ARM启动代码研究
2013-03-27
标签: ARM 启动

1:PRESERVE8:

Reguire8和Preserve8

C和汇编有8位对齐的要求,这两个伪指令可以满足此要求,存在REQUIRE8<——> PRESERVE8的对应关系,但不是说有一个REQUIRE8就要有一个 PRESERVE8,如果是一个c文件和一个汇编文件的调用,也就涉及一个PRESERVE8或者是一个REQUIRE8.

另外,REQUIRE8和PRESERVE8并不完成8 byte 对齐的操作,对齐由ALIGN完成。

将ADS的代码移植到KEIL MDK上需要做的修改:

当用户拥有ADS遗留工程的所有源代码时,使用MDK重新编译链接全部代码是最好的解决方法,MDK中的新版本编译工具会重新生成满足堆栈8BYTE对齐要求的目标文件,避免由于堆栈不对齐引起的链接错误.

从ADS到KEIL很重要的一个修改的地方就是这里的8BYTE对齐,想要编译通过,在startup.s里面我们必须加入PRESERVE8指令,使得寄存器8BYTE对齐.

代码:

CODE32

PRESERVE8;这个在KEIL里面是必须的,要求8BYTE对齐.在ADS的启动代码中就没有.

AREA vectors,CODE,READONLY

2: ARM的处理器可工作于多种模式,下面设置个模式的一些参数.

Mode_USREQU0x10用户模式

Mode_FIQEQU0x11快中断模式

Mode_IRQEQU0x12中断模式

Mode_SVCEQU0x13管理模式

Mode_ABTEQU0x17中止模式

Mode_UNDEQU0x1B未定义模式

Mode_SYSEQU0x1F系统模式

参数的由来:这里各个模式的参数是由寄存器CPSR的模式位设置M[4:0]得来的,比如这里的用户模式,CPSR的M[4:0]设置为10000就是0x10,同理其他.详见<>P47页,CPSR设置很关键!

3:

I_BitEQU0x80; when I bit is set, IRQ is disabled

F_BitEQU0x40; when F bit is set, FIQ is disabled

也和CPSR寄存器的设置有关,这里两位是禁止/开启快速中断和一般中断的设置.

4: 各模式下定义的堆栈地址.

UND_Stack_SizeEQU0x00000000

SVC_Stack_SizeEQU0x00000100

ABT_Stack_SizeEQU0x00000000

FIQ_Stack_SizeEQU0x00000000

IRQ_Stack_SizeEQU0x00000100

USR_Stack_SizeEQU0x00000200

设置堆栈大小

Stack_SizeEQU(UND_Stack_Size + SVC_Stack_Size + ABT_Stack_Size +

FIQ_Stack_Size + IRQ_Stack_Size + USR_Stack_Size)

AREASTACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

Stack_MemSPACEStack_Size

Stack_TopEQUStack_Mem + Stack_Size

堆栈大小的设置,各公司写的启动代码有所不同,但是不影响大局,可以借鉴一些你认为比较简单的启动代码,然后写自己的堆栈地址和大小设置程序.

5:堆的设置

Heap_SizeEQU0x00000000

AREAHEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

Heap_MemSPACEHeap_Size

AREA Init,CODE,READONLY,ALIGN=3 //指定后面的指令为8位对齐(2的3次方)

align n

它的含义就是使得下面的代码按一定规则对齐,.align n 指令的对齐值有两种方案,n 或 2^n ,各种平台最初的汇编器一般都不是gas,采取方案1或2的都很多,gas的目标是取代原来的汇编器,必然要保持和原来汇编器的兼容,因此在gas中如何解释 .align指令会显得有些混乱,原因在于保持兼容。arm-linux是按照2^n的方案对齐的. ARM的.align 5就是2的5次方(32位)对齐,也就是4字节(32位)对齐.

6: AREARESET, CODE, READONLY

ARM

下面的是ARM的代码,不是THUMB.

