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ARM的啟動(dòng)過(guò)程,高手強烈推薦學(xué)習

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樓主
發(fā)表于 2012-11-15 16:48:26 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

對于一般的嵌入式系統來(lái)講,考慮到系統成本,運行速度等因素,往往聯(lián)合使用好幾種存儲器件。在下面講到的例子是開(kāi)發(fā)中用到的一個(gè) ARM9EJ 的處理器,系統中采用了SDRAM, ROM, Nand FLASH, ITCM ,DTCM 等。   
    SDRAM: 程序正常運行時(shí)所在的存儲器, 物理地址 0x24000000 - 0x24800000 (以8M 為例);
    ROM:   復位后, ARM 從 ROM 啟動(dòng), ROM 是只讀的,出廠(chǎng)時(shí)就燒好了,不可更改,正常運行時(shí),物理地址:
            0x2C000000 - 0x2C006000 (24KB);
    Nand FLASH: 外接存儲器件,正常運行的程序會(huì )通過(guò)燒錄工具先放在這里。也可以做為用戶(hù)的數據存儲區,通過(guò)文件系統來(lái)訪(fǎng)問(wèn)。
    ITCM, DTCM: 類(lèi)似與 SDRAM ,但是速度比 SDRAM 快很多,當進(jìn)行大量,繁瑣,且實(shí)時(shí)性要求較高的運算時(shí),使用該存儲。
    從開(kāi)機,即對處理器發(fā)送一個(gè) RESET 信號后, ARM 處理器就進(jìn)入中斷模式,從中斷向量 RESET 處理,即地址0x00000000 處開(kāi)始執行。但是,我們看到,整個(gè)系統在物理地址 0 處是沒(méi)有存儲器件的。實(shí)際上是, 對與大多數的ARM處理器來(lái)講,有一個(gè)硬件映射的機制。對與這個(gè)處理器來(lái)說(shuō),開(kāi)始時(shí),默認將 ROM (0x2C000000 - 0x2C006000) 映射到地址零處,注意,此動(dòng)作是由硬件達成的,軟件不用考慮。此時(shí),送到地址總線(xiàn)的地址是 0x00000000, 但是對應的卻是ROM 中offset 為0處的代碼。 看看ROM 中代碼是怎么考慮的:
    .section .boot                  #1
    __RESET_ADDR:
/* Move PC to ROM address */
  LDR PC, =0x2C000024            #2
/* Hardward init */
BL  __HARDWARD_INIT         
/* Detect SDRAM size */
BL  __SDRAM_DETECT
/* SDRAM init */
BL  __SDRAM_INIT
/* Data section init */
BL  __DATA_INIT                #3
/* BSS section init */
BL  __BSS_INIT                 #4

/* ARM mode stacks init */
BL  __STACK_INIT               #5
/* Enter C code */
B __MMU_START_MAIN              #6
   
    需要注意的是上面標出來(lái)的6個(gè)地方,下面分別解釋?zhuān)?br />     #1
    GCC 會(huì )把以下的代碼放到 .boot 段中,通過(guò) ld 中對 .boot 的安排,可將該段放在指定的地址空間,參見(jiàn)后面的 ld 描述;
   
    #2
    此處將 PC 指針賦值為 0x2C000024, 通過(guò)對這個(gè) .boot 段進(jìn)行反匯編,可以看到該地址對應
    BL  __HARDWARD_INIT, 就是該條指令的下一條。 此時(shí),物理地址 0x00000024 和 0x2C000024 都對應這條指令,這是由于重映射機制造成的。通過(guò),執行
    LDR PC, =0x2C000024, 使得處理器的地址空間從原來(lái)的 0x0000000 變到 0x2C000000 ,這是必要的。其一: ROM 本身就對應在 0x2C000000 這個(gè)地址空間,恢復到此空間是很自然的。其二:為后面的重映射做準備。因為ROM 的運行速度沒(méi)有 SDRAM 快,所以通常把程序加載到 SDRAM 中運行,由于中斷向量的在 0x00000000 處,所以需要把 SDRAM 映射到 0 地址去,這也是硬件映射的。如果不做這種轉換的話(huà),當進(jìn)行了硬件映射后,兩條指令就接不上了,上一條指令是 0x0000xxxx, 位于 ROM 中,下一條指令 0x0000xxxy 為與SDRAM ,會(huì )接著(zhù)從 SDRAM 中執行,很容易出問(wèn)題。
   
    #3
    此處做數據段的初始化的,數據段是可讀可寫(xiě)的。所以必須把數據段搬到 SDRAM 中去,方可使用。該數據段的 LMA 和  VMA 是不同的,通過(guò)在 ld 中加上標簽,可以得知從哪兒搬數據,要搬到那兒去。
    #4
    做BSS 段初始話(huà),一般清0。 值得注意的是,對于初始化為 0 的全局變量,可能會(huì )放在這里。
    #5
    初始化,各個(gè)模式下的堆棧。
    #6
    啟動(dòng)MMU,進(jìn)入main 函數。      
    由于 ROM 中空間有限,上面在 ROM 中代碼不可能做更多動(dòng)作。 一般我們把自己編寫(xiě)程序生成 arm 代碼放在 Nand Flash 中。在 ROM 中的程序進(jìn)入main 后,就會(huì )通過(guò)nand driver 將存在nand 中的code 讀到 SDRAM 中,然后做硬件重映射,將 SDRAM 映射到地址 0 處, 然后在 SDRAM 中跑。 對于 ARM 的 bootload 來(lái)將,做的就是這個(gè)工作。
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沙發(fā)
發(fā)表于 2012-11-16 16:45:03 | 只看該作者
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 樓主| 發(fā)表于 2012-12-11 12:20:29 | 只看該作者
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地板
 樓主| 發(fā)表于 2012-12-19 15:40:46 | 只看該作者
加油加油 支持支持下自己。。。
地下室
 樓主| 發(fā)表于 2012-12-30 16:13:00 | 只看該作者
..........................
6
發(fā)表于 2013-1-17 16:36:54 | 只看該作者
去學(xué)習了,支持老師。。
7
發(fā)表于 2013-7-14 22:53:58 | 只看該作者
很好,學(xué)習了!
8
發(fā)表于 2013-8-13 15:40:36 | 只看該作者
去學(xué)了  還在繼續學(xué)習中  果斷支持個(gè),堅持就是勝利。。。加油
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