如何编写ARM7的启动代码
如何编写ARM7的启动代码(LPC2119为例)
随着生活水平的提高和IT技术的进步，8位处理器的处理能力已经不能满足嵌入式系统的需要了;而16位处理器在性能和成本上都没有很大的突破。并且在8位机的开发中，大多使用汇编语言来编写用户程序。这使得程序的可维护性、易移植性等都受到了极大的挑战。正是基于此，ARM 公司适时的推出了一系列的32位嵌入式微控制器。目前广泛使用的是ARM7和ARM9系列，ARM7TDMI内核的ARM7处理器广泛应用于工业控制、仪器仪表、汽车电子、通讯、消费电子等嵌入式设备。本文主要以philips 公司ARM7TDMI核的LPC2119为例来分析如何编写ARM7的启动代码。
1、启动代码
在嵌入式系统软件的开发中，应用程序通常是在嵌入式操作系统的开发平台上采用C语言编写的。然而，在ARM系统上电复位后，需要设置中断向量表、初始化各模式堆栈、设置系统时钟频率等，而这些过程都是针对
ARM内部寄存器结构的操作，用C语言编程是很难实现的。因此在转到应用程序的c/c++编写之前，需要用ARM的汇编语言编写启动代码,由启动代码完成系统初始化以及跳转到用户C程序。在ARM设计开发中，启动代码的编写是一个极重要的过程。然而启动代码随具体的目标系统和开发系统有所区别，但通常包含以下部分：
·向量表定义
·地址重映射及中断向量表的转移
·堆栈初始化
·设置系统时钟频率
·中断寄存器的初始化
·进入C应用程序
下面就结合PHILIPS的LPC2119的启动代码来分析与说明ARM7处理器的启动代码的编写。
1.1向量表定义
ARM芯片上电或复位后，系统进入管理模式、ARM状态、PC(R15)指向0x00000000地址处。中断向量表为每一个中断设置1个字的存储空间，存放一条跳转指令，通过这条指令使PC指针指向相应的中断服务程序入口，继而执行相应的中断处理程序。LPC2219的中断向量表和其它基于ARM核的芯片中断向量表较类似，只要注意LPC2219要使向量表所有数据32位累加和为零(0x00000000-0x0000001C的8个字的机器码累加), 才能使用户的程序脱机运行。
1.2 地址重映射及中断向量表的转移
ARM7处理器在复位后从地址0读取第一条指令并执行，因此系统上电后地址0必须是非易失的ROM/FLASH，这样才能保证处理器有正确可用的指令。为了加快对中断的处理以及实现在不同操作系统模式下对中断的处
理，这就需要重新映射中断向量表、BootbLOCk和SRAM空间的一小部分。ARM具有非常灵活的存储器地址分配特性。ARM处理器的地址重映射机制有两种情况：
①由专门的寄存器完成重映射(Remap),只需对相应的Remap寄存器相应位设置即可。
②没有专门的Remap控制寄存器需要重新改写用于控制存储器起始地址的块(Bank)寄存器来实现Remap。在LPC2119上的重映射，可以通过存储器映射控制器来实现。实现REMAP操作的程序实现如下：
MOV R8,#0x40000000; /设置新向量表起始地址/
LDR R9,=Interrupt_Vector_Table; /读原向量表源地址/
LDMIA R9!,(R0-R7); /复制中断向量表及中断处理程序的入口地址到RAM中(64字节)/
STMIA R8!,(R0-R7)
LDMIA R9!,(R0-R7)
STMIA R8!,(R0-R7)
LDR R8，=MEMMAP ; /REMMAP操作/
MOV R9，#0x02
STR R9, [R8]
1.3 堆栈初始化
启动代码中各模式堆栈空间的设置是为中断处理和程序跳转时服务的。当系统响应中断或程序跳转时，需要将当前处理器的状态和部分重要参数保存在一段存储空间中，所以对每个模式都要进行堆栈初始化工作，给每个模式的SP定义一个堆栈基地址和堆栈的容量。堆栈的初始化有两种方法：第一种方法是结合ADS开发套件中的分散加载文件来定义堆栈。第二种方
法是最简单也是最常用的一种就是直接进入对应的处理器模式，为SP寄存器指定相应的值。下面给出了用第二种方法初始化管理模式和中断模式堆栈的程序：
MSR CPSR_c, #0xD3 ; /切换到管理模式，并初始化管理模式的堆栈/ LDR SP, Stack_Svc
MSR CPSR_c, #0xD2 ; /切换到IRQ模式，并初始化IRQ模式的堆栈/ LDR SP, Stack_Irq
…
1.4 系统部分时钟初始化
