Uboot start.S源码深度解析：CPU模式、中断与异常处理

"Uboot中start.S源码的指令级的详尽解析.pdf" 本文是对Uboot启动代码start.S的深入解析，旨在帮助读者理解Uboot的启动流程和关键操作。start.S是Uboot的入口点，它负责初始化硬件环境，为后续的C代码执行做好准备。以下是各部分的详细讲解： 1. **设置CPU模式**：在启动时，CPU通常运行在用户模式(User Mode)，但为了执行特权级操作，如初始化内存管理单元(MMU)和配置中断控制器，需要切换到服务模式(SVC Mode)或其他特权模式。 2. **关闭看门狗(Watchdog)**：看门狗定时器是一种硬件机制，如果系统在预设时间内没有进行特定操作，它会强制系统复位。在初始化阶段关闭看门狗是为了避免意外复位，确保初始化过程的顺利进行。 3. **关闭中断**：在早期启动阶段，系统需要在已知和可控的状态下运行，关闭中断可以防止在初始化关键组件时被打断。 4. **设置堆栈sp指针**：堆栈指针(sp)是存储临时数据和保护调用现场的重要寄存器。在进入C代码之前，必须为其分配并初始化，以确保程序运行的稳定性。 5. **清除bss段**：bss段包含了程序中未初始化的全局变量和静态变量。在启动时清零这部分内存，确保这些变量以预期的初始值开始。 6. **异常中断处理**：这部分涉及到如何设置和处理异常向量表，确保在遇到异常或中断时能正确跳转到相应的处理函数。 相关知识点详解： - **CPU模式选择**：SVC模式是安全的选择，因为它允许执行特权级操作，同时限制了对某些硬件资源的访问，防止意外修改。 - **Watchdog**：Watchdog是一种自我恢复机制，用于检测和恢复系统故障。在初始化时关闭以防止意外重置。 - **ARM7的PC+=8**：在ARM架构中，程序计数器(PC)在执行完一条指令后自动加8，因为大多数指令长度为32位(4字节)。 - **ARM寄存器别名和APCS**：ARM寄存器有特定的别名，如R13对应堆栈指针SP，R14对应链接寄存器LR。APCS是ARM Procedure Call Standard，定义了函数调用时的寄存器使用规则和堆栈布局。 - **堆栈在C语言和汇编中的作用**：C语言的函数调用需要堆栈来保存返回地址、参数和局部变量，而汇编语言可以直接操作寄存器，因此通常不需要堆栈。 - **adr伪指令**：与mov指令相比，adr伪指令用于计算地址，它结合了PC值和立即数，常用于定位代码或数据的地址。 - **mov指令操作数范围**：mov指令可以操作32位立即数，也可以移动寄存器到寄存器，或者将寄存器的内容加载到内存。 以上内容涵盖了start.S中涉及的关键概念和技术细节，有助于深入理解Uboot的启动流程。通过这些知识点，读者能够更好地把握Uboot的初始化操作，进一步学习和调试嵌入式系统。