程序加载及执行

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本文将针对RISC-V的加载和执行流程进行介绍。

elf分段

加载

RISCV程序执行流程

初始化代码

RISCV程序执行前需要一段初始化代码，执行硬件、内存初始化、设置堆栈指针等操作，初始化代码为start.S：

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.section .init
.globl _start
.globl _end
.type _start, @function

_start:
    /* Clear general purpose registers */
    mv x1, x0
    mv x2, x0
    ...

.option push
.option norelax
    la gp, __global_pointer$    // 设置全局指针寄存器，指向global data (x3)
.option pop
    la sp, __sp_start           // 设置堆栈起始地址(x2)

    la a0, _default_handler     // 设置default exception handler, 如果未指定异常处理流程，就会
    csrw mtvec, a0              // 跳转至此处

    /* Load text section */
    la a0, __text_lma_start     // load memory addr (物理地址)
    la a1, __text_vma_start     // virtual memory addr
    la a2, __text_vma_end       // virtual memory end
    bgeu a1, a2, 2f             // start >= end? maybe start from ROM

/* 下面这段代码进行了一个简单的内存搬运，
   将从lma开始的text完全搬运至vma开始的地址。
   不过此处lma和vma地址相同 */
1:
    lw t0, (a0)
    sw t0, (a1)
    addi a0, a0, 4
    addi a1, a1, 4
    bltu a1, a2, 1b
2:
    call _startFromROM

程序接下来会跳转至startROM.S中的_startFromROM继续执行，并逐步跳转至main函数，_startFromROM位于text段内，主要会做一下段拷贝工作，然后跳转至vv_main中

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    .section .text
    .globl _startFromROM
    .type _startFromROM,@function

_startFromROM:

    /* Load rodata section */
    la a0, __rodata_lma_start
    la a1, __rodata_vma_start
    la a2, __rodata_vma_end
    bgeu a1, a2, skip_rodata
loop_rodata:
    lw t0, (a0)
    sw t0, (a1)
    addi a0, a0, 4
    addi a1, a1, 4
    bltu a1, a2, loop_rodata
skip_rodata:

    /* Load "init_n_xtors" section */
    /* Load data section */
    /* Clear bss section */

    /* argc = argv = 0 */
    li a0, 0
    li a1, 0
    call vv_main

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