时钟是芯片各部分正常工作的基础，应该在进入main()函数前设置。部分ARM7片子内部集成有PLL(锁相环)电路，用户可以用低频率的晶振通过PLL电路获得一个较高频率的时钟。LPC2119内部的PLL电路接受的输入时钟频率范围为10～25MHz，输入频率通过一个电流控制振荡器(CCO)倍增到范围10～60MHz。同时为了使高速的ARM处理器与低速的外设正常通讯和降低功耗(降低外设运行速度使功耗降低)，LPC2119又集成了一个额外的分频器。PLL的激活是由PLLCON寄存器控制。PLL倍频器和分频器的值由PLLCFG寄存器控制。对PLLCON或PLLCFG寄存器的更改必须遵循严格的顺序，否则所作更改是无法生效的(在连续的VPB周期内向PLLFEED 寄存器写入0xAA、0x55，在此期间中断必须是被禁止的。)
1.5 中断初始化
ARM7的向量中断控制器(Vectored Interrupt Controller)可以将中断编程为3类：FIQ、向量IRQ、非向量IRQ。FIQ中断请求的优先级最高，其次是IRQ中断请求，非向量IRQ的优先级最低。VIC具有32个中断请求输入，但在LPC2219中只占用了17个中断输入。对于这17个中断源的IRQ/FIQ选择，由VICIntSelect寄存器控制，当对应位设置位1时，则此
中断为FIQ中断，否则为IRQ中断。若再将IRQ中断设置到向量控制寄存器(VICVectCn TI n)中，则此中断为向量IRQ中断，否则为非向量IRQ中断。FIQ中断是专门用来处理那些需要及时响应的特殊事件，尽可能地只给FIQ 分配一个中断源。
1.6 进入C应用程序
至此，系统各部分的初始化基本完成，可以直接从启动代码转入到应用程序的main()函数入口。从启动代码转入到应用程序的实例代码如下：IMPORT main
LDR R0，=main
BX R0
2、总结
一个优秀的启动代码将给应用程序的开发提供一个良好的开发平台。本文中较详细的讨论了启动代码的编写及难点。其中在堆栈初始化过程中要特别的注意两点：
①要尽量给堆栈分配快速和高带宽的存储器。
②尽量避免过早将处理器切换到用户模式，一般在系统初始化的最后阶段才切换到用户模式(用户模式没有权限通过修改CPSR来进行模式切换)。
STM32启动文件详解
STM32启动文件详解 (2012-07-28 11:22:34) 转载▼ 分类：STM32 标签： stm32 启动 在<
UBOOT命令详解
常用U-boot命令详解(z) 2010-09-30 15:05:52| 分类：学习心得体会|字号订阅 U-boot发展到现在，他的命令行模式已经非常接近Linux下的shell了，在我编译的 U-boot-2009.11中的命令行模式模式下支持“Tab”键的命令补全和命令的历史记录功能。而且如果你输入的命令的前几个字符和别的命令不重复，那么你就只需要打这几个字符即可，比如我想看这个U-boot的版本号，命令就是“ version”，但是在所有的命令中没有其他任何一个的命令是由“v”开头的，所以只需要输入“v”即可。 [u-boot@MINI2440]# version U-Boot 2009.11 ( 4月04 2010 - 12:09:25) [u-boot@MINI2440]# v U-Boot 2009.11 ( 4月04 2010 - 12:09:25) [u-boot@MINI2440]# base Base Address: 0x00000000 [u-boot@MINI2440]# ba Base Address: 0x00000000 由于U-boot支持的命令实在太多，一个一个细讲不现实，也没有必要。所以下面我挑一些烧写和引导常用命令介绍一下，其他的命令大家就举一反三，或者“help”吧！ （1）获取帮助 命令：help 或? 功能：查看当前U-boot版本中支持的所有命令。 [u-boot@MINI2440]#help ?- alias for'help' askenv - get environment variables from stdin base - print or set address offset bdinfo - print Board Info structure bmp - manipulate BMP image data boot - boot default, i.e., run 'bootcmd' bootd - boot default, i.e., run 'bootcmd' bootelf - Boot from an ELF image in memory bootm - boot application image from memory bootp - boot image via network using BOOTP/TFTP protocol
电脑启动过程详解!!!
