嵌入式系统原理与设计第4章 ARM嵌入式微处理器体系结构.ppt

数据处理指令 - 6 移位操作 在任何数据处理指令中,第二个寄存器操作数可以有应用该操作数的移位操作. 逻辑移位 LSL:逻辑左移 字的最小位空位清零 LSR:逻辑右移字的最大位空位清零. 数据处理指令 - 7 移位操作 (cont’d) 算术移位 ASR: = LSR ASL: 算术左移 循环移位: ROR, RRX Boot Loader 所支持的 CPU 和嵌入式板 每种不同的 CPU 体系结构都有不同的 Boot Loader。有些 Boot Loader 也支持多种体系结构的 CPU，比如 U-Boot 就同时支持 ARM 体系结构和MIPS 体系结构。除了依赖于 CPU 的体系结构外，Boot Loader 实际上也依赖于具体的嵌入式板级设备的配置。 2. Boot Loader 的安装媒介（Installation Medium） 系统加电或复位后，所有的 CPU 通常都从某个由 CPU 制造商预先安排的地址上取指令。比如，基于ARM7TDMI core 的CPU在复位时通常都从地址 0取它的第一条指令。而基于CPU构建的嵌入式系统通常都有某种类型的固态存储设备(比如：ROM、EEPROM 或FLASH等)被映射到这个预先安排的地址上。因此在系统加电后，CPU将首先执行Boot Loader程序。 图4-10就是一个同时装有 Boot Loader、内核的启动参数、内核映像和根文件系统映像的固态存储设备的典型空间分配结构图。 内核 文件系统 Bootloader 启动参数 3. 用来控制 Boot Loader 的设备或机制 主机和目标机之间一般通过串口建立连接，Boot Loader 软件在执行时通常会通过串口来进行I/O，比如：输出打印信息到串口，从串口读取用户控制字符等。 4. Boot Loader 的启动过程是单阶段（Single Stage）还是多阶段（Multi-Stage） 通常多阶段的 Boot Loader 能提供更为复杂的功能，以及更好的可移植性。从固态存储设备上启动的 Boot Loader 大多都是 2 阶段的启动过程，也即启动过程可以分为 stage 1 和 stage 2 两部分。 5. Boot Loader 的操作模式 (Operation Mode) 大多数 Boot Loader 都包含两种不同的操作模式：“启动加载”模式和“下载”模式，这种区别仅对于开发人员才有意义。 启动加载（Boot loading）模式：这种模式也称为“自主”（Autonomous）模式。也即 Boot Loader 从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到 RAM 中运行，整个过程并没有用户的介入。 应用场合：系统正常工作模式 下载（Downloading）模式：目标机上的 Boot Loader 将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机（Host）下载文件。 应用场合： 第一次安装内核与根文件系统时被使用；系统更新或升级。。 6. BootLoader 与主机之间进行文件传输所用的通信设备及协议 最常见的情况就是，目标机上的 Boot Loader 通过串口与主机之间进行文件传输，传输协议通常是 xmodem／ymodem／zmodem 协议中的一种。 但是，串口传输的速度是有限的，因此通过以太网连接并借助 TFTP 协议来下载文件是个更好的选择。 4.4.2 Boot Loader 的主要任务 由于 Boot Loader 的实现依赖于 CPU 的体系结构，因此大多数 Boot Loader 都分为 stage1 和 stage2 两大部分。依赖于 CPU 体系结构的代码，比如设备初始化代码等，通常都放在 stage1 中，而且通常都用汇编语言来实现，以达到短小精悍的目的。而 stage2 则通常用C语言来实现，这样可以实现给复杂的功能，而且代码会具有更好的可读性和可移植性。 stage1执行步骤 （1）启动代码的第一步是设置中断和异常向量。 2）?完成系统启动所必须的最小配置，某些处理器芯片包含一个或几个全局寄存器，这些寄存器必须在系统启动的最初进行配置。 （3）?设置看门狗，用户设计的部分外围电路如果必须在系统启动时初始化，就可以放在这一步。 （4）配置系统所使用的存储器， （5）为处理器的每个工作模式设置栈指针。 （6）变量初始化， （7）?数据区准备 （8）?最后一步是调用高级语言入口函数 2．Boot Loader 的 stage2 stage2的主要内容和步骤如下： （1）初始化本阶段要使用到的