uboot_freescale_imx51_start.s_详解

http://wenku.baidu.com/view/37bc764ee518964bcf847c64.html###

 

 

/*

*

*Purpose: the document is used to learn detailed information aboutimx51 cpu start.S, *referring to some documents on websites.

*file address: U-boot-2009.08/Cpu/Arm_cortexa8/start.S

*

* writer: xfhai 2011.7.22

*

*Instruction:

*1.@xxxx : indicates annotation

*2./*****

***

*****/ : stand for code in my files

*3.instructions refers to code not included in my file

*

*/

 

Section 1: uboot overview

大多数bootloader都分为stage1和stage2两部分，u-boot也不例外。依赖于CPU体系结构的代码（如设备初始化代码等）通常都放在stage1且可以用汇编语言来实现，而stage2则通常用C语言来实现，这样可以实现复杂的功能，而且有更好的可读性和移植性。
1、Stage1 start.S代码结构
u-boot的stage1代码通常放在start.S文件中，他用汇编语言写成，其主要代码部分如下：==> （1）定义入口。由于一个可执行的Image必须有一个入口点，并且只能有一个全局入口，通常这个入口放在ROM（Flash）的0x0地址，因此，必须通知编译器以使其知道这个入口，该工作可通过修改连接器脚本来完成。
==>（2）设置异常向量（Exception Vector）。
==>（3）设置CPU的速度、时钟频率及终端控制寄存器。
==>（4）初始化内存控制器。
==>（5）将ROM中的程序复制到RAM中。
==>（6）初始化堆栈。
==>（7）转到RAM中执行，该工作可使用指令ldr pc来完成。
2、Stage2 C语言代码部分
lib_arm/board.c中的start arm boot是C语言开始的函数也是整个启动代码中C语言的主函数，同时还是整个u-boot（armboot）的主函数，该函数只要完成如下操作：
==>（1）调用一系列的初始化函数。
==>（2）初始化Flash设备。
==>（3）初始化系统内存分配函数。
==>（4）如果目标系统拥有NAND设备，则初始化NAND设备。
==>（5）如果目标系统有显示设备，则初始化该类设备。
==>（6）初始化相关网络设备，填写IP、MAC地址等。
==>（7）进去命令循环（即整个boot的工作循环），接受用户从串口输入的命令，然后进行相应的工作。

 

Section 2: demos

3、U-Boot的启动顺序(示例，其他u-boot版本类似)
cpu/arm920t/start.S

(my file is  U-boot-2009.08/Cpu/Arm_cortexa8/start.S )

@文件包含处理

#include <config.h>
@由顶层的mkconfig生成，其中只包含了一个文件：configs/<顶层makefile中6个参数的第1个参数>.h  
#include <version.h>  
#include <status_led.h>

 

/*
 *************************************************************************
 *
 * Jump vector table as in table 3.1 in [1]
 *
 *************************************************************************
 */

注：ARM微处理器支持字节（8位）、半字（16位）、字（32位）3种数据类型向量跳转表，每条占四个字节（一个字），地址范围为0x0000 0000～@0x0000 0020,ARM体系结构规定在上电复位后的起始位置，必须有8条连续的跳转指令，通过硬件实现。他们就是异常向量表。ARM在上电复位后，是从0x00000000开始启动的，其实如果bootloader存在，在执行下面第一条指令后，就无条件跳转到start_code，下面一部分并没执行。设置异常向量表的作用是识别bootloader。以后系统每当有异常出现，则CPU会根据异常号，从内存的0x00000000处开始查表做相应的处理

/******************************************************

;当一个异常出现以后，ARM会自动执行以下几个步骤:
;1.把下一条指令的地址放到连接寄存器LR(通常是R14).---保存位置
;2.将相应的CPSR(当前程序状态寄存器)复制到SPSR(备份的程序状态寄存器)中---保存CPSR
;3.根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位
;4.强制PC(程序计数器)从相关异常向量地址取出下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序中
*********************************************************/

 

 

.globl _start  /*系统复位位置,整个程序入口*/
@_start是GNU汇编器的默认入口标签，.globl将_start声明为外部程序可访问的标签，.globl是GNU汇编的保留关键字，前面加点是GNU汇编的语法
_start: b       start_code   @0x00

