1.1 嵌入式ARM系统开发概述
嵌入式ARM系统开发是指在ARM裸机上进行开发，在ARM上没有“跑”任何操作系统和驱动，全部由自己编程实现，相当于把ARM当做高级单片机来使用。下面介绍嵌入式ARM系统开发的一些基础知识。
1.1.1 ARM系统可执行映像文件格式
ARM系统的可执行映像文件格式主要有ELF（.elf）、AXF（.axf），和BIN（.bin），下面对这三种映像格式文件分别进行介绍。
ELF:Linux操作系统下可执行映像文件格式，在Linux环境下用GCC编译器生成的可执行映像文件格式即为ELF格式，在Linux操作系统下可直接运行。
AXF:ARM的调试文件，由ARM集成开发工具ADS生成，除了包括可执行代码外，还包括其他调试信息，用于ADS调试。
BIN：真正的可执行文件，包括ARM可执行的指令和数据，可以使用相关工具（Objcopy）从ELF文件中生成，写到FLASH或RAM中可直接运行。
ARM中的各种源文件（包括汇编文件、C语言程序及C++程序等）经过ARM编译器编译后生成ELF（Executable and Linking Format）格式的目标文件。这些目标文件和相应的C/C++运行时所用到的库经过ARM连接器处理后，生成ELF格式的映像文件（Image），这种ELF格式的映像文件是一种可执行文件。
BIN文件是真正的可执行文件。AXF文件是ARM的调试文件，除了包含BIN的内容之外，还附加了其他的调试信息。这些调试信息加在可执行的二进制数据的前面，所以把AXF文件写到ARM的指令执行地址（一般是0x0）将不能运行；因为在此地址前几十个字节的数据不是可执行的二进制数据，而是头部的调试信息。而BIN文件正是去掉了调试信息的可以执行的“精华”部分。
可执行映像文件主要分为3个段，即RO段、RW段和ZI段，如下图所示。
· RO段：只读代码段；
· RW段：RW区域放的是已赋值（赋0除外）的全局变量；
· ZI段：ZI区域放的是未赋值的全局变量或初始化为0的全局变量。
1.1.2 ARM开发调试工具
ARM公司为ARM系统的开发提供了图形化的集成开发环境——ADS，目前使用的版本是ADS1.2; ADS提供了项目代码管理、编辑、编译等功能。关于ADS的使用，读者可参考其他相关资料，这里主要介绍一些ARM的调试系统框架及基本原理。
ARM芯片本身提供了在线调试功能，这使得我们可以在线进行实时调试，不需要再像其他单片机那样使用仿真器进行开发调试。ARM CPU提供了JTAG接口，通过JTAT接口我们可以给ARM发送调试命令，实现访问ARM内部的指令寄存器和数据寄存器，暂停程序的执行等调试功能。同时通过JTAG接口，我们可以烧写程序到系统的Nor FLASH或Nand FLASH上。ARM的在线调试功能正是通过JTAG口来实现的，典型的ARM系统调试框图如下图所示。
典型的ARM调试系统主要分为三部分：调试主机、协议转换器（调试代理）、目标机系统（调试目标）。调试主机一般是一台运行调试软件（如ADS）的计算机。调试主机可以发出一些高层的调试命令，如设置断点、访问内存等。
协议转换器（如MULTI-ICE）用来将调试主机发出的高层调试命令转换为底层的ARM JTAG调试命令。
调试目标一般就是指基于ARM内核MCU目标开发板。经过协议转换器进行命令解释，主机上运行的调试软件就可以通过JTAG接口直接和ARM内核对话。通过扫描链，可以把ARM/THUMB指令插入到ARM的指令流水线当中去执行。通过插入特定的ARM指令，我们可以检查、保存或者改变内核和系统的状态。为了支持底层的调试，ARM处理器提供了硬件上的调试扩展。这些调试扩展包括：
· 停止程序的运行；
· 检查和修改ARM920T的内核状态；
· 观察和修改内存；
· 恢复程序的运行。
1.1.3 加载地址和运行地址
由于ARM系统开发的应用程序在运行和没有运行时所在的位置可能不一样，例如，应用程序没有运行时存放在Nand FLASH中，运行时被搬到RAM中执行，所以就引出了加载地址（应用程序的加载）和运行地址（应用程序的运行）的概念。
· 加载地址：映像文件位于存储器（还没有运行，一般在ROM中，也可以在RAM中）时的地址；
· 运行地址：映像文件运行时的地址。
应用程序的加载和运行地址在应用程序链接时通过链接选项指定，如下图所示。
看看ADS开发文档ARM Developer suite 1.2中的ADS_CodeWarriorIDEGuide.pdf怎么说的：
RO Base This text field sets both the load address and execution address of the region containing the RO
section. If you do not enter a value, the value defaults to 0x8000。
从ADS的帮助文档知道，RO Base设置的是加载地址和运行地址，在这里加载地址和运行地址是一致的，通过ADS调试裸机程序时，映像文件首先要加载到目标板的内存中。
ADS链接器预定义如下变量来表示应用程序运行时的地址，ADS的预定义变量和含义分别如下：
· |Image$$RO$$Base| :RO段起始地址；
· |Image$$RO$$Limit| :RO段结束地址加1；
· |Image$$RW$$Base| :RW段起始地址；
· |Image$$RW$$Limit| :RW段结束地址加1；
· |Image$$ZI$$Base| :ZI段起始地址；
· |Image$$ZI$$Limit| :ZI段结束地址加1。