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uboot 详细注释讲解

2011-08-22 23:03 211 查看
声明:该贴是通过参考其他人的帖子整理出来,从中我加深了对uboot的理解,我知道对其他人一定也是有很大的帮助,不敢私藏,如果里面的注释有什么错误请给我回复,我再加以修改。有些部分可能还没解释清楚,如果您觉得有必要注释,希望指出。再次强调该贴的大部分功劳应该归功于那些原创者,由于粗心,我没有留意参考的出处。我的目的是想让大家共同进步。希望大家念在我微不足道的心意,能够积极回馈,以便使帖子更加完善。以后还会把整理的东西陆续公布出来,谢谢光临!!

大多数[/b]bootloader[/b]都分为[/b]stage1[/b]和[/b]stage2[/b]两部分,[/b]u-boot[/b]也不例外。依赖于[/b]CPU[/b]体系结构的代码(如设备初始化代码等)通常都放在[/b]stage1[/b]且可以用汇编语言来实现,而[/b]stage2[/b]则通常用[/b]C[/b]语言来实现,这样可以实现复杂的功能,而且有更好的可读性和移植性。[/b]
[/b]1Stage1 start.S代码结构
[/b]u-boot[/b]的[/b]stage1[/b]代码通常放在[/b]start.S[/b]文件中,他用汇编语言写成,其主要代码部分如下:[/b]
[/b]([/b]1[/b])定义入口。由于一个可执行的[/b]Image[/b]必须有一个入口点,并且只能有一个全局入口,通常这个入口放在[/b]ROM[/b]([/b]Flash[/b])的[/b]0x0[/b]地址,因此,必须通知编译器以使其知道这个入口,该工作可通过修改连接器脚本来完成。[/b]
[/b]([/b]2[/b])设置异常向量([/b]Exception Vector[/b])。[/b]
[/b]([/b]3[/b])设置[/b]CPU[/b]的速度、时钟频率及终端控制寄存器。[/b]
[/b]([/b]4[/b])初始化内存控制器。[/b]
[/b]([/b]5[/b])将[/b]ROM[/b]中的程序复制到[/b]RAM[/b]中。[/b]
[/b]([/b]6[/b])初始化堆栈。[/b]
[/b]([/b]7[/b])转到[/b]RAM[/b]中执行,该工作可使用指令[/b]ldr pc[/b]来完成。[/b]
[/b]2Stage2 C语言代码部分
[/b]lib_arm/board.c[/b]中的[/b]start arm boot[/b]是[/b]C[/b]语言开始的函数也是整个启动代码中[/b]C[/b]语言的主函数,同时还是整个[/b]u-boot[/b]([/b]armboot[/b])的主函数,该函数只要完成如下操作:[/b]
[/b]([/b]1[/b])调用一系列的初始化函数。[/b]
[/b]([/b]2[/b])初始化[/b]Flash[/b]设备。[/b]
[/b]([/b]3[/b])初始化系统内存分配函数。[/b]
[/b]([/b]4[/b])如果目标系统拥有[/b]NAND[/b]设备,则初始化[/b]NAND[/b]设备。[/b]
[/b]([/b]5[/b])如果目标系统有显示设备,则初始化该类设备。[/b]
[/b]([/b]6[/b])初始化相关网络设备,填写[/b]IP[/b]、[/b]MAC[/b]地址等。[/b]
[/b]([/b]7[/b])进去命令循环(即整个[/b]boot[/b]的工作循环),接受用户从串口输入的命令,然后进行相应的工作。[/b]
[/b]3[/b]、[/b]U-Boot[/b]的启动顺序[/b]([/b]示例,其他[/b]u-boot[/b]版本类似[/b])[/b]
[/b]cpu/arm920t/start.S

[/b]

[/b]

@[/b]文件包含处理[/b][/b]

[/b]

#include <config.h>
[/b]@[/b]由顶层的mkconfig生成,其中只包含了一个文件:configs/<顶层makefile中6个参数的第1个参数>.h[/b]
#include <version.h>
#include <status_led.h>[/b]

[/b]

/*
*************************************************************************
*
* Jump vector table as in table 3.1 in [1]
*
*************************************************************************
*/[/b]