//diff here: _start: b reset
@ARM上电后执行的第一条指令，也即复位向量，跳转到start_code

@reset用b，就是因为reset在MMU建立前后都有可能发生
@其他的异常只有在MMU建立之后才会发生
   ldr pc, _undefined_instruction /*未定义指令异常,0x04*/
   ldr pc, _software_interrupt   /*软中断异常,0x08*/
   ldr pc, _prefetch_abort    /*内存操作异常,0x0c*/
   ldr pc, _data_abort     /*数据异常,0x10*/
   ldr pc, _not_used     /*未适用,0x14*/
   ldr pc, _irq      /*慢速中断异常,0x18*/
   ldr pc, _fiq      /*快速中断异常,0x1c*/

@对于ARM数据从内存到CPU之间的移动只能通过L/S(load && storage)指令，如：ldr r0,0x12345678为把0x12345678内存中的数据写到r0中，还有一个就是ldr伪指令，如：ldr r0,=0x12345678为把0x12345678地址写到r0中，mov只能完成寄存器间数据的移动，而且立即数长度限制在8位

 

_undefined_instruction: .word undefined_instruction
_software_interrupt: .word software_interrupt
_prefetch_abort: .word prefetch_abort
_data_abort:  .word data_abort
_not_used:  .word not_used
_irq:   .word irq
_fiq:   .word fiq

//three more lines here:

//.pad:  .word 0x12345678 /*now 16*4=64*/

//.global _end_vector

//_end_vect:

//don’t make sense
@.word为GNU ARM汇编特有的伪操作，为分配一段字内存单元（分配的单元为字对齐的），可以使用.word把标志符作为常量使用。如_fiq:.word fiq即把fiq存入内存变量_fiq中，也即是把fiq放到地址_fiq中。

 

 .balignl 16,0xdeadbeef
  .balign是意思是：以当前地址为开始开始，找到第一次出现的以第一个参数为整数倍的地址，并将其作为结束地址，在这个结束地址前面存储一个字节长度的数据，存储内容正是第二个参数。如果当前地址正好是第一个参数的倍数，则没有数据被写入到内存。

.balign 8, 0xde这条指令的含义可以用下图表示： 

 

  图解：以当前地址为开始开始，找到第一次出现的以8为整数倍的地址，并将其作为结束地址，在这个结束地址前面存储一个字节长度的数据0xde。如果当前地址正好是8的倍数，则没有数据被写入到内存。

    以此类推，.balignw则表示第二个参数存入的内容长度为2字节：

    .balignw 4, 0x368d

    因为现在填入的内容为2个字节，那就存在以下几种情况：

          当前地址没有偏移就满足了以4为倍数的地址

          当前地址偏移了1个字节就满足了以4为倍数的地址

          当前地址偏移了2个字节就满足了以4为倍数的地址

          当前地址编移了3个字节就满足了以4为倍数的地址

    分析一下这四种情况：

          当没有偏移的时候，地址中间肯定没有办法填上信息

          当偏移1个字节的时候，地址中间空隙不够，所以填入的数值，是末定义，也就是说，填入什么值，不清楚

          当偏移2个字节的时候，地址中间的空隙正好填入0x368d两个字节的内容

          当偏移3个字节的时候，地址中间的空隙大于所要填的内容。此时填入的数值，是末定义，填入什么值，不清楚

    以此类推，.balignl，这个指令用来填与一个字，即4个字节的长度

仔细分析一下就知道，对于.balignl 16, 0xdeadbeef，如果想要0xdeadbeef一定填到当前地址后面某个部分，当前地址偏移量就必须为4字节，这样才能保证在任何情况下，偏移的地址所留的空隙刚好填入所要填的内容。

 //伪操作指机器码里没有对应的汇编指令，由编译器实现其功能 

/*
 *************************************************************************
 *
 * Startup Code (called from the ARM reset exception vector)
 *
 * do important init only if we don't start from memory!
 * relocate armboot to ram
 * setup stack
 * jump to second stage
 *
 *************************************************************************

@保存变量的数据区,保存一些全局变量,用于BOOT程序从FLASH拷贝@到RAM,或者其它的使用。还有一些变量的长度是通过连接脚本里得到,实际上由编译器算出@来的

_TEXT_BASE:

@因为linux开始地址是0x30000000

//the reason for linux start address is 0x30000000?
 .word TEXT_BASE /*uboot映像在SDRAM中的重定位地址*/
@TEXT_BASE在开发板相关的目录中的config.mk文档中定义, 他定义了代码在运行时所在的地址, 那么_TEXT_BASE中保存了这个地址（这个TEXT_BASE怎么来的还不清楚）

 //the file address is U-boot-2009.08/Board/freescale/Mx51_bbg/Config.mk

//& the TEXT_BASE is 0x978000000, has any special reasons?

