都是在运行程序，只不过指令长度不一样而已。这个概念对初学者相当重要，因为当ARM Thumb是什么还没弄清楚，怎么能理解两种状态呢？

他们之间的关系清楚了，这样就可以深入了解ARM状态是什么，Thumb状态是什么了。

另外：ARM的M系列主要用Thumb指令，ARM9和A系列主要用ARM指令

S3C2440.S启动代码中根本就没用Thumb指令。
17.

上图是不同模式下的寄存器，带灰色说明那时人家的专属寄存器，不带时不同模式下寄存器可能是相同的。

保存现场，就是保存当时运行的寄存器地址。带灰色寄存器的保存时可以不用保存，因为那时人家专属的寄存器，想用时就用。

第14课第3节
（1）
BX 指令
BX 带状态切换的跳转指令
BX 指令的格式为：

BX{条件} 目标地址

BX 指令跳转到指令中所指定的目标地址，目标地址处的指令既可以是ARM 指令，也可以是Thumb指令。

2、 BL 指令
BL 指令的格式为：

BL{条件} 目标地址

BL 是另一个跳转指令，但跳转之前，会在寄存器R14 中保存PC 的当前内容，因此，可以通过将R14 的内容重新加载到PC 中，来返回到跳转指令之后的那个指令处执行。该指令是实现子程序调用的一个基本但常用的手段。以下指令：

BL Label ；当程序无条件跳转到标号 Label 处执行时，同时将当前的 PC 值保存到 R14 中

（2）
adr r0, _start
取得 _start 的地址到 r0，但是请看反编译的结果，它是与位置无关的。其实取得的时相对的位置。
LDR R0, [R1]
这条指令的意思是，将R1中的值作为地址，将地址里面存的值复制给寄存器R0。
（3）
b reset 代表一上电从0地址开始。
（4）
首先一句话说一下stmdb和ldmia指令的作用：

stmdb和ldmia指令一般配对使用，stmdb用于将寄存器压栈，ldmia用于将寄存器弹出栈，作用是保存使用到的寄存器。
指令：stmdb sp!,{r0-r12,lr}
含义：sp = sp - 4，先压lr，sp = lr（即将lr中的内容放入sp所指的内存地址）。sp = sp - 4，再压r12，sp = r12。sp = sp - 4，再压r11，sp = r11…sp = sp - 4，最后压r0，sp = r0。

如果想要将r0-r12和lr弹出，可以用ldmia指令：

指令：ldmia sp!,{r0-r12,lr}
SDRAM的基地址是0x3000 0000

第14课第5节 异常模式之swi异常
MRS指令的格式为：
MRS{条件} 通用寄存器，程序状态寄存器（CPSR或SPSR）
MRS指令用于将程序状态寄存器的内容传送到通用寄存器中。该指令一般用在以下两种情冴：
Ⅰ.当需要改变程序状态寄存器的内容时，可用MRS将程序状态寄存器的内容读入通用寄存器，修改后再写回程序状态寄存器。
Ⅱ.当在异常处理或进程切换时，需要保存程序状态寄存器的值，可先用该指令读出程序状态寄存器的值，然后保存。
指令示例：
MRS R0，CPSR @传送CPSR的内容到R0
MRS R0，SPSR @传送SPSR的内容到R0

从上面提取1个知识点：CPSR或SPSR这两个是状态寄存器，r0是通用寄存器。

BIC―――――位清除指令
指令格式：
BIC{cond}{S} Rd,Rn,operand2
BIC指令将Rn 的值与操作数operand2 的反码按位逻辑”与”，结果存放到目的寄存器Rd 中。指令示例：BIC R0,R0,#0x0F ；将R0最低4位清零，其余位不变。
eg：bic r0, r0, #(1<<7) 代表将r0和1011 1111相与，结果存放到寄存器r0中。