注:ARM微处理器支持字节(8位)、半字(16位)、字(32位)3种数据类型
[/b]@[/b]向量跳转表,每条占四个字节(一个字),地址范围为0x0000 0000~@0x0000 0020
@ARM体系结构规定在上电复位后的起始位置,必须有8条连续的跳[/b]

@[/b]转指令,通过硬件实现。他们就是异常向量表。ARM在上电复位后,@是从0x00000000开始启动的,其实如果bootloader存在,在执行[/b]

@[/b]下面第一条指令后,就无条件跳转到start_code,下面一部分并没@执行。设置异常向量表的作用是识别bootloader。以后系统每当有@异常出现,则CPU会根据异常号,从内存的0x00000000处开始查表@做相应的处理[/b]

/******************************************************[/b]

;[/b]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).---保存位置
;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---保存CPSR
;3.根据异常类型,强制设置CPSR的运行模式位
;4.强制PC(程序计数器)从相关异常向量地址取出下一条指令执行,从而跳转到相应的异常处理程序中
*********************************************************/[/b]

[/b]

[/b]

.globl _start [/b]/*[/b]系统复位位置[/b],[/b]整个程序入口[/b]*/[/b]
[/b]@_start[/b]是GNU汇编器的默认入口标签,.globl将_start声明为外部程序可访问的标签,.globl是GNU汇编的保留关键字,前面加点是GNU汇编的语法[/b]
_start: b start_code @0x00
[/b]@ARM[/b]上电后执行的第一条指令,也即复位向量,跳转到start_code[/b]

@reset[/b]用b,就是因为reset在MMU建立前后都有可能发生
@其他的异常只有在MMU建立之后才会发生[/b]
[/b]ldr pc, _undefined_instruction /*[/b]未定义指令异常,0x04*/
ldr pc, _software_interrupt /*软中断异常,0x08*/
ldr pc, _prefetch_abort /*内存操作异常,0x0c*/
ldr pc, _data_abort /*数据异常,0x10*/
ldr pc, _not_used /*未适用,0x14*/
ldr pc, _irq /*慢速中断异常,0x18*/
ldr pc, _fiq /*快速中断异常,0x1c*/[/b]

@[/b]对于ARM数据从内存到CPU之间的移动只能通过L/S指令,如:ldr r0,0x12345678为把0x12345678内存中的数据写到r0中,还有一个就是ldr伪指令,如:ldr r0,=0x12345678为把0x12345678地址写到r0中,mov只能完成寄存器间数据的移动,而且立即数长度限制在8位[/b][/b]

[/b]

_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
[/b]@.word[/b]为GNU ARM汇编特有的伪操作,为分配一段字内存单元(分配的单元为字对齐的),可以使用.word把标志符作为常量使用。如_fiq:.word fiq即把fiq存入内存变量_fiq中,也即是把fiq放到地址_fiq中。[/b]

[/b]

[/b].balignl 16,0xdeadbeef
@.balignl[/b]是.balign的变体[/b]

@[/b] .align[/b]伪操作用于表示对齐方式:通过添加填充字节使当前位置[/b][/b]

@[/b]满足一定的对齐方式。[/b].balign[/b]的作用同[/b].align[/b]。[/b]
[/b]@[/b] .align {alignment} {,fill} {,max}
[/b]@[/b] [/b]其中:[/b]alignment[/b]用于指定对齐方式,可能的取值为[/b]2[/b]的次[/b][/b]

@[/b]幂,缺省为[/b]4[/b]。[/b]fill[/b]是填充内容,缺省用[/b]0[/b]填充。[/b]max[/b]是填充字节[/b]@[/b]数最大值,如果填充字节数超过[/b]max, [/b]就不进行对齐[/b],[/b]例如:[/b]
[/b]@[/b] .align 4 /* [/b]指定对齐方式为字对齐[/b] */[/b]

【参考好野人的窝,于关u-boot中的.balignl 16,0xdeadbeef的理解[/b]http://haoyeren.blog.sohu.com/84511571.html[/b]】[/b][/b]

[/b]

[/b]

[/b]

/*
*************************************************************************
*
* Startup Code (called from the ARM reset exception vector)
*
* do important init only if we don't start from memory!
* relocate armboot to ram
* setup stack
* jump to second stage
*
*************************************************************************

[/b]

@[/b]保存变量的数据区,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。
@还有一些变量的长度是通过连接脚本里得到,实际上由编译器算出[/b]

