UBoot启动详解：start.S源码深度剖析

"uboot中start.s详解" 本文深入解析了UBoot启动过程中的核心部分——start.S源码，旨在帮助初学者理解UBoot的启动流程和底层机制。start.S是UBoot的入口点，它负责设置CPU初始状态、关闭看门狗、管理中断、设置堆栈、清空BSS段以及初始化异常中断处理等关键任务。 1. **启动流程概述** UBoot启动的第一步是加载start.S，这个汇编语言程序主要工作是将CPU设置到合适的模式，关闭可能影响系统稳定性的硬件功能，如看门狗，并为后续C代码执行做好准备。 2. **设置CPU模式** 在启动过程中，CPU通常被设置为系统服务（SVC）模式，这是为了保证安全性和稳定性。SVC模式是操作系统通常使用的模式，提供了一定程度的特权访问权限。 3. **关闭看门狗** 看门狗定时器（Watchdog Timer）是一种防止系统死锁的安全机制，但在系统初始化阶段，我们希望避免其提前触发复位。因此，在进入用户代码之前，会先将其关闭。 - **什么是watchdog** Watchdog是一种硬件定时器，如果在预设时间内没有收到系统刷新信号，它会触发系统复位，以防止系统陷入无响应状态。 - **为何在初始化时关闭** 初始化时关闭watchdog是为了避免在系统尚未完全稳定时，因为意外的延迟或故障导致不必要的复位。 4. **关闭中断** 关闭中断是为了防止在系统初始化时受到外部事件干扰，确保初始化步骤按预期顺序进行。 5. **设置堆栈sp指针** 设置堆栈指针（SP）是必要的，因为它用于保存和恢复程序的上下文，特别是在函数调用和异常处理时。 6. **清除bss段** BSS段包含了未初始化的全局变量和静态变量。在程序启动时，这些变量会被清零，以确保它们在使用前不会含有随机数据。 7. **异常中断处理** 异常中断处理的初始化确保了系统能够正确响应各种硬件异常和中断请求。 8. **相关知识点详解** - **CPU模式选择** 选择SVC模式的原因是该模式具有足够的权限来执行系统级任务，同时限制了对某些硬件资源的直接访问，增加了系统的安全性。 - **ARM7与ARM9的PC值增加** 在ARM架构中，无论是ARM7还是ARM9，执行完一条指令后，PC（程序计数器）都会自动加8，这是因为大多数指令长度为32位，即4字节。 - **ARM寄存器别名和APCS** ARM寄存器有多种别名，APCS（ARM Procedure Call Standard）是ARM的调用约定，规定了函数调用时如何传递参数、保存和恢复上下文。 - **C语言与汇编语言的堆栈使用** C语言函数调用使用堆栈保存和恢复上下文，传递参数；而汇编语言可以直接访问寄存器，因此不需要堆栈。 - **adr伪指令的使用** adr伪指令用于生成相对地址，它在某些情况下比mov指令更灵活，尤其是在处理代码段内的相对位置时。 - **mov指令操作数范围** mov指令可以操作32位立即数，范围从0到2^32-1。 本文深入浅出地讲解了start.S中的每一个关键步骤，通过学习这些内容，读者将能够更好地理解UBoot的启动机制，以及底层嵌入式系统的基本运作原理。