ARM7启动过程

                  ARM7启动过程

启动程序一般流程如下：

　　（1） 设置入口指针

　　（2） 设置中断向量
　
　　ARM7要求中断向量必须设置从0地址开始，连续8*4字节的空间，分别是复位、未定义指令错误、软件中断、预取指令中断、数据存取错误、IRQ、FIQ和一个保留的中断向量

　　（如果ROM位于0地址，向量表包含一系列指令跳转到中断服务程序，否则向量必须被动态初始化。可以在启动程序中添加一段代码，使其在运行时将向量表拷贝到0地址开始的存储空间）

　　对于各未用的中断，用一个只包含返回指令的哑函数，以防止错误引起系统的混乱。

　　（3） 初始化堆栈和寄存器

　　取决于使用了哪些中断，一般系统需要处理哪些错误类型。一般来说管理者堆栈必须设置，如果使用了IRQ中断，则IRQ堆栈必须设置。

　　如果系统使用了DRAM或者其他的外设，则需要设置相关的寄存器，以确定其刷新频率，数据总线宽度等信息

　　（4） 初始化存储器系统

　　有些芯片可通过寄存器编程初始化存储器系统，而对于复杂系统通常集成了MMU来管理内存

　　（5） 如果有必要改变处理器模式、状态

　　如果系统应用程序是运行在用户模式下，可在此处将系统改为用户模式并初始化用户的堆栈指针。

　　（6） 初始化C语言所需要的存储器空间

　　为正确运行应用程序，在初始化期间应将系统需要读写的数据和变量从ROM拷贝到RAM里；一些要求快速响应的程序，如中断处理程序，也需要在RAM中运行； 如果使用FLASH，对FALSH的檫除和写入也一定要在RAM里运行。ARM公司软件开发工具包中的链接器提供了分布装载的功能，可以实现这一目的。

　　（7） 呼叫C语言

　　ARM有两种指令集：16位的Thumb指令集和32位的指令集。使用16位的存储器可以降低成本，在这种情况下，Thumb指令集的整体执行速度要比ARM32位指令集体，而且提高了代码密度，所以一般用Thumb 编译器将C语言 程序编译成16位代码。

　　处理器在一开始总是处于ARM状态，可使用BX指令转换到Thumb状态呼唤C语言程序，要注意的是用C语言编写的嵌入式程序时，要避免使用不能被固化到ROM的库函数。

　　技术难点分析

　　（1） MMU的使用

　　MMU 是存储器管理单元的缩写，是用来管理虚拟内存系统的器件。MMU通常是CPU的一部分，本身有少量的存储空间存放从虚拟地址到物理地址的匹配表。此表称作TLB（转换旁置缓冲区）。所有数据请求都送往MMU，由MMU决定数据只在RAM中还是在大容量的存储器设备内。如果数据不在存储空间内，MMU将产生页面错误中断

　　MMU的两个主要功能是：

　　将虚拟地址转换为物理地址

　　控制存储器存取允许。MMU关掉时，虚地址直接输出到物理地址总线。

　　在实践中，使用MMU解决了以下几个问题：

　　a． 使用DRAM作为大容量存储器时，如果DRAM行列是非平方的，会导致该DRAM的物理地址不连续，这将给程序的编写调试造成极大的不方便，而适当的配置MMU可将其转换成虚拟地址连续的空间

　　b． ARM内核的中断向量表放在0地址，对于ROM在0地址的情况，无法调用中断服务程序，所以在调试阶段有必要将可读写的存储器空间映射到0地址。

　　c． 系统的某些地址是不允许被访问的，否则会产生不可预料的后果，为避免这类错误，可以通过MMU匹配表的设置将这些地址设为用户不可以存取类型；

　　d． 启动程序中生成的匹配表中包含地址映射，存储页面大小（1M、64K 或者4K）以及是否允许存取等信息。