[问答]

ARM处理器中的START.S是什么？有何作用

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 1. 设置CPU模式 1.1. globl #include #include /* ************************************************************************* * * Jump vector table as in table 3.1 in [1] * ************************************************************************* / .globl _start globl是个关键字，对应含义为：意思很简单，就是相当于C语言中的Extern，声明此变量。 u-boot.lds文件里有： ENTRY(_start) 即指定入口为_start,而由下面的_start的含义可以得知，_start就是整个start.S的最开始，即整个uboot的代码的开始。 1.2. _start _start : b reset _start后面加上一个冒号’:’，表示其是一个标号Label，类似于C语言goto后面的标号。而同时，_start的值，也就是这个代码的位置了，此处即为代码的最开始，相对的0的位置。而此处最开始的相对的0位置，在程序开始运行的时候，如果是从NorFlash启动，那么其地址是0， _stat=0 如果是重新relocate代码之后，就是我们定义的值了，即，在config.mk中的： TEXT_BASE = 0x33D00000 表示是代码段的基地址，即 _start=TEXT_BASE=0x33D00000 而_start标号后面的: b reset 就是跳转到对应的标号为reset的位置。 1.3. ldr ldr pc, _undefined_instruction ldr pc, _software_interrupt ldr pc, _prefetch_abort ldr pc, _data_abort ldr pc, _not_used ldr pc, _irq ldr pc, _fiq ldr命令的语法为： LDR{条件} 目的寄存器，<存储器地址> LDR指令用于从存储器中将一个32位的字数据传送到目的寄存器中。该指令通常用于从存储器中读取32位的字数据到通用寄存器，然后对数据进行处理。当程序计数器PC作为目的寄存器时，指令从存储器中读取的字数据被当作目的地址，从而可以实现程序流程的跳转。该指令在程序设计中比较常用，且寻址方式灵活多样，请读者认真掌握。指令示例： LDR R0，[R1] ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0。 LDR R0，[R1，R2] ；将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0。 LDR R0，[R1，＃8] ；将存储器地址为R1+8的字数据读入寄存器R0。 LDR R0，[R1，R2]！；将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0,并将新地址R1＋R2写入R1。 LDR R0，[R1，＃8]！；将存储器地址为R1+8的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋8写入R1。 LDR R0，[R1]，R2 ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋R2写入R1。 LDR R0，[R1，R2，LSL＃2]！；将存储器地址为R1＋R2×4的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋R2×4写入R1 LDRR0，[R1]，R2，LSL＃2 ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋R2×4写入R1。 ARM是RISC结构，数据从内存到CPU之间的移动只能通过L/S指令来完成，也就是ldr/str指令。比如想把数据从内存中某处读取到寄存器中，只能使用ldr 比如： ldr r0, 0x12345678 就是把0x12345678这个地址中的值存放到r0中。上面那些ldr的作用，以第一个_undefined_instruction为例，就是将地址为_undefined_instruction中的一个word的值，赋值给pc。 1.4. .word _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 word .word expr {,expr}… 分配一段字内存单元，并用expr初始化字内存单元(32bit) 所以上面的含义，以_undefined_instruction为例，就是，此处分配了一个word=32bit=4字节的地址空间，里面存放的值是undefined_instruction。而此处_undefined_instruction也就是该地址空间的地址了。