Uboot start.S: CPU模式设置与内存初始化关键操作详解

本篇文章主要探讨了Uboot启动过程中start.S源码的深入解析，特别关注于清除bit[9]和bit[8]操作在基于FPGA的硬件描述语言(HDL)设计中的应用。在硬件逻辑设计中，通过HDL编程，如VHDL或Verilog，实现了对处理器状态寄存器的精确控制，以达到特定的权限管理和内存设置。 首先，文章提到通过“bic r0, r0, #0x00000087”指令来清除bit[7]和bit[2-0]。这里使用了little endian模式，其中bit[7]对应于二进制的最低有效位。清除bit[2-0]涉及到多个功能：关闭数据缓存(DCache)以防止不必要的内存访问，关闭地址对齐错误检查(MMU)，确保内存操作的正确性，以及可能的安全控制。 接下来，“orr r0, r0, #0x00000002”指令用于设置bit[2]，即开启数据地址对齐检查，确保数据访问地址的合法性。同时，“orr r0, r0, #0x00001000”设置bit[12]，启用了指令缓存I-cache，以提高程序执行效率。 “mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0”是一个微指令，将寄存器r0的内容写入到处理器特定的寄存器中，进一步调整处理器的配置。 文章还提到了在系统初始化前，需要设置RAM的时序参数，这部分通常在board目录下的lowlevel_init.S文件中完成，以适应特定硬件平台的要求。 此外，文章详细解释了start.S源码中的其他关键步骤，如设置CPU模式、关闭看门狗、中断管理、堆栈指针设置、清除BSS段（未初始化的数据区域）、异常中断处理等，这些都是启动过程中的重要环节。 在整个Uboot启动流程中，start.S文件作为入口点，负责初始化硬件环境、设置处理器工作模式、配置内存管理等，以确保系统的稳定启动。理解这些代码的执行顺序和作用对于深入研究嵌入式系统开发至关重要。 本文还涉及到了一些额外的IT知识点，如查看C或汇编源代码与实际汇编代码的关系、不同CPU模式的选择及其原因、看门狗的作用和关闭时机、ARM寄存器的别名以及C/C++函数调用中的堆栈使用等，这些都是深入理解嵌入式系统编程的关键概念。