start.s 解析（一）
能夠參考 ： http://blog.csdn.net/bluesummerg/article/details/5940452 （強大的反彙編）
http://www.cnblogs.com/yanhc/archive/2011/09/13/2175280.html
// 本文學習目標：
- 微觀上，對此start.S的每一行，都有了基本的瞭解
- 宏觀上，對基於ARM核的S3C24X0的CPU的啓動過程，有更加清楚的概念
注意： html
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————linux
@ARM體系結構規定在上電覆位後的起始位置，必須有8條連續的跳 ide
@轉指令，經過硬件實現。他們就是異常向量表。 函數
也就是 oop
#include <config.h> #include <version.h> /* ************************************************************************* * * Jump vector table as in table 3.1 in [1] * *************************************************************************
*/
一、設置中斷向量表： .globl _start // 就是至關於C語言中的Extern，聲明此變量，而且告訴連接器此變量是全局的，外部能夠訪問,因此外部的/home/dennis/Desktop/uboot1020/u-boot-1.1.6/board/my2440/u-boot.lds 中用到此變量
_start: b reset // 表示其是一個標號Label , 而同時，_start的值，也就是這個代碼的位置了，此處即爲代碼的最開始，相對的0的位置 , b reset // 就是跳轉到對應的標號爲reset的位置（復位向量）
// 若是是從NorFlash啓動，那麼其地址是0，若是是從新relocate代碼以後，就是咱們定義的值了，即，在/home/dennis/Desktop/uboot1020/u-boot-1.1.6/board/my2440/config.mk 中
下面即是
home/dennis/Desktop/uboot1020/u-boot-1.1.6/board/my2440/config.mk 中的代碼。
也就是 _start=TEXT_BASE=0x33F80000、
網上講解： _start是整個u-boot程序的入口點，即連接後，該處是整個程序的第一條指令。若是從flash啓動，就是0x0，若是從SDRAM中這姓，則是TEXT_BASE=0x33F80000。
程序的入口點是由連接腳本所指定，腳本文件位於board\my2440\u-boot.lds。在該腳本文件中：ENTRY(_start) 即指定程序的入口地址。
1 # 2 # SMDK2410 has 1 bank of 64 MB DRAM 3 # 4 # 3000'0000 to 3400'0000 5 # 6 # Linux-Kernel is expected to be at 3000'8000, entry 3000'8000 7 # optionally with a ramdisk at 3080'0000 8 # 9 # we load ourself to 33F8'0000 10 # 11 # download area is 3300'0000 12 # 13 14 15 TEXT_BASE = 0x33F80000
LDR{條件} 目的寄存器，<存儲器地址> LDR指令用於從存儲器中將一個32位的字數據傳送到目的寄存器中。該指令一般用於從存儲器中讀取32位的字數據到通用寄存器，而後對數據進行處理。當程序計數器PC做爲目的寄存器時，指令從存儲器中讀取的字數據被看成目的地址，從而能夠實現程序流程的跳轉
ARM是RISC結構，數據從內存到CPU之間的移動只能經過L/S指令來完成，也就是ldr/str指令 ,
ldr pc, _undefined_instruction // /*未定義指令異常,0x04*/ ：ldr pc, _undefined_instruction。他把_undefined_instruction標號處（即地址33f80020）的值（即33f80140）放入pc指針，就是跳轉到相應的中斷處理函數的地址處 ldr pc, _software_interrupt // /*軟中斷異常,0x08*/ ldr pc, _prefetch_abort ///*內存操做異常,0x0c*/ ldr pc, _data_abort // /*數據異常,0x10*/ ldr pc, _not_used // /*未適用,0x14*/ ldr pc, _irq // /*慢速中斷異常,0x18*/ ldr pc, _fiq // /*快速中斷異常,0x1c*/
// 那麼問題來了： 第一個爲何 用 b reset 呢,應爲 reset用b，就是由於reset在MMU創建先後都有可能發生
@其餘的異常只有在MMU創建以後纔會發生
_undefined_instruction: .word undefined_instruction _software_interrupt: .word software_interrupt _prefetch_abort: .word prefetch_abort _data_abort: .word data_abort _not_used: .word not_used _irq: .word irq _fiq: .word fiq .balignl 16,0xdeadbeef // 接下來的代碼，都要16字節對齊，不足之處，用0xdeadbeef填充
咱們來解釋：
_undefined_instruction: .word undefined_instruction
對應反彙編：
33f80020: 33f80140 mvnccs r0, #16 ; 0x10 // 33f80020地址處存放的是undefined_instruction，函數位置在33f80140
等於說：
_rWTCON:學習
.word 0x15300000fetch
就是在當前地址，即_rWTCON處放一個值0x15300000 this
翻譯成intel的彙編語句就是：spa
_rWTCON dw 0x15300000.net
以上內容 對應的反彙編源碼：
====================================================================================================——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
33f80000 <_start>:
33f80000: ea000012 b 33f80050 <start_code>