用C语言来表达就是： _undefined_instruction = &undefined_instruction 或 _undefined_instruction = undefined_instruction 在后面的代码，我们可以看到，undefined_instruction也是一个标号，即一个地址值，对应着就是在发生“未定义指令”的时候，系统所要去执行的代码。（其他几个对应的“软件中断”，“预取指错误”，“数据错误”，“未定义”，“（普通）中断”，“快速中断”，也是同样的做法，跳转到对应的位置执行对应的代码。）所以： ldr pc, 标号1 ...... 标号1：.word 标号2 ...... 标号2： ......（具体要执行的代码）的意思就是，将地址为标号1中内容载入到pc，而地址为标号1中的内容，正好装的是标号2。用C语言表达其实很简单： PC = （标号1） = 标号2 对PC赋值，即是实现代码跳转，所以整个这段汇编代码的意思就是：跳转到标号2的位置，执行对应的代码。 1.5. .balignl .balignl 16,0xdeadbeef balignl这个标号的语法及含义：所以意思就是，接下来的代码，都要16字节对齐，不足之处，用0xdeadbeef填充。此处0xdeadbeef本身没有真正的意义，但是很明显，字面上的意思是，（坏）死的牛肉。虽然其本身没有实际意义，但是其是在十六进制下，能表示出来的，为数不多的，可读的单词之一了。另外一个相对常见的是：0xbadc0de，意思是bad code，坏的代码，注意其中的o是0，因为十六进制中是没有o的。这些“单词”，相对的作用是，使得读代码的人，以及在查看程序运行结果时，容易看懂，便于引起注意。 1.6. _TEXT_BASE _armboot_start / ************************************************************************* * * 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 * ************************************************************************* / _TEXT_BASE: .word TEXT_BASE .globl _armboot_start _armboot_start: .word _start _TEXT_BASE是一个标号地址，此地址中是一个word类型的变量，变量名是TEXT_BASE,此值见名知意，是text的base，即代码的基地址，可以在config.mk中找到其定义： TEXT_BASE = 0x33D00000 .globl _armboot_start此含义可用C语言表示为： (_armboot_start) = _start 1.7. _bss_start _bss_end /* * These are defined in the board-specific linker script. / .globl _bss_start _bss_start: .word __bss_start .globl _bss_end _bss_end: .word _end 关于_bss_start和_bss_end都只是两个标号，对应着此处的地址。而两个地址里面分别存放的值是__bss_start和_end,这两个的值，根据注释所说，是定义在开发板相关的链接脚本里面的，我们此处的开发板相关的链接脚本是： u-boot.lds 其中可以找到__bss_start和_end的定义： __bss_start = .; .bss : { (.bss) } _end = .; 而关于_bss_start和_bss_end定义为.glogl即全局变量，是因为uboot的其他源码中要用到这两个变量，详情请自己去搜索源码。 1.8. IRQ_STACK_START FIQ_STACK_START #ifdef CONFIG_USE_IRQ /* IRQ stack memory (calculated at run-time) / .globl IRQ_STACK_START IRQ_STACK_START: .word 0x0badc0de / IRQ stack memory (calculated at run-time) */ .globl FIQ_STACK_START FIQ_STACK_START: .word 0x0badc0de #endif 同上，IRQ_STACK_START和FIQ_STACK_START，也是在cpu_init中用到了。不过此处，是只有当定义了宏CONFIG_USE_IRQ的时候，才用到这两个变量，其含义也很明显，只有用到了中断IRQ，才会用到中断的堆栈，才有中端堆栈的起始地址。快速中断FIQ，同理。 1.9 几个汇编指令 reset: mrs r0, cpsr bic r0, r0, #0x1f orr r0, r0, #0xd3 msr cpsr,r0 CPSR 是当前的程序状态寄存器(Current Program Status Register)，而 SPSR 是保存的程序状态寄存器(Saved Program Status Register)。 