7: 中断向量表

Reset

LDRPC, ResetAddr

LDRPC, UndefinedAddr

LDRPC, SWI_Addr

LDRPC, PrefetchAddr

LDRPC, DataAbortAddr

DCD0xb9205f80

LDRPC, [PC, #-0xff0]

LDRPC, FIQ_Addr

ResetAddrDCDResetInit

UndefinedAddrDCDUndefined

SWI_AddrDCDSoftwareInterrupt

PrefetchAddrDCDPrefetchAbort

DataAbortAddrDCDDataAbort

NouseDCD0

IRQ_AddrDCD0

FIQ_AddrDCDFIQ_Handler

;未定义指令

Undefined

BUndefined

;软中断

SoftwareInterrupt

BSoftwareInterrupt

;取指令中止

PrefetchAbort

BPrefetchAbort

;取数据中止

DataAbort

BDataAbort

;快速中断

FIQ_Handler

STMFDSP!, {R0-R3, LR}

BLFIQ_Exception

LDMFDSP!, {R0-R3, LR}

SUBSPC,LR,#4

8: InitStack

MOVR0, LR

;Build the SVC stack

;设置管理模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xd3

LDRSP, StackSvc

;Build the IRQ stack

;设置中断模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xd2

LDRSP, StackIrq

;Build the FIQ stack

;设置快速中断模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xd1

LDRSP, StackFiq

;Build the DATAABORT stack

;设置中止模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xd7

LDRSP, StackAbt

;Build the UDF stack

;设置未定义模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xdb

LDRSP, StackUnd

;Build the SYS stack

;设置系统模式堆栈

MSRCPSR_c, #0x5f;#0xdf

LDRSP, =StackUsr

MOVPC, R0

9:BLInitStack;初始化堆栈 Initialize the stack

BLTargetResetIni;目标板基本初始化;跳转到c语言入口 Jump to the entry point of C program

B__main

周立功启动代码:

;/****************************************Copyright (c)**************************************************

;**Guangzou ZLG-MCU Development Co.,LTD.

;**graduate school

;**http://www.zlgmcu.com

;**

;**--------------File Info-------------------------------------------------------------------------------

;** File name:Startup.s

;** Last modified Date:2004-09-17

;** Last Version:1.0

;** Descriptions:The start up codes for LPC2100, including the initializing codes for the entry point of exceptions and the stacks of user tasks.

;**Every project should have a independent copy of this file for related modifications

;**------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Created by:Chenmingji

;** Created date:2004-02-02

;** Version:1.0

;** Descriptions:The original version//原著

;**

;**------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Modified by:Chenmingji

;** Modified date:2004-09-17

;** Version:1.01

;** Descriptions:Modified the bus setting to adapt for many common situations

;**//改进了总线,可以根据这里的更改来控制总线的速率

;**------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Modified by:Chenmingji

;** Modified date:2004-09-17

;** Version:1.02

;** Descriptions:Added codes to support the enciphering of the chip

;**//增加了芯片加密

;**------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Modified by:Chenmingji

;** Modified date:2004-09-17

;** Version:1.04

;** Descriptions:Renewed the template, added codes to support more compilers

;**//重建模板,加入更多代码来支持更多的编译

;**------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Modified by:

;** Modified date:

;** Version:

;** Descriptions:

;**

;********************************************************************************************************/

;define the stack size

;定义堆栈的大小

SVC_STACK_LEGTHEQU0

FIQ_STACK_LEGTHEQU0

IRQ_STACK_LEGTHEQU256

ABT_STACK_LEGTHEQU0

UND_STACK_LEGTHEQU0

NoIntEQU 0x80

;定义处理器模式,用户/管理/系统/中断

USR32ModeEQU 0x10

SVC32ModeEQU 0x13

SYS32ModeEQU 0x1f

IRQ32ModeEQU 0x12

FIQ32ModeEQU 0x11

PINSEL2EQU 0xE002C014//定义PINSEL2地址,这个地址的值一般用户不需要改变,和芯片的加密有关

//更改后有可能使得JTAG调试失效,进入芯片加密状态.