33f80004: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 33f80020 <_undefined_instruction>
33f80008: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 33f80024 <_software_interrupt>
33f8000c: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 33f80028 <_prefetch_abort>
33f80010: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 33f8002c <_data_abort>
33f80014: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 33f80030 <_not_used>
33f80018: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 33f80034 <_irq>
33f8001c: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 33f80038 <_fiq>
33f80020 <_undefined_instruction>:
33f80020: 33f80140 mvnccs r0, #16 ; 0x10
33f80024 <_software_interrupt>:
33f80024: 33f801a0 mvnccs r0, #40 ; 0x28
33f80028 <_prefetch_abort>:
33f80028: 33f80200 mvnccs r0, #0 ; 0x0
33f8002c <_data_abort>:
33f8002c: 33f80260 mvnccs r0, #6 ; 0x6
33f80030 <_not_used>:
33f80030: 33f802c0 mvnccs r0, #12 ; 0xc
33f80034 <_irq>:
33f80034: 33f80320 mvnccs r0, #-2147483648 ; 0x80000000
33f80038 <_fiq>:
33f80038: 33f80380 mvnccs r0, #2 ; 0x2
33f8003c: deadbeef cdple 14, 10, cr11, cr13, cr15, {7} // 接下來的代碼，都要16字節對齊，不足之處，用0xdeadbeef填充
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三、保存變量的數據區,保存一些全局變量,用於BOOT程序從FLASH拷貝@到RAM,或者其它的使用。
還有一些變量的長度是經過鏈接腳本里獲得,實際上由編譯器算出的
/* ************************************************************************* * * Startup Code (reset vector) * * do important init only if we don't start from memory! * relocate armboot to ram * setup stack * jump to second stage * ************************************************************************* */ _TEXT_BASE: .word TEXT_BASE // 由於linux開始地址是0x30000000,我這裏是64M SDRAM,因此@TEXT_BASE = 0x33F80000 ,/*uboot映像在SDRAM中的重定位地址*/ .globl _armboot_start // _armboot_start: .word _start // 用_start來初始化_armboot_start 至關於C語言 ： *(_armboot_start) = _start /* * These are defined in the board-specific linker script. // 下面這些是定義在開發板目錄連接腳本中的 */
.globl _bss_start _bss_start: .word __bss_start // 關於_bss_start和_bss_end都只是兩個標號，對應着此處的地址,而兩個地址裏面分別存放的值是__bss_start和_end,這兩個的值,__bss_start定義在和開發板相關的u-boot.lds中，_bss_start保存的是__bss_start標號所在的地址 .globl _bss_end //
中斷的堆棧設置 #ifdef CONFIG_USE_IRQ /* IRQ stack memory (calculated at run-time) */ .globl IRQ_STACK_START IRQ_STACK_START: .word 0x0badc0de /* IRQ stack memory (calculated at run-time) */ .globl FIQ_STACK_START FIQ_STACK_START: .word 0x0badc0de #endif
同上，IRQ_STACK_START和FIQ_STACK_START，也是在cpu_init中用到了。
不過此處，是隻有當定義了宏CONFIG_USE_IRQ的時候，纔用到這兩個變量，其含義也很明顯，
只有用到了中斷IRQ，纔會用到中斷的堆棧，纔有中端堆棧的起始地址。
快速中斷FIQ，同理。
二、 設置爲 特權模式（管理模式）
**********************************************************************************************************************************************************************************************************
@復位後執行程序
@真正的初始化從這裏開始了。其實在CPU一上電之後就是跳到這裏執行的
/*
* the actual reset code
*/
reset:
/*
* set the cpu to SVC32 mode
*/
mrs r0,cpsr // MRS指令用於將 程序狀態寄存器（CPSR） 的內容傳送到通用寄存器中
bic r0,r0,#0x1f // BIC{條件}{S} 目的寄存器，操做數1，操做數2 BIC指令用於清除操做數1的某些位，並把結果放置到目的寄存器中。操做數1應是一個寄存器
// = and r0 ,r0 ,#0xffffffE0 也就是把 r0 後5 位 清0 [4:0] ，那麼就到了 用戶模式
orr r0,r0,#0xd3 // 禁止IRQ,FIQ中斷，並將處理器置於管理模式 （第 67 位置 1 ），至於 後五位 應該仍然爲 0 把，應爲是按位 或 運算啊 (好像理解也不對啊)
