ZHCADC4A September   2011  – March 2014

 

  1.   1
  2. 1 简介
    1. 1.1  ABI - C6000
    2. 1.2  范围
    3. 1.3  ABI 变体
    4. 1.4  工具链和互操作性
    5. 1.5  库
    6. 1.6  目标文件的类型
    7. 1.7  段
    8. 1.8  C6000 架构概述
    9. 1.9  参考文档
    10. 1.10 代码片段表示法
  3. 2 数据表示
    1. 2.1 基本类型
    2. 2.2 寄存器中的数据
    3. 2.3 存储器中的数据
    4. 2.4 复数类型
    5. 2.5 结构体和联合体
    6. 2.6 数组
    7. 2.7 位字段
      1. 2.7.1 易失性位字段
    8. 2.8 枚举类型
  4. 3 调用约定
    1. 3.1 调用和返回
      1. 3.1.1 返回地址计算
      2. 3.1.2 调用指令
      3. 3.1.3 返回指令
      4. 3.1.4 流水线约定
      5. 3.1.5 弱函数
    2. 3.2 寄存器惯例
    3. 3.3 实参传递
    4. 3.4 返回值
    5. 3.5 通过引用传递并返回的结构体和联合体
    6. 3.6 编译器辅助函数的约定
    7. 3.7 段间调用的暂存寄存器
    8. 3.8 设置 DP
  5. 4 数据分配和寻址
    1. 4.1 数据段和数据区段
    2. 4.2 静态数据的分配和寻址
      1. 4.2.1 静态数据的寻址方法
        1. 4.2.1.1 near DP 相对寻址
        2. 4.2.1.2 Far DP 相对寻址
        3. 4.2.1.3 绝对寻址
        4. 4.2.1.4 GOT 间接寻址
        5. 4.2.1.5 PC 相对寻址
      2. 4.2.2 静态数据的放置约定
        1. 4.2.2.1 放置的抽象约定
        2. 4.2.2.2 寻址的抽象约定
        3. 4.2.2.3 链接器要求
      3. 4.2.3 静态数据的初始化
    3. 4.3 自动变量
    4. 4.4 帧布局
      1. 4.4.1 栈对齐
      2. 4.4.2 寄存器保存顺序
        1. 4.4.2.1 大端字节序对交换
        2. 4.4.2.2 示例
      3. 4.4.3 DATA_MEM_BANK
      4. 4.4.4 C64x+ 特定的堆栈布局
        1. 4.4.4.1 _ _C6000_push_rts 布局
        2. 4.4.4.2 紧凑帧布局
    5. 4.5 堆分配对象
  6. 5 代码分配和寻址
    1. 5.1 计算代码标签的地址
      1. 5.1.1 代码的绝对寻址
      2. 5.1.2 PC 相对寻址
      3. 5.1.3 同一段内的 PC 相对寻址
      4. 5.1.4 短偏移 PC 相对寻址 (C64x)
      5. 5.1.5 基于 GOT 的代码寻址
    2. 5.2 分支
    3. 5.3 调用
      1. 5.3.1 直接 PC 相对调用
      2. 5.3.2 Far Call Trampoline
      3. 5.3.3 间接调用
    4. 5.4 寻址紧凑指令
  7. 6 动态链接的寻址模型
    1. 6.1 术语和概念
    2. 6.2 动态链接机制概述
    3. 6.3 DSO 和 DLL
    4. 6.4 抢占
    5. 6.5 PLT 条目
      1. 6.5.1 直接调用导入函数
      2. 6.5.2 通过绝对地址寻址的 PLT 条目
      3. 6.5.3 通过 GOT 寻址的 PLT 条目
    6. 6.6 全局偏移表
      1. 6.6.1 使用 Near DP 相对寻址的基于 GOT 的引用
      2. 6.6.2 使用 Far DP 相对寻址的基于 GOT 的引用
    7. 6.7 DSBT 模型
      1. 6.7.1 导出函数的进入/退出序列
      2. 6.7.2 避免在内部函数中使用 DP 负载
      3. 6.7.3 函数指针
      4. 6.7.4 中断
      5. 6.7.5 与非 DSBT 代码的兼容性
    8. 6.8 动态链接的性能影响
  8. 7 线程局部存储分配和寻址
    1. 7.1 关于多线程和线程局部存储
    2. 7.2 术语和概念
    3. 7.3 用户界面
    4. 7.4 ELF 目标文件表示
    5. 7.5 TLS 访问模型