@[/b]来的[/b]

[/b]

_TEXT_BASE: [/b][/b]

@[/b]因为linux开始地址是0x30000000,我这里是64M SDRAM,所以@TEXT_BASE = 0x33F80000 ???[/b]
.word TEXT_BASE [/b]/*uboot[/b]映像在[/b]SDRAM[/b]中的重定位地址[/b]*/[/b]
[/b]@TEXT_BASE[/b]在开发板相关的目录中的config.mk文档中定义, 他定[/b]

@[/b]义了代码在运行时所在的地址, 那么_TEXT_BASE中保存了这个地[/b]

@[/b]址(这个TEXT_BASE怎么来的还不清楚)[/b][/b]

[/b]

[/b]

.globl _armboot_start
_armboot_start:
.word _start
[/b]@[/b]用_start来初始化_armboot_start。(为什么要这么定义一下还不明白)[/b]

[/b]

[/b]

/*
* These are defined in the board-specific linker script.
*/
[/b]@[/b]下面这些是定义在开发板目录链接脚本中的[/b][/b]

[/b]

.globl _bss_start [/b]
_bss_start:
.word __bss_start
@__bss_start[/b]定义在和开发板相关的u-boot.lds中,_bss_start保存的是__bss_start标号所在的地址。[/b][/b]

[/b]

.globl _bss_end
_bss_end:
.word _end
[/b]@[/b]同上,这样赋值是因为代码所在地址非编译时的地址,直接取得该标号对应地址。[/b][/b]

[/b]

@[/b]中断的堆栈设置[/b][/b]

[/b]

#ifdef CONFIG_USE_IRQ
/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl IRQ_STACK_START
IRQ_STACK_START:
.word 0x0badc0de[/b]

[/b]

/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl FIQ_STACK_START
FIQ_STACK_START:
.word 0x0badc0de
#endif[/b]

[/b]

/*
* the actual start code
*/
[/b]@[/b]复位后执行程序
@真正的初始化从这里开始了。其实在CPU一上电以后就是跳到这里执行的[/b]
[/b]reset[/b]:
/*
* set the cpu to SVC32 mode
*/
[/b]@[/b]更改处理器模式为管理模式
@对状态寄存器的修改要按照:读出-修改-写回的顺序来执行
@
31 30 29 28 --- 7 6 - 4 3 2 1 0
N Z C V I F M4 M3 M2 M1 M0
0 0 0 0 0 User26 模式
0 0 0 0 1 FIQ26 模式
0 0 0 1 0 IRQ26 模式
0 0 0 1 1 SVC26 模式
1 0 0 0 0 User 模式
1 0 0 0 1 FIQ 模式
1 0 0 1 0 IRQ 模式
1 0 0 1 1 SVC 模式
1 0 1 1 1 ABT 模式
1 1 0 1 1 UND 模式
1 1 1 1 1 SYS 模式[/b][/b]

[/b]

mrs r0,cpsr
[/b]@[/b]将cpsr的值读到r0中[/b]
bic r0,r0,#0x1f
[/b]@[/b]清除M0~M4
[/b] orr r0,r0,#0xd3
[/b]@[/b]禁止IRQ,FIQ中断,并将处理器置于管理模式[/b]
msr cpsr,r0[/b]

[/b]

@[/b]以下是点灯了,这里应该会牵涉到硬件设置,移植的时候应该可以不要[/b]
bl coloured_LED_init
bl red_LED_on[/b]

[/b]

@[/b]针对AT91RM9200进行特殊处理[/b]
#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK)
/*
* relocate exception table
*/
ldr r0, =_start
ldr r1, =0x0
mov r2, #16
copyex:
subs r2, r2, #1
[/b]@sub[/b]带上了s用来更改进位标志,对于sub来说,若发生借位则C标志置0,没有则为1,这跟adds指令相反!要注意。[/b]
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
bne copyex
#endif[/b]

[/b]

@[/b]针对S3C2400和S3C2410进行特殊处理
@CONFIG_S3C2400、CONFIG_S3C2410等定义在include/configs/下不同开发板的头文件中[/b]
#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410)
/* turn off the watchdog */[/b]

[/b]