msr cpsr,r0 // 禁止IRQ,FIQ中斷，並將處理器置於管理模式
執行結果：
**********************************************************************************************************************************************************************************************************
@關閉看門狗定時器的自動復位功能並屏蔽全部中斷，上電後看門狗爲開，中斷爲關
/* turn off the watchdog */
#if defined(CONFIG_S3C2400)
# define pWTCON 0x15300000
# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
#elif defined(CONFIG_S3C2410) // @關閉看門狗定時器的自動復位功能並屏蔽全部中斷，上電後看門狗爲開，中斷爲關
# define pWTCON 0x53000000 // pWTCON定義爲看門狗控制寄存器的地址（s3c2410和s3c2440相同）
# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */ INTMSK定義爲主中斷屏蔽寄存器的地址（s3c2410和s3c2440相同）
# define INTSUBMSK 0x4A00001C @INTSUBMSK定義爲副中斷屏蔽寄存器的地址（s3c2410和s3c2440相同）
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */ @CLKDIVN定義爲時鐘分頻控制寄存器的地址（s3c2410和s3c2440相同）
#endif @至此寄存器地址設置完畢
#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410)
ldr r0, =pWTCON
mov r1, #0x0
str r1, [r0]
// r1寄存器的值，傳送到地址值爲r0的（存儲器）內存中, 也就是C語言 *r0 = r1
對於S3C2440和S3C2410的WTCON寄存器的[0]控制容許或禁止看門狗定時器的復位輸出功能，設置爲「0」禁止復位功能。
********************************************************************************************************************************************************************************************************
關閉中斷
/*
* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
*/
mov r1, #0xffffffff
ldr r0, =INTMSK
str r1, [r0] // 將INTMSK寄存器設置爲0xffffffff,即，將全部的中端都mask了。
# if defined(CONFIG_S3C2410)
ldr r1, =0x3ff
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0] 此處是將2410的INTSUBMSK設置爲0x3ff。
# endif
@對於S3C2410的INTMSK寄存器的32位和INTSUBMSK寄存器的低11位每一位對應一箇中斷，相應位置「1」爲不響應相應的中斷。對於S3C2440的INTSUBMSK有15位可用，因此應該爲0x7fff了。
/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
/* default FCLK is 120 MHz ! */
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #3
str r1, [r0]
@時鐘分頻設置，FCLK爲核心提供時鐘，HCLK爲AHB（ARM920T,內存@控制器，中斷控制器，LCD控制器，DMA和主USB模塊）提供時鐘，@PCLK爲APB（看門狗、IIS、I2C、PWM、MMC、ADC、UART、GPIO、@RTC、SPI）提供時鐘。分頻數通常選擇1：4：8，因此HDIVN=2,PDIVN=1，@CLKDIVN=5，這裏僅僅是配置了分頻寄存器，關於MPLLCON的配置肯@定寫在lowlevel_init.S中了
@概括出CLKDIVN的值跟分頻的關係：
@0x0 = 1:1:1 , 0x1 = 1:1:2 , 0x2 = 1:2:2 , 0x3 = 1:2:4, 0x4 = 1:4:4, 0x5 = 1:4:8, 0x6 = 1:3:3,
0x7 = 1:3:6
@S3C2440的輸出時鐘計算式爲:Mpll=(2*m*Fin)/(p*2^s)
S3C2410的輸出時鐘計算式爲:Mpll=(m*Fin)/(p*2^s)
m=M(the value for divider M)+8;p=P(the value for divider P)+2
M,P,S的選擇根據datasheet中PLL VALUE SELECTION TABLE表格進行，
個人開發板晶振爲16.9344M，因此輸出頻率選爲：399.65M的話M=0x6e,P=3,S=1
@s3c2440增長了攝像頭,其FCLK、HCLK、PCLK的分頻數還受到CAMDIVN[9]（默認爲0）,CAMDIVN[8]（默認爲0）的影響
#endif /* CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 */
*************************************************************************************************************************************************************************************************************
@選擇是否初始化CPU/* * we do sys-critical inits only at reboot, * not when booting from ram! */ #ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT bl cpu_init_crit 執行CPU初始化，BL完成跳轉的同時會把後面緊跟的一條指令地址保存到鏈接寄存器LR（R14）中。以使子程序執行完後正常返回。 #endif
@調試階段的代碼是直接在RAM中運行的，而最後須要把這些代碼 @固化到Flash中，所以U-Boot須要本身從Flash轉移到
@RAM中運行，這也是重定向的目的所在。
