arm启动代码详解
;---------------------------------------------------------------------
;startup.s
;系统启动代码
;起始时间 : 2009.5.7 ----->2009.5.11
;---------------------------------------------------------------------
;---------------------------------------------------------------------
GET ./Include/s3c2440.inc ;寄存器地址信息
GET ./Include/memcfg.inc ;内存控制器配置信息
;处理器模式
USERMODE EQU 0x10
FIQMODE EQU 0x11
IRQMODE EQU 0x12
SVCMODE EQU 0x13
ABORTMODE EQU 0x17
UNDEFMODE EQU 0x1b
SYSMODE EQU 0x1f
;相关掩码
MODEMASK EQU 0x1f
NOINT EQU 0xc0
;各个处理器模式下堆栈设置
_STACK_BASEADDRESS EQU 0x33ff8000 ;BANK6 64MB顶部
UserStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x3800) ;0x33ff4800 ~
SVCStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2800) ;0x33ff5800 ~
UndefStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2400) ;0x33ff5c00 ~
AbortStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2000) ;0x33ff6000 ~
IRQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x1000) ;0x33ff7000 ~
FIQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x0) ;0x33ff8000 ~
;导入操作系统入口函数
IMPORT OSEntry
;导入外部C语言编写的异常与中断处理函数
IMPORT vectorUNDEF
IMPORT vectorSWI
IMPORT vectorPABT
IMPORT vectorDABT
IMPORT vectorIRQ
IMPORT vectorFIQ
;导入镜像装载域段起始地址
IMPORT |Image$$RO$$Limit| ; End of ROM code (=start of ROM data)
IMPORT |Image$$RW$$Base| ; Base of RAM to initialise
IMPORT |Image$$ZI$$Base| ; Base and limit of area
IMPORT |Image$$ZI$$Limit| ; to zero initialise
;--------------------------------------------------------------------
;------------------------------------------------------
AREA startup, CODE, READONLY
ENTRY
;系统向量表
b vectorRESET ;复位向量
b vectorUNDEF ;未定义指令
b vectorSWI ;软中断
b vectorPABT ;预取指终止
b vectorDABT ;数据终止
b . ;系统保留
b vectorIRQ ;外部中断
b vectorFIQ ;快速中断
;-------------------------------------------------------
;--------------------------------------------------------------------------
;复位向量
;复位向量是ARM处理器上电后第一个被执行的异常
;此时系统处理管理(SVC)模式
vectorRESET
;复位向量有以下六件事要做
;第一步 : 关闭看门狗定时器屏蔽所有中断
;第二步 : 配置系统时钟
;第三步 : 配置内存控制器
;第四步 : 配置每种处理器模式下堆栈指针
;第五步 : 初始化镜像运行域
;第六步 : 跳转到操作系统入口
;------------------------------------------
;第一步 : 关闭看门狗定时器
;具体内容请参看s3c2440a数据手册的第18章
ldr r0, =WTCON
ldr r1, =0x0
str r1, [r0, #0x0]
;屏蔽所有中断
ldr r0, =INTMSK
ldr r1, =0xffffffff
str r1, [r0]
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第二步 : 配置系统时钟
;具体内容请看手册第7章
;先减少锁相环锁定时间，s3c2440a要求PLL
;锁定时间>300us,在上电时s3c2440a预设值
;mpll为晶体频率，我用的晶体频率为12MHz
;300us*12M = 3600设置LOCKTIME = 0xfff
;足够了
ldr r0, =LOCKTIME
ldr r1, =0xfff0fff0 ;高16为对应UPLL
;低16为对应MPLL
str r1, [r0, #0x0]
;根据器件手册我们还有以下几个事要做
;step1.配置UPLL
;step2.配置MPLL
;注:手册要求先配置UPLL后MPLL
; 且之间要间隔7NOP
; 详请看手册第7-21.
