ARM11bootloader启动流程分析.doc

ARM11 bootloader 启动流程分析 班级： 通 信 1106 学号：311109020623 姓名： 王 贵 林 目 录 1 前 言 1 2 ARM 技术概述 2 2.1 ARM以及处理器概述 2 2.1.1 ARM 简介 2 2.1.2 ARM11处理器简介 2 2.2 ARM微处理器体系结构 3 2.2.1 ARM处理器寄存器组 3 2.2.2 ARM处理器指令集 4 2.2.3 ARM处理器寻址方式 5 2.2.4 ARM11处理器工作模式 6 3 开发工具 7 3.1 软件工具 7 3.1.1虚拟机 7 3.1.2 redhat linux6 7 3.1.3交叉工具链 7 3.1.4 eclipse调试工具 7 3.1.5链接器脚本 7 3.1.6 Makefile工程管理器 7 3.2硬件工具 7 3.2.1 S3C6410开发板 7 3.2.2 Jlink模拟下载器 8 4 Bootloader 在s3c6410平台实现 9 4.1初始化流程 9 4.2初始化过程概述 9 4.2.1 6410启动方式 9 4.2.2 6410启动过程概述 10 4.2.3 iROM启动过程简介 11 4.3 BL1初始化阶段分析 12 4.3.1创建异常向量表及代码实现 12 4.3.2设置svc及代码实现 14 4.3.3关闭看门狗及代码实现 14 4.3.4关闭中断及代码实现 16 4.3.5关闭Cache和mmu及代码实现 17 4.3.6时钟终初始化及代码实现 19 4.3.7内存初始化及代码实现 27 4.3.8代码搬移及代码实现 42 4.3.9 C语言环境初始化及代码实现 43 结 论 45 致谢 46 参考文献 47 附录 48 1 前 言 随着中国市场经济的持续发展和人民生活水平的不断提高。智能家居，智能穿戴，物联网等一系列嵌入式产品逐渐进入家家户户。人们的日常生活离不开嵌入式产品，对嵌入式产品的需求持续增加。其中消费类电子产品，智能玩具，医疗器械等嵌入式产品，安全监控，自动控制等工业智能监控设备都强烈地刺激着市场。为落实软件增值税优惠政策,促进软件产业发展,财政部、国家税务总局联合下发了《关于嵌入式软件增值税政策的通知》的文件，也放宽了嵌入式软件政策。 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪来适应系统对功能，可靠性，成本，体积，功耗严格要求的专用计算机系统，是将先进的计算机技术，半导体技术，电子技术和各行业的具体应用相结合的产物。 在嵌入式系统开发中，嵌入式软件是实现各种系统功能的关键。随着嵌入式系统实现的功能越来越强大，嵌入式软件的结构也越来越复杂，最终实现了嵌入式微处理器对操作系统的支持，使得整个嵌入式系统拥有了完整的架构。现在， 专门为嵌入式产品开发的各种操作系统层出不穷。譬如：VXWORD,WINDOWSCE,POCKETPC，μOSLinux等。 然而，对于嵌入式系统的硬件产品提供商而言，所面对的市场客户需求是千差万别的，千差万别的客户会根据自身的实际情况要求不同的操作系统，不同的引导加载(Bootloader)方式及不同的内核参数等等，若要求硬件开发商满足每个客户要求是不现实的。尤其对于开发板的引导加载程序(Bootloader),是嵌入式系统研发当在中最关键的部分，涉及到技术研发成本，技术机密等因素，并且基于国内ARM嵌入式市场的混乱现状和国家在这方面知识产权的模糊性，几乎所有的厂商、出于对自己商业利益的考虑，拒绝向用户提供整个Bootloader源码程序，仅提供编译好的二进制文件，并且在出厂前已经烧录进产品。因此，编写自己Boolloader意义重大，尤其是在未来的市场竞争中。更加体现个人能力与价值。Bootloader涉及核心芯片的初始化，以及芯片外围的初始化。本课程设计研究了异常向量表，设置svc，关闭看门狗，关闭中断，关闭mmu，始终初始化，内存初始化，代码搬移，栈初始化，Bss段初始化这些与核心芯片的初始化分析与代码实现。本设计具有较高的扩展性和灵活性，使ARM11 Bootloader开发人员不必每一次都重复写这些基础代码，可在这些接口上实现其它功能。提高了代码的复用性和扩展性。同时提高了自己编程能力和阅读文档的能力。 2 ARM 技术概述 2.1 ARM以及处理器概述 2.1.1 ARM 简介 ARM(Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 1991年11月ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器，即通常我们所说的ARM微处理器，己经遍及工业控制、消费类电子产品、通