@經過adr指令獲得當前代碼的地址信息：若是U-boot是從RAM @開始運行，則從adr,r0,_start獲得的地址信息爲
@r0=_start=_TEXT_BASE=TEXT_BASE=0x33F80000; @若是U-boot從Flash開始運行，即從處理器對應的地址運行，
@則r0=0x0000,這時將會執行copy_loop標識的那段代碼了。
@ _TEXT_BASE 定義在board/smdk2410/config.mk中
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT relocate: /* relocate U-Boot to RAM */ adr r0, _start /* r0 <- current position of code */ ldr r1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */ cmp r0, r1 /* don't reloc during debug */ beq stack_setup ldr r2, _armboot_start ldr r3, _bss_start sub r2, r3, r2 /* r2 <- size of armboot */ add r2, r0, r2 /* r2 <- source end address */ copy_loop: ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */ stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */ cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */ ble copy_loop #endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */ /* Set up the stack */ 初始化堆棧 stack_setup: ldr r0, _TEXT_BASE /* upper 128 KiB: relocated uboot */ sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area */ sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo */ #ifdef CONFIG_USE_IRQ sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ) #endif sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */ clear_bss: ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment */ ldr r1, _bss_end /* stop here */ mov r2, #0x00000000 /* clear */ clbss_l:str r2, [r0] /* clear loop... */ add r0, r0, #4 cmp r0, r1 ble clbss_l #if 0 /* try doing this stuff after the relocation */ ldr r0, =pWTCON mov r1, #0x0 str r1, [r0] /* * mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default */ mov r1, #0xffffffff ldr r0, =INTMR str r1, [r0] /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */ /* default FCLK is 120 MHz ! */ ldr r0, =CLKDIVN mov r1, #3 str r1, [r0] /* END stuff after relocation */ #endif ldr pc, _start_armboot _start_armboot: .word start_armboot /* ************************************************************************* * * CPU_init_critical registers * * setup important registers * setup memory timing * ************************************************************************* */ @CPU初始化
************************************************************************************************************************************************************************************
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT cpu_init_crit: /* * flush v4 I/D caches */ mov r0, #0 mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */ mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */ /* * disable MMU stuff and caches */ mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS) bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM) orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 /* * before relocating, we have to setup RAM timing * because memory timing is board-dependend, you will * find a lowlevel_init.S in your board directory. */ mov ip, lr bl lowlevel_init mov lr, ip mov pc, lr #endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */ /* ************************************************************************* * * Interrupt