在ARM的ADS下开cache和MMU

今天晚上弄了一下如何在ADS程序中建立一级页表，并开MMU和cache的方法；其实要改的地方只有三个地方：

（1）       建立sdram的虚实映射页表描述符，在这里我的SDRAM的物理地址是0X30000000大小是32M，我想把它映射到0x40000000的位置映射的大小也是32M，也就是建立32个一级映射描述符，我们的页表基地址是0x30004000，所以我们配置页表的内容如下：

; 8.0x30000000映射到0x30000000 得到并写入1级页表

ldr          r0,          =0x30005000  ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

ldr          r1,          =0x30000c0e

add         r2,          r1,   #0x2000000

11                                       ;循环将32M的SDRAM全部映射到SDRAM上去

       str          r1,          [r0]

       add         r0,          r0, #0x4

       add         r1,          r1,   #0x100000

       teq          r1,          r2

       bne         %b11

（2）       我们既然将sdram映射到0x40000000的虚拟地址上面去了，我们就应该在编译链接我们ADS程序的时候就应该指定我们的连接起始地址，因此我的scat文件应该如下写法：

ESRAM 0x04000000

{

    ESRAM 0x04000000

    {

            boot_gfd_mmu.o (BOOT, +First)

      

    }

 

}

 

SDram 0x40000000

{

    SDram1 0x40000000

    {

           int_gfd.o (INT, +First)

       ; main.o (+First)      

        * (+RO,+RW,+ZI)

    }

}

（3）       既然链接地址改了，我们的堆栈地址也需要改变了，这里的堆栈地址是：

SP_USR          EQU      0x40700000;      ; USR模式下的堆栈首指针

SP_SYS          EQU      0x40701000;      ; SYS模式下的堆栈首指针

SP_SVC          EQU      0x40702000;      ; SVC模式下的堆栈首指针

SP_IRQ          EQU      0x40703000;      ; IRQ模式下的堆栈首指针

SP_FIQ          EQU      0x40704000;      ; FIQ模式下的堆栈首指针

SP_UND          EQU      0x40705000;      ; UND模式下的堆栈首指针

SP_ABT          EQU      0x40706000;      ; ABT模式下的堆栈首指针

下面贴下我的4020的起始代码boot_gfd_mmu.s

;*****************************************************************

;* 本文件中用到的常量定义

;*****************************************************************

 

SP_USR          EQU      0x40700000;0x0400fff0;       ; USR模式下的堆栈首指针

SP_SYS          EQU      0x40701000;0x0400fef0;       ; SYS模式下的堆栈首指针

SP_SVC          EQU      0x40702000;0x0400fdf0;       ; SVC模式下的堆栈首指针

SP_IRQ          EQU      0x40703000;0x0400fcf0;       ; IRQ模式下的堆栈首指针

SP_FIQ          EQU      0x40704000;0x0400fbf0;       ; FIQ模式下的堆栈首指针

SP_UND          EQU      0x40705000;0x0400faf0;       ; UND模式下的堆栈首指针

SP_ABT          EQU      0x40706000;0x0400f9f0;       ; ABT模式下的堆栈首指针

 

PMU_PLTR        EQU      0x10001000       ; PLL的稳定过渡时间

PMU_PMCR        EQU      0x10001004       ; 系统主时钟PLL的控制寄存器

PMU_PUCR        EQU      0x10001008       ; USB时钟PLL的控制寄存器

PMU_PCSR        EQU      0x1000100C       ; 内部模块时钟源供给的控制寄存器

PMU_PDSLOW      EQU      0x10001010       ; SLOW状态下时钟的分频因子

PMU_PMDR        EQU      0x10001014       ; 芯片工作模式寄存器

PMU_RCTR        EQU      0x10001018       ; Reset控制寄存器

PMU_CLRWAKUP    EQU      0x1000101C       ; WakeUp清除寄存器

 

EMI_CSACONF     EQU      0x11000000       ; CSA参数配置寄存器

EMI_CSECONF     EQU      0x11000010       ; CSE参数配置寄存器

EMI_CSFCONF     EQU      0x11000014       ; CSF参数配置寄存器

EMI_SDCONF1     EQU      0x11000018       ; SDRAM时序配置寄存器1

EMI_SDCONF2     EQU      0x1100001C       ; SDRAM时序配置寄存器2, SDRAM初始化用到的配置信息

EMI_REMAPCONF   EQU      0x11000020       ; 片选空间及地址映射REMAP配置寄存器

 

    AREA BOOT, CODE, READONLY                                                    

    ENTRY                                 ; Mark first instruction to execute

     