@[/b]关闭看门狗定时器的自动复位功能并屏蔽所有中断,上电后看门狗为开,中断为关[/b]
# if defined(CONFIG_S3C2400)
# define pWTCON 0x15300000
# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
#else [/b]@s3c2410[/b]的配置
[/b]# define pWTCON 0x53000000
[/b]@pWTCON[/b]定义为看门狗控制寄存器的地址(s3c2410和s3c2440相同)[/b]
# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */
[/b]@INTMSK[/b]定义为主中断屏蔽寄存器的地址(s3c2410和s3c2440相同)[/b]
# define INTSUBMSK 0x4A00001C
[/b]@INTSUBMSK[/b]定义为副中断屏蔽寄存器的地址(s3c2410和s3c2440相同)[/b]
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */
[/b]@CLKDIVN[/b]定义为时钟分频控制寄存器的地址(s3c2410和s3c2440相同)[/b]
# endif
[/b]@[/b]至此寄存器地址设置完毕[/b][/b]

[/b]

ldr r0, =pWTCON
mov r1, #0x0
str r1, [r0]
[/b]@[/b]对于S3C2440和S3C2410的WTCON寄存器的[0]控制允许或禁止看门狗定时器的复位输出功能,设置为“0”禁止复位功能。[/b][/b]

[/b]

/*
* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
*/
mov r1, #0xffffffff
ldr r0, =INTMSK
str r1, [r0]
# if defined(CONFIG_S3C2410)
ldr r1, =0x3ff [/b]@2410[/b]好像应该为7ff才对(不理解uboot为何是这个数字)
[/b] ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0]
# endif
[/b]@[/b]对于S3C2410的INTMSK寄存器的32位和INTSUBMSK寄存器的低11位每一位对应一个中断,相应位置“1”为不响应相应的中断。对于S3C2440的INTSUBMSK有15位可用,所以应该为0x7fff了。[/b][/b]

[/b]

/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
/* default FCLK is 120 MHz ! */
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #3
str r1, [r0]
[/b]@[/b]时钟分频设置,FCLK为核心提供时钟,HCLK为AHB(ARM920T,内存@控制器,中断控制器,LCD控制器,DMA和主USB模块)提供时钟,@PCLK为APB(看门狗、IIS、I2C、PWM、MMC、ADC、UART、GPIO、@RTC、SPI)提供时钟。分频数一般选择1:4:8,所以HDIVN=2,PDIVN=1,@CLKDIVN=5,这里仅仅是配置了分频寄存器,关于MPLLCON的配置肯@定写在lowlevel_init.S中了
@归纳出CLKDIVN的值跟分频的关系:
@0x0 = 1:1:1 , 0x1 = 1:1:2 , 0x2 = 1:2:2 , 0x3 = 1:2:4, 0x4 = 1:4:4, 0x5 = 1:4:8, 0x6 = 1:3:3,
0x7 = 1:3:6
@S3C2440的输出时钟计算式为:Mpll=(2*m*Fin)/(p*2^s)
S3C2410的输出时钟计算式为:Mpll=(m*Fin)/(p*2^s)
m=M(the value for divider M)+8;p=P(the value for divider P)+2
M,P,S的选择根据datasheet中PLL VALUE SELECTION TABLE表格进行,

我的开发板晶振为16.9344M,所以输出频率选为:399.65M的话M=0x6e,P=3,S=1
@s3c2440增加了摄像头,其FCLK、HCLK、PCLK的分频数还受到CAMDIVN[9](默认为0),CAMDIVN[8](默认为0)的影响[/b]
#endif /* CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 */[/b]

[/b]

/*
* we do sys-critical inits only at reboot,
* not when booting from ram!
*/
[/b]@[/b]选择是否初始化CPU[/b]
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_crit
[/b]@[/b]执行CPU初始化,BL完成跳转的同时会把后面紧跟的一条指令地址保存到连接寄存器LR(R14)中。以使子程序执行完后正常返回。[/b]
#endif[/b]

[/b]

