s3c2440.docx
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s3c2440.docx
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s3c2440
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s3c2440启动文件详细分析
启动文件就是引导ARM启动,并进入我们熟悉的C语言程序。
它主要完成了ARM最基本的硬件初始化工作。
虽然启动文件的内容大同小异(就是设置系统时钟、内存、中断向量表、栈等内容),而且只要有一个现成的启动文件,即使不用详细了解该文件的内容,直接进入C语言编程工作也可以对ARM进行操作,但我认为熟悉启动文件的内容,还是有必要的,它对我们熟悉ARM的体系结构,编写出更高效的程序是大有益处的。
因此我花了一些时间详细分析了s3c2440启动文件的内容,让它作为我进入ARM领域研究的开端,希望能有一个好的起点,为以后的研究打下基础。
下面就是我对s3c2440启动文件的分析,标注了较详细的注解,不仅有我对启动文件的理解,同时也查阅其他网友的相关文章。
理解不对的地方还望大家指正!
;NAME:
2440INIT.S
;DESC:
Cstartupcodes
;Configurememory,ISR,stacks
;InitializeC-variables
;=========================================
;GET类似于C语言的include,option.inc文件内定义了一些全局变量,memcfg.inc文件内定义了关于内存bank的符号和数字常量,2440addr.inc文件内定义了用于汇编的s3c2440寄存器变量和地址
GEToption.inc
GETmemcfg.inc
GET2440addr.inc
;SDRAM自刷新位,把寄存器REFRESH的第22位处置1
BIT_SELFREFRESHEQU(1<<22)
;CPSR中的低5位定义了处理器的七种工作模式,为以后切换模式时使用
;Pre-definedconstants
USERMODEEQU0x10
FIQMODEEQU0x11
IRQMODEEQU0x12
SVCMODEEQU0x13
ABORTMODEEQU0x17
UNDEFMODEEQU0x1b
MODEMASKEQU0x1f
;CPSR中的I位和F位置1,表示禁止任何中断
NOINTEQU0xc0
;定义了7种处理器模式下的栈的起始地址,其中用户模式和系统模式共有一个栈空间
;_STACK_BASEADDRESS在option.inc文件内定义,值为0x33ff8000
;Thelocationofstacks
UserStackEQU(_STACK_BASEADDRESS-0x3800);0x33ff4800~
SVCStackEQU(_STACK_BASEADDRESS-0x2800);0x33ff5800~
UndefStackEQU(_STACK_BASEADDRESS-0x2400);0x33ff5c00~
AbortStackEQU(_STACK_BASEADDRESS-0x2000);0x33ff6000~
IRQStackEQU(_STACK_BASEADDRESS-0x1000);0x33ff7000~
FIQStackEQU(_STACK_BASEADDRESS-0x0);0x33ff8000~
;ARM处理器的两种工作状态:
16位和32位
;编译器有相对应的用16位和32位两种编译方式
;这段的目的是统一目前的处理器工作状态和软件编译方式
;Checkiftasm.exe(armasm-16...@ADS1.0)isused.
GBLLTHUMBCODE;声明一个全局逻辑变量
[{CONFIG}=16;ifCONFIG==16
THUMBCODESETL{TRUE};THUMBCODE=TRUE
CODE32;指示编译器为ARM指令
|;else
THUMBCODESETL{FALSE};THUMBCODE=FALSE
]
;宏定义,在后面出现MOV_PC_LR时,这个宏会被自动展开
;该宏的作用是跳出子程序,返回被调用处
MACRO
MOV_PC_LR
[THUMBCODE;ifTHUMBCODE==TRUE
bxlr
|;else即THUMBCODE==FALSE
movpc,lr
]
MEND
;该宏定义的作用是有条件地(当Z=1时)跳出子程序,返回被调用处
MACRO
MOVEQ_PC_LR
[THUMBCODE
bxeqlr
|
moveqpc,lr
]
MEND
;该宏定义是把中断服务程序的首地址装载到pc中
;在后面当遇到HandlerXXXHANDLERHandleXXX时,该宏被展开
;注意:
HANDLER前的符号HandlerXXX比其后的符号HandleXXX多了一个r
;HandlerXXX为ARM体系中统一定义的几种异常中断
;HandleXXX为每个ARM处理器各自定义的中断,见该文件最后部分的中断向量表
MACRO
$HandlerLabelHANDLER$HandleLabel
$HandlerLabel
subsp,sp,#4;ATPCS规定数据栈为FD类型
;即栈指针指向栈顶元素,数据栈向内存地址减小的方向增长
;该语句是使栈地址减小4个字节,以留出空间装载中断服务函数首地址
stmfdsp!