电脑启动过程详解 1.当按下电源开关时,电源就开始向主板和其它设备供电,这时电压还不太稳定,主板上的控制芯片组会向CPU发生并保持一个RESET(重置)信号,让CPU内部自动恢复到初始状态,但CPU在些刻不会马上执行指令,当芯片组检查到电源已经开始稳定供电了(当然从不稳定,到稳定的过程只是一瞬间的事情)它便撤去RESET信号(如果是手工按下电脑面板上的RESET按钮来重启机器,那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET信号)CPU马上从地址FFFF0H处开始执行指令,这个地址实际在系统BIOS的地址范围内, 无论是Award BIOS,还是AMI BIOS,在这里的只是一条跳转指令,跳到系统BIOS中真正的启动代码处。 2.系统BIOS的启动代码首先要做的事情就进行POST(Power-On Self Test,加电后自检),POST的主要任务是检查系统中一些关键设备是否存在和是否正常工作,例如内存和显卡等设备.由于POST是最早进行的检查过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了些致命错误,例如没有找到内存或内存有问题 (此时只会检查640KB常规内存),那么系统BIOS就会直接控制嗽叭发生声音来报告错误,声音的长短和次数代表了错误的类型.在正常情况下,POST过程进行的非常快,我们几乎无法感觉到它的存在,POST结束之后就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。 3.接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS,前面说过,存放显卡BIOS的ROM芯片的超始地址通常设在 C0000H,系统BIOS在这个地方找到显卡BIOS之后就调用它的初始化代码来初始化显卡,此时多数显卡都在屏幕上显示出一些初始化信息,介绍生产厂商,图形芯片类型等内容,不过这个画面几乎是一闪而过,系统BIOS接着会查找其它设备的BIOS程序,找到之后同样会调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。 4.查找完所有其它设备的BIOS之后,系统BIOS将显示出它自己的启动画面,其中包括有系统BISO的类型,序列号和版本号等内容. 5.接着系统BIOS将检查和显示CPU的类型和工作频率,然后开始测试所有RAM,并同时在屏莫显示内存测试的速度,用户可以在CMOS设置中自行决定使用简单耗时少或详细耗时多的测试方式. 6.内存测试通过之后,系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备,包括硬盘,CD-ROM,串口,并口,软驱等设备,另外绝大数较新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的定时参数,硬盘参数和访问模式等. 7.标准设备检查完毕后,系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的的即插即用设备,每找到一个设备之后,系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息,同时为该设备分配中断,DMA通道和I/O端口等资源。 8.到这一步为止,所有硬件都已经检测配置完毕了,多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格,其它概略地列出了系统中安装的各种标准硬件设备,以及它们使用的资源和一些相关工作参数。 9.接下来系统BIOS会更新ESCD(Extended system configuration data,扩展系统配置数据.)ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段,这些数据被存放在CMOS之中,通常ESCD数据只在系统配置发生改变后才会更新,所以不是每次启动电脑时都能够看到"updata ESCD … Success"这样的信息, 不过某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与widnwos 9x不相同的数据格式,于是widnwos 9x在启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式,但在下一次启动时,既使硬件配置没有发生改变,系统BIOS也会把ESCD的数据格式修改回来,如此循环,将会导致在每次启动电脑时,系统BIOS都要更新一遍ESCD,这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。 10.ESCD更新完毕后,系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作,即根据用户指定的启动顺序从软件,硬件或光驱启动,以从C盘启动为例,系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录,主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区,然后读取并执行这个活动分区的引导记录,而分区引导记录将负责读取并执行 IO.SYS这是DOS和widnows 9x的IO.SYS(或NT的NTLDR)首先要初始化一些重要的系统数据,然后将显示出我们熟悉的蓝天白云,在这幅画面之下,widnwos 将继续进行DOS部分和GUI(图形用户界面)部分的引导和初始化工作. 上面介绍的便是电脑在打开电源开关(或按RESET)进行冷启动时所要完成的各种初始化工作,如果在DOS 下按Ctrl Alt DEL组合键,(或从windows中选择重新启动电脑)来进行热启动,那么POST过程将被跳过去,
UBoot移植详解
