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對(duì)于一般的嵌入式系統(tǒng)來(lái)講，考慮到系統(tǒng)成本，運(yùn)行速度等因素，往往聯(lián)合使用好幾種存儲(chǔ)器件。在下面講到的例子是開發(fā)中用到的一個(gè) ARM9EJ 的處理器，系統(tǒng)中采用了SDRAM, ROM, Nand FLASH, ITCM ,DTCM 等。
SDRAM: 程序正常運(yùn)行時(shí)所在的存儲(chǔ)器， 物理地址 0x24000000 － 0x24800000 （以8M 為例）；
ROM: 復(fù)位后， ARM 從 ROM 啟動(dòng)， ROM 是只讀的，出廠時(shí)就燒好了，不可更改，正常運(yùn)行時(shí)，物理地址：
0x2C000000 - 0x2C006000 (24KB);
Nand FLASH: 外接存儲(chǔ)器件，正常運(yùn)行的程序會(huì)通過(guò)燒錄工具先放在這里。也可以做為用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，通過(guò)文件系統(tǒng)來(lái)訪問(wèn)。
ITCM, DTCM: 類似與 SDRAM ,但是速度比 SDRAM 快很多，當(dāng)進(jìn)行大量，繁瑣，且實(shí)時(shí)性要求較高的運(yùn)算時(shí)，使用該存儲(chǔ)。
從開機(jī)，即對(duì)處理器發(fā)送一個(gè) RESET 信號(hào)后， ARM 處理器就進(jìn)入中斷模式，從中斷向量 RESET 處理，即地址0x00000000 處開始執(zhí)行。但是，我們看到，整個(gè)系統(tǒng)在物理地址 0 處是沒有存儲(chǔ)器件的。實(shí)際上是， 對(duì)與大多數(shù)的ARM處理器來(lái)講，有一個(gè)硬件映射的機(jī)制。對(duì)與這個(gè)處理器來(lái)說(shuō)，開始時(shí)，默認(rèn)將 ROM （0x2C000000 － 0x2C006000) 映射到地址零處，注意，此動(dòng)作是由硬件達(dá)成的，軟件不用考慮。此時(shí)，送到地址總線的地址是 0x00000000, 但是對(duì)應(yīng)的卻是ROM 中offset 為0處的代碼。 看看ROM 中代碼是怎么考慮的：
.section .boot #1
__RESET_ADDR:
/* Move PC to ROM address */
LDR PC, =0x2C000024 #2
/* Hardward init */
BL __HARDWARD_INIT
/* Detect SDRAM size */
BL __SDRAM_DETECT
/* SDRAM init */
BL __SDRAM_INIT
/* Data section init */
BL __DATA_INIT #3
/* BSS section init */
BL __BSS_INIT #4
/* ARM mode stacks init */
BL __STACK_INIT #5
/* Enter C code */
B __MMU_START_MAIN #6
需要注意的是上面標(biāo)出來(lái)的6個(gè)地方，下面分別解釋：
#1
GCC 會(huì)把以下的代碼放到 .boot 段中，通過(guò) ld 中對(duì) .boot 的安排，可將該段放在指定的地址空間,參見后面的 ld 描述；
#2
此處將 PC 指針賦值為 0x2C000024, 通過(guò)對(duì)這個(gè) .boot 段進(jìn)行反匯編，可以看到該地址對(duì)應(yīng)
BL __HARDWARD_INIT, 就是該條指令的下一條。 此時(shí)，物理地址 0x00000024 和 0x2C000024 都對(duì)應(yīng)這條指令，這是由于重映射機(jī)制造成的。通過(guò)，執(zhí)行
LDR PC, =0x2C000024, 使得處理器的地址空間從原來(lái)的 0x0000000 變到 0x2C000000 ，這是必要的。其一： ROM 本身就對(duì)應(yīng)在 0x2C000000 這個(gè)地址空間，恢復(fù)到此空間是很自然的。其二：為后面的重映射做準(zhǔn)備。因?yàn)镽OM 的運(yùn)行速度沒有 SDRAM 快，所以通常把程序加載到 SDRAM 中運(yùn)行，由于中斷向量的在 0x00000000 處，所以需要把 SDRAM 映射到 0 地址去，這也是硬件映射的。如果不做這種轉(zhuǎn)換的話，當(dāng)進(jìn)行了硬件映射后，兩條指令就接不上了，上一條指令是 0x0000xxxx, 位于 ROM 中，下一條指令 0x0000xxxy 為與SDRAM ，會(huì)接著從 SDRAM 中執(zhí)行，很容易出問(wèn)題。
#3
此處做數(shù)據(jù)段的初始化的，數(shù)據(jù)段是可讀可寫的。所以必須把數(shù)據(jù)段搬到 SDRAM 中去，方可使用。該數(shù)據(jù)段的 LMA 和 VMA 是不同的，通過(guò)在 ld 中加上標(biāo)簽，可以得知從哪兒搬數(shù)據(jù)，要搬到那兒去。
#4
做BSS 段初始話，一般清0。 值得注意的是，對(duì)于初始化為 0 的全局變量，可能會(huì)放在這里。
#5
初始化，各個(gè)模式下的堆棧。
#6
啟動(dòng)MMU，進(jìn)入main 函數(shù)。
由于 ROM 中空間有限，上面在 ROM 中代碼不可能做更多動(dòng)作。 一般我們把自己編寫程序生成 arm 代碼放在 Nand Flash 中。在 ROM 中的程序進(jìn)入main 后，就會(huì)通過(guò)nand driver 將存在nand 中的code 讀到 SDRAM 中，然后做硬件重映射，將 SDRAM 映射到地址 0 處， 然后在 SDRAM 中跑。 對(duì)于 ARM 的 bootload 來(lái)將，做的就是這個(gè)工作。
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發(fā)表于 2012-11-15 16:48:26
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