      1. 7.5.1 C6x Linux TLS 模型
        1. 7.5.1.1 通用动态 TLS 访问模型
        2. 7.5.1.2 局部动态 TLS 访问模型
        3. 7.5.1.3 初始可执行文件 TLS 访问模型
          1. 7.5.1.3.1 线程指针
          2. 7.5.1.3.2 初始可执行文件 TLS 寻址
        4. 7.5.1.4 局部可执行文件 TLS 访问模型
      2. 7.5.2 静态可执行文件 TLS 模型
        1. 7.5.2.1 静态可执行文件寻址
        2. 7.5.2.2 静态可执行文件 TLS 运行时架构
        3. 7.5.2.3 静态可执行文件 TLS 分配
          1. 7.5.2.3.1 TLS 初始化映像分配
          2. 7.5.2.3.2 主线程的 TLS 分配
          3. 7.5.2.3.3 线程库的 TLS 区域分配
        4. 7.5.2.4 静态可执行文件 TLS 初始化
          1. 7.5.2.4.1 主线程的 TLS 初始化
          2. 7.5.2.4.2 线程库进行 TLS 初始化
        5. 7.5.2.5 线程指针
      3. 7.5.3 裸机动态链接 TLS 模型
        1. 7.5.3.1 用于裸机动态链接的默认 TLS 寻址
        2. 7.5.3.2 TLS 块创建
    6. 7.6 线程局部符号解析和弱引用
      1. 7.6.1 通用和局部动态 TLS 弱引用寻址
      2. 7.6.2 初始和局部可执行文件 TLS 弱引用寻址
      3. 7.6.3 静态可执行文件和裸机动态 TLS 模型弱引用
  9. 8 辅助函数 API
    1. 8.1 浮点行为
    2. 8.2 C 辅助函数 API
    3. 8.3 辅助函数的特殊寄存器约定
    4. 8.4 复数类型的辅助函数
    5. 8.5 C99 的浮点辅助函数
  10. 9 标准 C 库 API
    1. 9.1  保留符号
    2. 9.2  <assert.h> 实现
    3. 9.3  <complex.h> 实现
    4. 9.4  <ctype.h> 实现
    5. 9.5  <errno.h> 实现
    6. 9.6  <float.h> 实现
    7. 9.7  <inttypes.h> 实现
    8. 9.8  <iso646.h> 实现
    9. 9.9  <limits.h> 实现
    10. 9.10 <locale.h> 实现
    11. 9.11 <math.h> 实现
    12. 9.12 <setjmp.h> 实现
    13. 9.13 <signal.h> 实现
    14. 9.14 <stdarg.h> 实现
    15. 9.15 <stdbool.h> 实现
    16. 9.16 <stddef.h> 实现
    17. 9.17 <stdint.h> 实现
    18. 9.18 <stdio.h> 实现
    19. 9.19 <stdlib.h> 实现
    20. 9.20 <string.h> 实现
    21. 9.21 <tgmath.h> 实现
    22. 9.22 <time.h> 实现
    23. 9.23 <wchar.h> 实现
    24. 9.24 <wctype.h> 实现
  11. 10C++ ABI
    1. 10.1  限制 (GC++ABI 1.2)
    2. 10.2  导出模板 (GC++ABI 1.4.2)
    3. 10.3  数据布局（GC++ABI 第 2 章）
    4. 10.4  初始化保护变量 (GC++ABI 2.8)
    5. 10.5  构造函数返回值 (GC++ABI 3.1.5)
    6. 10.6  一次性构建 API (GC++ABI 3.3.2)
    7. 10.7  控制对象构造顺序 (GC++ ABI 3.3.4)
    8. 10.8  还原器 API (GC++ABI 3.4)
    9. 10.9  静态数据 (GC++ ABI 5.2.2)
    10. 10.10 虚拟表和键函数 (GC++ABI 5.2.3)
    11. 10.11 回溯表位置 (GC++ABI 5.3)
  12. 11异常处理
    1. 11.1  概述
    2. 11.2  PREL31 编码
    3. 11.3  异常索引表 (EXIDX)
      1. 11.3.1 指向行外 EXTAB 条目的指针
      2. 11.3.2 EXIDX_CANTUNWIND
      3. 11.3.3 内联 EXTAB 条目