{r0};由于要利用r0寄存器来传递数据,所以要保存r0数据,使其入栈
ldrr0,=$HandleLabel;把HandleXXX的地址装到r0
ldrr0,[r0];装载中断服务函数的起始地址
strr0,[sp,#4];中断函数首地址入栈
ldmfdsp!
{r0,pc};将事先保存的r0数据和中断函数首地址出栈
;并使系统跳转到相应的中断处理函数
MEND
;导入连接器事先定义好的运行域中三个段变量
;ARM的可执行映像文件由RO、RW、ZI三个段组成
;RO为代码段,RW为已初始化的全局变量,ZI为未初始化的全局变量
IMPORT|Image$$RO$$Base|;RO段起始地址
IMPORT|Image$$RO$$Limit|;RO段结束地址加1,等于RW段起始地址
IMPORT|Image$$RW$$Base|;RW段起始地址
IMPORT|Image$$ZI$$Base|;ZI段起始地址
IMPORT|Image$$ZI$$Limit|;ZI段结束地址加1
;导入两个关于MMU的函数,用于设置时钟模式为异步模式和快速总线模式
IMPORTMMU_SetAsyncBusMode
IMPORTMMU_SetFastBusMode;
;导入Main,它为C语言程序入口函数
IMPORTMain;Themainentryofmonprogram
;导入用于复制从NandFlash中的映像文件到SDRAM中的函数
IMPORTRdNF2SDRAM;CopyImagefromNandFlashtoSDRAM
;定义代码段,名为Init
AREAInit,CODE,READONLY
;在入口处(0x0)开始的8个字单元空间内,存放的是ARM异常中断向量表,每个字单元空间都是一条跳转指令,当异常发生时,ARM会自动跳转到相应的中断向量处,并由该处的跳转指令再跳转到相应的执行函数处
ENTRY;程序入口处
EXPORT__ENTRY;导出__ENTRY,即导出代码段入口地址
__ENTRY;主要用于MMU
ResetEntry
;1)Thecode,whichconvertstoBig-endian,shouldbeinlittleendiancode.
;2)ThefollowinglittleendiancodewillbecompiledinBig-Endianmode.
;Thecodebyteordershouldbechangedasthememorybuswidth.
;3)Thepseudoinstruction,DCDcannotbeusedherebecausethelinkergenerateserror.
;在0x0处的异常中断是复位异常中断,是上电后执行的第一条指令
;变量ENDIAN_CHANGE用于标记是否要从小端模式改变为大端模式,因为编译器初始模式是小端模式,如果要用大端模式,就要事先把该变量设置为TRUE,否则为FLASE
;变量ENTRY_BUS_WIDTH用于设置总线的宽度,因为用16位和8位宽度来表示32位数据时,在大端模式下,数据的含义是不同的
;由于要考虑到大端和小端模式,以及总线的宽度,因此该处看似较复杂,其实只是一条跳转指令:
当为大端模式时,跳转到ChangeBigEndian函数处,否则跳转到ResetHandler函数处
ASSERT:
DEF:
ENDIAN_CHANGE;判断是否定义了ENDIAN_CHANGE
;如果没有定义,则报告该处错误信息
[ENDIAN_CHANGE;ifENDIAN_CHANGE==TRUE
ASSERT:
DEF:
ENTRY_BUS_WIDTH;判断是否定义了ENTRY_BUS_WIDTH
;如果没有定义,则报告该处错误信息
[ENTRY_BUS_WIDTH=32;ifENTRY_BUS_WIDTH==32
;跳转到ChangeBigEndian(ChangeBigEndian在0x24),因此该条指令的机器码为0xea000007
;所以该语句与在该处(即0x0处)直接放入0xea000007数据(即DCD0xea000007)作用相同
bChangeBigEndian
]
[ENTRY_BUS_WIDTH=16;ifENTRY_BUS_WIDTH==16
;在小端模式下,用16位或8位数据总线宽度表示32位数据,与用32位总线宽度表示32位数据,格式完全一致。
但在大端模式下,格式就会发生变化
;在复位时,系统默认的是小端模式,所以就要人为地改变数据格式,使得用16位大端数据表示的32位数据也能被小端模式的系统识别
;该语句的目的也是跳转到ChangeBigEndian,即机器码也应该是0xea000007,但为了让小端模式系统识别,就要把机器码的顺序做一下调整,改为0x0007ea00,那么我们就可以用DCD0x0007ea00把机器码装载进去了,但由于该处不能使用DCD伪指令,因此我们就要用一条真实的指令来代替DCD0x0007ea00,即该指令编译后的机器码也为0x0007ea00,而andeqr14,r7,r0,lsl#20就是一条编译后机器码为0x0007ea00的指令,所以我们在该处写上该条指令
andeqr14,r7,r0,lsl#20;DCD0x0007ea00
]
[ENTRY_BUS_WIDTH=8;ifENTRY_BUS_WIDTH
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