嵌入式uboot汇编指令学习4

　　自己的学习工作日志，比较杂，各位勿怪
　　1、BSS data text段
　　2、LDM指令等指令
　　3.堆栈寻址方式，依次讲解STMFD、STMED、STMFA、STMEA
　　4、最小计算机系统bss段：
　　bss段（bss segment） 通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。
　　bss是英文Block Started by Symbol的简称。
　　bss段属于静态内存分配。
　　data段：
　　数据段（data segment） 通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。
　　数据段属于静态内存分配。
　　text段：
　　代码段（code segment/text segment） 通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。
　　这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读(某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序)。
　　在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。
　　堆（heap）：
　　堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。
　　当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；
　　当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）。
　　栈(stack)：
　　 栈又称堆栈，是用户存放程序临时创建的局部变量，
　　也就是说我们函数括弧＂{}＂中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着在数据段中存放变量）。
　　除此以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。
　　由于栈的先进先出(FIFO)特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。
　　从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。
　　一个程序本质上都是由 bss段、data段、text段三个组成的。
　　这样的概念，不知道最初来源于哪里的规定，但在当前的计算机程序设计中是很重要的一个基本概念。
　　而且在嵌入式系统的设计中也非常重要，牵涉到嵌入式系统运行时的内存大小分配，存储单元占用空间大小的问题。
　　在采用段式内存管理的架构中（比如intel的80x86系统），bss段通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，
　　一般在初始化时bss 段部分将会清零。bss段属于静态内存分配，即程序一开始就将其清零了。
　　比如，在C语言之类的程序编译完成之后，已初始化的全局变量保存在.data 段中，未初始化的全局变量保存在.bss 段中。
　　text和data段都 在可执行文件中 （在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中），由系统从可执行文件中加载；
　　而bss段 不在可执行文件中 ，由系统初始化。【例】
　　两个小程序如下：
　　程序1: int ar[30000]; void main() {     ...... }
　　程序2: int ar[300000] = {1, 2, 3, 4, 5, 6 }; void main() {     ...... }
　　发现程序2编译之后所得的.exe文件比程序1的要大得多。当下甚为不解，于是手工编译了一下，并使用了/FAs编译选项来查看了一下其各自的.asm，
　　发现在程序1.asm中ar的定义如下：
　　_BSS SEGMENT
　　?ar@@3PAHA DD 0493e0H DUP (?) ; ar
　　_BSS ENDS
　　而在程序2.asm中，ar被定义为：
　　_DATA SEGMENT
　　?ar@@3PAHA DD 01H ; ar
　　DD 02H
　　DD 03H
　　ORG $+1199988
　　_DATA ENDS
　　区别很明显，一个位于.bss段，而另一个位于.data段，两者的区别在于：
　　全局的未初始化变量存在于.bss段中，具体体现为一个占位符；
　　全局的已初始化变量存于.data段中；
　　而函数内的自动变量都在栈上分配空间；
　　.bss是不占用.exe文件空间的，其内容由操作系统初始化（清零）；
　　.data却需要占用，其内容由程序初始化。因此造成了上述情况。
　　bss段（未手动初始化的数据）并不给该段的数据分配空间，只是记录数据所需空间的大小；
　　bss段的大小从可执行文件中得到 ，然后链接器得到这个大小的内存块，紧跟在数据段后面。
　　data段（已手动初始化的数据）则为数据分配空间，数据保存在目标文件中；
　　data段包含经过初始化的全局变量以及它们的值。当这个内存区进入程序的地址空间后全部清零。
　　包含data段和bss段的整个区段此时通常称为数据区。
　　2、LDM指令等指令
　　关于多寄存器加载存储指令
　　1.LDMIA指令、LDMIB指令、LDMDB指令、LDMDA指令
　　（1）LDMIA指令，IA表示每次传送后地址加4
　　（2）LDMIB指令，每次传送前地址加四
