神马文学网ARM Boot Loader 简介（一）
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 17:50:07
ARM Boot Loader简介（一）
1 Boot Loader概述
简单地说，在操作系统内核运行之前，通过一小程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图等，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核配置好相应的环境，也可以下载文件到系统板上的SDRAM，对Flash进行擦除与编程，这个小程序一般称为Boot Loader。可以说，一个功能完善的Boot Loader已经相当于一个微型的操作系统了。
Boot Loader作为系统复位或上电后首先运行的代码，一般应写入Flash存储器并从起始物理地址0x0开始。Boot Loader是非常依赖于硬件而实现的，而且根据实现的功能不同，其复杂程度也各不相同。一个简单的Boot Loader可以只完成USB口的初始化，而功能完善的Boot Loader可以支持比较复杂的命令集，对系统的软硬件资源进行合理的配置与管理。因此，建立一个通用的Boot Loader几乎是不可能的。
尽管Boot Loader的功能各不相同，我们仍然可以对Boot Loader归纳出一些通用的概念来，以指导用户对特定要求的Boot Loader设计与实现。Boot Loader一般应包括系统初始化过程，然后用户根据其系统的自身需求，具体设计。
系统初始化代码直接对ARM微处理器内核及硬件控制器编程，多采用汇编语言编程，初始化代码一般应包括如下典型任务：
1. 定义程序入口点；
2. 设置异常和中断向量表；
3. 初始化存储设备；
4. 初始化堆栈指针寄存器；
5. 初始化用户执行环境；
6. 呼叫主应用程序。
1.1 定义程序入口
初始化代码必须定义整个程序的入口点。通过伪指令Entry指定编译器保留该段代码，同时配合链接器的设置，确定整个程序的入口点。
1.2 设置异常和中断向量表
异常和中断处理是嵌入式系统的重要核心部分。它们负责处理错误、中断和其它由外部系统触发的事件。
ARM要求异常向量表必须放置在从0地址开始，连续32（8X4）字节的空间内，各异常的位置如表1所示。
每当一个异常发生以后，系统执行完当前指令后，ARM微处理器会执行以下几步操作：
(1） 把cpsr保存到相应异常模式下的spsr；
(2） 把pc保存到相应异常模式下的lr；
(3） 设置cpsr为相应的异常模式（异常及其对应的模式见图1）；
(4） 设置pc为相应异常处理程序的入口地址。
因为每个异常只占据向量表中1个字的存储空间，只能放置一条ARM指令，所以该指令必须使程序跳转到存储器存储异常处理程序的地方，再执行异常处理程序。
执行完异常处理程序，要从异常中断处理程序中返回。
从异常中断处理程序中返回包括下面两个基本操作：
(1） 恢复被屏蔽的程序的处理器状态
(2） 返回到发生异常中断的指令的下一条指令处继续执行。
当异常发生时，程序计数器PC所指的位置对于各种不同的异常是不同的，同样，返回地址对于各种不同的异常中断也是不同的。例外的是，复位异常中断处理程序不需要返回，因为整个应用系统是从复位异常中断处理程序开始执行的。
总的来说，异常处理过程为：当异常发生时，系统执行完当前指令后，将跳转到相应的异常处理程序处执行。当异常处理程序执行完成后，程序返回到发生异常的指令的下一条指令处执行。在进入异常处理程序时，要保存被中断的程序的执行现场。从异常处理程序退出时，要恢复被中断的程序的执行现场。
IRQ和FIQ异常是用来处理外围设备中断的，不同的ARM芯片生产商，生产的芯片会有所不同。
1 Boot Loader概述
简单地说，在操作系统内核运行之前，通过一小程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图等，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核配置好相应的环境，也可以下载文件到系统板上的SDRAM，对Flash进行擦除与编程，这个小程序一般称为Boot Loader。可以说，一个功能完善的Boot Loader已经相当于一个微型的操作系统了。
