ARM启动代码研究(附源代码)

liyf

1RESERVE8:
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_USR        EQU     0x10  用户模式  
Mode_FIQ        EQU     0x11  快中断模式
Mode_IRQ        EQU     0x12  中断模式
Mode_SVC        EQU     0x13  管理模式
Mode_AbT        EQU     0x17  中止模式
Mode_UND        EQU     0x1b  未定义模式
Mode_SYS        EQU     0x1F  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>47页,CPSR设置很关键!
3:
I_bit           EQU     0x80            ; when I bit is set, IRQ is disabled
F_bit           EQU     0x40            ; 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_Size  EQU     0x00000000
SVC_Stack_Size  EQU     0x00000100
AbT_Stack_Size  EQU     0x00000000
FIQ_Stack_Size  EQU     0x00000000
IRQ_Stack_Size  EQU     0x00000100
USR_Stack_Size  EQU     0x00000200
设置堆栈大小
Stack_Size      EQU     (UND_Stack_Size + SVC_Stack_Size + AbT_Stack_Size +
                         FIQ_Stack_Size + IRQ_Stack_Size + USR_Stack_Size)
                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
Stack_Top       EQU     Stack_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_Size       EQU     0x00000000
                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Heap_Mem        SPACE   Heap_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: AREA    RESET, CODE, READONLY
   ARM
下面的是ARM的代码,不是THUMb.

                          
                       
                          
                                7: 中断向量表
Reset
        LDR     PC, ResetAddr
        LDR     PC, UndefinedAddr
        LDR     PC, SWI_Addr
        LDR     PC, PrefetchAddr
        LDR     PC, DataAbortAddr
        DCD     0xb9205f80
        LDR     PC, [PC, #-0xff0]
        LDR     PC, FIQ_Addr

ResetAddr           DCD     ResetInit
UndefinedAddr       DCD     Undefined
SWI_Addr            DCD     SoftwareInterrupt
PrefetchAddr        DCD     PrefetchAbort
DataAbortAddr       DCD     DataAbort
Nouse               DCD     0
IRQ_Addr            DCD     0
FIQ_Addr            DCD     FIQ_Handler

;未定义指令
Undefined
        b       Undefined
;软中断
SoftwareInterrupt   
        b       SoftwareInterrupt
;取指令中止
PrefetchAbort
        b       PrefetchAbort
;取数据中止
DataAbort
        b       DataAbort
;快速中断
FIQ_Handler
        STMFD   SP!, {R0-R3, LR}
        bL      FIQ_Exception
        LDMFD   SP!, {R0-R3, LR}
        SUbS    PC,  LR,  #4

8: InitStack   
        MOV     R0, LR
;build the SVC stack
;设置管理模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xd3  
        LDR     SP, StackSvc
;build the IRQ stack
;设置中断模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xd2
        LDR     SP, StackIrq
;build the FIQ stack
;设置快速中断模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xd1
        LDR     SP, StackFiq
;build the DATAAbORT stack
;设置中止模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xd7
        LDR     SP, StackAbt
;build the UDF stack
;设置未定义模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xdb
        LDR     SP, StackUnd
;build the SYS stack
;设置系统模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0x5f                  ;#0xdf
        LDR     SP, =StackUsr
        MOV     PC, R0

9:  bL  InitStack               ;初始化堆栈 Initialize the stack
    bL  TargetResetIni;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_LEGTH         EQU         0
FIQ_STACK_LEGTH         EQU         0
IRQ_STACK_LEGTH         EQU         256
AbT_STACK_LEGTH         EQU         0
UND_STACK_LEGTH         EQU         0

NoInt       EQU 0x80

;定义处理器模式,用户/管理/系统/中断
USR32Mode   EQU 0x10
SVC32Mode   EQU 0x13
SYS32Mode   EQU 0x1f
IRQ32Mode   EQU 0x12
FIQ32Mode   EQU 0x11

PINSEL2     EQU 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.
bCFG0       EQU 0xFFE00000
bCFG1       EQU 0xFFE00004
bCFG2       EQU 0xFFE00008
bCFG3       EQU 0xFFE0000C//定义存储器组配置寄存器

bCFG_16DEF EQU     0x10000400      ;// 16bit bus
bCFG_CS3    EQU  (bCFG_16DEF | (0x01= 0x1fc
        INFO    1," The data at 0x000001fc must be 0x87654321. Please delete some source before this line."
        ENDIF
CrpData
    WHILE . < 0x1fc
    NOP
    WEND
CrpData1
    DCD     0x87654321          ;/*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 */
        AREA    MyStacks, DATA, NOINIT, ALIGN=2
SvcStackSpace      SPACE   SVC_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Administration Mode 管理模式堆栈空间
IrqStackSpace      SPACE   IRQ_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Interrupt ReQuest Mode 中断模式堆栈空间
FiqStackSpace      SPACE   FIQ_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Fast Interrupt reQuest Mode 快速中断模式堆栈空间
AbtStackSpace      SPACE   AbT_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Suspend Mode 中止义模式堆栈空间
UndtStackSpace     SPACE   UND_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Undefined Mode 未定义模式堆栈

        AREA    Heap, DATA, NOINIT
bottom_of_heap    SPACE   1

        AREA    Stacks, DATA, NOINIT
StackUsr

    END
;/*********************************************************************************************************
;**                            End Of File
;***************************************************************************************************