.globl _armboot_start
_armboot_start:
 .word _start
@用_start来初始化_armboot_start。 

/*
 * These are defined in the board-specific linker script.
 */
@下面这些是定义在开发板目录链接脚本中的 

.globl _bss_start   
_bss_start:
 .word __bss_start
@__bss_start定义在和开发板相关的u-boot.lds中，_bss_start保存的是__bss_start标号所在的地址。 

.globl _bss_end
_bss_end:
 .word _end
@同上，这样赋值是因为代码所在地址非编译时的地址，直接取得该标号对应地址。 

@中断的堆栈设置

 #ifdef CONFIG_USE_IRQ
/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl IRQ_STACK_START
IRQ_STACK_START:
 .word 0x0badc0de 

/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl FIQ_STACK_START
FIQ_STACK_START:
 .word 0x0badc0de
#endif 

/*
 * the actual start code
 */
@复位后执行程序
@真正的初始化从这里开始了。其实在CPU一上电以后就是跳到这里执行的
reset:
 /*
  * set the cpu to SVC32 mode
  */
@更改处理器模式为管理模式
@对状态寄存器的修改要按照：读出-修改-写回的顺序来执行
@   31 30 29 28 ---   7   6   -   4    3   2   1   0
    N  Z  C  V        I   F       M4   M3  M2  M1  M0
                                   0   0   0  0   0     User26 模式
                                   0   0   0  0   1     FIQ26 模式
                                   0   0   0  1   0     IRQ26 模式
                                   0   0   0  1   1     SVC26 模式
                                   1   0   0  0   0     User 模式
                                   1   0   0  0   1     FIQ 模式
                                   1   0   0  1   0     IRQ 模式
                                   1   0   0  1   1     SVC 模式
                                   1   0   1  1   1     ABT 模式
                                   1   1   0  1   1     UND 模式
                                   1   1   1  1   1     SYS 模式 

 mrs r0,cpsr
@将cpsr的值读到r0中

//mrs 程序状态寄存器到通用寄存器的数据传送指令
 bic r0,r0,#0x1f
@清除M0~M4
 //bic 位清除指令

orr r0,r0,#0xd3
@禁止IRQ,FIQ中断，并将处理器置于管理模式
//orr 数据处理指令

 msr cpsr,r0

 //msr 通用寄存器到程序状态寄存器的数据传送指令

@以下是点灯了，这里应该会牵涉到硬件设置，移植的时候应该可以不要
/*****************************************************************************

** these steps are not included.

** 

bl coloured_LED_init
 bl red_LED_on 

@针对AT91RM9200进行特殊处理
#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK)
 /*
  * relocate exception table
  */
 ldr r0, =_start
 ldr r1, =0x0
 mov r2, #16
copyex:
 subs r2, r2, #1
@sub带上了s用来更改进位标志，对于sub来说，若发生借位则C标志置0，没有则为1，这跟adds指令相反！要注意。
 ldr r3, [r0], #4
 str r3, [r1], #4
 bne copyex
#endif 

@针对S3C2400和S3C2410进行特殊处理
@CONFIG_S3C2400、CONFIG_S3C2410等定义在include/configs/下不同开发板的头文件中
#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410)
 /* turn off the watchdog */ 

@关闭看门狗定时器的自动复位功能并屏蔽所有中断，上电后看门狗为开，中断为关
# if defined(CONFIG_S3C2400)
#  define pWTCON  0x15300000
#  define INTMSK  0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
#  define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
#else @s3c2410的配置
#  define pWTCON  0x53000000  
@pWTCON定义为看门狗控制寄存器的地址（s3c2410和s3c2440相同）
#  define INTMSK  0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */
@INTMSK定义为主中断屏蔽寄存器的地址（s3c2410和s3c2440相同）
#  define INTSUBMSK  0x4A00001C
@INTSUBMSK定义为副中断屏蔽寄存器的地址（s3c2410和s3c2440相同）
#  define CLKDIVN  0x4C000014 /* clock divisor register */
@CLKDIVN定义为时钟分频控制寄存器的地址（s3c2410和s3c2440相同）
# endif
@至此寄存器地址设置完毕 

 ldr     r0, =pWTCON
 mov     r1, #0x0
 str     r1, [r0]
@对于S3C2440和S3C2410的WTCON寄存器的[0]控制允许或禁止看门狗定时器的复位输出功能，设置为“0”禁止复位功能。 

