1、異常的定義

異常：因為內部或者外部的一些事件，導致處理器停下正在處理的工作，轉而去處理這些發(fā)生的事情。

2、異常的類型

ARM處理器有7種Exception type分別為：Reset、Undefined instructions、Software interrupt、Prefetch Abort、Data Abort、IRQ、FIQ

2、什么是異常向量

當一種異常發(fā)生的時候，ARM處理器會跳轉到對應該異常的固定地址去執(zhí)行異常處理程序，而這個固定的地址，就稱為異常向量。

3、異常向量表

由七個異常向量及其處理函數跳轉關系組成的表為異常向量表。

下面是一個例子：

start.S

.text.global _start_start:b resetldr pc, _undefined_instructionldr pc, _software_interruptldr pc, _prefetch_abortldr pc, _data_abortldr pc, _irqldr pc, _fiq_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 fiqundefined_instruction:nopsoftware_interrupt:nopprefetch_abort:nopdata_abort:nopnot_used:nopirq:nopfiq:nopreset:nop	

OUTPUT_ARCH(arm)ENTRY(_start)SECTIONS{. = 0x50008000;. = ALIGN(4);.text :{start.o(.text)*(.text)}. = ALIGN(4);.data :{*(.data)}. = ALIGN(4);bss_start = .;.bss :{*(.bss)}bss_end = .;}

Makefile

all : start.oarm-linux-ld -Tgboot.lds -o gboot.elf $^arm-linux-objcopy -O binary gboot.elf gboot.bin%.o : %.Sarm-linux-gcc -g -c %.S %.o : %.carm-linux-gcc -g -c %.c .PHONY: cleanclean:rm *.o *.elf *.bin

./mkv210_image led.bin 210.bin

/home/dnw 210.bin 0x50008000

如果不加頭的話，就無法正常工作。原因是210在上電后會運行廠家已經固化在SRAM中的BL0，這個時候，由BL0來調用BL1，BL1運行會產生校驗碼（這個校驗碼就在添加的頭里面）并與BL0里的校驗碼進行比對，確認是否為要運行的BL1。成功后就運行BL1.

Header Info (check sum(user writing)、BL1 size(user writing)).

二、設置SVC模式

此時設置ARM的工作模式為SVC（supervisor），這樣可以使用更多的寄存器，同時擁有很大的操作權限。具體可以參考下圖

通過上圖對ARM的狀態(tài)寄存器的解釋，我們可以得知將CPSR的后五位設置為0b10011就可以使用SVC模式。同時我們還要關閉irq和fiq。

具體實現代碼：

續(xù)上start.S

reset:bl set_svcset_svc:mrs r0, cpsrbic r0, r0, #ox1forr r0, r0, #oxd3msr cpsr, r0

三、關閉看門狗

1、什么是看門狗

有些嵌入式設備要長期工作在無人看管的情況下，這個時候就需要，當發(fā)生死機時，設備可以實現自啟動。而watchdog就可以完成這樣一種功能。watchdog模塊是一硬件設備。其作用就是當系統(tǒng)發(fā)生死機時，幫助系統(tǒng)實現自啟動。

2、看門狗如何工作

看門狗模塊有三部分組成，分別為時鐘產生器，計時器，重啟器。當開啟看門狗時，計時器就開始了計時，系統(tǒng)必須在計時結束前對看門狗重新設置使其重新計時，簡稱喂狗。否則它會認為系統(tǒng)發(fā)生了死機，就重啟系統(tǒng)。

3、為什么要關閉看門狗

一般情況下，bootloader的運行過程中不會發(fā)生死機，所以我們就關閉看門狗。否則我們還要不斷的喂狗，而占用系統(tǒng)時間。

下面是6410中的watchdog的解釋

代碼編寫：

reset:bl set_svcbl disable_watchdogset_svc:mrs r0, cpsrbic r0, r0, #0x1forr r0, r0, #0xd3msr cpsr, r0#define pWTCON 0x7E004000disable_watchdog:ldr r0, =pWTCON	/*mov的操作數最多為8位*/mov r1, #0x0str r1, [r0]

