ARM体系结构与启动代码解析

"ARM体系结构与启动代码" 在深入探讨ARM体系结构和启动代码之前，首先需要理解ARM（Advanced RISC Machines）是一个广泛使用的处理器架构，以其低功耗、高性能和可扩展性而闻名。ARM处理器被广泛应用在各种设备中，包括嵌入式系统、移动设备、服务器等。 1. ARM介绍 ARM公司设计了一系列基于RISC（Reduced Instruction Set Computer）原则的处理器核心。这些处理器以高效能和低功耗为特点，使得它们成为众多领域的首选。 1.1 ARM处理器系列 - ARM7系列：是早期的处理器系列，适合于低端应用，如微控制器。 - ARM9系列：提供了更高的性能和更多的特性，适用于嵌入式系统和网络设备。 - ARM9E系列：增加了增强的安全性和浮点运算支持。 - ARM10E系列：进一步提升了性能，目标应用更偏向于高端嵌入式市场。 - SecurCore系列：专为安全应用设计，如智能卡和安全网关。 - StrongARM系列：由DEC开发，后来被ARM收购，提供高性能计算能力。 - Xscale：是Intel开发的基于ARM架构的处理器，用于移动设备，具有高效率和低功耗。 1.2 RISC体系结构 RISC设计的目标是简化指令集，减少每条指令的执行时间，提高处理器的吞吐量。这通常通过减少指令数量、优化指令格式和提高硬件效率来实现。 1.3 ARM编程模型 - 工作状态及切换：ARM处理器有多种工作模式，如用户模式、系统模式、中断模式等，可以根据不同任务需求切换。 - 存储器格式：ARM处理器支持多种内存模型，包括字对齐、半字对齐和字节对齐。 - 处理器模式：有多个运行模式，如FIQ（快速中断）、IRQ（普通中断）、Supervisor（监督者）、User（用户）等。 - 寄存器：每个ARM处理器都有一组通用寄存器和专用寄存器，用于存储数据和控制指令执行。 - 异常：处理器可以响应各种异常，如中断、数据访问错误等。 1.4 Armlinux启动分析 在Linux操作系统中，针对ARM平台的启动过程涉及多个阶段： - PPCBoot2：这是一个通用的引导加载程序，用于加载内核到内存中。 - Start.S：这是启动代码的一部分，用于初始化处理器状态，设置堆栈，准备执行后续的初始化代码。 - Head.S和Head-s3c2410.S：这些是特定于硬件平台的启动代码，例如，Head-s3c2410.S针对三星S3C2410处理器，负责设置内存控制器、初始化外设并加载内核映像。 - Head-armv.S：这个阶段处理ARM架构的特定事项，如设置处理器模式和启动内核。 启动过程涉及的代码注释会详细解释每一步的功能，帮助开发者理解如何从硬件层面开始到最终加载操作系统内核。 总结来说，ARM体系结构与启动代码的学习涵盖了处理器的基本结构、编程模型以及Linux在ARM平台上启动的详细步骤。理解这些内容对于开发和调试基于ARM的系统至关重要。