@[/b]调试阶段的代码是直接在[/b]RAM[/b]中运行的,而最后需要把这些代码[/b] [/b]@[/b]固化到[/b]Flash[/b]中,因此[/b]U-Boot[/b]需要自己从[/b]Flash[/b]转移到[/b]
[/b]@[/b]RAM[/b]中运行,这也是重定向的目的所在。[/b]
[/b]@[/b]通过[/b]adr[/b]指令得到当前代码的地址信息:如果[/b]U-boot[/b]是从[/b]RAM [/b]@[/b]开始运行,则从[/b]adr,r0,_start[/b]得到的地址信息为[/b]
[/b]@[/b]r0=_start=_TEXT_BASE=TEXT_BASE=0x33F80000;[/b] @[/b]如果[/b]U-boot[/b]从[/b]Flash[/b]开始运行,即从处理器对应的地址运行,[/b]
[/b]@[/b]则[/b]r0=0x0000,[/b]这时将会执行[/b]copy_loop[/b]标识的那段代码了。[/b]
[/b]@[/b] _TEXT_BASE [/b]定义在[/b]board/smdk2410/config.mk[/b]中[/b]
[/b]
[/b]#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
relocate: [/b]/* relocate U-Boot to RAM */[/b]
adr r0, _start [/b]/* r0 <- current position of code */[/b]
ldr r1, _TEXT_BASE [/b]/* test if we run from flash or RAM */[/b]
cmp r0, r1 [/b]/* don't reloc during debug */[/b]
beq stack_setup
ldr r2, _armboot_start
[/b]@_armboot_start[/b]为_start地址[/b]
ldr r3, _bss_start
[/b]@_bss_start[/b]为数据段地址[/b]
sub r2, r3, r2 [/b]/* r2 <- size of armboot */[/b]
add r2, r0, r2 [/b]/* r2 <- source end address */[/b][/b]

[/b]

copy_loop:
ldmia r0!, {r3-r10} [/b]/* copy from source address [r0] */[/b][/b]

@[/b]从源地址[r0]读取8个字节到寄存器,每读一个就更新一次r0地址
@ldmia:r0安字节增长[/b]
stmia r1!, {r3-r10} [/b] /* copy to target address [r1] */[/b]
[/b]@LDM(STM)[/b]用于在寄存器所指的一片连续存储器和寄存器列表的寄存@器间进行数据移动,或是进行压栈和出栈操作。
@格式为:LDM(STM){条件}{类型}基址寄存器{!},寄存器列表{^}
@对于类型有以下几种情况: IA 每次传送后地址加1,用于移动数[/b]

@[/b]据块
IB 每次传送前地址加1,用于移动数据块
DA 每次传送后地址减1,用于移动数据块
DB 每次传送前地址减1,用于移动数据块
FD 满递减堆栈,用于操作堆栈(即先移动指针再操作数据,相当于DB)
ED 空递减堆栈,用于操作堆栈(即先操作数据再移动指针,相当于DA)
FA 满递增堆栈,用于操作堆栈(即先移动指针再操作数据,相当于IB)
EA 空递增堆栈,用于操作堆栈(即先操作数据再移动指针,相当于IA)
(这里是不是应该要涉及到NAND或者NOR的读写?没有看出来)[/b][/b]

[/b]

cmp r0, r2 [/b]/* until source end addreee [r2] */
[/b] ble copy_loop
#endif /[/b]* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */[/b][/b]

[/b]

/* Set up the stack */
[/b]@[/b]初始化堆栈[/b]
stack_setup:[/b]

[/b]ldr r0, _TEXT_BASE [/b]/* upper 128 KiB: relocated uboot */[/b]

@[/b]获取分配区域起始指针,[/b][/b]

sub r0, r0, #CONFIG_SYS_MALLOC_LEN [/b]/* malloc area */[/b]

@[/b]CFG_MALLOC_LEN=128*1024+CFG_ENV_SIZE=128*1024+0x1[/b]@[/b]0000=192K[/b]

sub r0, r0, #CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE [/b]/* bdinfo */[/b][/b]

@[/b]CFG_GBL_DATA_SIZE 128---size in bytes reserved for initial data [/b]用来存储开发板信息[/b]
#ifdef CONFIG_USE_IRQ[/b]

@[/b]这里如果需要使用[/b]IRQ, [/b]还有给[/b]IRQ[/b]保留堆栈空间[/b], [/b]一般不使用[/b].[/b]
sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */[/b]

[/b]

@[/b]该部分将未初始化数据段[/b]_bss_start----_bss_end[/b]中的数据[/b] [/b]@[/b]清零[/b]
clear_bss:
ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment */
ldr r1, _bss_end /* stop here */
mov r2, #0x00000000 /* clear */[/b][/b]