四、關閉中斷

關閉中斷要兩個環(huán)節(jié)：1、CPSR中的I F位 置1，在設置SVC時我們已經做過，所以這里就不做了。2、對中斷屏蔽寄存器進行設置

2440的板子需要設置INTMSK寄存器

210的板子需要設置4組寄存器VICINTENCLEAR

6410的板子需要設置2組寄存器VIC0INTENCLEAR和VIC1INTENCLEAR

下面我們以6410為例子進行介紹：

編碼如下

disable_interrupt:mvn r1, #0x0ldr r0, =0x71200014str r1, [r0]ldr r0, =0x71300014str r1, [r0]

五、關閉MMU和Cache

1、前言

從ARM的存儲體系，我們可以看到，位于金子塔頂端的是處理器的寄存器，后面依次為TCM和輔助存儲器。顯然從金子塔的底部到頂部存儲器的存取速度愈來愈快，價格也越來越高，而數量卻越來越少。

2、什么是Cache

我們都知道處理器的訪問速度是非?？斓?，而內存的速度卻慢的很。這樣當處理器在訪問內存時就出現了問題。而Cache恰恰就用來解決這個問題。從物理結構上來講，Cache位于處理器與內存之間，cache中存儲了處理器經常從內存訪問的數據與指令，也就是cache是內存的部分拷貝。這時處理器往往先訪問cache，如果cache中沒有想要的數據，才去內存查找。而cache的訪問速度要比內存大的多，這樣就提高了整個的運行效率。

cache又分為：I-Cache和D-Cache

3、MMU

談到MMU這個時候就要先說一下虛擬地址：作為一個程序員，大家都知道有邏輯地址和物理地址之分，如果我們不直接和硬件打交道，我們根本不用去管物理地址，只要用邏輯地址就可以了。而MMU就是把邏輯地址轉換為物理地址的協議。

假如我們只使用物理地址就會出現兩個問題要解決：1、地址沖突（兩段程序使用同一物理地址）。2、范圍小

我們使用了MMU就可以把邏輯地址映射到物理地址，再具體的說就是兩段程序使用的是同一邏輯地址，而經過映射后，它們都被映射到不同的物理地址。還有就是地址空間變大了。具體的物理地址的分配不用程序員來管，都要MMU來分配，這樣就可以更好的利用物理空間。

ARM11之間Cache位于MMU前面靠近處理器，也就是說cache使用的是虛擬地址（邏輯地址），而ARM11之后包括ARM11的MMU靠近內存，這個時候使用的是物理地址。

4、為什么要關閉MMU和Cache

MMU和Cache在使用之前要進行配置，在ARM初始化的時候還沒有進行配置，所以這個時候要關閉它們。還有就是避免Bootloader將linux內核下載到D-cache中，而I-cache這個時候可以不管它。

關閉MMU和Cache的步驟：

1、使I-cache和D-cache失效

2、關閉I-Cache和D-Cache，關閉MMU

下面是cp15的寄存器解釋：

代碼如下：

disable_mmu:

mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0

mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0

bic r0, r0, #0x00000007

mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0

2440、6410和210的cp15是一樣的。所以這里的代碼也是一樣的。

整個核心初始化的代碼為：

.text.global _start_start:b resetldr pc, _undefined_instructionldr pc, _software_interruptldr pc, _prefetch_abortldr pc, _data_abortldr pc, _irqldr pc, _fiq_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 fiqundefined_instruction:nopsoftware_interrupt:nopprefetch_abort:nopdata_abort:nopnot_used:nopirq:nopfiq:nopreset:bl set_svcbl disable_watchdogbl disable_interruptbl disable_mmuset_svc:mrs r0, cpsrbic r0, r0, #0x1forr r0, r0, #0xd3msr cpsr, r0mov pc, lr#define pWTCON 0x7E004000disable_watchdog:ldr r0, =pWTCON	/*mov的操作數最多為8位*/mov r1, #0x0str r1, [r0]mov pc, lrdisable_interrupt:mvn r1, #0x0ldr r0, =0x71200014str r1, [r0]ldr r0, =0x71300014str r1, [r0]mov pc, lrdisable_mmu:mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0bic r0, r0, #0x00000007mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0mov pc, lr