u－boot 移植步骤详解 1 U-Boot简介 U-Boot，全称Universal Boot Loader，是遵循GPL条款的开放源码项目。从FADSROM、8xxROM、PPCBOOT逐步发展演化而来。其源码目录、编译形式与Linux内核很相似，事实上，不少U-Boot源码就是相应的Linux内核源程序的简化，尤其是一些设备的驱动程序，这从U-Boot源码的注释中能体现这一点。但是U-Boot不仅仅支持嵌入式Linux 系统的引导，当前，它还支持NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS嵌入式操作系统。其目前要支持的目标操作系统是OpenBSD, NetBSD, FreeBSD,4.4BSD, Linux, SVR4, Esix, Solaris, Irix, SCO, Dell, NCR, VxWorks, LynxOS, pSOS, QNX, RTEMS, ARTOS。这是U-Boot中Universal的一层含义，另外一层含义则是U-Boot除了支持PowerPC系列的处理器外，还能支持MIPS、x86、ARM、NIOS、XScale等诸多常用系列的处理器。这两个特点正是U-Boot项目的开发目标，即支持尽可能多的嵌入式处理器和嵌入式操作系统。就目前来看，U-Boot对PowerPC系列处理器支持最为丰富，对Linux的支持最完善。其它系列的处理器和操作系统基本是在2002年11 月PPCBOOT 改名为U-Boot后逐步扩充的。从PPCBOOT向U-Boot的顺利过渡，很大程度上归功于U-Boot的维护人德国DENX软件工程中心Wolfgang Denk[以下简称W.D]本人精湛专业水平和持着不懈的努力。当前，U-Boot项目正在他的领军之下，众多有志于开放源码BOOT LOADER移植工作的嵌入式开发人员正如火如荼地将各个不同系列嵌入式处理器的移植工作不断展开和深入，以支持更多的嵌入式操作系统的装载与引导。 选择U-Boot的理由： ①开放源码； ②支持多种嵌入式操作系统内核，如Linux、NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS； ③支持多个处理器系列，如PowerPC、ARM、x86、MIPS、XScale； ④较高的可靠性和稳定性； ④较高的可靠性和稳定性； ⑤高度灵活的功能设置，适合U-Boot调试、操作系统不同引导要求、产品发布等； ⑥丰富的设备驱动源码，如串口、以太网、SDRAM、FLASH、LCD、NVRAM、EEPROM、RTC、键盘等； ⑦较为丰富的开发调试文档与强大的网络技术支持； 2 U-Boot主要目录结构 - board 目标板相关文件，主要包含SDRAM、FLASH驱动； - common 独立于处理器体系结构的通用代码，如内存大小探测与故障检测；
keil下C51启动代码详解
由于CPU和程序启动代码文件STARTUP.a51的重要性，一些8051派生的CPU产品要求初始化CPU来满足设计中的相应的硬件，因此，有时候用户需要对STARTUP.a51进行修改，所以进行注释一下： ；--------------------------------------------------- ；startup.A51: 用户上电初始化程序 ；---------------------------------------------------- ； ；使用以下EQU命令可定义在CPU复位时需要用0进行初始化的内存空间 ； ；IDA TA存储器的空间的绝对起始地址总是零 IDA TALEN EQU 80H ;需用0进行初始化的IDA TA存储器空间的字节数 ; XDA TASTART EQU 0H ;XDA TA存储器空间的绝对起始地址 XDA TALEN EQU 0H ;需用0进行初始化的XDA TA存储器的空间字节数 ; PDA TASTART EQU 0H ;PDA TA存储器的空间的绝对起始地址 PDA TALEN EQU 0H ;需用0进行初始化的PDA TA存储器的空间字节数 ;注意:IDA TA存储器的空间在物理上包括了8051单片机的DA TA和BIT存储空间 ;至少要保证与C51编译器运行库有关的存储器的空间进行0初始化 ; ;再入函数模拟初始化 ;----------------------------------------------------------- ;以下用EQU指令定义了再入函数模拟堆栈指针的初始化 ; ;使用SMALL存储器模式时再入函数的堆栈空间 IBPSACK EQU 0 ;使用SMALL存储器模式再入函数时将其设置成1 IBPSTACKTOP EQU 0FFH+1 ;将堆栈顶设置为最高地址加1 ; ;使用LARGE存储器模式时再入函数的堆栈空间 XBPSTACK EQU 0 ;使用LARGE存储器模式再入函数时将其设置成1 XBPSTACKTOP WQU 0FFFFH+1 ;将堆栈顶设置为最高地址加1 ; ;使用COMPACT存储器模式时再入函数的堆栈空间 PBPSTACK EQU 0 ; 使用COMPACT存储器模式再入函数时将其设置成1 PBPSTACKTOP WQU 0FFFFH+1 ;将堆栈顶设置为最高地址加1 ;;---------------------------------------------------- ;使用COMPACT存储器模式时,64KB X DA TA存储器空间的分页定义 ; ;以下用EQU指令定义PDA TA类型变量在XDA TA存储器空间的页地址 ;使用EQU指令定义PFAGE时必须与L51连接定位器PDA TA指令的控制参数一致 ; PPAGEENABLE EQU 0 ;使用PDA TA类型变量时将其设置成1 PPAGE EQU 0 ;定义页号 ; ;------------------------------------------------ NAME ? C_STARTUP ;模块名为? C_STARTUP ? C_51STARTUP SEGMENT CODE ;代码段 ? STACK SEGMENT IDA TA;堆栈段 RSEG ? STACK ;堆栈 DS 1 EXTRN COE(? C_START) ;程序开始地址
u-boot启动分析