[/b]

clbss_l:str r2, [r0] /* clear loop... */
add r0, r0, #4
cmp r0, r1
ble clbss_l[/b]

[/b]

@[/b]跳到阶段二C语言中去[/b]
ldr pc, _start_armboot[/b]

[/b]

_start_armboot: .word start_armboot
[/b]@start_armboot[/b]在/lib_arm/中,到这里因该是第一阶段已经完成了吧,下面就要去C语言中执行第二阶段了吧[/b][/b]

[/b]

/*
*************************************************************************
*
* CPU_init_critical registers
*
* setup important registers
* setup memory timing
*
*************************************************************************
*/
[/b]@CPU[/b]初始化[/b][/b]

@[/b]在“relocate: /* relocate U-Boot to RAM */ ”之前被调用[/b]

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
[/b]cpu_init_crit[/b]:
/*
* flush v4 I/D caches
*/
[/b]@[/b]初始化CACHES
[/b] mov r0, #0
mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 [/b]/* flush v3/v4 cache */[/b]
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 [/b]/* flush v4 TLB */[/b][/b]

[/b]

/*
* disable MMU stuff and caches
*/
[/b]@[/b]关闭MMU和CACHES[/b]
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)
orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align
orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
[/b]@[/b]对协处理器的操作还是看不懂,暂时先不管吧,有时间研究一下ARM技术手册的协处理器部分。[/b][/b]

[/b]

/*
* before relocating, we have to setup RAM timing
* because memory timing is board-dependend, you will
* find a lowlevel_init.S in your board directory.
*/
[/b]@[/b]初始化RAM时钟,因为内存是跟开发板密切相关的,所以这部分在/开发板目录/lowlevel_init.S中实现
[/b]mov ip, lr
@[/b]保存LR,以便正常返回,注意前面是通过BL跳到cpu_init_crit来的。
@(ARM9有37个寄存器,ARM7有27个)
37个寄存器=7个未分组寄存器(R0~R7)+ 2×(5个分组寄存器R8~R12)+6×2(R13=SP,R14=lr 分组寄存器) + 1(R15=PC) +1(CPSR) + 5(SPSR)
用途和访问权限:
R0~R7:USR(用户模式)、fiq(快速中断模式)、irq(中断模式)、svc(超级用法模式)、abt、und
R8~R12:R8_usr~R12_usr(usr,irq,svc,abt,und)
R8_fiq~R12_fiq(fiq)
R11=fp
R12=IP(从反汇编上看,fp和ip一般用于存放SP的值)
R13~R14:R13_usr R14_usr(每种模式都有自己的寄存器)
SP ~lr :R13_fiq R14_fiq
R13_irq R14_irq
R13_svc R14_svc
R13_abt R14_abt
R13_und R14_und
R15(PC):都可以访问(即PC的值为当前指令的地址值加8个字节)
R16 :((Current Program Status Register,当前程序状态寄存器))
SPSR _fiq,SPSR_irq,SPSR_abt,SPSR_und(USR模式没有)[/b][/b]

[/b]

#if defined(CONFIG_AT91RM9200EK)[/b]

[/b]

#else
bl lowlevel_init[/b]

@[/b]在重定向代码之前,必须初始化内存时序,因为重定向时需要将[/b]@[/b]flash[/b]中的代码复制到内存中[/b]lowlevel_init[/b]在@/board/smdk2410/lowlevel_init.S中。 [/b][/b]

[/b]

#endif
mov lr, ip
mov pc, lr
[/b]@[/b]返回到主程序[/b][/b]

[/b]

#endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */[/b]

[/b]

/*
*************************************************************************
*
* Interrupt handling
*
*************************************************************************
*/
[/b]@[/b]这段没有看明白,不过好像跟移植关系不是很大,先放一放。
[/b]@
@ IRQ stack frame.
@
#define S_FRAME_SIZE 72[/b]

[/b]

#define S_OLD_R0 68
#define S_PSR 64
#define S_PC 60
#define S_LR 56
#define S_SP 52[/b]

[/b]

#define S_IP 48
#define S_FP 44
#define S_R10 40
#define S_R9 36
#define S_R8 32
#define S_R7 28
#define S_R6 24
#define S_R5 20
#define S_R4 16
#define S_R3 12
#define S_R2 8
#define S_R1 4
#define S_R0 0[/b]