      EXPORT RST_DO

 

 

RST_DO

 

;*****************************************************************

;* 初始化各种模式下的堆栈首指针

;*****************************************************************   

      

    ldr          sp, =SP_SVC              ;init sp_svc

      

    mov        R4, #0xD2                    ;chmod to irq and init sp_irq

    msr         cpsr_cf, R4  

    ldr          sp, =SP_IRQ

      

    mov        R4, #0XD1                   ;chomod to fiq and init sp_fiq

    msr         cpsr_cf, R4  

    ldr          sp, =SP_FIQ 

      

    mov        R4, #0XD7                   ;chomod to abt and init sp_ABT

    msr         cpsr_cf, R4  

    ldr          sp, =SP_ABT

      

    mov        R4, #0XDB                   ;chomod to undf and init sp_UNDF

    msr         cpsr_cf, R4  

    ldr          sp, =SP_UND      

   

                                ;chomod to abt and init sp_sys

    mov       R4, #0xDF           ;all interrupts disabled     

    msr         cpsr_cxsf, R4       ;SYSTEM mode, @32-bit code mode    

    ldr          sp, =SP_SYS      

   

    mov        R4, #0XD3           ;chmod to svc modle, CPSR IRQ bit  is disable

    msr         cpsr_c, R4

 

 

;****************************************************************

;* 初始化PMU模块, 配置系统时钟

;****************************************************************

 

    ldr    r4,    =PMU_PCSR         ; 打所有模块时钟

    ldr    r5,    =0x0001ffff                

    str    r5,    [ r4 ]

 

    ldr    r4,    =PMU_PLTR         ; 配置PLL稳定过度时间为保守值50us*100M.

    ldr    r5,    =0x13881388

    str    r5,    [ r4 ]

 

    ldr    r4,    =PMU_PMCR         ; 配置系统时钟为40MHz,pv=20,pd=1,tscal=000

    ldr    r5,    =0x400C               

    str    r5,    [ r4 ]

      

    ldr    r4,    =PMU_PMDR         ; 由SLOW模式进入NORMAL模式

    ldr    r5,    =0x00000001               

    str    r5,    [ r4 ]

   

    ldr    r4,    =PMU_PMCR         ; 配置系统时钟为40MHz,pv=20,pd=1,tscal=000

    ldr    r5,    =0xC00C               

    str    r5,    [ r4 ]

   

   

;****************************************************************

;* 初始化EMI

;****************************************************************

      

    ldr    r4,    =EMI_CSACONF      ; CSA片选时序参数配置

    ldr    r5,    =0x08a6a6a1                

    str    r5,    [ r4 ]     

 

    ldr    r4,    =EMI_CSECONF      ; CSE片选时序参数配置,最保守配置

    ldr    r5,    =0x8cfffff1                

    str    r5,    [ r4 ]

 

    ldr    r4,    =EMI_SDCONF1            ; SDRAM参数配置1

    ldr    r5,    =0x1d004177                

    str    r5,    [ r4 ]

 

    ldr    r4,    =EMI_SDCONF2            ; SDRAM参数配置2

    ldr    r5,    =0x80001860                

    str    r5,    [ r4 ]

 

    ldr    r4,    =EMI_REMAPCONF        ; 重映射cse到0地址

    ldr    r5,    =0x0000000b                

    str    r5,    [ r4 ]

 

   

;***************************************************************

;* 打开IRQ中断

;***************************************************************

 

    mrs         R4, cpsr

    bic          R4, R4, #0x80                 ; set bit7 to zero

    msr         cpsr_c, R4

;**************************************************************************************

;* 初始化页表

;**************************************************************************************

; 初始化MMU,Cache以及WB

       mov        r0,          #0                  ; 将r0寄存器置0,用于后续对CP15寄存器赋值

       mcr        p15, 0, r0, c7, c7, 0                    ; 失效I/DCache

;      mcr        p15, 0, r0, c7, c10, 4                   ; 挤干WB清空写缓冲

       mcr        p15, 0, r0, c8, c7, 0                    ; 失效I/D TLBs

       mrc        p15, 0, r0, c1, c0, 0                    ; 加载控制寄存器C1到R0

       bic          r0,          r0,#0x000f            ; 将R0的W(WB)C(Cache)A(Align)M(MMU)位清零

       bic          r0,          r0,#0x1100            ; 将R0的I(ICache)S(System Protection)位清零

       mcr        p15, 0, r0, c1, c0, 0                    ; 将R0写到控制寄存器C1

 

       ldr          r5,         =0x30004000                ; 加载页表基址0x4000到R5,该值不能低于0x4000,因为C2寄存器近31:14位有效,低于该值则1级页表项将从0x0开始,这将和中断向量表以及中断处理函数冲突

       mcr        p15, 0, r5, c2, c0, 0                    ; 将R5写到翻译表CP15协处理器的基址寄存器C2中

 