背景： Board →ar7240(ap93) Cpu →mips 1、首先弄清楚什么是u-boot Uboot是德国DENX小组的开发，它用于多种嵌入式CPU的bootloader程序, uboot不仅支持嵌入式linux系统的引导，当前，它还支持其他的很多嵌入式操作系统。 除了PowerPC系列，还支持MIPS，x86，ARM，NIOS，XScale。 2、下载完uboot后解压，在根目录下，有如下重要的信息（目录或者文件）： 以下为为每个目录的说明： Board：和一些已有开发板有关的文件。每一个开发板都以一个子目录出现在当前目录中，子目录存放和开发板相关的配置文件。它的每个子文件夹里都有如下文件(以ar7240/ap93为例)： Makefile Config.mk Ap93.c 和板子相关的代码 Flash.c Flash操作代码 u-boot.lds 对应的链接文件 common：实现uboot命令行下支持的命令，每一条命令都对应一个文件。例如bootm命令对应就是cmd_bootm.c cpu：与特定CPU架构相关目录，每一款Uboot下支持的CPU在该目录下对应一个子目录，比如有子目录mips等。它的每个子文件夹里都有入下文件： Makefile Config.mk Cpu.c 和处理器相关的代码s Interrupts.c 中断处理代码 Serial.c 串口初始化代码 Start.s 全局开始启动代码 Disk：对磁盘的支持
Doc：文档目录。Uboot有非常完善的文档。 Drivers：Uboot支持的设备驱动程序都放在该目录，比如网卡，支持CFI的Flash，串口和USB等。 Fs：支持的文件系统，Uboot现在支持cramfs、fat、fdos、jffs2和registerfs。 Include：Uboot使用的头文件，还有对各种硬件平台支持的汇编文件，系统的配置文件和对文件系统支持的文件。该目下configs目录有与开发板相关的配置文件，如 ar7240_soc.h。该目录下的asm目录有与CPU体系结构相关的头文件，比如说mips 对应的有asm-mips。 Lib_xxx：与体系结构相关的库文件。如与ARM相关的库放在lib_arm中。 Net：与网络协议栈相关的代码，BOOTP协议、TFTP协议、RARP协议和NFS文件系统的实现。 Tools：生成Uboot的工具，如：mkimage等等。 3、mips架构u-boot启动流程 u-boot的启动过程大致做如下工作： 1、cpu初始化 2、时钟、串口、内存(ddr ram)初始化 3、内存划分、分配栈、数据、配置参数、以及u-boot代码在内存中的位置。 4、对u-boot代码作relocate 5、初始化malloc、flash、pci以及外设(比如，网口) 6、进入命令行或者直接启动Linux kernel 刚一开始由于参考网上代码，我一个劲的对基于smdk2410的板子，arm926ejs的cpu看了N 久，启动过程和这个大致相同。 整个启动中要涉及到四个文件： Start.S →cpu/mips/start.S Cache.S →cpu/mips/cache.S Lowlevel_init.S →board/ar7240/common/lowlevel_init.S Board.c →lib_mips/board.c 整个启动过程分为两个阶段来看： Stage1：系统上电后通过汇编执行代码 Stage2：通过一些列设置搭建了C环境，通过汇编指令跳转到C语言执行. Stage1： 程序从Start.S的_start开始执行.(至于为什么，参考u-boot.lds分析.doc) 先查看start.S文件吧!~ 从_start标记开始会看到一长串莫名奇妙的代码：
UBoot源码分析1
?UBoot源码解析（一）
主要内容 ?分析UBoot是如何引导Linux内核 ?UBoot源码的一阶段解析
BootLoader概念?Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行 的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始 化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系 统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最 终调用操作系统内核准备好正确的环境 ?通常，Boot Loader 是严重地依赖于硬件而实现 的，特别是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界 里建立一个通用的Boot Loader 几乎是不可能的。 尽管如此，我们仍然可以对Boot Loader 归纳出 一些通用的概念来，以指导用户特定的Boot Loader 设计与实现。
UBoot来源?U-Boot 是 Das U-Boot 的简称，其含义是 Universal Boot Loader，是遵循 GPL 条款的开放源码项目。最早德国 DENX 软件工程中心的 Wolfgang Denk 基于 8xxROM 和 FADSROM 的源码创建了 PPCBoot 工程项目，此后不断 添加处理器的支持。而后，Sysgo Gmbh 把 PPCBoot 移 植到 ARM 平台上，创建了 ARMBoot 工程项目。最终， 以 PPCBoot 工程和 ARMBoot 工程为基础，创建了 U- Boot 工程。 ?而今，U-Boot 作为一个主流、通用的 BootLoader，成功地被移植到包括 PowerPC、ARM、X86 、MIPS、NIOS、XScale 等主流体系结构上的百种开发板，成为功能最多、 灵活性最强，并且开发最积极的开源 BootLoader。目前。 U-Boot 仍然由 DENX 的 Wolfgang Denk 维护
电脑启动过程详解
电脑从按完开关加电开始直到进入到系统桌面的整个过程详解本文以Windows2000/xp和Windows Vista/7两个内核做讲解 电脑从加电到进桌面可以分为两大部分： 无论是Windows2000/XP还是Windows Vista/7，在硬件自检方面都是想同的，不同的是在系统加截。 硬件部分： 在讲解前，我们先来了解几个概念： BIOS：即“Basic Input/Output System”（基本输入输出系统），它是一组被“固化”在计算机主板上的一块 ROM 中直接关联硬件的程序，保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序，其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制，它包括系统 BIOS（主板 BIOS）．其它设备 BIOS（例如 IDE 控制器 BIOS、显卡 BIOS 等）其中系统 BIOS 占据了主导地位.计算机启动过程中各个 BIOS 的启动都是在它的控制下进行的。 CMOS：即“Complementary Metal-Oxide-Semiconductor”(互补金属氧化物半导体)，它本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。 内存地址：我们知道，内存空间的最基本单位是位，8 位视为一个字节，即我们常用的单位 B，内存中的每一个字节都占有一个地址（地址是为了让 CPU 识别这些空间，是按照 16 进制表示的），而最早的 8086 处理器只能识别 1MB（2 的 20 次方 B）的空间，这 1MB 内存中低端（即最后面）的 640KB 就被称为基本内存，而剩下的内存（所有的）则是扩展内存。这 640KB 的空间分别由显存和各 BIOS 所得。 我们来看一下硬件部分的流程图：