 /*
  * mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
  */
 mov r1, #0xffffffff
 ldr r0, =INTMSK
 str r1, [r0]
# if defined(CONFIG_S3C2410)
 ldr r1, =0x3ff  @2410好像应该为7ff才对（不理解uboot为何是这个数字）
 ldr r0, =INTSUBMSK
 str r1, [r0]
# endif
@对于S3C2410的INTMSK寄存器的32位和INTSUBMSK寄存器的低11位每一位对应一个中断，相应位置“1”为不响应相应的中断。对于S3C2440的INTSUBMSK有15位可用，所以应该为0x7fff了。 

 /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
 /* default FCLK is 120 MHz ! */
 ldr r0, =CLKDIVN
 mov r1, #3
 str r1, [r0]
@时钟分频设置，FCLK为核心提供时钟，HCLK为AHB（ARM920T,内存@控制器，中断控制器，LCD控制器，DMA和主USB模块）提供时钟，@PCLK为APB（看门狗、IIS、I2C、PWM、MMC、ADC、UART、GPIO、@RTC、SPI）提供时钟。分频数一般选择1：4：8，所以HDIVN=2,PDIVN=1，@CLKDIVN=5，这里仅仅是配置了分频寄存器，关于MPLLCON的配置肯@定写在lowlevel_init.S中了
@归纳出CLKDIVN的值跟分频的关系：
@0x0 = 1:1:1  ,  0x1 = 1:1:2 , 0x2 = 1:2:2  ,  0x3 = 1:2:4,  0x4 = 1:4:4,  0x5 = 1:4:8, 0x6 = 1:3:3,
0x7 = 1:3:6
@S3C2440的输出时钟计算式为:Mpll=(2*m*Fin)/(p*2^s)
S3C2410的输出时钟计算式为:Mpll=(m*Fin)/(p*2^s)
m=M(the value for divider M)+8;p=P(the value for divider P)+2
M,P,S的选择根据datasheet中PLL VALUE SELECTION TABLE表格进行， 
我的开发板晶振为16.9344M，所以输出频率选为：399.65M的话M=0x6e,P=3,S=1
@s3c2440增加了摄像头,其FCLK、HCLK、PCLK的分频数还受到CAMDIVN[9]（默认为0）,CAMDIVN[8]（默认为0）的影响
#endif /* CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 */ 

 /*
  * we do sys-critical inits only at reboot,
  * not when booting from ram!
  */

****************************************************************************/

//I have these instead

#if (CONFIG_OMAP34XX)

/* Copy vectors to mask ROM indirect addr */

adr r0, _start  @r0 <- current position of code

add r0, r0, #4  @skip reset vector

mov r2, #64     @r2 <- size to copy

add r2, r0, r2  @r2 <- source end address

mov r1, #SRAM_OFFSET0  @build vect addr

mov r3, #SRAM_OFFSET1

add r1, r1, r3

mov r3, #SRAM_OFFSET2

add r1, r1, r3

next:

ldmia r0!, {r3 - r10}   @copy from source address [r0]

stmia  r1!, {r3 - r10}   @copy to   target address [r1]

cmp r0, r2  @until source end address [r2]

bne next  @loop until equal */

#if !defined(CONFIG_SYS_NAND_BOOT) && !defined(CONFIG_SYS_ONENAND_BOOT)

/* No need to copy/exec the clock code - DPLL adjust already done

*in NAND/oneNAND Boot.