; 0.0x4000000映射到0x4000000 得到并写入1级页表

       ldr          r0,          =0x30004100                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x4000c0e             ;这里的0x30004100是根据0x4000000在整个4GB的一级页表内的偏移序号

       str          r1,          [r0]             ;0x4000c0e是esram的一级页表描述符，映射1MB

      

       ;ldr         r0,          =0x30004104                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ;ldr         r1,          =0x4100c0e             ;映射

       ;str         r1,          [r0]

 

; 1.0x0（虚地址）映射到0x30000000（实地址） 得到并写入1级页表

 

       ldr          r0,          =0x30004000                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x30000c0e               ;这个是将0x30000000映射到页表的第一项

       str          r1,          [r0]

      

; 2.0x10000000映射到0x10000000 得到并写入1级页表

 

       ldr          r0,          =0x30004400                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x10000c02                ;这个是将4020的寄存器虚实映射起来(0x10000c02表示不cache)

       str          r1,          [r0]

             

; 3.0x11000000映射到0x11000000 得到并写入1级页表

 

       ldr          r0,          =0x30004440                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x11000c02                ;这个是将4020的寄存器虚实映射起来(0x11000c02表示不cache)

       str          r1,          [r0]

      

; 4.0x20000000映射到0x20000000 得到并写入1级页表

 

       ldr          r0,          =0x30004800                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x20000c02                ;这个是映射nor flash（但不cache）

       str          r1,          [r0]

 

; 5.0x24000000映射到0x24000000 得到并写入1级页表

 

       ldr          r0,          =0x30004900                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x24000c02                ;映射CSB（但不cache）

       str          r1,          [r0]

      

; 6.0x28000000映射到0x28000000 得到并写入1级页表

 

       ldr          r0,          =0x30004a00                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x28000c02                ;映射CSC（但不cache）

       str          r1,          [r0] 

 

; 7.0x2c000000映射到0x2c000000 得到并写入1级页表

 

       ldr          r0,          =0x30004b00                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x2c000c02                ;映射CSD（但不cache）

       str          r1,          [r0]

 

       ldr          r0,          =0x30004c00                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ;ldr         r0,          =0x30005000                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x28000c02

       add         r2,          r1,   #0x2000000

12                                                                   ;循环将32M的SDRAM全部映射到SDRAM上去

       str          r1,          [r0]

       add         r0,          r0, #0x4

       add         r1,          r1,   #0x100000

       teq          r1,          r2

       bne         %b12

; 8.0x30000000映射到0x30000000 得到并写入1级页表

      

       ;ldr         r0,          =0x30004c00                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r0,          =0x30005000                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x30000c0e

       add         r2,          r1,   #0x2000000

11                                                                   ;循环将32M的SDRAM全部映射到SDRAM上去

       str          r1,          [r0]

       add         r0,          r0, #0x4

       add         r1,          r1,   #0x100000

       teq          r1,          r2

       bne         %b11

      

; 9.0x34000000映射到0x34000000 得到并写入1级页表

 

       ldr          r0,          =0x30004d00                ; R0寄存器加载1级页表描述符地址,具体配置如下:

       ldr          r1,          =0x34000c0a                ;映射CSF（但不cache）

       str          r1,          [r0]

             

                    

; 开启MMU并跳转到主程序开始执行

       ldr          r0,          =0x0                     ;

       ldr          r1,          =0x400000ff          ; 准备填写Domain域,由于上面用到0域,所以需要给0xFF,最前面的4问题不大

       mcr        p15, 0, r1, c3, c0, 0                    ; 写入Domain域

       ldr          r1,          =0x4005147D        ; 准备填写C1控制寄存器(IFLDPWCM)

;**************************************************************************************

;* 跳转到主函数 main()

;**************************************************************************************

      

              IMPORT __main

    ldr r5,=__main

       mcr        p15, 0, r1, c1, c0, 0                    ; 打开MMU和Cache等

       ;add        pc,          r5,#0                     ; 跳PC到刚才准备的__main的虚地址地址继续执行

       add         pc,          r5,#0x0                 ; 跳PC到刚才准备的__main的虚地址地址继续执行

 

       mov        r0,          r0                  ; 填充流水线

       mov        r0,          r0                  ; 填充流水线

       mov        r0,          r0                  ; 填充流水线

;**************************************************************************************

   

 END