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 ARM的启动过程详解

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, READONLY
ENTRY
B　　ResetHandler
B　　UndefHandler
B　　SWIHandler
B　　PreAbortHandler
B　　DataAbortHandler
B
B　　IRQHandler
B　　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,CPSR
BIC　　R0,R0,#MODEMASK　安全起见,屏蔽模式位以外的其他位
ORR　 R1,R0,#IRQMODE
MSR　 CPSR_cxfs,R1
LDR　 SP,=UndefStack

ORR　 R1,R0,#FIQMODE
MSR　 CPSR_cxsf,R1
LDR　 SP,=FIQStack

ORR　 R1,R0,#SVCMODE
MSR　 CPSR_cxsf,R1
LDR　 SP,=SVCStack
初始化有特殊要求的端口,设备
本文章来自中国IT实验室


发表时间:2008年7月18日11:24:46