;step3.配置分频系数
;step1:
ldr r0, =UPLLCON
ldr r1, =((56<<12) + (2<<4) + 2)
ldr r1, [r0]
;按手册要求插入7个NOP
nop
nop
nop
nop
nop
nop
nop
;step2:
ldr r0, =MPLLCON
ldr r1, =((127<<12) + (2<<4) + 1)
ldr r1, [r0]
;step3:
ldr r0, =CLKDIVN
ldr r1, =((0<<3) + (2 << 2) + 1)
ldr r1, [r0]
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第三步 : 配置内存控制器
;内存控制内的寄存器器地址是连续分布的
;从0x4800_0000 -- 0x4800_0030,所以可以
;通过一个循环依次填入各个寄存器的内容
ldr r0, =SMRDATA ;装入配置值的地址
ldr r1, =BWSCON ;装入起始寄存器地址
add r2, r0, #0x34 ;计算结束地址
;下面是用于向内存控制器
;装入配置信息的循环
0
ldr r3, [r0], #4 ;装入配置值到r3,后变址
str r3, [r1], #4 ;把r3内包含的配置值写入
;内存控制器的寄存器
cmp r2, r0 ;结束否?
bne %B0 ;没结束则继续
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第四步 : 配置每种处理器模式下堆栈指针
;方法与原则:
;1: 通过CPSR寄存器切换处理器模式
;2: 对CPSR的操作方式为 读-修改-写回
;3: 绝对不要跳到用户模式,跳过去容易
; 回来就难了
;4: 切到新处理器模式后要屏蔽IRQ和FIQ
; 防止在未设置好堆栈前进入中断处理
; 程序，但是在启动代码的最先我们已
; 经屏蔽了所有的32个中断源，所以感
; 觉是否屏蔽都可以
;step1: 先把程序状态寄存器读到r0
mrs r0, cpsr
;step2: 清除处理器模式位(最前面5位)
bic r0, r0, #MODEMASK
;step3: 设置未定义状态下的堆栈指针
orr r1, r0, #UNDEFMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;UndefMode
ldr sp, =UndefStack ;UndefStack=0x33FF_5C00
;step4: 设置终止状态下的堆栈指针
orr r1, r0, #ABORTMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;AbortMode
ldr sp, =AbortStack ;AbortStack=0x33FF_6000
;step5: 设置中断模式下的堆栈指针
orr r1, r0, #IRQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;IRQMode
ldr sp, =IRQStack ;IRQStack=0x33FF_7000
;step6: 设置快速中断模式下的堆栈指针
orr r1, r0, #FIQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;FIQMode
ldr sp, =FIQStack ;FIQStack=0x33FF_8000
;step7: 设置管理模式下的堆栈指针
orr r1, r0, #SVCMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;SVCMode
ldr sp, =SVCStack ;SVCStack=0x33FF_5800
;step8: 因为管理模式与用户模式共用
; 堆栈指针,所以借着系统模式
; 来设置用户模式的堆栈指针
orr r1, r0, #SYSMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;SYSMode
ldr sp, =UserStack ;SVCStack & USERMode=0x33ff4800
;现在处理器处于系统模式
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第五步 : 初始化镜像运行域
;复制RW段和ZI段到SDRAM指定地址
LDR r0, =|Image$$RO$$Limit| ; 装入RO段结束地址
LDR r1, =|Image$$RW$$Base| ; 装入RW段起始地址
LDR r3, =|Image$$ZI$$Base| ; 装入ZI段起始地址
;|Image$$RO$$Limit| == |Image$$RW$$Base| ? 跳过RW段复制 : 复制RW段
CMP r0, r1
BEQ %F2
;复制RW段
1
CMP r1, r3
LDRCC r2, [r0], #4
STRCC r2, [r1], #4
BCC %B1
2
LDR r1, =|Image$$ZI$$Limit|
MOV r2, #0
;构造ZI段
3
CMP r3, r1
STRCC r2, [r3], #4
BCC %B3
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第六步 : 跳转到操作系统入口
b OSEntry ;不要使用main，因为如果使用main
;ads还会调用_main()初始化RW和ZI
;段,但是那里的数据和本程序不同
b .
