嵌入式系統(tǒng)交叉匯編器和鏈接器的移植

發(fā)布時(shí)間：2020-08-09 19:10

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,以數(shù)字化技術(shù)為主的嵌入式產(chǎn)品正在廣泛的應(yīng)用于工業(yè)自動化、移動通訊、醫(yī)療儀器和家用電器等各個(gè)方面。嵌入式開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)今信息技術(shù)的又一焦點(diǎn),因而開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng),對于我國的民族IT產(chǎn)業(yè)具有非常重要的戰(zhàn)略意義。由于硬件性能局限,嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)首先需要配備宿主計(jì)算機(jī)的交叉工具鏈環(huán)境。GNU家族的二進(jìn)制工具鏈Binutils不僅能完全兼容GCC,而且具有優(yōu)秀的性能,迎合了新的嵌入式體系對移植工具鏈的需要。本文為實(shí)現(xiàn)GNUBinutils工具鏈中匯編器和鏈接器對目標(biāo)體系CSKY的移植,研究了匯編器GAS和鏈接器GLD的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,并分析了CSKY體系結(jié)構(gòu)和工具鏈對其支持的方法,最終完成了匯編器和鏈接器對CSKY目標(biāo)體系的移植。論文首先介紹了嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,概括了GNU Binutils工具鏈的內(nèi)容和移植工具鏈的難點(diǎn)。介紹了CSKY體系結(jié)構(gòu)以及ELF目標(biāo)文件格式,其中特別分析了重定位原理。然后詳細(xì)分析了匯編器GAS和鏈接器GLD的運(yùn)行機(jī)制和其對目標(biāo)機(jī)的后端支持。在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了BFD、GAS和GLD對CSKY目標(biāo)機(jī)的移植,重點(diǎn)描述了移植接口和其源代碼實(shí)現(xiàn)過程。最后用DejaGnu測試GAS并分析實(shí)際鏈接結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP368.12
【圖文】：

組織形式,編碼指令,數(shù)據(jù),尋址方式

dddoubleee888888unsignedword[2]]] LLLongdoubleee888888unsignedword[2]]]CSKY內(nèi)存支持大端和小端方式排列數(shù)據(jù)，同時(shí)圖2.2展示了寄存器為支持不同長度的數(shù)據(jù)類型而自定義的方式。b玉t31ByteoByte4Bytesblt31BytelBytesBytegByteZB洲比ByteA bitoByte3Byte7 BBByte333ByteZZZBytelllByteooo BBByte777Byte‘‘ BytesssByte444BBB歲 teBBBByteAAA日 ytegggBytesss臺夕跨崔寧嗦黔修級嚼引黔獷r石夕靜者弓等早硯在雇孔封次艘才圖2.2數(shù)據(jù)在內(nèi)存和寄存器中的組織形式2.1.3指令集CSKY的32位指令集按照功能來劃分，可以分為數(shù)據(jù)運(yùn)算指令、分支跳轉(zhuǎn)指令、內(nèi)存存取指令、協(xié)處理器指令、特權(quán)指令和特殊功能指令。所有指令遵循三種指令編碼方式，每種編碼方式都有自己特有的操作數(shù)尋址模式，包括跳轉(zhuǎn)類型編碼指令尋址方式、立即數(shù)類型編碼指令尋址方式和寄存器類型編碼指令尋址方

編碼方式,類型,源寄存器,操作碼

0}OP}RZll又 Y1RX圖2.4立即數(shù)類型編碼方式圖2.4(a)中OP域?yàn)橹鞑僮鞔a，通過5位主操作碼可以識別指令或者指令類型;RZ/RY域?yàn)槟康募拇嫫饔蚧蛘叩诙醇拇嫫饔?RX域?yàn)榈谝辉醇拇嫫?IMM16域?yàn)?6位立即數(shù)。圖2.4(a)中OP域?yàn)橹鞑僮鞔a，通過5位主操作碼可以識別指令或者指令類型;RZ瓜Y域?yàn)槟康募拇嫫饔蚧蛘叩诙醇拇嫫饔?RX域?yàn)榈谝辉醇拇嫫?SOP域?yàn)樽硬僮鞔a域;IMM12域?yàn)?2位立即數(shù)。指令在經(jīng)過主操作碼OP的譯碼之后得出指令類型，需要對子操作碼SOP的進(jìn)一步譯碼才能得到具體指令。圖2.5表示犯位指令寄存器類型(R型)的編碼方式:0}OPPC0de】RYllh扭h度5圖2.5寄存器類型編碼方式OP域?yàn)橹鞑僮鞔a，通過5位主操作碼可以識別指令的類型;RZ域?yàn)槟康募?

編碼方式,寄存器,類型,操作碼