GRUB2启动代码详解
GRUB2的介绍 目前Grub1已经停止开发了，不再增加新的功能，所有的开发都转移到Grub2上了，Grub 2 是新一代的Grub，它实现了一些Grub中所没有的功能：1.模块化设计 不同于Grub的单一内核结构，Grub 2 的功能分布在很多的小模块中，并且能在运行时动态装载和卸除。 2.支持多体系结构Grub 2可支持PC(i386), MAC(powerpc)等不同的体系结构，而且支持最新的EFI架构。 3.国际化的支持Grub 2 可以支持非英语的语言。 4.内存管理Grub 2 有真正的内存管理系统。 5.脚本语言Grub 2 可以支持脚本语言，例如条件，循环，变量，函数等。 当然，Grub 2正处在开发阶段，因此以上的某些功能可能现阶段还不是很完善。 如果你熟悉Grub2，应该可以看明白里面的内容。要注意的是: a、timeout, default等参数用变量来储存 b、菜单项由menuentry定义 c、第1个分区是(hd0,1)而不是(hd0,0) 理论的东西说多了大家估计也晕，举个简单的例子：在grub1中，要改变启动背景的时候只能选择支持640X480分辨率并且格式也只能是.xpm的图片，分辨率稍微大点的图就显示不出来了，但grub2不存在这个问题，它有更绚丽的菜单界面，grub2默认.png .tga .jpeg等很多种格式的图片都支持，而且支持的图片分辨率也更大。
GRUB2启动代码分析 # # DO NOT EDIT THIS FILE # # It is automatically generated by /usr/sbin/grub-mkconfig using templates # from /etc/grub.d and settings from /etc/default/grub # ### BEGIN /etc/grub.d/00_header ### if [ -s $prefix/grubenv ]; then #如果“$prefix/grubenv”目录不为空 load_env #从grubenv文件中加载环境变量 fi set default="0" #启动第1项# if [ ${prev_saved_entry} ]; then #如果prev_saved_entry的值不为空 set saved_entry=${prev_saved_entry} #将saved_entry的值设置成变量prev_saved_entry的值。 save_env saved_entry #将变量saved_entry保存到grubenv文件中。 set prev_saved_entry= #将prev_saved_entry的值设置为空 save_env prev_saved_entry #将prev_saved_entry保存到grubenv文件中 set boot_once=true #将boot_once的值设置为真（貌似是为了标志已经设置过启动的相关环境变量了）fi function savedefault {
uboot启动代码详解
·1 引言 在专用的嵌入式板子运行GNU/Linux 系统已经变得越来越流行。一个嵌入式Linux 系统从软件的角度看通常可以分为四个层次： 1. 引导加载程序。固化在固件(firmware)中的boot 代码，也就是Boot Loader，它的启动通常分为两个阶段。 2. Linux 内核。特定于嵌入式板子的定制内核以及内核的启动参数。 3. 文件系统。包括根文件系统和建立于Flash 内存设备之上文件系统，root fs。 4. 用户应用程序。特定于用户的应用程序。有时在用户应用程序和内核层之间可能还会包括一个嵌入式图形用户界面。常用的嵌入式GUI 有：MicroWindows 和MiniGUI 等。 引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。回忆一下PC 的体系结构我们可以知道，PC 机中的引导加载程序由BIOS(其本质就是一段固件程序)和位于硬盘MBR 中的OS Boot Loader（比如，LILO 和GRUB 等）一起组成。BIOS 在完成硬件检测和资源分配后，将硬盘MBR 中的Boot Loader 读到系统的RAM 中，然后将控制权交给OS Boot Loader。Boot Loader 的主要运行任务就是将内核映象从硬盘上读到RAM 中，然后跳转到内核的入口点去运行，也即开始启动操作系统。 而在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS 那样的固件程序（注，有的嵌入式CPU 也会内嵌一段短小的启动程序），因此整个系统的加载启动任务就完全由Boot Loader 来完成。比如在一个基于ARM7TDMI core 的嵌入式系统中，系统在上电或复位时通常都从地址 0x00000000 处开始执行，而在这个地址处安排的通常就是系统的Boot Loader 程序。·2 bootloader简介 简单地说，Boot Loader （引导加载程序）就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序，它的作用就是加载操作系统， 实现硬件的初始化，建立内存空间的映射图，为操作系统内核准备好硬件环境并引导内核的启动。如上图所示的那样在设备的启动过程中bootloader位于最底层，首先被运行来引导操作系统运行，很容易可以看出bootloader是底层程序所以它的实现严重地依赖于硬件，特别是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建立一个通用的BootLoader几乎是不可能的。尽管如此，一些功能强大、支持硬件环境较多的BootLoader也被广大的使用者和爱好者所支持，从而形成了一些被广泛认可的、较为通用的的bootloader实现。 2.1 Boot Loader 所支持的CPU 和嵌入式板 每种不同的CPU 体系结构都有不同的Boot Loader。有些Boot Loader 也支持多种体系结构的CPU，比如U-Boot 就同时支持ARM 体系结构和MIPS 体系结构。除了依赖于CPU 的体系结构外，Boot Loader 实际上也依赖于具体的嵌入式板级设备的配置。这也就是说，对于两块不同的嵌入式板而言，即使它们是基于同一种CPU 而构建的，要想让运行在一块板子上的Boot Loader 程序也能运行在另一块板子上，通常也都需要修改Boot Loader 的源程序。 2.2 Boot Loader 的安装媒介（Installation Medium）