　　（3）LDMDB指令，每次传送前地址减4，这里还要注意程序中先给R5，还是先给R8，这里明显是先给R8。
　　（4）LDMDA指令，每次传送后地址减4，这里也是先给R8，不是先给R5！
　　下面来看看STMIA指令、STMIB指令、STMDB指令、STMDA指令
　　（1） STMIA指令, STMIA R0,{R1,R2,R3,R4} ;将R1—R4的数据存储到R0指向的地址上，R0的值不更新，IA传送后地址加4，所以这里内存当中的地址是从0x8004开始变化的
　　（2） STMIB指令, STMIB R0,{R1,R2,R3,R4} ;将R1—R4的数据存储到R0指向的地址上，R0的值不更新，IB每次传送前地址加4，所以内存中的值是从0x8008开始变化的
　　3） STMDB指令, STMDB R0,{R1,R2,R3,R4} ;将R1—R4的数据存储到R0指向的地址上，R0的值更新，DB每次传送后地址减4，所以内存中的值是从0x8010开始递减变化的，注意这里是先把表达式中的R4先给地址0x8010
　　（4） STMDA与上面STMDB指令类似，DA是每次传送后地址减4，我就不截图了。
　　3.堆栈寻址方式，依次讲解STMFD、STMED、STMFA、STMEA
　　（1） STMFD意思是满堆栈递减指令，堆栈向下增长。如下图就是解释堆栈向上增长，向下增长，栈顶指针在内存中向低地址处移动，叫做向下增长,这里我为什么要先讲STMFD指令，怎么不讲LDMFD等指令呢，因为这里涉及到堆栈，向内存中写入寄存器中所存储的值，更能体现出进栈的动作，看完下面的例子，你会知道STM的后缀为什么是FD了。
　　关键代码：STMFDSP!,{R1-R3,R4}，可以这么看，先把R4，R3，R2，R1依次压栈，至于为什么不是R1，R2，R3，R4依次压栈，因为做出的实验就不是这样的，所以R4准备进栈的时候，栈指针SP先减4，然后先把R4寄存器里面的值放到内存地址为0x803c里面，这里为什么SP要先减4呢，因为这里是满堆栈，所以要先把栈指针做出响应的变化以后，才能进行存储，至于什么是满堆栈和空堆栈，我这里就不解释了。程序效果看下图即可：
　　（2） 看了上面STMFD以后，现在看STMFA（满递增堆栈） 就很简单了：不过这里需要特别注意，这里并不是先操作R4寄存器的，而是操作R1寄存器，同理的是，先把SP做相应的改变，也就是这里先SP+4=0x8044，然后把R1寄存器的值放到内存地址的0x8044处，然后R2，R3，R4依次放下去，最后改变SP的值，因为代码中多了一个感叹号STMFA SP!,{R1-R3,R4}
　　（3） STMED是空递减堆栈，可以看出堆栈指针一开始指在0x8040处，所以先把R4的寄存器的值放到内存单元0x8040中，这里其实也是先操作R4寄存器，至于为什么，只能说和STMFD对应的。
　　（4） STMEA空递增堆栈，根据堆栈的指令意思理解和试验结果对应
　　下面看看和STMFD指令相对应的LDMFD等指令，我依次讲解LDMFD、LDMFA、LDMED、LDMEA指令，至于我为什么按这种顺序讲，为了和上面的STMFD等指令联系在一起。
　　（1） 还记得我上面那些STM那些指令先将的是什么，对了，第一个讲的是STMFD指令，把内存中的数据批量放到寄存器中。FD为满递减堆栈。
　　这里值得注意的是，FD不是满堆栈递减吗，为什么程序执行完以后SP是增加的，在没有执行MOVR9, SP这条指令之前，FD确实代表是递减的意思，这里因为sp栈顶指针实际上是增加，至于为什么不写LDMFA，只不过这样LDMFD能和STMFD指令对应，看起来顺眼点吧，其实这里我要说明的是STMDB并不是和LDMDB对应，而是和LDMIA对应的，这里注意一下就行了，以后程序编多了，直接就记住了，不过你只要原理懂了，管它怎么写呢。
　　（2） 那自然地下面就讲LDMFA指令了
　　3） LDMED指令
　　（4） LDMEA指令
　　注意的一点就是这里的SP指针是我假定的一个值，如果你以后写arm代码，调用C函数的时候，用到栈指针，系统会自动分配，就不存在sp是否非法的问题，什么是非法问题呢？先举个例子，看下图，这里对应的SP是0x8020，并且是满递减，把寄存器的值写到内存当中，我明明写的是STMFDSP!,{R1-R3,R4}，把4个寄存器的内容写到内存中，可是最后就存了两个，因为你0x8018的地址处之前可能代码段的内容就存入在那里，所以你就不能改了，获取你这时候把这个不能写入的内存地址是可以读取到寄存器中的，我没试过，有兴趣可以试试。所以在用STM指令的时候要注意这点了
　　4、最小计算机系统
　　硬件最小系统：由电源、主板和CPU、内存组成.在这个系统中，没有任何信号线的连接,只有电源到主板的电源连接.在判断的过程中通过声音来判断这一核心组成部分是否可正常工作：
　　软件最小系统：由电源,主板,CPU.内存,显示卡/显示器。键盘和硬盘组成.这个最小系统主要用来判断系统是否可完成正常的启动与运行。
　　1. 硬盘中的软件环境保留原有的软件环境,主要是用来分析判断应用软件方面的问题.
　　2. 硬盘中的软件环境只有一个基本的操作系统环境<可能是卸载掉所有应用,或是重新安装一个干净的操作系统环境,是要判断系统问题,软件冲突或软硬件间的冲突问题.
　　3. 在软件最小系统下,可根据需要添加或更改适当的硬件.如:在判断启动故障时,由于硬盘不能启动.想检查一下能否从其它驱动器启动.这时,可在软件最小系统下加入一个软驱或最小系统中加入声卡;在判断网络问题时,就应在软件最小系统中加入网卡等.最小系统法,主要地要先判断在最基本的软硬件环境中,系统是否可正常工作如果不能正常工作,却可判定最基本的软硬部件有故障,从而起到故障隔离的作用.
　　最小系统法逐步添加法结合,能较快速地定位发生在其它板软件的故障,提高维修效率