*/

bl cpy_clk_code  @put dpll adjust code behind vectors

#endif /* NAND Boot */

#endif

@选择是否初始化CPU
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
 bl cpu_init_crit

//bl 带返回的跳转指令
@执行CPU初始化，BL完成跳转的同时会把后面紧跟的一条指令地址保存到连接寄存器LR（R14）中。以使子程序执行完后正常返回。
#endif 

@调试阶段的代码是直接在RAM中运行的，而最后需要把这些代码固化到Flash中，因此U-Boot需要自己从Flash转移到RAM中运行，这也是重定向的目的所在。通过adr指令得到当前代码的地址信息：如果U-boot是从RAM开始运行，则从adr,r0,_start得到的地址信息为r0=_start=_TEXT_BASE=TEXT_BASE=0x33F80000;如果U-boot从Flash开始运行，即从处理器对应的地址运行，则r0=0x0000,这时将会执行copy_loop标识的那段代码了。 _TEXT_BASE 定义在board/smdk2410/config.mk中
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
relocate:    /* relocate U-Boot to RAM     */
 adr r0, _start  /* r0 <- current position of code   */
 ldr r1, _TEXT_BASE  /* test if we run from flash or RAM */
 cmp     r0, r1  /* don't reloc during debug         */
 beq     stack_setup
 ldr r2, _armboot_start
@_armboot_start为_start地址
 ldr r3, _bss_start
@_bss_start为数据段地址
 sub r2, r3, r2  /* r2 <- size of armboot            */
 add r2, r0, r2  /* r2 <- source end address         */ 

copy_loop:
 ldmia r0!, {r3-r10}  /* copy from source address [r0]    */

@从源地址[r0]读取8个字节到寄存器,每读一个就更新一次r0地址
@ldmia:r0安字节增长
 stmia r1!, {r3-r10}  /* copy to   target address [r1]    */
@LDM(STM)用于在寄存器所指的一片连续存储器和寄存器列表的寄存@器间进行数据移动，或是进行压栈和出栈操作。
@格式为：LDM(STM){条件}{类型}基址寄存器{！}，寄存器列表{^}
@对于类型有以下几种情况： IA 每次传送后地址加1，用于移动数

@据块
    IB 每次传送前地址加1，用于移动数据块
    DA 每次传送后地址减1，用于移动数据块
    DB 每次传送前地址减1，用于移动数据块
    FD 满递减堆栈，用于操作堆栈（即先移动指针再操作数据，相当于DB）
    ED 空递减堆栈，用于操作堆栈（即先操作数据再移动指针，相当于DA）
    FA 满递增堆栈，用于操作堆栈（即先移动指针再操作数据，相当于IB）
    EA 空递增堆栈，用于操作堆栈（即先操作数据再移动指针，相当于IA）
（这里是不是应该要涉及到NAND或者NOR的读写？没有看出来） 

 cmp r0, r2   /* until source end addreee [r2]    */
 ble copy_loop
#endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */ 

 /* Set up the stack          */
@初始化堆栈
stack_setup:
ldr r0, _TEXT_BASE  /* upper 128 KiB: relocated uboot   */

@获取分配区域起始指针，

sub r0, r0, #CONFIG_SYS_MALLOC_LEN /* malloc area    */

@CFG_MALLOC_LEN=128*1024+CFG_ENV_SIZE=128*1024+0x1@0000=192K

sub r0, r0, #CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo   */

@CFG_GBL_DATA_SIZE    128---size in bytes reserved for initial data 用来存储开发板信息
#ifdef CONFIG_USE_IRQ

@这里如果需要使用IRQ, 还有给IRQ保留堆栈空间, 一般不使用.
 sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
 sub sp, r0, #12  /* leave 3 words for abort-stack    */ 

/******************************************************************************

*one more line here

*and sp,sp,#~7   /*8 byte aligned for (ldr/str) d */

******************************************************************************/

@该部分将未初始化数据段_bss_start----_bss_end中的数据清零
clear_bss:
 ldr r0, _bss_start  /* find start of bss segment        */
 ldr r1, _bss_end  /* stop here                        */
 mov r2, #0x00000000  /* clear value                     */ 

clbss_l:

str r2, [r0]  /* clear loop...                    */
 add r0, r0, #4
 cmp r0, r1
 ble clbss_l

/******************************************************************************

*clbss_l:

str r2, [r0]    @ clear BSS location

cmp r0, r1      @ are we at the end yet

add r0, r0, #4  @ increment clear index pointer

bne clbss_l     @ keep clearing till at end

******************************************************************************/

/******************************************************************************

*here three more lines to deal with mmu initialization 

#ifdef CONFIG_ARCH_MMU

  Bl board_mmu_init

#endif

******************************************************************************/

@跳到阶段二C语言中去
 ldr pc, _start_armboot 

_start_armboot: .word start_armboot
@start_armboot在/lib_arm/中，到这里因该是第一阶段已经完成了吧，下面就要去C语言中执行第二阶段了吧

