ARM裸机开发Day04｜IMX6ULL汇编&C点灯实操，Makefile、链接脚本、段解析

一、存储介质对比：S3C2440 vs IMX6ULL

S3C2440 Nor Flash

NorFlash地址范围：0x0 ~ 0x200000
特点：可以直接寻址，CPU可以直接从NorFlash读取执行代码指令。

IMX6ULL NAND/EMMC

IMX6ULL使用EMMC(8GB)，EMMC不能直接寻址，CPU不能直接在EMMC上面运行代码。
程序必须拷贝到DDR内存中运行。
DDR3物理地址空间：0x80000000 ~ 0xA0000000，总大小512MB。

链接时指定代码运行基址：ld -Ttext 0X87800000，.text代码段运行在DDR的0x87800000地址。

二、裸机点灯：汇编点灯 VS C语言点灯

2.1 寄存器访问方式

以CCM_CCGR0时钟寄存器地址 0x020C4068为例

汇编点灯：汇编指令直接操作寄存器地址。
C语言点灯：把地址强制转换成指针，解引用访问寄存器。

// C语言直接操作寄存器

define CCM_CCGR0 (((unsigned int )0x020C4068))

CCM_CCGR0 = 0xFFFFFFFF;

寄存器特点：写1清0，部分寄存器位写入1代表清除对应状态位。

2.2 volatile关键字

寄存器属于硬件内存，编译器会做优化，会把没有读取的读写操作直接删掉，导致寄存器配置失效。

volatile修饰变量：编译器不会对该变量的访问做任何优化。
volatile修饰指针：通过该指针访问的内存/寄存器，禁止编译器优化。

// 正确的寄存器指针写法

define CCM_CCGR0 ((volatile unsigned int )0x020C4068)

三、ARM交叉编译工具链完整流程

完整编译、链接、生成bin镜像四步命令：

1.汇编文件编译为目标文件

arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c start.S -o start.o

2.C文件编译为目标文件

arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c main.c -o main.o

3.链接：指定代码段起始地址，生成elf可执行文件

arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0x87800000 start.o main.o -o start.elf

4.格式转换：elf转为二进制bin镜像，烧写到EMMC

arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g start.elf start.bin

工具说明：

gcc：编译汇编、C源码，输出.o目标文件
ld：链接器，把多个.o文件合并，分配内存地址，生成elf
objcopy：格式转换，elf转bin用于烧录
objdump：反汇编工具，用来调试分析elf文件

编译参数：

-I：指定头文件搜索路径

-L：指定库文件搜索路径

四、程序五大段详解

程序编译链接之后会划分多个段，每段存放不同内容：

|------------|----------------------------|
| 段名 | 存储内容 |
| .text 段 | 存放代码、程序指令，-Ttext就是指定该段起始地址 |
| .bss 段 | 存放初始化为 0 的全局变量、静态变量 |
| .common 段 | 存放未初始化的全局变量 |
| .data 段 | 存放已经初始化的全局变量、静态变量 |
| .rodata 段 | 存放只读常量，const 修饰数据 |

链接脚本：特殊语法的脚本文件，可以自定义各个段的地址分配，高级裸机工程必备。

五、Makefile三要素

Makefile用来自动化编译工程，避免重复敲长编译命令。

三大核心要素：

目标：想要生成的文件（elf、bin、.o目标文件）
依赖：生成目标需要的源文件（.c、.S）
规则：执行的shell命令，描述如何由依赖生成目标。

六、IMX6ULL裸机工程架构

工程模块划分：

project主目录：main.c业务C代码、start.S汇编启动文件
imx6ull库文件：芯片相关底层库
bsp板级外设驱动文件夹

led.c / led.h LED驱动
beep.c / beep.h蜂鸣器驱动

obj目录：存放编译生成的.o中间目标文件

七、Day04学习总结

NorFlash可以直接寻址执行代码；IMX6ULL EMMC不能直接寻址，代码必须加载到DDR内存运行；
C语言操作硬件寄存器必须加volatile，防止编译器优化；
完整工具链流程：gcc编译→ld链接→objcopy生成bin；
理解.text/.data/.bss/.rodata/.common各个段的作用；
Makefile三要素：目标、依赖、规则；学会使用-I、-L指定头文件、库路径；
规范裸机工程目录，区分bsp驱动、主业务代码、obj中间文件。