理解启动代码.docx
《理解启动代码.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理解启动代码.docx（5页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
理解启动代码
理解启动代码（ADS）
所谓启动代码,就是处理器在启动的时候执行的一段代码,主要任务是初始化处理器模式,设置堆栈,初始化变量等等.由于以上的操作均与处理器体系结构和系统配置密切相关,所以一般由汇编来编写.
具体到S64,启动代码分成两部分,一是与ARM7TDMI内核相关的部分,包括处理器各异常向量的配置,各处理器模式的堆栈设置,如有必要,复制向量到RAM,以便remap之后处理器正确处理异常,初始化数据（包括RW与ZI）,最后跳转到Main.二是与处理器外部设备相关的部分,这和厂商的联系比较大.虽然都采用了ARM7TDMI的内核,但是不同的厂家整合了不同的片上外设,需要不同的初始化,其中比较重要的是初始化WDT,初始化各子系统时钟,有必要的话,进行remap.这一部分与一般控制器的初始化类似,因此,本文不作重点描述.
在进行分析之前,请确认如下相关概念:
S64片上FLASH起始于0x100000,共64kB,片上RAM起始于0x200000,共16kB.
S64复位之后,程序会从0开始执行,此时FLASH被映射到0地址,因此,S64可以取得指令并执行.显然,此时还是驻留在0x100000地址.如果使用remap命令,将会把RAM映射到0地址,同样的这时0地址的内容也只是RAM的镜像.
S64的FLASH可以保证在最差情况时以30MHz进行单周期访问,而RAM可以保证在最大速度时的单周期访问.
OK,以下开始分析启动代码.
一,处理器异常
S64将异常向量至于0地址开始的几个直接,这些是必需要处理的.由于复位向量位于0,也需要一条跳转指令.具体代码如下:
RESET
BSYSINIT;Reset
BUDFHANDLER;UNDEFINED
BSWIHANDLER;SWI
BPABTHANDLER;PREFETCHABORT
BDABTHANDLER;DATAABORT
B.;RESERVED
BVECTORED_IRQ_HANDLER
B.;ADDFIQCODEHERE
UDFHANDLER
B.
SWIHANDLER
B.
PABTHANDLER
B.
DABTHANDLER
B.
请注意,B指令经汇编后会替换为当前PC值加上一个修正值（+/-）,所以这条指令是代码位置无关的,也就是不管这条指令是在0地址还是在0x100000执行,都能跳转到指定的位置,而LDRPC,=?
?
?
将向PC直接装载一个标号的值,请注意,标号在编译过后将被替换为一个与RO相对应的值,也就是说,这样的指令无论在哪里执行,都只会跳转到一个指定的位置.下面举一个具体的例子来说明两者的区别:
假定有如下程序:
RESET
BINIT或者LDRPC,=INIT
…
INIT
…
其中RESET为起始时的代码,也就是这条代码的偏移为0,设INIT的
偏移量为offset.如果将这段程序按照RO=0x1000000编译,那么BINIT可理解为ADDPC,PC,#offset,而LDRPC,=INIT可被理解为MOVPC,#（RO+offset）.显然当系统复位时,程序从0开始运行,而0地址有FLASH的副本,执行BINIT将把PC指向位于0地址处的镜像代码位置,也即INIT;如果执行LDRPC,=INIT将会将PC直接指向位于FLASH中的原始代码.因此以上两者都能正确运行.下面将RO设置为0x200000,编译后生成代码,还是得烧写到FLASH中,也就是还是0x100000,系统复位后从0地址执行,还是FLASH的副本,此时执行BINIT,将跳到副本中的INIT位置执行,此处有对应的代码;但是如果执行LDRPC,=INIT,将向PC加载0x200000+offset,这将使得PC跳到RAM中,而此时由于代码没有复制,RAM中的指定位置并没有代码,程序无法运行.
二,处理器模式
ARM的处理器可工作于多种模式,不同模式有不同的堆栈,以下设置各模式及其堆栈.
预定义一些参数:
MODUSREQU0x10
MODSYSEQU0x1F
MODSVCEQU0x13
MODABTEQU0x17
MODUDFEQU0x1B
MODIRQEQU0x12
MODFIQEQU0x11
IRQBITEQU0x80
FIQBITEQU0x40
RAMENDEQU0x00204000;S64:
16KBRAM
VECTSIZEEQU0x100;
UsrStkSzEQU8;sizeofUSRstack
SysStkSzEQU128;sizeofSYSstack
SvcStkSzEQU8;sizeofSVCstack
UdfStkSzEQU8;sizeofUDFstack
AbtStkSzEQU8;sizeofABTstack
IrqStkSzEQU128;sizeofIRQstack
FiqStkSzEQU16;sizeofFIQstack
修改这些值即可修改相应模式堆栈的尺寸.