BCFG0EQU 0xFFE00000

BCFG1EQU 0xFFE00004

BCFG2EQU 0xFFE00008

BCFG3EQU 0xFFE0000C//定义存储器组配置寄存器

BCFG_16DEF EQU0x10000400;// 16Bit Bus

BCFG_CS3EQU(BCFG_16DEF | (0x01<<00) | (0x07<<05) | (0x07<<11));// 分别是IDCY/WST1/WST2对应读写速率等

;//从第0位开始对其写入0001,

;//从第5位开始写入0111

;//从11位开始写入0111(0x07)/11111(0x1f)

IMPORT __use_no_semihosting_swi

;The imported labels

;引入的外部标号在这声明

IMPORTFIQ_Exception;Fast interrupt exceptions handler 快速中断异常处理程序

IMPORT__main;The entry point to the main function C语言主程序入口

IMPORTTargetResetInit;initialize the target board 目标板基本初始化

;The emported labels

;给外部使用的标号在这声明

EXPORTbottom_of_heap

EXPORTStackUsr

EXPORTReset

EXPORT __user_initial_stackheap

CODE32

AREAvectors,CODE,READONLY

ENTRY

;interrupt vectors

;中断向量表

Reset

LDRPC, ResetAddr

LDRPC, UndefinedAddr

LDRPC, SWI_Addr

LDRPC, PrefetchAddr

LDRPC, DataAbortAddr

DCD0xb9205f80

LDRPC, [PC, #-0xff0]

LDRPC, FIQ_Addr

ResetAddrDCDResetInit

UndefinedAddrDCDUndefined

SWI_AddrDCDSoftwareInterrupt

PrefetchAddrDCDPrefetchAbort

DataAbortAddrDCDDataAbort

NouseDCD0

IRQ_AddrDCD0

FIQ_AddrDCDFIQ_Handler

;未定义指令

Undefined

BUndefined

;软中断

SoftwareInterrupt

BSoftwareInterrupt

;取指令中止

PrefetchAbort

BPrefetchAbort

;取数据中止

DataAbort

BDataAbort

;快速中断

FIQ_Handler

STMFDSP!, {R0-R3, LR}

BLFIQ_Exception

LDMFDSP!, {R0-R3, LR}

SUBSPC,LR,#4

;/*********************************************************************************************************

;** unction name函数名称:InitStack

;** Descriptions功能描述:Initialize the stacks初始化堆栈

;** input parameters输 入:None 无

;** Returned value输 出 :None 无

;** Used global variables 全局变量:None 无

;** Calling modules调用模块:None 无

;**

;** Created by作 者:Chenmingji 陈明计

;** Created Date日 期:2004/02/02 2004年2月2日

;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Modified by修 改:

;** Modified date日 期:

;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------

;********************************************************************************************************/

InitStack

MOVR0, LR

;Build the SVC stack

;设置管理模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xd3

LDRSP, StackSvc

;Build the IRQ stack

;设置中断模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xd2

LDRSP, StackIrq

;Build the FIQ stack

;设置快速中断模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xd1

LDRSP, StackFiq

;Build the DATAABORT stack

;设置中止模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xd7

LDRSP, StackAbt

;Build the UDF stack

;设置未定义模式堆栈

MSRCPSR_c, #0xdb

LDRSP, StackUnd

;Build the SYS stack

;设置系统模式堆栈

MSRCPSR_c, #0x5f;#0xdf

LDRSP, =StackUsr

MOVPC, R0

;/*********************************************************************************************************

;** unction name函数名称:ResetInit

;** Descriptions功能描述:RESET复位入口

;** input parameters输 入:None 无

;** Returned value输 出 :None 无

;** Used global variables 全局变量:None 无

;** Calling modules调用模块:None 无

;**

;** Created by作 者:Chenmingji 陈明计

;** Created Date日 期:2004/02/02 2004年2月2日

;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Modified by修 改: Chenmingji 陈明计

;** Modified date日 期: 2004/02/02 2004年3月3日

;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------

;********************************************************************************************************/

ResetInit

;初始化外部总线控制器,根据目标板决定配置

;