uboot_freescale_imx51_start.s_详解
/* * *Purpose: the document is used to learn detailed information aboutimx51 cpu start.S, *referring to some documents on websites. *file address: U-boot-2009.08/Cpu/Arm_cortexa8/start.S * * writer: xfhai 2011.7.22 * *Instruction: *1.@xxxx : indicates annotation *2./***** *** *****/ : stand for code in my files *3.instructions refers to code not included in my file * */ Section 1: uboot overview 大多数bootloader都分为stage1和stage2两部分，u-boot也不例外。依赖于CPU体系结构的代码（如设备初始化代码等）通常都放在stage1且可以用汇编语言来实现，而stage2则通常用C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。 1、Stage1 start.S代码结构 u-boot的stage1代码通常放在start.S文件中，他用汇编语言写成，其主要代码部分如下：==> （1）定义入口。由于一个可执行的Image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ROM（Flash）的0x0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。 ==>（2）设置异常向量（Exception Vector）。 ==>（3）设置CPU的速度、时钟频率及终端控制寄存器。 ==>（4）初始化内存控制器。 ==>（5）将ROM中的程序复制到RAM中。 ==>（6）初始化堆栈。 ==>（7）转到RAM中执行，该工作可使用指令ldr pc来完成。 2、Stage2 C语言代码部分 lib_arm/board.c中的start arm boot是C语言开始的函数也是整个启动代码中C语言的主函数，同时还是整个u-boot（armboot）的主函数，该函数只要完成如下操作： ==>（1）调用一系列的初始化函数。 ==>（2）初始化Flash设备。 ==>（3）初始化系统内存分配函数。 ==>（4）如果目标系统拥有NAND设备，则初始化NAND设备。 ==>（5）如果目标系统有显示设备，则初始化该类设备。 ==>（6）初始化相关网络设备，填写IP、MAC地址等。 ==>（7）进去命令循环（即整个boot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。
stm32启动文件详解
STM32启动文件详解 一、启动文件的作用 1.初始化堆栈指针SP； 2.初始化程序计数器指针PC； 3.设置堆、栈的大小； 4.设置异常向量表的入口地址； 5.配置外部SRAM作为数据存储器（这个由用户配置，一般的开发板可没有外部SRAM）； 6.设置C库的分支入口__main（最终用来调用main函数）； 7.在版的启动文件还调用了在文件中的SystemIni()函数配置系统时钟。
二、汇编指令
三、启动代码 ----- 栈 Stack_Size EQU 0x00000400 ; 栈的大小 AREA STACK, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3 Stack_Mem SPACE Stack_Size ; 分配栈空间 __initial_sp ; 栈的结束地址(栈顶地址) 分配名为STACK，不初始化，可读可写，8（2^3）字节对齐的1KB空间。 栈：局部变量，函数形参等。栈的大小不能超过内部SRAM大小。 AREA：汇编一个新的代码段或者数据段。STACK段名，任意命名；NOINIT表示不初始化；READWRITE可读可写；ALIGN=3（2^3= 8字节对齐）。 __initial_sp紧挨了SPACE放置，表示栈的结束地址，栈是从高往低生长，结束地址就是栈顶地址。
----- 堆 Heap_Size EQU 0x00000200 ; 堆的大小(512Bytes) AREA HEAP, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3 __heap_base ; 堆的起始地址 Heap_Mem SPACE Heap_Size ; 分配堆空间 __heap_limit ; 堆的结束地址 分配名为HEAP，不初始化，可读可写，8（2^3）字节对齐的512字节空间。__heap_base堆的起始地址，__heap_limit堆的结束地址。堆由低向高生长。动态分配内存用到堆。 PRESERVE8 -- 指定当前文件的堆/栈按照8 字节对齐。 THUMB-- 表示后面指令兼容THUMB 指令。THUBM 是ARM 以前的指令集，16bit；现在Cortex-M 系列的都使用THUMB-2 指令集，THUMB-2 是32 位的，兼容16 位和32 位的指令，是THUMB 的超级。 3.向量表 AREA RESET, DATA, READONLY EXPORT __Vectors E XPORT __Vectors_End E XPORT __Vectors_Size 定义一个名为RESET，可读的数据段。并声明__Vectors、__Vectors_End 和__Vectors_Size 这三个标号可被外部的文件使用。 __Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack DCD Reset_Handler ; Reset Handler