 /*
 *************************************************************************
 * CPU_init_critical registers
 *
 * setup important registers
 * setup memory timing
 *************************************************************************
 */
@CPU初始化

@在“relocate: /* relocate U-Boot to RAM */ ”之前被调用

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
cpu_init_crit:     

/*
  * in my file : Invalidate L1 I/D

  */
 mov r0, #0   @set up for MCR
 mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 @invalidate TLBs
 mcr p15, 0, r0, c7, c5, 0 @invalidate icache

/*************************************************************************

*not in my file

/*
  * flush v4 I/D caches
  */
@初始化CACHES
 mov r0, #0
 mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */
 mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */

 /*
  * disable MMU stuff and caches
  */
 mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
 bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
 bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)
 orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align
 orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache
 mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
@对协处理器的操作还是看不懂，暂时先不管吧，有时间研究一下ARM技术手册的协处理器部分。 

 /*
  * before relocating, we have to setup RAM timing
  * because memory timing is board-dependend, you will
  * find a lowlevel_init.S in your board directory.
  */
@初始化RAM时钟，因为内存是跟开发板密切相关的，所以这部分在/开发板目录/lowlevel_init.S中实现
 mov ip, lr
@保存LR,以便正常返回,注意前面是通过BL跳到cpu_init_crit来的。
@（ARM9有37个寄存器，ARM7有27个）
37个寄存器=7个未分组寄存器（R0～R7）+ 2×（5个分组寄存器R8～R12）+6×2（R13=SP，R14=lr 分组寄存器） + 1(R15=PC) +1(CPSR) + 5(SPSR)
用途和访问权限：
R0～R7:USR(用户模式)、fiq（快速中断模式）、irq（中断模式）、svc（超级用法模式）、abt、und
R8～R12：R8_usr～R12_usr（usr，irq，svc，abt，und）
         R8_fiq～R12_fiq（fiq）
R11=fp
R12=IP(从反汇编上看，fp和ip一般用于存放SP的值)
R13～R14：R13_usr R14_usr(每种模式都有自己的寄存器)
SP ～lr ：R13_fiq R14_fiq
          R13_irq R14_irq
          R13_svc R14_svc
          R13_abt R14_abt
          R13_und R14_und
R15(PC)：都可以访问（即PC的值为当前指令的地址值加8个字节）
R16    ：（(Current Program Status Register，当前程序状态寄存器)）
           SPSR _fiq,SPSR_irq,SPSR_abt,SPSR_und(USR模式没有) 

#if defined(CONFIG_AT91RM9200EK) 

#else
 bl lowlevel_init

@在重定向代码之前，必须初始化内存时序，因为重定向时需要将@flash中的代码复制到内存中lowlevel_init在@/board/smdk2410/lowlevel_init.S中。                

#endif
 mov lr, ip
 mov pc, lr
@返回到主程序 

#endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */ 

 

/*

* Jump to board specific initialization...

* The Mask ROM will have already initialized

* basic memory. Go here to bump up clock rate and handle

* wake up conditions.

*/

mov ip, lr           @ persevere link reg across call

bl  lowlevel_init    @ go setup pll,mux,memory

mov lr, ip           @ restore link

mov pc, lr           @ back to my caller

*************************************************************************/

/*
 *************************************************************************
 *
 * Interrupt handling
 *
 *************************************************************************
 */
@这段没有看明白，不过好像跟移植关系不是很大，先放一放。
@
@ IRQ stack frame.
@
#define S_FRAME_SIZE 72

 

#define S_OLD_R0 68
#define S_PSR  64
#define S_PC  60
#define S_LR  56
#define S_SP  52

 

#define S_IP  48
#define S_FP  44
#define S_R10  40
#define S_R9  36
#define S_R8  32
#define S_R7  28
#define S_R6  24
#define S_R5  20
#define S_R4  16
#define S_R3  12
#define S_R2  8
#define S_R1  4
#define S_R0  0

 

#define MODE_SVC 0x13
#define I_BIT  0x80

 

