"Uboot中start.S源码的详尽解析"
本文主要针对Uboot启动过程中至关重要的start.S源码进行了深入解析,旨在帮助读者理解Uboot的启动流程和底层细节。start.S是Uboot初始化阶段的第一步,它负责设置CPU模式、关闭看门狗、配置中断、设置堆栈指针、清除bss段以及处理异常中断等关键任务。
1. start.S详解
- 设置CPU模式:在启动时,通常会将CPU设置为 SVC(Supervisor)模式,因为这是安全且适合初始化操作的模式。
- 关闭看门狗:看门狗定时器用于防止系统在异常状态下无限循环,但在初始化阶段,我们需要确保它不会提前触发复位。
- 关闭中断:在系统初始化阶段,关闭中断可以避免未预期的中断事件干扰启动过程。
- 设置堆栈sp指针:堆栈指针的设定对于保证程序正常运行至关重要,因为它用于存储函数调用时的返回地址和其他临时数据。
- 清除bss段:bss段包含未初始化的全局变量和静态变量,启动时清零这些区域以确保数据的初始状态。
- 异常中断处理:设置异常向量和中断处理函数,确保系统能够正确响应各种异常情况。
2. start.S的总结
- start.S的各个部分总结了Uboot启动的核心步骤,包括内存布局的设定,这为后续的加载内核和设备驱动提供了基础。
- Uboot的内存布局通常是精心设计的,包括代码区、数据区、堆区和栈区,每个部分都有其特定的用途。
3. 相关知识点详解
- 查看源代码对应的汇编代码:通过交叉编译器的反汇编功能,可以理解C或汇编代码生成的实际机器指令。
- 设置CPU模式的选择:SVC模式在初始化时使用,因为它是多模式操作系统的安全起点。
- watchdog:看门狗定时器是一种硬件机制,用于在无响应时重启系统,系统初始化时关闭它是为了避免误触发。
- ARM7的PC=PC+8:在ARM架构中,程序计数器(PC)每次执行指令后自动加8,对应于32位指令的长度。
- ARM寄存器别名与APCS:APCS(ARM Procedure Call Standard)定义了寄存器的使用规则和调用约定。
- 堆栈在C语言与汇编中的角色:C语言函数调用利用堆栈保存上下文和传递参数,而汇编语言可以直接访问寄存器。
- adr伪指令:adr指令用于计算地址,它比mov指令更灵活,尤其在定位相对地址时。
- mov指令的操作数范围:在ARM指令集中,mov指令的操作数通常限制在32位内。
- 汇编学习总结:介绍了汇编语言的基本概念,如标号、跳转指令、全局声明等,与C语言的对应关系。
通过本文的详细解析,读者不仅可以理解start.S的指令级操作,还能深入学习到ARM体系结构的基础知识和Uboot启动流程的原理。这对于嵌入式系统开发者和Linux驱动程序员来说是极其宝贵的学习资料。