;------------------------------------------
;---------------------------------------------------------------------------
SMRDATA DATA
;这里是内存控制器的配置数据
;配置数据需要根据你使用的存储器修改
;在第三步时会将以下数据写入
;内存控制器的相关寄存器中
;共13个寄存器的配置值
DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28))
DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC)) ;GCS0
DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC)) ;GCS1
DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC)) ;GCS2
DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC)) ;GCS3
DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC)) ;GCS4
DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC)) ;GCS5
DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN)) ;GCS6
DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN)) ;GCS7
DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT)
DCD 0x32 ;SCLK power saving mode, BANKSIZE 128M/128M
DCD 0x30 ;MRSR6 CL=3clk
DCD 0x30 ;MRSR7 CL=3clk
ALIGN ;数据边界对齐
END
;startup.s
;系统启动代码
;起始时间 : 2009.5.7 ----->2009.5.11
;---------------------------------------------------------------------
;---------------------------------------------------------------------
GET ./Include/s3c2440.inc ;寄存器地址信息
GET ./Include/memcfg.inc ;内存控制器配置信息
;处理器模式
USERMODE EQU 0x10
FIQMODE EQU 0x11
IRQMODE EQU 0x12
SVCMODE EQU 0x13
ABORTMODE EQU 0x17
UNDEFMODE EQU 0x1b
SYSMODE EQU 0x1f
;相关掩码
MODEMASK EQU 0x1f
NOINT EQU 0xc0
;各个处理器模式下堆栈设置
_STACK_BASEADDRESS EQU 0x33ff8000 ;BANK6 64MB顶部
UserStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x3800) ;0x33ff4800 ~
SVCStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2800) ;0x33ff5800 ~
UndefStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2400) ;0x33ff5c00 ~
AbortStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2000) ;0x33ff6000 ~
IRQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x1000) ;0x33ff7000 ~
FIQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x0) ;0x33ff8000 ~
;导入操作系统入口函数
IMPORT OSEntry
;导入外部C语言编写的异常与中断处理函数
IMPORT vectorUNDEF
IMPORT vectorSWI
IMPORT vectorPABT
IMPORT vectorDABT
IMPORT vectorIRQ
IMPORT vectorFIQ
;导入镜像装载域段起始地址
IMPORT |Image$$RO$$Limit| ; End of ROM code (=start of ROM data)
IMPORT |Image$$RW$$Base| ; Base of RAM to initialise
IMPORT |Image$$ZI$$Base| ; Base and limit of area
IMPORT |Image$$ZI$$Limit| ; to zero initialise
;--------------------------------------------------------------------
;------------------------------------------------------
AREA startup, CODE, READONLY
ENTRY
;系统向量表
b vectorRESET ;复位向量
b vectorUNDEF ;未定义指令
b vectorSWI ;软中断
b vectorPABT ;预取指终止
b vectorDABT ;数据终止
b . ;系统保留
b vectorIRQ ;外部中断
b vectorFIQ ;快速中断
;-------------------------------------------------------
;--------------------------------------------------------------------------
;复位向量
;复位向量是ARM处理器上电后第一个被执行的异常
;此时系统处理管理(SVC)模式
vectorRESET
;复位向量有以下六件事要做
;第一步 : 关闭看门狗定时器屏蔽所有中断
;第二步 : 配置系统时钟
;第三步 : 配置内存控制器
;第四步 : 配置每种处理器模式下堆栈指针
;第五步 : 初始化镜像运行域
;第六步 : 跳转到操作系统入口
;------------------------------------------
;第一步 : 关闭看门狗定时器
;具体内容请参看s3c2440a数据手册的第18章
ldr r0, =WTCON
ldr r1, =0x0
str r1, [r0, #0x0]
;屏蔽所有中断
ldr r0, =INTMSK
ldr r1, =0xffffffff
str r1, [r0]
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第二步 : 配置系统时钟
;具体内容请看手册第7章
;先减少锁相环锁定时间，s3c2440a要求PLL
;锁定时间>300us,在上电时s3c2440a预设值
;mpll为晶体频率，我用的晶体频率为12MHz
;300us*12M = 3600设置LOCKTIME = 0xfff
;足够了
ldr r0, =LOCKTIME
ldr r1, =0xfff0fff0 ;高16为对应UPLL
;低16为对应MPLL
str r1, [r0, #0x0]
;根据器件手册我们还有以下几个事要做
;step1.配置UPLL
;step2.配置MPLL
;注:手册要求先配置UPLL后MPLL
; 且之间要间隔7NOP
; 详请看手册第7-21.