以下为各模式代码:
SYSINIT
;
MRSR0,CPSR
BICR0,R0,#0x
1F
MOVR2,#RAMEND
ORRR1,R0,#（MODSVC:
OR:
IRQBIT:
OR:
FIQBIT）
MSRcpsr_cxsf,R1;ENTERSVCMODE
MOVsp,R2
SUBR2,R2,#SvcStkSz
ORRR1,R0,#（MODFIQ:
OR:
IRQBIT:
OR:
FIQBIT）
MSRCPSR_cxsf,R1;ENTERFIQMODE
MOVsp,R2
SUBR2,R2,#FiqStkSz
ORRR1,R0,#（MODIRQ:
OR:
IRQBIT:
OR:
FIQBIT）
MSRCPSR_cxsf,R1;ENTERIRQMODE
MOVsp,R2
SUBR2,R2,#IrqStkSz
ORRR1,R0,#（MODUDF:
OR:
IRQBIT:
OR:
FIQBIT）
MSRCPSR_cxsf,R1;ENTERUDFMODE
MOVsp,R2
SUBR2,R2,#UdfStkSz
ORRR1,R0,#（MODABT:
OR:
IRQBIT:
OR:
FIQBIT）
MSRCPSR_cxsf,R1;ENTERABTMODE
MOVsp,R2
SUBR2,R2,#AbtStkSz
;ORRR1,R0,#（MODUSR:
OR:
IRQBIT:
OR:
FIQBIT）
;MSRCPSR_cxsf,R1;ENTERUSRMODE
;MOVsp,R2
;SUBR2,R2,#UsrStkSz
ORRR1,R0,#（MODSYS:
OR:
IRQBIT:
OR:
FIQBIT）
MSRCPSR_cxsf,R1;ENTERSYSMODE
MOVsp,R2;
三,初始化变量
编译完成之后,
连接器会生成三个基本的段,分别是RO,RW,ZI,并会在image中顺序摆放.显然,RW,ZI在运行开始时并不位于指定的RW位置,因此必须初始化
LDRR0,=|Image$$RO$$Limit|
LDRR1,=|Image$$RW$$Base|
LDRR2,=|Image$$ZI$$Base|
1
CMPR1,R2
LDRLOR3,[R0],#4
STRLOR3,[R1],#4
BLO%B1
MOVR3,#0
LDRR1,=|Image$$ZI$$Limit|
2
CMPR2,R1
STRLOR3,[R2],#4
BLO%B2
四,复制异常向量
由于代码于RAM运行时,有明显的速度优势,而且变量可以动态配置,因此可以通过remap将RAM映射到0,使得出现异常时ARM从RAM中取得向量.
IMPORT|Image$$RO$$Base|
IMPORT|Image$$RO$$Limit|
IMPORT|Image$$RW$$Base|
IMPORT|Image$$RW$$Limit|
IMPORT|Image$$ZI$$Base|
IMPORT|Image$$ZI$$Limit|
COPY_VECT_TO_RAM
LDRR0,=|Image$$RO$$Base|
LDRR1,=SYSINIT
LDRR2,=0x200000;RAMSTART
0
CMPR0,R1
LDRLOR3,[R0],#4
STRLOR3,[R2],#4
BLO%B0
这段程序将SYSINIT之前的代码,也就是
异常处理函数,全部复制到RAM中,这就意味着不能将RW设置为0x200000,这样会使得向量被冲掉.
四,在RAM中运行
如果有必要,且代码足够小,可以将代码置于RAM中运行,由于RAM中本身没有代码,就需要将代码复制到RAM中:
COPY_BEGIN
LDRR0,=0x200000
LDRR1,=RESET;=|Image$$RO$$Base|
CMPR1,R0;
BLOCOPY_END;
ADRR0,RESET
ADRR2,COPY_END
SUBR0,R2,R0
ADDR1,R1,R0
LDRR3,=|Image$$RO$$Limit|
3
CMPR1,R3
LDRLOR4,[R2],#4
STRLOR4,[R1],#4
BLO%B3
LDRPC,=COPY_END
COPY_END
程序首先取得RESET的连接地址,判断程序是否时是在RAM中运行,方法是与RAM起始地址比较,如果小于,那么就跳过代码复制.
在复制代码的时候需要注意,在这段程序结束之前的代码没有必要复制,因为这些代码都已经执行过了,所以,先取得COPY_END,作为复制起始地址,然后计算其相对RESET的偏移,然后以RO的值加上这个偏移,就是复制目的地的起始地址,然后开始复制.
五,开始主程序
以上步骤完成,就可以跳转到main运行
IMPORTMain
LDRPC,=Main
B.
六,器件初始化
主程序首先要进行器件的初始化,对S64而言,应该先初始化WDT,因为默认情况下,WDT是打开的,然后是各设备的时钟分配,最后应该remap
（注：
文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。
可复制、编制，期待你的好评与关注！
）
升级会员 