前一段時間做了arm的一些開發，主要是編寫了arm的啟動軟件和移植了uCOS-II到arm7。我做事情喜歡深入簡出，及從最簡單，最原理的方面先做一個框架，然后在這個框架里面進行補充。我還是一個很喜歡和別人討論的人，希望有人可以給我提出意見和建議。我的這個心得很初級，都是一些基本的東西。現在拿出來和大家分享，希望在我畢業之前能給大家留一些紀念。
由于這些東西發paper實在是沒有價值，但是我感覺可以作為arm開發的入門。由于我的水平和經驗有限，錯誤也是難免的。但是如果不拿出來和大家分享，就算有錯誤我也發現不了，是么？呵呵。我現試試發連載的第一篇，看看有多少價值，如果大家覺得有價值，我會繼續連載的。
前言
這個文檔是我學習ARM編程的總結和心得。閱讀這個文檔的人應當首先閱讀ADS1.2的幫助文檔及相關內容。這個文檔不會對編譯器及連接器做出詳細的說明，在需要的時候會指出具體內容在相關資料的章節。同時閱讀這個文檔的人需要了解ARM指令集和一些ARM匯編的基本內容以及C和C++的相關編程內容。同時還需要了解ARM的流水線結構及一些基本的編程知識。同時為了方便查閱英文文檔，所有的相關術語都使用英文原文。
第一章 STARTUP1 ARM的啟動
一般的嵌入式系統在主程序執行之前都需要執行一些初始化的過程以創造嵌入式程序運行的環境，尤其是一些高級的嵌入式系統，由于核心芯片使用內存映射、內存保護等機制以及編程使用高級語言C,C++甚至JAVA語言，都需要先創建一個適合程序運行的硬件環境，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行前完成，所以一個startup程序或者程序組對于一個嵌入式系統來說是非常重要的。要編寫startup程序，需要對編譯器、鏈接器和匯編器的細節有一定的了解，同時對ARM芯片硬件本身的地址分配以及memory mapping機制也需要有一些了解。
2 ARM 程序的工作過程
首先由各種source file經過編譯產生object文件，然后object文件經過鏈接生成Image文件，然后通過ICE的方法，根據描述文件的指定下載到目標板上的固態存儲器指定地址當中，比如flash，EEPROM, ROM等等。在程序執行之前，根據某些描述文件，將需要讀寫數據的部分讀出放入動態存儲器比如RAM當中，然后程序從ROM開始執行。或者有時為了提高程序的運行速度，也可以將所有的程序(有一些root的部分除外，以后會提及)通過一個描述文件放入指定的RAM當中，然后程序從RAM開始執行，但是這樣會耗費大量的動態存儲器，所以大部分程序會取折中的方法，將需要快速運行的部分和要讀寫的部分放入RAM中(一般讀固態存儲器的過程和動態存儲器的過程是一樣的，但是寫就不同了，所以讀寫的部分一定要放到RAM中)，而只讀的部分和對速度要求不是那么高的部分放入固態存儲器。同時ARM結構的異常向量表規定放在地址為0x00000000開始的地址空間上，而一般的CPU為了提高異常相應速度，會將這個向量段remap到其他的RAM當中，所以在描述文件當中必須精確指定異常向量跳轉程序的地址到remap的地方。在application程序執行前，還需要由一些文件描述application程序執行的環境。比如系統工作時鐘，總線頻率。現在一般嵌入式編程語言為C,C++等。如果在使用它們的時候使用的runtime-library，那么在程序執行前還需要為這些庫函數初始化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置stack。這樣，描述鏈接地址的文件，以及在application運行前所有的初始化程序就是startup程序組。
3 STARTUP分類
這樣，將startup程序所完成的功能分類。一類是鏈接地址描述，一類是各種初始化的程序。根據不同的應用，描述文件和初始化程序的內容以及結構和復雜程度都會不同。但是基本上，它們都必須實現以下功能。
3.1 描述文件實現功能
描述文件可以是鏈接命令行上簡單的幾個字符，也可以是一個非常復雜的文件，但是它必須完成如下功能：
; 指定程序下載的地址
; 指定程序執行的地址
3.2 初始化程序實現的功能
初始化程序根據不同的應用，其結構和復雜度也不同，但是它必須完成如下基本功能：
; 異常向量初始化
; 內存環境初始化
; 其他硬件環境初始化
4 描述文件
要編寫描述文件,必須知道ARM Image文件的組成及ARM Image文件執行的機理。
4.1 ARM Image的結構
一個ARM Image structure由linker在以下幾個方面定義：
? 組成它的regions 和 output sections
? 當Image 下載的時候這些regions 和 sections 在內存中的位置
? 當Image 執行時這些regions和sections在內存中的位置
4.1.1 ARM Image的組成
一個ARM Image被保存在可執行文件當中,它的層次結構可以包括Image,regions,output sections和input sections。
? 一個Image由一個或多個regions組成,每個region包括一個或多個output sections
? 每個output section由一個或多個input sections組成
? Input sections是一個object file中的code和data信息。
Image的結構如下圖：
1 附圖:
NOTE Input section,output section和region的定義見ADS_LinkerGuide 3-3頁。
同時Input section 有幾種屬性,分別為readonly,read-write,zero-initialized。分別稱為RO,RW和ZI。屬性來源于AREA后的attr屬性。
比如CODE是RO,DATA是RW,NOINT默認為ZI,即用0值初始化,但是可以選擇不進行0值初始化。ZI屬性僅僅來源于SPACE, DCB, DCD, DCDU, DCQ, DCQU, DCW, 或者DCWU。由以上定義,ZI屬性的包含于RW屬性,它是有初始值的RW數據。又例如在C語言中,代碼為RO,靜態變量和全局變量是RW,ZI的。
4.1.2 Image 的Load view 和 execution view
在下載的時候Image regions被放置在memory map當中,而在執行Image前,或許你需要將一些regions放置在它們執行時的地址上,并建立起ZI regions。例如,你初始化的RW數據需要從它在下載時的在ROM中的地址處移動到執行時RAM的地址處，附圖:
NOTE Load view 和execution view的詳細定義見ADS_LinkerGuide 3-4。
以上的描述包括二個內容,一是要指定各個section在load view和execution view時的地址即memory map,二是要在執行前根據這些地址進行section的初始化。
我剛開始學單片機，希望多與大家交流
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