handling * ************************************************************************* */ @ @ IRQ stack frame. @ #define S_FRAME_SIZE 72 #define S_OLD_R0 68 #define S_PSR 64 #define S_PC 60 #define S_LR 56 #define S_SP 52 #define S_IP 48 #define S_FP 44 #define S_R10 40 #define S_R9 36 #define S_R8 32 #define S_R7 28 #define S_R6 24 #define S_R5 20 #define S_R4 16 #define S_R3 12 #define S_R2 8 #define S_R1 4 #define S_R0 0 #define MODE_SVC 0x13 #define I_BIT 0x80 /* * use bad_save_user_regs for abort/prefetch/undef/swi ... * use irq_save_user_regs / irq_restore_user_regs for IRQ/FIQ handling */ .macro bad_save_user_regs sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE stmia sp, {r0 - r12} @ Calling r0-r12 ldr r2, _armboot_start sub r2, r2, #(CONFIG_STACKSIZE+CFG_MALLOC_LEN) sub r2, r2, #(CFG_GBL_DATA_SIZE+8) @ set base 2 words into abort stack ldmia r2, {r2 - r3} @ get pc, cpsr add r0, sp, #S_FRAME_SIZE @ restore sp_SVC add r5, sp, #S_SP mov r1, lr stmia r5, {r0 - r3} @ save sp_SVC, lr_SVC, pc, cpsr mov r0, sp .endm .macro irq_save_user_regs sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE stmia sp, {r0 - r12} @ Calling r0-r12 add r8, sp, #S_PC stmdb r8, {sp, lr}^ @ Calling SP, LR str lr, [r8, #0] @ Save calling PC mrs r6, spsr str r6, [r8, #4] @ Save CPSR str r0, [r8, #8] @ Save OLD_R0 mov r0, sp .endm .macro irq_restore_user_regs ldmia sp, {r0 - lr}^ @ Calling r0 - lr mov r0, r0 ldr lr, [sp, #S_PC] @ Get PC add sp, sp, #S_FRAME_SIZE subs pc, lr, #4 @ return & move spsr_svc into cpsr .endm .macro get_bad_stack ldr r13, _armboot_start @ setup our mode stack sub r13, r13, #(CONFIG_STACKSIZE+CFG_MALLOC_LEN) sub r13, r13, #(CFG_GBL_DATA_SIZE+8) @ reserved a couple spots in abort stack str lr, [r13] @ save caller lr / spsr mrs lr, spsr str lr, [r13, #4] mov r13, #MODE_SVC @ prepare SVC-Mode @ msr spsr_c, r13 msr spsr, r13 mov lr, pc movs pc, lr .endm .macro get_irq_stack @ setup IRQ stack ldr sp, IRQ_STACK_START .endm .macro get_fiq_stack @ setup FIQ stack ldr sp, FIQ_STACK_START .endm /* * exception handlers
@異常向量處理
@每個異常向量處其實只放了一條跳轉指令（由於每一個異常向量只 @有4個字節不能放太多的程序），跳到相應的異常處理程序中。 */ .align 5 undefined_instruction: get_bad_stack bad_save_user_regs bl do_undefined_instruction .align 5 software_interrupt: get_bad_stack bad_save_user_regs bl do_software_interrupt .align 5 prefetch_abort: get_bad_stack bad_save_user_regs bl do_prefetch_abort .align 5 data_abort: get_bad_stack bad_save_user_regs bl do_data_abort .align 5 not_used: get_bad_stack bad_save_user_regs bl do_not_used #ifdef CONFIG_USE_IRQ .align 5 irq: get_irq_stack irq_save_user_regs bl do_irq irq_restore_user_regs .align 5 fiq: get_fiq_stack /* someone ought to write a more effiction fiq_save_user_regs */ irq_save_user_regs bl do_fiq irq_restore_user_regs #else .align 5 irq: get_bad_stack bad_save_user_regs bl do_irq .align 5 fiq: get_bad_stack bad_save_user_regs bl do_fiq #endif
可知start.S的流程爲：異常向量——上電覆位後進入復位異常向量——跳到啓動代碼處——設置處理器進入管理模式——關閉看門狗——關閉中斷——設置時鐘分頻——關閉MMU和CACHE——進入lowlever_init.S——檢查當前代碼所處的位置，若是在FLASH中就將代碼搬移到RAM中
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