Boot Loader作为系统复位或上电后首先运行的代码，一般应写入Flash存储器并从起始物理地址0x0开始。Boot Loader是非常依赖于硬件而实现的，而且根据实现的功能不同，其复杂程度也各不相同。一个简单的Boot Loader可以只完成USB口的初始化，而功能完善的Boot Loader可以支持比较复杂的命令集，对系统的软硬件资源进行合理的配置与管理。因此，建立一个通用的Boot Loader几乎是不可能的。
尽管Boot Loader的功能各不相同，我们仍然可以对Boot Loader归纳出一些通用的概念来，以指导用户对特定要求的Boot Loader设计与实现。Boot Loader一般应包括系统初始化过程，然后用户根据其系统的自身需求，具体设计。
系统初始化代码直接对ARM微处理器内核及硬件控制器编程，多采用汇编语言编程，初始化代码一般应包括如下典型任务：
1. 定义程序入口点；
2. 设置异常和中断向量表；
3. 初始化存储设备；
4. 初始化堆栈指针寄存器；
5. 初始化用户执行环境；
6. 呼叫主应用程序。
1.1 定义程序入口
初始化代码必须定义整个程序的入口点。通过伪指令Entry指定编译器保留该段代码，同时配合链接器的设置，确定整个程序的入口点。
1.2 设置异常和中断向量表
异常和中断处理是嵌入式系统的重要核心部分。它们负责处理错误、中断和其它由外部系统触发的事件。
ARM要求异常向量表必须放置在从0地址开始，连续32（8X4）字节的空间内，各异常的位置如表1所示。
每当一个异常发生以后，系统执行完当前指令后，ARM微处理器会执行以下几步操作：
(1） 把cpsr保存到相应异常模式下的spsr；
(2） 把pc保存到相应异常模式下的lr；
(3） 设置cpsr为相应的异常模式（异常及其对应的模式见图1）；
(4） 设置pc为相应异常处理程序的入口地址。
因为每个异常只占据向量表中1个字的存储空间，只能放置一条ARM指令，所以该指令必须使程序跳转到存储器存储异常处理程序的地方，再执行异常处理程序。
执行完异常处理程序，要从异常中断处理程序中返回。
从异常中断处理程序中返回包括下面两个基本操作：
(1） 恢复被屏蔽的程序的处理器状态
(2） 返回到发生异常中断的指令的下一条指令处继续执行。
当异常发生时，程序计数器PC所指的位置对于各种不同的异常是不同的，同样，返回地址对于各种不同的异常中断也是不同的。例外的是，复位异常中断处理程序不需要返回，因为整个应用系统是从复位异常中断处理程序开始执行的。
总的来说，异常处理过程为：当异常发生时，系统执行完当前指令后，将跳转到相应的异常处理程序处执行。当异常处理程序执行完成后，程序返回到发生异常的指令的下一条指令处执行。在进入异常处理程序时，要保存被中断的程序的执行现场。从异常处理程序退出时，要恢复被中断的程序的执行现场。
IRQ和FIQ异常是用来处理外围设备中断的，不同的ARM芯片生产商，生产的芯片会有所不同。
ARM Boot Loader 简介（一）
ARM Boot Loader简介（二）
嵌入式系统 Boot Loader
嵌入式系统 Boot Loader 技术
ARM Boot 示例
ARM 之 boot block
嵌入式系统 Boot Loader 技术内幕
嵌入式系统 Boot Loader 技术内幕
嵌入式系统中的Boot Loader 技术
U-Boot简介||u-boot|
嵌入式系统 Boot Loader 技术内幕 and Linux Process
基于Intel PXA270的Windows CE5.0下Boot Loader实现
嵌入式系统 Boot Loader 技术内幕 转詹荣开 (zhanrk@sohu.com), Linux爱好者
U-Boot简介 - levisophia的专栏 - CSDNBlog
拓扑学简介（一）
中国传统文化简介（一）
中国传统文化简介（一）
kernel 启动过程之一 uImge, zImage，arch/arm/boot/compressed/head.S
ARM是什么?（转）
arm
金刚-经- - -（一）简介
转一文章： mips 与 arm 的区别 ：） - CPU与编译器 - Linux论坛
一、简介
（一）中国历史名人简介大全-西汉