UBoot start.S源码深度解析：从CPU模式到异常处理

"uboot中start.S源码解析" 在嵌入式系统开发中，U-Boot（Universal Boot Loader）是一个重要的引导加载程序，它负责初始化硬件、加载操作系统映像等任务。本文主要针对U-Boot的启动源码`start.S`进行深入解析，帮助读者理解其工作原理和关键步骤。 **1.1. 文本文内容** 本文详细介绍了`start.S`源码的各个部分，包括CPU模式设置、看门狗关闭、中断关闭、堆栈指针设置、BSS段清除以及异常中断处理。 **1.2. 本文目标** 本文旨在帮助读者理解`start.S`的执行流程，以及在U-Boot启动过程中每个步骤的重要性。 **1.3. 代码来源** 代码来源于U-Boot的开源版本，作者green-waste(at)163.com提供了详细的分析。 **1.4. 内容组织形式** 文章按照源码执行顺序，逐段解析，并结合相关知识点进行解释。 **1.5. 阅读前提知识** 读者需要具备基本的ARM架构、汇编语言、嵌入式系统及中断处理的基础知识。 **1.6. 声明** 本文为技术分享，旨在促进知识交流，不涉及任何商业用途。 **2. start.S详解** 2.1. 设置CPU模式：初始阶段，CPU通常从管理模式启动，然后切换到更安全的服务模式（SVC模式）以执行初始化任务。 2.2. 关闭看门狗：看门狗定时器在系统长时间无响应时会触发复位，关闭它可以避免在初始化期间不必要的系统重启。 2.3. 关闭中断：在初始化阶段，为了防止外部中断打断关键操作，需要关闭中断。 2.4. 设置堆栈sp指针：堆栈指针是存放函数调用时临时数据的重要位置，正确设置能确保程序运行正常。 2.5. 清除bss段：未初始化的全局变量和静态变量所在的bss段在启动时被清零。 2.6. 异常中断处理：设置异常向量表，确保系统能正确处理各种异常情况。 **3. start.S的总结** 本节总结了`start.S`的主要功能，并简述了U-Boot内存布局。 **4. 相关知识点详解** 4.1. 查看源码对应的汇编代码：通过编译器的反汇编功能，可以将高级语言源码转换为汇编代码。 4.2. 设置CPU为SVC模式：SVC模式用于执行操作系统服务，比其他模式更安全。 4.3. 关闭watchdog：在系统初始化时关闭看门狗是为了避免意外重置。 4.3.1. watchdog介绍：看门狗定时器是系统稳定性保障机制。 4.3.2. 初始化关闭原因：防止初始化过程中的延迟导致看门狗触发。 4.4. ARM7中PC=PC+8：ARM处理器执行完一条指令后，程序计数器PC自动加8，指向下一条指令地址。 4.5. ARM寄存器别名和APCS：了解ARM寄存器的命名规则和应用，以及应用编程状态字（APCS）的作用。 4.6. C语言与汇编的堆栈差异：C语言函数调用使用堆栈保存上下文和传递参数，而汇编语言可以直接操作寄存器。 4.7. `adr`伪指令的使用：`adr`指令用于生成相对于当前指令地址的偏移地址，有时比`mov`指令更方便。 4.8. `mov`指令操作数范围：`mov`指令可操作16位或32位立即数，具体取决于处理器模式。 4.9. 汇编学习总结：比较了汇编语言与C语言在标号、跳转、全局声明等方面的相似与不同。 通过以上详细解析，读者应能深入理解`start.S`在U-Boot启动过程中的作用，以及相关汇编语言和嵌入式系统的基础概念。这些知识对于嵌入式开发人员来说是至关重要的。