ARM bootloader程序的理解 interface, 处理器, 消费者, linux, 工程师

yuyang911220

作为一个嵌入式工程师,如果不能写bootloader程序,那就不能成为一个真正的嵌入式工程师.以前做linux driver,常对bootloader程序是一知半解,其实要写好bootloader程序还得好好去研读一下处理器 architecture.      ARM 处理器是一种很热门的嵌入式处理器,现在绝大部分的嵌入式产品都用到了ARM处理器,其低廉的价格和丰富的性能都受到的消费者的青睐.下面针对ARM处理器来具体谈一下ARM bootloader程序.
      首先简单的了解一下ARM architecture.ARM主要由ARM内核单元,vector interface ,coprocessor,两种cache(instruction and data),两种TCM(instruction and data), MMU, power management等. cache是为了平衡数据之间的速度而使用的,而TCM是为了存储一些频繁使用的数据,如中断向量等,MMU主要处理虚拟地址到物理地址的转换,起到了对数据的保护作用,用在操作系统的体系中,很显然,bootloader程序就是要为后来的程序提供一个良好的运行环境,这里对ARM architecture的几个组成单元进行必要的配置.
      综上所述,ARM bootloader程序主要完成下面几个功能:
      1)初始化栈.
      2)中断向量表的复制.
      3)TCM 和cache的配置,如果有操作系统的话,就应该设置MMU.
      4)建立一个程序执行文境.(具体一点,就是根据image文件的属性来处理image段的数据).
      5)对内存如mddr,sram进行简单的测试.
      6)需要设置一些外围设备,一般来说需要配置一下串口.
一、初始化栈：
       应该对irq,firq,svc的栈进行指定，分别操作这几中模式的寄存器。如对irq模式.
       mov  r0 ,  #0x12; irq mode
       msr  CPSR , r0; set irq mode
       ldr   sp,  =0x800;  irq steak address
二、中断向量表的复制：
       Boot_Def
      ldr PC,Arm_Addr_Ini        ;0x00
      ldr PC,Arm_Addr_Und        ;0x04
      ldr PC,Arm_Addr_Swi        ;0x08
      ldr PC,Arm_Addr_Pre        ;0x0C
      ldr PC,Arm_Addr_Abt        ;0x10
      nop            ;0x14
      ldr PC,Arm_Addr_Irq        ;0x18
      ldr PC,Arm_Addr_Fiq        ;0x1C
      Arm_Addr_Ini DCD bootstrap_entry + 0x00   ;0x20
      Arm_Addr_Und DCD undefined_exception_handler  ;0x24
      Arm_Addr_Swi DCD software_interrupt_handler  ;0x28
      Arm_Addr_Pre DCD prefetch_exception_handler  ;0x2C
      Arm_Addr_Abt DCD abort_exception_handler   ;0x30
      Arm_Addr_Irq DCD irq_interrupt_handler   ;0x34
      Arm_Addr_Fiq DCD fiq_interrupt_handler   ;0x38
      DCD 0x12345678  ；   0x3c
      ...
      ldr r0,=Boot_Def
      ldr r1, =0x0 ;address 0x0
      mov r2,#0x3C
      add r2, r2, r1
0
      cmp r1, r2
      bge %b1
      ldrcc r3,[r0],#4
      strcc r3,[r1],#4
      b %B0
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