ARM启动代码研究
ARM启动代码研究
PRESERVE8:
1.1.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8byte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 EQU0x10用户模式
Mode_FIQ EQU0x11快中断模式
Mode_IRQ EQU0x12中断模式
Mode_SVC EQU0x13管理模式
Mode_ABT EQU0x17中止模式
Mode_UND EQU0x1B未定义模式
Mode_SYS EQU0x1F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<
3:
I_Bit EQU0x80;when I bit is set,IRQ is disabled
F_Bit EQU0x40;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 EQU0x00000000
SVC_Stack_Size EQU0x00000100
ABT_Stack_Size EQU0x00000000
FIQ_Stack_Size EQU0x00000000
IRQ_Stack_Size EQU0x00000100
USR_Stack_Size EQU0x00000200
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 EQU0x00000000
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.align5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
DCD0xb9205f80
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 DCD0
IRQ_Addr DCD0
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
;**https://www.360docs.net/doc/2010611333.html,
;**
;**--------------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 EQU0
FIQ_STACK_LEGTH EQU0
IRQ_STACK_LEGTH EQU256
ABT_STACK_LEGTH EQU0
UND_STACK_LEGTH EQU0
NoInt EQU0x80
;定义处理器模式,用户/管理/系统/中断
USR32Mode EQU0x10
SVC32Mode EQU0x13
SYS32Mode EQU0x1f
IRQ32Mode EQU0x12
FIQ32Mode EQU0x11
PINSEL2EQU0xE002C014//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. BCFG0EQU0xFFE00000
BCFG1EQU0xFFE00004
BCFG2EQU0xFFE00008
BCFG3EQU0xFFE0000C//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
IMPORT FIQ_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
IMPORT TargetResetInit;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
EXPORT bottom_of_heap
EXPORT StackUsr
EXPORT Reset
EXPORT__user_initial_stackheap
CODE32
AREA vectors,CODE,READONLY ENTRY
;interrupt vectors
;中断向量表
Reset
LDR PC,ResetAddr
LDR PC,UndefinedAddr
LDR PC,SWI_Addr
LDR PC,PrefetchAddr
LDR PC,DataAbortAddr
DCD0xb9205f80
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 DCD0
IRQ_Addr DCD0
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
;/********************************************************************************************************* ;**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:2004/02/022004年2月2日
;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------
;**Modified by修改:
;**Modified date日期:
;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------
;********************************************************************************************************/ 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
;/********************************************************************************************************* ;**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:2004/02/022004年2月2日
;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------
;**Modified by修改:Chenmingji陈明计
;**Modified date日期:2004/02/022004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
;
;LDR R0,=PINSEL2
;IF:DEF:EN_CRP
;LDR R1,=0x0f814910
;ELSE
;LDR R1,=0x0f814914
;ENDIF
;STR R1,[R0]
LDR R0,=BCFG0
LDR R1,=0x1000ffef;0x00001046
STR R1,[R0]
LDR R0,=BCFG1
LDR R1,=BCFG_CS3;0x1000ffef;0x1000ffef;;
STR R1,[R0]
LDR R0,=BCFG2
LDR R1,=0x2000ffef
STR R1,[R0]
;LDR R0,=BCFG3
;LDR R1,=0x00000CA0;0x2000ffef
;STR R1,[R0]
BL InitStack;初始化堆栈Initialize the stack
BL TargetResetInit;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:2004/02/022004年2月2日
;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------
;**Modified by
;**Modified date
;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------
;********************************************************************************************************/ __user_initial_stackheap
LDR r0,=bottom_of_heap
;LDR r1,=StackUsr
MOV pc,lr
StackSvc DCD SvcStackSpace+(SVC_STACK_LEGTH-1)*4 StackIrq DCD IrqStackSpace+(IRQ_STACK_LEGTH-1)*4 StackFiq DCD FiqStackSpace+(FIQ_STACK_LEGTH-1)*4 StackAbt DCD AbtStackSpace+(ABT_STACK_LEGTH-1)*4 StackUnd DCD UndtStackSpace+(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:2004/03/272004年3月27日
;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------
;**Modified by修改:
;**Modified date日期:
;**-------------------------------------------------------------------------------------------------------
;********************************************************************************************************/ IF:DEF:EN_CRP
IF.>=0x1fc
INFO1,"The data at0x000001fc must be0x87654321.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*/
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 SPACE1