/*
 * use bad_save_user_regs for abort/prefetch/undef/swi ...
 * use irq_save_user_regs / irq_restore_user_regs for IRQ/FIQ handling
 */

 

 .macro bad_save_user_regs
 sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE  @carve out a frame on current user stack
 stmia sp, {r0 - r12}   @ Save user registers ( now in svc mode ) r0-r12

 ldr r2, _armboot_start
 sub r2, r2, #(CONFIG_STACKSIZE) @no such line
 sub r2, r2, #(CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)
 sub r2, r2, #(CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE+8)  @ set base 2 words into abort stack
 ldmia r2, {r2 - r3}   @ get values for aborted pc and cpsr ( into parm regs )
 add r0, sp, #S_FRAME_SIZE  @ grab pointer to old stack

 

 add r5, sp, #S_SP
 mov r1, lr
 stmia r5, {r0 - r3}   @ save sp_SVC, lr_SVC, pc, cpsr
 mov r0, sp            @ (param register)

 .endm

 

 .macro irq_save_user_regs
 sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE
 stmia sp, {r0 - r12}   @ Calling r0-r12
 /*

* next 6 lines, use register r8 instead of r7

*/

add     r7, sp, #S_PC                   @!!R7 needs to be saved!!

@ a reserved stak spot would be good
 stmdb   r7, {sp, lr}^                   @ Calling SP, LR
 str     lr, [r7, #0]                    @ Save calling PC
 mrs     r6, spsr
 str     r6, [r7, #4]                    @ Save CPSR
 str     r0, [r7, #8]                    @ Save OLD_R0
 mov r0, sp
 .endm

 

 .macro irq_restore_user_regs
 ldmia sp, {r0 - lr}^   @ Calling r0 - lr
 mov r0, r0
 ldr lr, [sp, #S_PC]   @ Get PC
 add sp, sp, #S_FRAME_SIZE
 subs pc, lr, #4   @ return & move spsr_svc into cpsr
 .endm

 

 .macro get_bad_stack
 ldr r13, _armboot_start  @ setup our mode stack( enter in banked mode)
 sub r13, r13, #(CONFIG_STACKSIZE)  @ no such line
 sub r13, r13, #(CONFIG_SYS_MALLOC_LEN) @move past malloc pool
 sub r13, r13, #(CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE+8) @ reserved a couple spots in abort stack

 

 str lr, [r13]   @ save caller lr in position 0 of saved stack
 mrs lr, spsr    @ get the spsr
 str     lr, [r13, #4] @ save spsr in position 1 of saved stack

 

 mov r13, #MODE_SVC   @ prepare SVC-Mode
 @ msr spsr_c, r13
 msr spsr, r13       @ switch modes, make sure moves will execute
 mov lr, pc          @ capture return pc
 movs pc, lr         @ jump to next instruction & switch modes
 .endm

 

/*********************************************************
 * more settings here

.macro get_bad_stack_swi

sub r13, r13, #4    @ space on current stack for scratch reg.

str r0, [r13]   @ save R0's value.

Ldr r0, _armboot_start  @ get data regions start

sub r0, r0, #(CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)   @ move past malloc pool

subr0, r0, #(CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE + 8)  @ move past gbl and a couple

@ spots for abort stack

str lr, [r0]    @ save caller lr in position 0 of saved stack

mrs r0, spsr    @ get the spsr

str lr, [r0, #4]  @ save spsr in position 1 of saved stack

ldr r0, [r13]   @ restore r0

add r13, r13, #4 @ pop stack entry

.endm

 ********************************************************/

 

 .macro get_irq_stack   @ setup IRQ stack
 ldr sp, IRQ_STACK_START
 .endm

 

 .macro get_fiq_stack   @ setup FIQ stack
 ldr sp, FIQ_STACK_START
 .endm

 

/*********************************************************
 * exception handlers
 ********************************************************/
@异常向量处理
@每一个异常向量处其实只放了一条跳转指令（因为每个异常向量只

@有4个字节不能放太多的程序），跳到相应的异常处理程序中。
 .align  5
undefined_instruction:
 get_bad_stack
 bad_save_user_regs
 bl do_undefined_instruction

 

 .align 5
software_interrupt:
 get_bad_stack
 bad_save_user_regs
 bl do_software_interrupt

 

 .align 5
prefetch_abort:
 get_bad_stack
 bad_save_user_regs
 bl do_prefetch_abort