    4. 11.4  异常处理指令表 (EXTAB)
      1. 11.4.1 EXTAB 通用模型
      2. 11.4.2 EXTAB 紧凑模型
      3. 11.4.3 个性化例程
    5. 11.5  回溯指令
      1. 11.5.1 通用序列
      2. 11.5.2 字节编码展开指令
      3. 11.5.3 24 位展开编码
    6. 11.6  描述符
      1. 11.6.1 类型标识符编码
      2. 11.6.2 作用域
      3. 11.6.3 Cleanup 描述符
      4. 11.6.4 catch 描述符
      5. 11.6.5 函数异常规范 (FESPEC) 描述符
    7. 11.7  特殊段
    8. 11.8  与非 C++ 代码交互
      1. 11.8.1 EXIDX 条目自动生成
      2. 11.8.2 手工编码的汇编函数
    9. 11.9  与系统功能交互
      1. 11.9.1 共享库
      2. 11.9.2 覆盖块
      3. 11.9.3 中断
    10. 11.10 TI 工具链中的汇编语言运算符
  13. 12DWARF
    1. 12.1 DWARF 寄存器名称
    2. 12.2 调用帧信息
    3. 12.3 供应商名称
    4. 12.4 供应商扩展
  14. 13ELF 目标文件（处理器补充）
    1. 13.1 注册供应商名称
    2. 13.2 ELF 标头
    3. 13.3 段
      1. 13.3.1 段索引
      2. 13.3.2 段类型
      3. 13.3.3 扩展段标头属性
      4. 13.3.4 子段
      5. 13.3.5 特殊段
      6. 13.3.6 段对齐
    4. 13.4 符号表
      1. 13.4.1 符号类型
      2. 13.4.2 通用块符号
      3. 13.4.3 符号名称
      4. 13.4.4 保留符号名称
      5. 13.4.5 映射符号
    5. 13.5 重定位
      1. 13.5.1 重定位类型
      2. 13.5.2 重定位操作
      3. 13.5.3 未解析的弱引用的重定位
  15. 14ELF 程序加载和动态链接（处理器补充）
    1. 14.1 程序标头
      1. 14.1.1 基址
      2. 14.1.2 段内容
      3. 14.1.3 绑定段和只读段
      4. 14.1.4 线程局部存储
    2. 14.2 程序加载
    3. 14.3 动态链接
      1. 14.3.1 程序解释器
      2. 14.3.2 动态段
      3. 14.3.3 共享对象依赖关系
      4. 14.3.4 全局偏移量表
      5. 14.3.5 过程链接表
      6. 14.3.6 抢占式
      7. 14.3.7 初始化和终止
    4. 14.4 裸机动态链接模型
      1. 14.4.1 文件类型
      2. 14.4.2 ELF 标识
      3. 14.4.3 可见性和绑定
      4. 14.4.4 数据寻址
      5. 14.4.5 代码寻址
      6. 14.4.6 动态信息
  16. 15Linux ABI
    1. 15.1  文件类型
    2. 15.2  ELF 标识
    3. 15.3  程序标头和段
    4. 15.4  数据寻址
      1. 15.4.1 数据区段基表 (DSBT)
      2. 15.4.2 全局偏移量表 (GOT)
    5. 15.5  代码寻址
    6. 15.6  延迟绑定
    7. 15.7  可见性
    8. 15.8  抢占式
    9. 15.9  “作为自有导入”占先
    10. 15.10 程序加载
    11. 15.11 动态信息
    12. 15.12 初始化和终止函数
    13. 15.13 Linux 模型摘要
  17. 16符号版本控制
    1. 16.1 ELF 符号版本控制概述
    2. 16.2 版本段标识
  18. 17构建属性
    1. 17.1 C6000 ABI 构建属性子段
    2. 17.2 C6000 构建属性标签
  19. 18复制表和变量初始化
    1. 18.1 复制表格式
    2. 18.2 压缩的数据格式
      1. 18.2.1 RLE
      2. 18.2.2 LZSS 格式
    3. 18.3 变量初始化
  20. 19扩展程序标头属性
    1. 19.1 编码
    2. 19.2 属性标签定义
    3. 19.3 扩展程序标头属性段格式
  21. 20修订历史记录