Android系统启动过程详解
Android系统启动过程详解 Android系统启动过程 首先Android框架架构图：（来自网上，我觉得这张图看起来很清晰） Linux内核启动之后就到Android Init进程，进而启动Android相关的服务和应用。 启动的过程如下图所示：（图片来自网上，后面有地址）
下面将从Android4.0源码中，和网络达人对此的总结中，对此过程加以学习了解和总结， 以下学习过程中代码片段中均有省略不完整，请参照源码。
一Init进程的启动 init进程，它是一个由内核启动的用户级进程。内核自行启动（已经被载入内存，开始运行， 并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等）之后，就通过启动一个用户级程序init的方式，完成引导进程。init始终是第一个进程。 启动过程就是代码init.c中main函数执行过程：system\core\init\init. c 在函数中执行了：文件夹建立，挂载，rc文件解析，属性设置，启动服务，执行动作，socket监听…… 下面看两个重要的过程：rc文件解析和服务启动。 1 rc文件解析 .rc文件是Android使用的初始化脚本文件（System/Core/Init/readm e.txt中有描述： four broad classes of statements which are Actions, Commands, Services, and Options.） 其中Command 就是系统支持的一系列命令，如：export，hostname，mkdir，mount，等等，其中一部分是linux 命令， 还有一些是android 添加的，如：class_start
UBOOT详细解读
大多数bootloader都分为stage1和stage2两部分，u-boot也不例外。依赖于CPU体系结构的代码（如设备初始化代码等）通常都放在stage1且可以用汇编语言来实现，而stage2则通常用C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。 1、Stage1 start.S代码结构 u-boot的stage1代码通常放在start.S文件中，他用汇编语言写成，其主要代码部分如下：（1）定义入口。由于一个可执行的Image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ROM（Flash）的0x0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。 （2）设置异常向量（Exception Vector）。 （3）设置CPU的速度、时钟频率及终端控制寄存器。 （4）初始化内存控制器。 （5）将ROM中的程序复制到RAM中。 （6）初始化堆栈。 （7）转到RAM中执行，该工作可使用指令ldr pc来完成。 2、Stage2 C语言代码部分 lib_arm/board.c中的start arm boot是C语言开始的函数也是整个启动代码中C语言的主函数，同时还是整个u-boot（armboot）的主函数，该函数只要完成如下操作： （1）调用一系列的初始化函数。 （2）初始化Flash设备。 （3）初始化系统内存分配函数。 （4）如果目标系统拥有NAND设备，则初始化NAND设备。 （5）如果目标系统有显示设备，则初始化该类设备。 （6）初始化相关网络设备，填写IP、MAC地址等。 （7）进去命令循环（即整个boot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。 3、U-Boot的启动顺序(示例，其他u-boot版本类似) cpu/arm920t/start.S @文件包含处理 #include
Uboot启动代码解析
U-Boot启动过程 开发板上电后，执行U-Boot的第一条指令，然后顺序执行U-Boot 启动函数。看一下board/smdk2410/u-boot.lds这个链接脚本，可以知道目标程序的各部分链接顺序。第一个要链接的是cpu/arm920t/start.o，那么U-Boot的入口指令一定位于这个程序中。下面分两阶段介绍启动流程： 第一阶段 1．cpu/arm920t/start.S 这个汇编程序是U-Boot的入口程序，开头就是复位向量的代码。_start: b reset //复位向量 ldr pc, _undefined_instruction ldr pc, _software_interrupt ldr pc, _prefetch_abort ldr pc, _data_abort ldr pc, _not_used ldr pc, _irq //中断向量 ldr pc, _fiq //中断向量 … /* the actual reset code */ reset: //复位启动子程序
/* 设置CPU为SVC32模式 */ mrs r0,cpsr bic r0,r0,#0x1f orr r0,r0,#0xd3 msr cpsr,r0 /* 关闭看门狗 */ ………… relocate: /* 把U-Boot重新定位到RAM */ adr r0, _start /* r0是代码的当前位置 */ ldr r1, _TEXT_BASE /*_TEXT_BASE是RAM中的地址 */ cmp r0, r1 /* 比较r0和r1，判断当前是从Flash启动，还是RAM */ beq stack_setup /* 如果r0等于r1，跳过重定位代码 */ /* 准备重新定位代码 */ ldr r2, _armboot_start ldr r3, _bss_start sub r2, r3, r2 /* r2 得到armboot的大小 */ add r2, r0, r2 /* r2 得到要复制代码的末尾地址 */ copy_loop: /* 重新定位代码 */ ldmia r0!, {r3-r10} /*从源地址[r0]复制 */