1.9.1 MRS指令 MRS指令的格式为： MRS{条件} 通用寄存器，程序状态寄存器（CPSR或SPSR） MRS指令用于将程序状态寄存器的内容传送到通用寄存器中。该指令一般用在以下两种情况：当需要改变程序状态寄存器的内容时，可用MRS将程序状态寄存器的内容读入通用寄存器，修改后再写回程序状态寄存器。当在异常处理或进程切换时，需要保存程序状态寄存器的值，可先用该指令读出程序状态寄存器的值，然后保存。指令示例： MRS R0，CPSR ；传送CPSR的内容到R0 MRS R0，SPSR ；传送SPSR的内容到R0” 所以，上述汇编代码含义为，将CPSR的值赋给R0寄存器。 1.9.2 bic指令 BIC指令的格式为： BIC{条件}{S} 目的寄存器，操作数1，操作数2 BIC指令用于清除操作数1的某些位，并把结果放置到目的寄存器中。操作数1应是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即数。操作数2为32位的掩码，如果在掩码中设置了某一位，则清除这一位。未设置的掩码位保持不变。而0x1f=11111b 所以，此行代码的含义就是，清除r0的bit[4:0]位。 1.9.3 ORR指令 ORR指令的格式为： ORR{条件}{S} 目的寄存器，操作数1，操作数2 ORR指令用于在两个操作数上进行逻辑或运算，并把结果放置到目的寄存器中。操作数1应是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即数。该指令常用于设置操作数1的某些位。指令示例： ORR R0，R0，＃3 ；该指令设置R0的0、1位，其余位保持不变。所以此行汇编代码的含义为：而0xd3=1101 0011，将r0与0xd3算数或运算，然后将结果给r0,即把r0的bit[7:6]和bit[4]和bit[1:0]置为1。 1.9.4 MSR指令 MSR指令的格式为： MSR{条件} 程序状态寄存器（CPSR或SPSR）_<域>，操作数 MSR指令用于将操作数的内容传送到程序状态寄存器的特定域中。其中，操作数可以为通用寄存器或立即数。<域>用于设置程序状态寄存器中需要操作的位，32位的程序状态寄存器可分为4个域：位[31：24]为条件标志位域，用f表示；位[23：16]为状态位域，用s表示；位[15：8]为扩展位域，用x表示；位[7：0]为控制位域，用c表示；该指令通常用于恢复或改变程序状态寄存器的内容，在使用时，一般要在MSR指令中指明将要操作的域。指令示例： MSR CPSR，R0 ；传送R0的内容到CPSR MSR SPSR，R0 ；传送R0的内容到SPSR MSR CPSR_c，R0 ；传送R0的内容到SPSR，但仅仅修改CPSR中的控制位域此行汇编代码含义为，将r0的值赋给CPSR。所以，上面四行汇编代码的含义就很清楚了。先是把CPSR的值放到r0寄存器中，然后清除bit[4:0]，然后再或上0xd3=1101 0011b。原作者：口袋里のInit 0
2022-5-27 17:48:51　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答 dianzijie5 该类别下有 16 个回答。邀请回答嵌入式-H 该类别下有 16 个回答。邀请回答 hucc 该类别下有 14 个回答。邀请回答舍我其谁84 该类别下有 13 个回答。邀请回答 HCPcry 该类别下有 12 个回答。邀请回答冰箱洗衣机该类别下有 12 个回答。邀请回答学生物的程序猿该类别下有 11 个回答。邀请回答小刘该类别下有 11 个回答。邀请回答 sjjs001 该类别下有 11 个回答。邀请回答 iettke 该类别下有 11 个回答。邀请回答 bigbangboom 该类别下有 10 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 10 个回答。邀请回答 wuli北该类别下有 9 个回答。邀请回答广州洋钒该类别下有 9 个回答。邀请回答 zengweishuai 该类别下有 9 个回答。邀请回答 drakannie 该类别下有 9 个回答。邀请回答 siyugege 该类别下有 9 个回答。邀请回答 ze55me 该类别下有 8 个回答。邀请回答 zhuzb0754 该类别下有 8 个回答。邀请回答举报 bigbangboom 相关推荐 • ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？ 2388 • 介绍start.S 文件一些预备知识 2637 • 请问uboot中start.S中.word和.balignal怎么用？ 1500 • 请问一下ARM指令的条件码有何作用？ 8302 • start.s以及调试观察寄存器变化是什么？ 570 • start.s中的这个指令是什么意思？ 2063 • RK3126处理器是什么？有何作用 3839 • 与ARM处理器相关知识总结 1509 • ARM处理器中的8位位图格式是什么？有何作用？ 1477 • ARM微处理器的指令集可以分为哪几大类 2360