;step3.配置分频系数
;step1:
ldr r0, =UPLLCON
ldr r1, =((56<<12) + (2<<4) + 2)
ldr r1, [r0]
;按手册要求插入7个NOP
nop
nop
nop
nop
nop
nop
nop
;step2:
ldr r0, =MPLLCON
ldr r1, =((127<<12) + (2<<4) + 1)
ldr r1, [r0]
;step3:
ldr r0, =CLKDIVN
ldr r1, =((0<<3) + (2 << 2) + 1)
ldr r1, [r0]
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第三步 : 配置内存控制器
;内存控制内的寄存器器地址是连续分布的
;从0x4800_0000 -- 0x4800_0030,所以可以
;通过一个循环依次填入各个寄存器的内容
ldr r0, =SMRDATA ;装入配置值的地址
ldr r1, =BWSCON ;装入起始寄存器地址
add r2, r0, #0x34 ;计算结束地址
;下面是用于向内存控制器
;装入配置信息的循环
0
ldr r3, [r0], #4 ;装入配置值到r3,后变址
str r3, [r1], #4 ;把r3内包含的配置值写入
;内存控制器的寄存器
cmp r2, r0 ;结束否?
bne %B0 ;没结束则继续
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第四步 : 配置每种处理器模式下堆栈指针
;方法与原则:
;1: 通过CPSR寄存器切换处理器模式
;2: 对CPSR的操作方式为 读-修改-写回
;3: 绝对不要跳到用户模式,跳过去容易
; 回来就难了
;4: 切到新处理器模式后要屏蔽IRQ和FIQ
; 防止在未设置好堆栈前进入中断处理
; 程序，但是在启动代码的最先我们已
; 经屏蔽了所有的32个中断源，所以感
; 觉是否屏蔽都可以
;step1: 先把程序状态寄存器读到r0
mrs r0, cpsr
;step2: 清除处理器模式位(最前面5位)
bic r0, r0, #MODEMASK
;step3: 设置未定义状态下的堆栈指针
orr r1, r0, #UNDEFMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;UndefMode
ldr sp, =UndefStack ;UndefStack=0x33FF_5C00
;step4: 设置终止状态下的堆栈指针
orr r1, r0, #ABORTMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;AbortMode
ldr sp, =AbortStack ;AbortStack=0x33FF_6000
;step5: 设置中断模式下的堆栈指针
orr r1, r0, #IRQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;IRQMode
ldr sp, =IRQStack ;IRQStack=0x33FF_7000
;step6: 设置快速中断模式下的堆栈指针
orr r1, r0, #FIQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;FIQMode
ldr sp, =FIQStack ;FIQStack=0x33FF_8000
;step7: 设置管理模式下的堆栈指针
orr r1, r0, #SVCMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;SVCMode
ldr sp, =SVCStack ;SVCStack=0x33FF_5800
;step8: 因为管理模式与用户模式共用
; 堆栈指针,所以借着系统模式
; 来设置用户模式的堆栈指针
orr r1, r0, #SYSMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf, r1 ;SYSMode
ldr sp, =UserStack ;SVCStack & USERMode=0x33ff4800
;现在处理器处于系统模式
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第五步 : 初始化镜像运行域
;复制RW段和ZI段到SDRAM指定地址
LDR r0, =|Image$$RO$$Limit| ; 装入RO段结束地址
LDR r1, =|Image$$RW$$Base| ; 装入RW段起始地址
LDR r3, =|Image$$ZI$$Base| ; 装入ZI段起始地址
;|Image$$RO$$Limit| == |Image$$RW$$Base| ? 跳过RW段复制 : 复制RW段
CMP r0, r1
BEQ %F2
;复制RW段
1
CMP r1, r3
LDRCC r2, [r0], #4
STRCC r2, [r1], #4
BCC %B1
2
LDR r1, =|Image$$ZI$$Limit|
MOV r2, #0
;构造ZI段
3
CMP r3, r1
STRCC r2, [r3], #4
BCC %B3
;------------------------------------------
;------------------------------------------
;第六步 : 跳转到操作系统入口
b OSEntry ;不要使用main，因为如果使用main
;ads还会调用_main()初始化RW和ZI
;段,但是那里的数据和本程序不同
b .
;------------------------------------------
;---------------------------------------------------------------------------
SMRDATA DATA
;这里是内存控制器的配置数据
;配置数据需要根据你使用的存储器修改
;在第三步时会将以下数据写入
;内存控制器的相关寄存器中
;共13个寄存器的配置值
DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28))
DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC)) ;GCS0
DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC)) ;GCS1
DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC)) ;GCS2
DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC)) ;GCS3
DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC)) ;GCS4
DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC)) ;GCS5
DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN)) ;GCS6
DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN)) ;GCS7
DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT)
DCD 0x32 ;SCLK power saving mode, BANKSIZE 128M/128M
DCD 0x30 ;MRSR6 CL=3clk
DCD 0x30 ;MRSR7 CL=3clk
ALIGN ;数据边界对齐
END