[/b]

#define MODE_SVC 0x13
#define I_BIT 0x80[/b]

[/b]

/*
* use bad_save_user_regs for abort/prefetch/undef/swi ...
* use irq_save_user_regs / irq_restore_user_regs for IRQ/FIQ handling
*/[/b]

[/b]

.macro bad_save_user_regs
sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE
stmia sp, {r0 - r12} @ Calling r0-r12
ldr r2, _armboot_start
sub r2, r2, #(CONFIG_STACKSIZE)
sub r2, r2, #(CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)
sub r2, r2, #(CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE+8) @ set base 2 words into abort stack
ldmia r2, {r2 - r3} @ get pc, cpsr
add r0, sp, #S_FRAME_SIZE @ restore sp_SVC[/b]

[/b]

add r5, sp, #S_SP
mov r1, lr
stmia r5, {r0 - r3} @ save sp_SVC, lr_SVC, pc, cpsr
mov r0, sp
.endm[/b]

[/b]

.macro irq_save_user_regs
sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE
stmia sp, {r0 - r12} @ Calling r0-r12
add r7, sp, #S_PC
stmdb r7, {sp, lr}^ @ Calling SP, LR
str lr, [r7, #0] @ Save calling PC
mrs r6, spsr
str r6, [r7, #4] @ Save CPSR
str r0, [r7, #8] @ Save OLD_R0
mov r0, sp
.endm[/b]

[/b]

.macro irq_restore_user_regs
ldmia sp, {r0 - lr}^ @ Calling r0 - lr
mov r0, r0
ldr lr, [sp, #S_PC] @ Get PC
add sp, sp, #S_FRAME_SIZE
subs pc, lr, #4 @ return & move spsr_svc into cpsr
.endm[/b]

[/b]

.macro get_bad_stack
ldr r13, _armboot_start @ setup our mode stack
sub r13, r13, #(CONFIG_STACKSIZE)
sub r13, r13, #(CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)
sub r13, r13, #(CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE+8) @ reserved a couple spots in abort stack[/b]

[/b]

str lr, [r13] @ save caller lr / spsr
mrs lr, spsr
str lr, [r13, #4][/b]

[/b]

mov r13, #MODE_SVC @ prepare SVC-Mode
@ msr spsr_c, r13
msr spsr, r13
mov lr, pc
movs pc, lr
.endm[/b]

[/b]

.macro get_irq_stack @ setup IRQ stack
ldr sp, IRQ_STACK_START
.endm[/b]

[/b]

.macro get_fiq_stack @ setup FIQ stack
ldr sp, FIQ_STACK_START
.endm[/b]

[/b]

/*********************************************************
* exception handlers
********************************************************/
[/b]@[/b]异常向量处理
@每一个异常向量处其实只放了一条跳转指令(因为每个异常向量只 @有4个字节不能放太多的程序),跳到相应的异常处理程序中。[/b]
.align 5
undefined_instruction:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_undefined_instruction[/b]

[/b]

.align 5
software_interrupt:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_software_interrupt[/b]

[/b]

.align 5
prefetch_abort:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_prefetch_abort[/b]

[/b]

.align 5
data_abort:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_data_abort[/b]

[/b]

.align 5
not_used:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_not_used[/b]

[/b]

#ifdef CONFIG_USE_IRQ[/b]

[/b]

.align 5
irq:
get_irq_stack
irq_save_user_regs
bl do_irq
irq_restore_user_regs[/b]

[/b]

.align 5
fiq:
get_fiq_stack
/* someone ought to write a more effiction fiq_save_user_regs */
irq_save_user_regs
bl do_fiq
irq_restore_user_regs[/b]

[/b]

#else[/b]

[/b]

.align 5
irq:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_irq[/b]

[/b]

.align 5
fiq:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_fiq[/b]

[/b]

#endif /*CONFIG_USE_IRQ*/
[/b]@[/b]可知start.S的流程为:异常向量——上电复位后进入复位异常向量——跳到启动代码处——设置处理器进入管理模式——关闭看门狗——关闭中断——设置时钟分频——关闭MMU和CACHE——进入lowlever_init.S——检查当前代码所处的位置,如果在FLASH中就将代码搬移到RAM中[/b][/b]
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