关于ARM启动.doc

基于ARM的芯片多数为复杂的片上系统,这种复杂系统里的多数硬件模块都是可配置的,需要由软件来设置其需要的工作状态。因此在用户的应用程序之前,需要由专门的一段代码来完成对系统的初始化。由于这类代码直接面对处理器内核和硬件控制器进行编程,一般都是用汇编语言。一般通用的内容包括：中断向量表初始化存储器系统初始化堆栈初始化有特殊要求的断口,设备初始化用户程序执行环境改变处理器模式呼叫主应用程序中断向量表ARM要求中断向量表必须放置在从0地址开始,连续8X4字节的空间内。每当一个中断发生以后,ARM处理器便强制把PC指针置为向量表中对应中断类型的地址值。因为每个中断只占据向量表中1个字的存储空间,只能放置一条ARM指令,使程序跳转到存储器的其他地方,再执行中断处理。中断向量表的程序实现通常如下表示：AREA Boot ,CODE, READONLYENTRYB??? ResetHandlerB??? UndefHandlerB??? SWIHandlerB??? PreAbortHandlerB??? DataAbortHandlerBB??? IRQHandlerB??? FIQHandler其中关键字ENTRY是指定编译器保留这段代码,因为编译器可能会认为这是一段亢余代码而加以优化。链接的时候要确保这段代码被链接在0地址处,并且作为整个程序的入口。初始化存储器系统存储器类型和时序配置通常Flash和SRAM同属于静态存储器类型,可以合用同一个存储器端口;而DRAM因为有动态刷新和地址线复用等特性,通常配有专用的存储器端口。存储器端口的接口时序优化是非常重要的,这会影响到整个系统的性能。因为一般系统运行的速度瓶颈都存在于存储器访问,所以存储器访问时序应尽可能的快;而同时又要考虑到由此带来的稳定性问题。存储器地址分布一种典型的情况是启动ROM的地址重映射。初始化堆栈因为ARM有7种执行状态,每一种状态的堆栈指针寄存器（SP）都是独立的。因此,对程序中需要用到的每一种模式都要给SP定义一个堆栈地址。方法是改变状态寄存器内的状态位,使处理器切换到不同的状态,让后给SP赋值。注意：不要切换到User模式进行User模式的堆栈设置,因为进入User模式后就不能再操作CPSR回到别的模式了,可能会对接下去的程序执行造成影响。这是一段堆栈初始化的代码示例,其中只定义了三种模式的SP指针：MRS?? R0,CPSRBIC??? R0,R0,#MODEMASK? 安全起见,屏蔽模式位以外的其他位ORR?? R1,R0,#IRQMODEMSR?? CPSR_cxfs,R1LDR?? SP,=UndefStackORR?? R1,R0,#FIQMODEMSR?? CPSR_cxsf,R1LDR?? SP,=FIQStack? ORR?? R1,R0,#SVCMODEMSR?? CPSR_cxsf,R1LDR?? SP,=SVCStack初始化有特殊要求的端口,设备初始化应用程序执行环境映像一开始总是存储在ROM／Flash里面的,其RO部分即可以在ROM／Flash里面执行,也可以转移到速度更快的RAM中执行;而RW和ZI这两部分是必须转移到可写的RAM里去。所谓应用程序执行环境的初始化,就是完成必要的从ROM到RAM的数据传输和内容清零。下面是在ADS下,一种常用存储器模型的直接实现：LDR??? r0,= Image$$RO$$Limit 得到RW数据源的起始地址LDR??? r1,= Image$$RW$$Base RW区在RAM里的执行区起始地址LDR??? r2,= Image$$ZI$$Base?? ZI区在RAM里面的起始地址CMP??? r0,r1???????????????? 比较它们是否相等????? BEQ??? %F10???? CMP??? r1,r3????? LDRCC? r2,[r0],#4????? STRCC? r2,[r1],#4????? BCC??? %B01???? LDR??? r1,= Image$$ZI$$Limit????? MOV?? r2,#02???? CMP??? r3,r1????? STRCC? r2,[r3],#4????? BCC??? %B2程序实现了RW数据的拷贝和ZI区域的清零功能。其中引用到的4个符号是由链接器第一输出的。Image$$RO$$Limit ：表示RO区末地址后面的地址,即RW数据源的起始地址Image$$RW$$Base ：RW区在RAM里的执行区起始地址,也就是编译器选项RW_Base指定的地址Image$$ZI$$Base ：ZI区