分析 u-boot 的第一阶段代码(cpu/arm920t/start.S) include, 操作系统, 空间, 硬件

yuyang911220

uboot中start.S详解（zt）
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• #include <config.h>
  
• #include <version.h>
  
• /* 这段代码的主要作用是初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境 */
  
• #if defined(CONFIG_OMAP1610)
  
• #include <./configs/omap1510.h>
  
• #elif defined(CONFIG_OMAP730)
  
• #include <./configs/omap730.h>
  
• #endif
  
• /*************************************************************************
• *
• * Jump vector table as in table 3.1 in [1]
• *
• *************************************************************************/
  
• .globl _start  
• _start: /* 系统复位位置, 各个异常向量对应的跳转代码 */
  
• b reset /* 复位向量 */
  
• ldr pc, _undefined_instruction /* 未定义的指令异常向量 */
  
• ldr pc, _software_interrupt /* 软件中断异常向量 */
  
• ldr pc, _prefetch_abort /* 预取指令操作异常向量 */
  
• ldr pc, _data_abort /* 数据操作异常向量 */
  
• ldr pc, _not_used /* 未使用 */
  
• ldr pc, _irq /* 慢速中断异常向量 */
  
• ldr pc, _fiq /* 快速中断异常向量 */
  
• _undefined_instruction:  
• .word undefined_instruction  
• _software_interrupt:  
• .word software_interrupt  
• _prefetch_abort:  
• .word prefetch_abort  
• _data_abort:  
• .word data_abort  
• _not_used:  
• .word not_used  
• _irq:  
• .word irq  
• _fiq:  
• .word fiq  
• .balignl 16,0xdeadbeef  
• /************************************************分析****************************************************
• * 从中我们可以看出，ARM支持7种异常。问题是发生了异常后ARM是如何响应的呢？
• * 第一个复位异常很好理解，它放在0x0的位置，一上电就执行它，而且我们的程序总是从
• * 复位异常处理程序开始执行的，因此复位异常处理程序不需要返回。那么什么时候会执行
• * 到后面几个异常处理函数呢？步骤是这样的：
• *
• * 当一个异常出现以后，ARM会自动执行以下几个步骤：
• * (1) 把下一条指令的地址放到连接寄存器LR(通常是R14)，这样就能够在处理异常返回时从正确的位置继续执行。
• * (2) 将相应的CPSR(当前程序状态寄存器)复制到SPSR（备份的程序状态寄存器）中。从异常退出的时候，就可以由SPSR来恢复CPSR。
• * (3) 根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。
• * (4) PC（程序计数器）被强制成相关异常向量处理函数地址，从而跳转到相应的异常处理程序中。
• *
• * 当异常处理完毕后，ARM会执行以下几步操作从异常返回：
• * (1) 将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中
• * (2) 将SPSR复制回CPSR中
• * (3) 若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除
• *
• * ARM规定了异常向量的地址：
• * b reset ； 复位 0x0
• * ldr pc, _undefined_instruction ； 未定义的指令异常 0x4
• * ldr pc, _software_interrupt ； 软件中断异常 0x8
• * ldr pc, _prefetch_abort ； 预取指令 0xc
• * ldr pc, _data_abort ； 数据 0x10
• * ldr pc, _not_used ； 未使用 0x14
• * ldr pc, _irq ； 慢速中断异常 0x18
• * ldr pc, _fiq ； 快速中断异常 0x1c
• * 这样理解这段代码就非常简单了。碰到异常时，PC会被强制设置为对应的异常向量，从而跳转到
• * 相应的处理程序，然后再返回到主程序继续执行。
• *
• * .balignl 16,0xdeadbeef, 将地址对齐到16的倍数，如果地址寄存器的值（PC）跳过4个字节才是16的倍数，
• * 则使用0xdeadbeef填充这4个字节，如果它跳过1、2、3个字节,则填充值不确定。如果地址寄存器的值（PC）
• * 是16的倍数，则无需移动。
• ********************************************************************************************************/
  
• /*************************************************************************
• *
• * Startup Code (reset vector)
• *
• * do important init only if we don't start from memory!
• * setup Memory and board specific bits prior to relocation.
• * relocate armboot to ram
• * setup stack
• *
• *************************************************************************/
  
• /* 保存变量的数据区 */
  
• _TEXT_BASE:  
• .word TEXT_BASE  
• .globl _armboot_start  
• _armboot_start:  
• .word _start  
• /* These are defined in the board-specific linker script.*/
  
• .globl _bss_start  
• _bss_start:  
• .word __bss_start  
• .globl _bss_end  
• _bss_end:  
• .word _end  
• #ifdef CONFIG_USE_IRQ
  
• /* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
  
• .globl IRQ_STACK_START  
• IRQ_STACK_START:  
• .word 0x0badc0de  
• /* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
  
• .globl FIQ_STACK_START  
• FIQ_STACK_START:  
• .word 0x0badc0de  
• #endif
  
• /*************************************************分析**********************************************************
• * 上面这段代码，主要保存一些全局变量，用于BOOT程序从FLASH拷贝到RAM，或者其它的使用。
• * 还有一些变量的值是通过连接脚本得到的，比如TEXT_BASE位于/u-boot-1.1.6/board/xxx(开发板目录名称)/config.mk
• * 文件里。__bss_start、_end位于/u-boot-1.1.6/board/xxx(开发板目录名称)/u-boot.lds文件里，具体值是由编译器算出来的。
• ***************************************************************************************************************/
  
• /* the actual reset code*/
  
• /* 系统的复位代码。系统一上电，就跳到这里运行 */
  
• reset:  
• /*
• * set the cpu to SVC32 mode
• */
  
• mrs r0,cpsr /* 取得当前程序状态寄存器cpsr到r0 */
  
• bic r0,r0,#0x1f /* 这里使用位清除指令，把中断全部清除，只置位模式控制位 为中断提供服务通常是 OS
• *设备驱动程序的责任，因此在 Boot Loader 的执行全过程中可以不必响应任何中断。
• */
  
• orr r0,r0,#0xd3 /* 计算为超级保护模式 */
  
• msr cpsr,r0 /* 设置cpsr为超级保护模式 */
  
• /***********************************************分析*************************************************************
• * 设置cpu运行在SVC32模式。ARM共有7种模式:
• * 用户模式(usr)： arm处理器正常的程序执行状态
• * 快速中断模式(fiq)： 用于高速数据传输或通道处理
• * 外部中断模式(irq)： 用于通用的中断处理
• * 超级保护模式(svc)： 操作系统使用的保护模式
• * 数据访问终止模式(abt)： 当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护
• * 系统模式(sys)： 运行具有特权的操作系统任务
• * 未定义指令中止模式(und)： 当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真
• *
• * 通过设置ARM的CPSR寄存器，让CPU运行在操作系统保护模式，为后面进行其它操作作好准备了。
• ****************************************************************************************************************/
  
• /*
• * we do sys-critical inits only at reboot,
• * not when booting from ram!
• */
  
• #ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
  
• bl cpu_init_crit  
• /******************************************************************************
• * BL为相对寻址，以程序计数器PC 的当前值为基地址，指令中的地址标号作为偏移量，将两者相加之后得到操作数的有效地址
• * ARM 指令集中的4条跳转指令可以完成从当前指令向前或向后的32MB 的地址空间的跳转，
• * 用的是相对寻址，它们是：B、BL、BLX、BX
• *******************************************************************************/
  
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