13.4.3 固化程序的加载运行
在某些时候，在存放程序的位置是不能运行程序的，例如程序存储在不能以XIP方式运行的Nand-Flash或者硬盘中，在这种情况下，必须将程序完全加载到RAM中才可以运行。固化程序加载运行的内存布局如图13-8所示：
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| （点击查看大图）图13-8 固化程序加载运行的内存布局 |
依照这种方式运行程序，需要将Flash中所有的内容全部复制到SDRAM或者SRAM中。在一般情况下，SDRAM或者SRAM的速度要快于Flash。这样做的另外一个好处是可以加快程序的运行速度。也就是说，即使Flash可以运行程序，将程序加载到RAM中运行也还有一定的优势。
这样做也产生了另外一个问题：代码段的载入地址和运行地址是不相同的，载入地址是在ROM（Flash）中，但是运行的地址是在RAM（SDRAM或者SRAM）中。对于这个问题，不同的系统在加载程序的时候有不同的解决方式。
C语言固化程序的加载运行过程如表13-6所示。
表13-6 C语言固化程序的加载运行时各段的情况
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阶 段< xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> |
涉及的部分 |
主要工作 |
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代码的映像 |
代码段（Code）
只读数据段（RO Data）
读写数据段（RW Data） |
将程序放置在Flash中 |
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初始化阶段 |
代码段（Code）
只读数据段（RO Data）
读写数据段（RW Data）
未初始化数据段（BSS） |
加载代码段和只读数据段到RAM中
复制读写数据段到RAM中
开辟未初始化段并且清零 |
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运行阶段 |
代码段（Code）
只读数据段（RO Data）
读写数据段（RW Data）
未初始化数据段（BSS）
堆（heap）
栈（stack） |
运行RAM代码段中的程序，
动态地在RAM中开辟堆和栈 |
知识点：固化程序在加载运行时，需要复制代码段、只读数据段和读写数据段到RAM中，并另辟未初始化数据段，然后在RAM中运行程序（执行代码段）。
以这种加载方式的运行程序，另外一个重要的问题是：如何把代码移到RAM中。在有操作系统的情况下，代码的复制工作是由操作系统完成的，在没有操作系统的情况下，处理方式相对复杂，程序需要自我复制。显然，这种方式实现的前提是代码最初放置在可以以XIP方式执行的内存中。
程序本身复制的过程也是需要通过程序代码完成的，这时需要程序中的代码根据将包含自己的程序从ROM或者Flash中复制到RAM中。这是一个比较复杂的过程，程序的最前面部分是具有复制功能的代码。系统上电后，从ROM或者Flash起始地址运行，具有复制功能的代码将全部代码段和其他需要复制的部分复制到RAM中，然后跳转到RAM中重新运行程序。
固化程序加载复制和跳转过程如图13-9所示。
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| （点击查看大图）图13-9 固化程序加载复制和跳转过程 |
在代码的前面一小部分是初始化的内容，这部分内容中有一部分是复制程序，这段复制程序将代码段复制至RAM中，当这段初始化程序运行完成后，将跳转到RAM中的某个地址运行。