;LDRR0, =PINSEL2

;IF :DEF: EN_CRP

;LDRR1, =0x0f814910

;ELSE

;LDRR1, =0x0f814914

;ENDIF

;STRR1, [R0]

LDRR0, =BCFG0

LDRR1, =0x1000ffef;0x00001046

STRR1, [R0]

LDRR0, =BCFG1

LDRR1, =BCFG_CS3;0x1000ffef;0x1000ffef;;

STRR1, [R0]

LDRR0, =BCFG2

LDRR1, =0x2000ffef

STRR1, [R0]

;LDRR0, =BCFG3

;LDRR1, =0x00000CA0;0x2000ffef

;STRR1, [R0]

BLInitStack;初始化堆栈 Initialize the stack

BLTargetResetInit;目标板基本初始化 Initialize the target board

;跳转到c语言入口 Jump to the entry point of C program

B__main

;/*********************************************************************************************************

;** unction name函数名称:__user_initial_stackheap

;** Descriptions功能描述:Initial the function library stacks and heaps, can not deleted!库函数初始化堆和栈,不能删除

;** input parameters输 入:reference by function library 参考库函数手册

;** Returned value输 出 :reference by function library 参考库函数手册

;** Used global variables 全局变量:None 无

;** Calling modules调用模块:None 无

;**

;** Created by作 者:Chenmingji 陈明计

;** Created Date日 期:2004/02/02 2004年2月2日

;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Modified by

;** Modified date

;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------

;********************************************************************************************************/

__user_initial_stackheap

LDRr0,=bottom_of_heap

;LDRr1,=StackUsr

MOVpc,lr

StackSvcDCDSvcStackSpace + (SVC_STACK_LEGTH - 1)* 4

StackIrqDCDIrqStackSpace + (IRQ_STACK_LEGTH - 1)* 4

StackFiqDCDFiqStackSpace + (FIQ_STACK_LEGTH - 1)* 4

StackAbtDCDAbtStackSpace + (ABT_STACK_LEGTH - 1)* 4

StackUndDCDUndtStackSpace + (UND_STACK_LEGTH - 1)* 4

;/*********************************************************************************************************

;** unction name函数名称:CrpData

;** Descriptions功能描述:encrypt the chip

;** input parameters输 入:None 无

;** Returned value输 出 :None 无

;** Used global variables 全局变量:None 无

;** Calling modules调用模块:None 无

;**

;** Created by作 者:Chenmingji 陈明计

;** Created Date日 期:2004/03/27 2004年3月27日

;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------

;** Modified by修 改:

;** Modified date日 期:

;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------

;********************************************************************************************************/

IF :DEF: EN_CRP

IF. >= 0x1fc

INFO1," The data at 0x000001fc must be 0x87654321. Please delete some source before this line."

ENDIF

CrpData

WHILE . < 0x1fc

NOP

WEND

CrpData1

DCD0x87654321;/*When the Data is 为0x87654321,user code be protected. 当此数为0x87654321时,用户程序被保护 */

ENDIF

;/* 分配堆栈空间 */

AREAMyStacks, DATA, NOINIT, ALIGN=2

SvcStackSpaceSPACESVC_STACK_LEGTH * 4;Stack spaces for Administration Mode 管理模式堆栈空间

IrqStackSpaceSPACEIRQ_STACK_LEGTH * 4;Stack spaces for Interrupt ReQuest Mode 中断模式堆栈空间

FiqStackSpaceSPACEFIQ_STACK_LEGTH * 4;Stack spaces for Fast Interrupt reQuest Mode 快速中断模式堆栈空间

AbtStackSpaceSPACEABT_STACK_LEGTH * 4;Stack spaces for Suspend Mode 中止义模式堆栈空间

UndtStackSpaceSPACEUND_STACK_LEGTH * 4;Stack spaces for Undefined Mode 未定义模式堆栈

AREAHeap, DATA, NOINIT

bottom_of_heapSPACE1

AREAStacks, DATA, NOINIT

StackUsr

END

;/*********************************************************************************************************

;**End Of File

;********************************************************************************************************/

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