1.2 范围

图 1-1 显示了 ABI 的组成部分及其关系。我们将从下到上简要描述图中的这些组成部分，并提供在此 ABI 规范中参考的相应章节。

底部区域的组成部分与目标级互操作性有关。

GUID-BC0BB578-DE09-49EF-BEE8-8FD4BB6EA2F5-low.gif图 1-1 ABI 规范的组成部分

C 语言 ABI（Chapter2、Chapter3、Chapter4、Chapter5、Chapter8和Chapter9）规定了函数调用约定、数据类型表示、寻址约定和 C 运行时库的接口。

C++ ABI（Chapter10）规定了如何实现 C++ 语言；这包括有关虚拟函数表、名称改编、如何调用构造函数以及异常处理机制（Chapter11）的详细信息。C6000 C++ ABI 基于流行的 IA-64 (Itanium) C++ ABI。

DWARF 组成部分（Chapter12）规定了目标级调试信息的表示。基本标准是 DWARF3 标准。此规范详细说明了处理器特定的扩展。

ELF 组成部分（Chapter13）规定了目标文件的表示。该规范为系统 V ABI 规范扩充了处理器特定的信息。

构建属性（Chapter17）是指一种将影响对象间兼容性的各种形参（如目标设备假设、内存模型或 ABI 变体）编码到目标文件中的方法。工具链可以使用构建属性来防止组合或加载不兼容的目标文件。

图中间区域的组成部分与执行时互操作性有关。动态链接组成部分（Chapter6和节 14.3）规定了各单独链接的模块可以用来互操作的机制，包括共享它们的代码。数据寻址方法属于动态链接机制的一部分，这样，单独链接的模块便可以在不进行重定位的情况下，对彼此的数据进行寻址。

线程局部存储（Chapter7）支持创建静态存储持续时间的线程特定变量。本文档描述了线程局部变量的规范、表示和访问。

符号版本控制（Chapter16）是一种机制，通过该机制，符号引用可以包含最低版本，这样就可以使用至少具有该版本的定义来动态解析它们，以便防止运行时不兼容问题。本 ABI 采用标准 GCC/Linux 模型，不做任何更改。

图 1-1 顶部的组成部分为 ABI 扩充了平台特定的约定，后者可以定义使可执行文件与执行环境兼容的要求，如程序段的数量和使用、寻址约定、可见性约定、抢占、程序加载和初始化。裸机是指缺失任何具体环境。ABI 目前涵盖的唯一其他环境是 Linux 平台（Chapter15）。

最后，有一组规范不是 ABI 的正式组成部分，但本文档进行了介绍以供参考，同时供其他工具链选择实现。

初始化（Chapter18）是指初始化变量赖以获取其初始值的机制。名义上，这些变量驻留在 .data 段中，在加载 .data 段时会直接将它们初始化，不需要工具额外参与。然而，TI 工具链支持一种机制，通过该机制，.data 段能够以压缩形式编码到目标文件中，并在启动时解压缩。这是一种通用机制的特殊用法，该机制以编程方式将压缩后的代码或数据从离线存储（例如 ROM）复制到其执行地址。我们将该过程称为复制表。虽然不是 ABI 的一部分，但本文档介绍了初始化和复制表机制，以便在需要时通过其他工具链使用。

程序标头属性（Chapter19）是由 TI 工具链实现的 ELF 扩展，用于表示 ELF 段在基本 ELF 标准指定属性之外的各种其他属性。TI 工具使用这类属性对内存连接/延迟要求、保护、高速缓存行为和其他系统特定属性进行编码。这类属性具有灵活性和可扩展性。同样，本文档对其进行了介绍，以便在需要时使用其他工具更改这些属性。