arm開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)！（適合初學(xué)者入門(mén)）

前一段時(shí)間做了arm的一些開(kāi)發(fā),主要是編寫(xiě)了arm的啟動(dòng)軟件和移植了uCOS-II到arm7。我做事情喜歡深入簡(jiǎn)出,及從最簡(jiǎn)單,最原理的方面先做一個(gè)框架,然后在這個(gè)框架里面進(jìn)行補(bǔ)充。我還是一個(gè)很喜歡和別人討論的人,希望有人可以給我提出意見(jiàn)和建議。我的這個(gè)心得很初級(jí),都是一些基本的東西?，F(xiàn)在拿出來(lái)和大家分享,希望在我畢業(yè)之前能給大家留一些紀(jì)念。^_^
    由于這些東西發(fā)paper實(shí)在是沒(méi)有價(jià)值,但是我感覺(jué)可以作為arm開(kāi)發(fā)的入門(mén)。由于我的水平和經(jīng)驗(yàn)有限,錯(cuò)誤也是難免的。但是如果不拿出來(lái)和大家分享, 就算有錯(cuò)誤我也發(fā)現(xiàn)不了,是么？呵呵。我現(xiàn)試試發(fā)連載的第一篇,看看有多少價(jià)值,如果大家覺(jué)得有價(jià)值,我會(huì)繼續(xù)連載的。
連載一：
前言
這個(gè)文檔是我學(xué)習(xí)ARM編程的總結(jié)和心得。閱讀這個(gè)文檔的人應(yīng)當(dāng)首先閱讀ADS1.2的幫助文檔及相關(guān)內(nèi)容。這個(gè)文檔不會(huì)對(duì)編譯器及連接器做出詳細(xì)的說(shuō)明, 在需要的時(shí)候會(huì)指出具體內(nèi)容在相關(guān)資料的章節(jié)。同時(shí)閱讀這個(gè)文檔的人需要了解ARM指令集和一些ARM匯編的基本內(nèi)容以及C和C++的相關(guān)編程內(nèi)容。同時(shí)還需要了解ARM的流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)及一些基本的編程知識(shí)。同時(shí)為了方便查閱英文文檔,所有的相關(guān)術(shù)語(yǔ)都使用英文原文

第一章 STARTUP
1 ARM的啟動(dòng)
一般的嵌入式系統(tǒng)在主程序執(zhí)行之前都需要執(zhí)行一些初始化的過(guò)程以創(chuàng)造嵌入式程序運(yùn)行的環(huán)境,尤其是一些高級(jí)的嵌入式系統(tǒng),由于核心芯片使用內(nèi)存映射、內(nèi)存保護(hù)等機(jī)制以及編程使用高級(jí)語(yǔ)言C,C++甚至JAVA語(yǔ)言,都需要先創(chuàng)建一個(gè)適合程序運(yùn)行的硬件環(huán)境,然后初始化或者配置或者剪裁run-time library, 這些工作都必須在主程序運(yùn)行前完成,所以一個(gè)startup程序或者程序組對(duì)于一個(gè)嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。要編寫(xiě)startup程序,需要對(duì)編譯器、鏈接器和匯編器的細(xì)節(jié)有一定的了解,同時(shí)對(duì)ARM芯片硬件本身的地址分配以及memory mapping機(jī)制也需要有一些了解。
2 ARM 程序的工作過(guò)程
首先由各種source file經(jīng)過(guò)編譯產(chǎn)生object文件,然后object文件經(jīng)過(guò)鏈接生成Image文件,然后通過(guò)ICE的方法,根據(jù)描述文件的指定下載到目標(biāo)板上的固態(tài)存儲(chǔ)器指定地址當(dāng)中,比如flash,EEPROM, ROM等等。在程序執(zhí)行之前,根據(jù)某些描述文件,將需要讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的部分讀出放入動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器比如RAM當(dāng)中,然后程序從ROM開(kāi)始執(zhí)行?；蛘哂袝r(shí)為了提高程序的運(yùn)行速度,也可以將所有的程序(有一些root的部分除外,以后會(huì)提及)通過(guò)一個(gè)描述文件放入指定的RAM當(dāng)中,然后程序從RAM開(kāi)始執(zhí)行,但是這樣會(huì)耗費(fèi)大量的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器,所以大部分程序會(huì)取折中的方法,將需要快速運(yùn)行的部分和要讀寫(xiě)的部分放入RAM中(一般讀固態(tài)存儲(chǔ)器的過(guò)程和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的過(guò)程是一樣的,但是寫(xiě)就不同了,所以讀寫(xiě)的部分一定要放到RAM中),而只讀的部分和對(duì)速度要求不是那么高的部分放入固態(tài)存儲(chǔ)器。同時(shí)ARM結(jié)構(gòu)的異常向量表規(guī)定放在地址為0x00000000開(kāi)始的地址空間上,而一般的CPU為了提高異常相應(yīng)速度,會(huì)將這個(gè)向量段remap到其他的RAM當(dāng)中,所以在描述文件當(dāng)中必須精確指定異常向量跳轉(zhuǎn)程序的地址到remap的地方。在application程序執(zhí)行前,還需要由一些文件描述application程序執(zhí)行的環(huán)境。比如系統(tǒng)工作時(shí)鐘,總線(xiàn)頻率?，F(xiàn)在一般嵌入式編程語(yǔ)言為C,C++等。如果在使用它們的時(shí)候使用的runtime-library,那么在程序執(zhí)行前還需要為這些庫(kù)函數(shù)初始化heap。然后ARM可能工作在不同的模式,還需要為不同的工作模式設(shè)置stack。這樣,描述鏈接地址的文件,以及在 application運(yùn)行前所有的初始化程序就是startup程序組
3 STARTUP分類(lèi)
這樣,將startup程序所完成的功能分類(lèi)。一類(lèi)是鏈接地址描述,一類(lèi)是各種初始化的程序。根據(jù)不同的應(yīng)用,描述文件和初始化程序的內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)和復(fù)雜程度都會(huì)不同。但是基本上,它們都必須實(shí)現(xiàn)以下功能。
3.1 描述文件實(shí)現(xiàn)功能
描述文件可以是鏈接命令行上簡(jiǎn)單的幾個(gè)字符,也可以是一個(gè)非常復(fù)雜的文件,但是它必須完成如下功能：
; 指定程序下載的地址
; 指定程序執(zhí)行的地址
3.2 初始化程序?qū)崿F(xiàn)的功能
初始化程序根據(jù)不同的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)和復(fù)雜度也不同,但是它必須完成如下基本功能：
; 異常向量初始化
; 內(nèi)存環(huán)境初始化
; 其他硬件環(huán)境初始化