基于ARM的嵌入式BootLoader設(shè)計(jì)與啟動(dòng)過程

3.3 初始化堆棧

ARM處理器有7種工作模式，每種模式都有獨(dú)立的堆棧指針寄存器(SP)，并定義相應(yīng)地址。改變狀態(tài)寄存器(CPSR)的狀態(tài)位，可使處理器切換到不同模式，然后給SP賦值，就實(shí)現(xiàn)了堆棧的初始化。需注意的是：不要切換到用戶模式進(jìn)行本模式的堆棧設(shè)置，因?yàn)檫M(jìn)入該模式后就不能修改CPSR回到別的模式了,會(huì)影響程序的順利執(zhí)行[3]。初始化堆棧的代碼如下所示：（以2個(gè)不同的SP寄存器SP_IRQ、SP_FIQ為例）

InitStacks: mrs r0,cpsr ；CPSR=》R0

bic r0,r0,#MODEMASK|NOINT ；屏蔽模式位和中斷

orr r1,r0,#IRQMODE|NOINT ；MODEMASK =0x1f, NOINT = 0x80

msr cpsr_cxsf,r1 ；轉(zhuǎn)到IRQ模式

ldr sp,=IRQStack ；設(shè)置SP_irq

orr r1,r0,#FIQMODE

msr cpsr_cxsf,r1 ；轉(zhuǎn)到FIQ模式

ldr sp,=FIQStack

3.4 C例程全局變量初始化

全局變量的初始化，就是完成從ROM到RAM的數(shù)據(jù)傳輸和內(nèi)容清零。可執(zhí)行程序的映像結(jié)構(gòu)由RO段、RW段和ZI段三部分組成，分別為只讀數(shù)據(jù)段、可寫數(shù)據(jù)段和堆棧段。其中RO段在Flash和RAM里都可運(yùn)行；而RW和ZI段是必須轉(zhuǎn)移到RAM中去的。盡管RAM的運(yùn)行速度比Flash快的多，但由于RO段比較小，拷貝到RAM也需要時(shí)間，還要程序跳轉(zhuǎn)，一比較兩者的啟動(dòng)時(shí)間差不多，最終我們選擇讓RO段在Flash中運(yùn)行。

開發(fā)工具中的鏈接器(Linker)提供了一定的機(jī)制來幫助我們完成這部分工作，其中|Image$$ZI$$Base|，|Image$$ZI$$Limit|，|Image$$RW$$Base|，|Image$$RO$$Limit| 是由鏈接器定義輸出的。主要是輸出段的起始和終止定位信息，具體程序?qū)崿F(xiàn)如下：

startram : LDR a1,=|Image$$ZI$$Base| ；ZI段在RAM里面的起始地址

MOV a3,#0 ；寄存器清0

LDR a2,=|Image$$ZI$$Limit| ；ZI段在RAM里面的結(jié)束地址

CMP a1,a2

BEQ move_data

clear_loop : STR a3,[a1],#4 ；清一個(gè)字為0, a1 += 4

CMP a1,a2

BNE clear_loop

move_data LDR a1,=|Image$$RW$$Base| ；RW段在RAM中的起始地址

LDR a2,=|Image$$RO$$Limit| ；RW段在ROM中的起始地址

LDR a3,=|Image$$ZI$$Base| ；RW段在RAM中的結(jié)束地址

CMP a1,a3

BEQ goto_main

move_loop : LDR a4,[a2],#4

STR a4,[a1],#4 ；拷貝一個(gè)字，a1 += 4, a2 += 4

CMP a1,a3

BNE move_loop

goto_main : BL Main