CDK 启动代码精简¶

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本文记录使用 CDK 精简 C-SKY 启动代码的背景、修改方法、适用限制和验证结果。目标是在不依赖完整 C 运行时和中断向量表的前提下，减少 SRAM 中的代码占用。

背景与目标¶

CRC 程序通过 CKLINK 加载并运行，只执行固定的 CRC 扫描，不使用中断、普通全局变量初始化或完整 C 运行时。

通过精简 crt0.S，删除不需要的 C 运行时入口和中断向量，可以降低最终链接代码大小。

标准启动流程¶

标准启动流程为：

Reset_Handler
    -> 设置 PSR
    -> 设置 VBR
    -> 设置 SP
    -> 调用 __main
    -> 初始化 .bss/.data 和 C 运行时
    -> 调用 main

原始汇编入口：

.import __main

lrw a0, __main
jsr a0

链接结果中，Obj/__rt_entry.o 占用 240 字节代码空间。

原始向量表包含完整的内核异常、保留项和外部中断入口，共占用 188 字节。

直接调用 `main()`¶

修改导入符号¶

修改前：

.import __main
.import SystemInit

修改后：

.import SystemInit
.import main

SystemInit 当前未调用，保留导入声明不会生成代码。

修改复位入口¶

修改前：

lrw a0, __main
jsr a0

修改后：

lrw a0, main
jsr a0

精简后的启动流程：

Reset_Handler
    -> 设置 PSR
    -> 设置 VBR
    -> 设置 SP
    -> 直接调用 main

工程已启用链接垃圾回收：

-Wl,--gc-sections

由于没有代码继续引用 __main，链接器会移除 __rt_entry.o 的 240 字节代码。

最新 map 显示：

Removing .text(Obj/__rt_entry.o), (240 bytes)
Obj/__rt_entry.o: Code = 0

适用限制¶

绕过 __main 后，不再自动执行：

.bss 清零；
.data 从加载区复制到运行区；
C/C++ 构造函数；
其他 C 运行库初始化。

当前 CRC 程序可以这样处理，因为 map 中普通 RW Data 和 ZI Data 均为 0，CRC 表位于只读区域，运行参数通过 CKLINK 在启动前写入固定 SRAM 地址。

后续若增加以下代码，必须恢复 __main，或自行实现初始化：

static uint32_t counter;
uint32_t state = 1U;

第一项依赖 .bss 清零，第二项依赖 .data 复制。

精简向量表¶

原始向量表¶

原始启动文件包含：

Reset 向量；
内核同步异常向量；
保留向量；
外部中断向量；
若干芯片相关固定值。

原始 .exp_table 大小为：

0xBC = 188 字节

精简后的向量表¶

当前程序由 CKLINK 加载和启动，运行期间不启用中断，并由外部保证读取地址有效且四字节对齐。因此只保留 Reset 向量：

$d:
.align 10
ckcpu_vsr_table:
    .long Reset_Handler

$t:

精简后的 .exp_table 大小为：

0x04 = 4 字节

相比原始向量表节省：

188 - 4 = 184 字节

适用条件¶

精简向量表要求：

通过 CKLINK 加载并启动程序；
不依赖 BootROM 解析完整向量表；
不开启普通中断或快速中断；
不触发未对齐、非法指令或访问错误等同步异常；
CRC 的 START、END 和长度始终合法。

若发生异常或中断，CPU 将无法从精简向量表取得有效处理入口，程序行为不可预期。

后续需要中断或异常保护时，必须恢复对应向量项及处理函数。

Mapping symbol¶

$d: 和 $t: 是 C-SKY 工具链使用的 mapping symbol（映射符号）：

$d:    /* 后续内容为数据 */
$t:    /* 后续内容为代码 */

它们用于帮助反汇编器和调试器区分向量数据与机器指令。

Mapping symbol 具有以下特点：

不生成机器指令；
不占用 BIN 空间；
不影响执行速度；
注释后不会减小代码；
建议保留。

栈与堆¶

当前启动文件配置：

#define StackSize 0x100
#define HeapSize  0x10

内存布局：

区域	地址范围	大小
Stack	`0x20007C00 - 0x20007CFF`	256 字节
Heap	`0x20007D00 - 0x20007D0F`	16 字节

当前 CRC 最大正常调用链的栈占用约为：

main               20 字节
crc_update_byte    16 字节
reverse_nibble      0 字节
合计约             36 字节

256 字节栈对当前程序具有足够余量。

栈和堆属于 NOBITS 区域，只增加 RAM/BSS 占用，不增加 BIN 代码大小。

最终复位入口¶

当前关键启动代码如下：

Reset_Handler:
    /* 设置 PSR，允许异常并关闭普通中断和快速中断。 */
    lrw     a3, 0x80000100
    mtcr    a3, psr

    /* 设置向量表基地址。 */
    lrw     a3, ckcpu_vsr_table
    mtcr    a3, vbr

    /* 设置普通栈指针。 */
    lrw     a3, __initial_sp
    mov     sp, a3

#ifdef FAST_INTERRUPT_ENABLE
    psrset  af
    lrw     r6, __initial_fast_sp
    mov     sp, r6
    psrclr  af
#endif

    /* 当前程序不执行 SystemInit，也不进入 __main。 */
    lrw     a0, main
    jsr     a0

1:
    br      1b

main() 内部包含无限循环，正常情况下不会返回；末尾死循环用于处理意外返回。

代码尺寸对比¶

精简前：

ER_ROM1：       724 字节（0x2D4）
向量表：        188 字节
__rt_entry.o：  240 字节

精简后：

ER_ROM1：       296 字节（0x128）
向量表：          4 字节
__rt_entry.o：    0 字节

减少量：

724 - 296 = 428 字节
减少约 59.1%

精简后组成：

组成	大小
Reset 向量	4 字节
`main`	92 字节
CRC 查找表	64 字节
`crc_update_byte`	60 字节
Reset 启动代码	44 字节
`reverse_nibble`	32 字节
总计	296 字节

构建与验证¶

修改 crt0.S 后必须执行 Clean/Rebuild，避免继续使用旧对象文件。

检查 map 文件：

Image Entry point = Reset_Handler
ER_ROM1 Size      = 0x128
.exp_table        = 0x04
__rt_entry.o      = 0
Stack_Mem         = 0x20007C00
__initial_sp      = 0x20007D00
__heap_start      = 0x20007D00
__heap_end        = 0x20007D10

当前 map 中的关键结果：

Image Entry point : 0x200078DC
Region ER_ROM1    : Size 0x00000128
.exp_table        : 0x20007800, Size 0x00000004
Reset_Handler     : 0x200078DC

构建生成的封装 BIN 可能大于 296 字节。实际链接代码占用应以 map 中 ER_ROM1 的 Size 为准。

恢复标准启动¶

需要恢复 C 运行时初始化时，将导入和调用改回：

.import __main

lrw a0, __main
jsr a0

需要启用中断或异常处理时，还应恢复完整向量表、相关 .global/.weak 声明以及对应处理函数。

结论¶

在当前使用条件下，绕过 __main 并仅保留 Reset 向量，可将 ER_ROM1 从 724 字节缩减到 296 字节，减少约 59.1%。一旦程序开始依赖 .bss、.data、构造函数、中断或异常处理，就必须恢复相应的运行时初始化和向量入口。