 

 .align 5
data_abort:
 get_bad_stack
 bad_save_user_regs
 bl do_data_abort

 

 .align 5
not_used:
 get_bad_stack
 bad_save_user_regs
 bl do_not_used

 

#ifdef CONFIG_USE_IRQ

 

 .align 5
irq:
 get_irq_stack
 irq_save_user_regs
 bl do_irq
 irq_restore_user_regs

 

 .align 5
fiq:
 get_fiq_stack
 /* someone ought to write a more effiction fiq_save_user_regs */
 irq_save_user_regs
 bl do_fiq
 irq_restore_user_regs

 

#else

 

 .align 5
irq:
 get_bad_stack
 bad_save_user_regs
 bl do_irq

 

 .align 5
fiq:
 get_bad_stack
 bad_save_user_regs
 bl do_fiq

 

#endif /*CONFIG_USE_IRQ*/
/****************************************************************************

* more lines in my file

/*

*   v7_flush_dcache_all()

*

*   Flush the whole D-cache.

*

*   Corrupted registers: r0-r5, r7, r9-r11

*

*   - mm- mm_struct describing address space

*/

.align 5

.global v7_flush_dcache_all

v7_flush_dcache_all:

stmfd   r13!, {r0 - r5, r7, r9 - r12, r14}

mov r7, r0  @ take a backup of device type

cmp r0, #0x3    @ check if the device type is GP

moveq r12, #0x1 @ set up to invalide L2

smi:    .word 0x01600070    @ Call SMI monitor (smieq)

cmp r7, #0x3    @ compare again in case its

@ lost

beq finished_inval  @ if GP device, inval done

@ above

mrc p15, 1, r0, c0, c0, 1   @ read clidr

ands    r3, r0, #0x7000000  @ extract loc from clidr

mov r3, r3, lsr #23 @ left align loc bit field

beq finished_inval  @ if loc is 0, then no need to

@ clean

Mov r10, #0 @ start clean at cache level 0

inval_loop1:

add r2, r10, r10, lsr #1    @ work out 3x current cache

@ level

mov r1, r0, lsr r2  @ extract cache type bits from clidr

and r1, r1, #7  @ mask of the bits for current

@ cache only

cmp r1, #2  @ see what cache we have at

@ this level

blt skip_inval  @ skip if no cache, or just

@ i-cache

mcr p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level

@ in cssr

mov r2, #0  @ operand for mcr SBZ

mcr p15, 0, r2, c7, c5, 4   @ flush prefetch buffer to

@ sych the new cssr&csidr,

@ with armv7 this is 'isb',

@ but we compile with armv5

mrc p15, 1, r1, c0, c0, 0   @ read the new csidr

and r2, r1, #7  @ extract the length of the

@ cache lines

add r2, r2, #4  @ add 4 (line length offset)

ldr r4, =0x3ff

ands    r4, r4, r1, lsr #3  @ find maximum number on the

@ way size

clz r5, r4  @ find bit position of way

@ size increment

ldr r7, =0x7fff

ands    r7, r7, r1, lsr #13 @ extract max number of the

@ index size

inval_loop2:

mov r9, r4  @ create working copy of max

@ way size

inval_loop3:

orr r11, r10, r9, lsl r5    @ factor way and cache number

@ into r11

orr r11, r11, r7, lsl r2    @ factor index number into r11

mcr p15, 0, r11, c7, c6, 2  @ invalidate by set/way

sub sr9, r9, #1 @ decrement the way

bge inval_loop3

subs    r7, r7, #1  @ decrement the index

bge inval_loop2

skip_inval:

add r10, r10, #2    @ increment cache number

cmp r3, r10

bgt inval_loop1

finished_inval:

mov r10, #0 @ swith back to cache level 0

mcr p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level

@ in cssr

mcr p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ flush prefetch buffer,

@ with armv7 this is 'isb',

@ but we compile with armv5

Ldmfd r13!, {r0 - r5, r7, r9 - r12, pc}

*

******************************************************************************/

@可知start.S的流程为：异常向量——上电复位后进入复位异常向量——跳到启动代码处——设置处理器进入管理模式——关闭看门狗——关闭中断——设置时钟分频——关闭MMU和CACHE——进入lowlever_init.S——检查当前代码所处的位置，如果在FLASH中就将代码搬移到RAM中