MINI2440 QEMU 的 eCos 启动分析

文章由LinuxBoy分享于2019-04-01 04:04:15热评（308）

MINI2440 QEMU 的 eCos 启动分析

1.总览一下eCos的启动方式

eCos目前默认的启动方式有三种，RAM，ROM，ROMRAM。

RAM启动的意思就是直接在RAM中运行，这种方式一般用于调试，不做必要的硬件初始化。

ROM启动方式的意思是在ROM中直接运行，当然一定要支持XIP的NORFLASH才可以。

ROMRAM的启动方式的意思是，ROM中开始运行然后把所有的代码复制到RAM中继续运行。

2.Mini2440 QEMU的启动方式的选择

MINI2440中目前还没有实现NOR和NAND Flash，(虽然NAND的代码加了，但是里面注名工作不是很正常，我姑且认为不能用吧)

所以，我们必须在RAM中运行eCos，并且还要完成硬件的初始化任务，这也就有了接下来的一大串的问题。

3.MINI2440 QEMU的启动方式分析

我加点注视来解释下面的ROMRAM启动代码：

// Create MMU tables

RAW_LED_MACRO 3

bl hal_mmu_init

上面的语句会创建MMU页表，会把0x30000000映射到0地址，0地址映射到0x80000000

RAW_LED_MACRO 4

// Enable MMU

ldr r2,=10f

#ifdef CYG_HAL_STARTUP_ROMRAM

ldr r1,=__exception_handlers

ldr r9,=0x80000000

sub r1,r2,r1

add r2,r9,r1 // r9 has ROM offset

这里比较重要，首先我们必须知道我们目前还运行在ROM中，经过这两条语句，我们可以确定r2里面存放的是10这个标号相对于

0x80000000的地址。

#endif

ldr r1,=MMU_Control_Init|MMU_Control_M

mcr MMU_CP,0,r1,MMU_Control,c0

mov pc,r2 /* Change address spaces */

在这里我们看到，MMU被映射后我们把NOR的地址从0映射到了0x80000000,所以我们跳到R2时，就是MMU映射以后在NOR中

的运行效果。

nop

10:

RAW_LED_MACRO 5

#ifdef CYG_HAL_STARTUP_ROMRAM

mov r0,r9 // Relocate FLASH/ROM to RAM

ldr r1,=__exception_handlers // ram base & length

ldr r2,=__rom_data_end

20: ldr r3,[r0],#4

str r3,[r1],#4

cmp r1,r2

bne 20b

ldr r0,=30f

mov pc,r0

这部分代码就比较简单，把ROM中的代码复制到RAM中，然后跳过去。

nop

30:

#endif

4. vector的问题

现在来看我们的QEMU的启动，ecos的一个特点是运行位置只是相对于启动位置，所以无论怎样我们的代码第一条是可以在RAM中跑的。

所以我们让ROMRAM代码直接跑在RAM中可以做硬件的初始化。

接下来的一个问题是，如何保证中断向量工作正常，我们再看两段ARM平台初始化的代码吧，（虽然比较枯燥）

这部分叫fix_vectors

.section ".fixed_vectors"

// Interrupt/exception VSR pointers

.globl hal_vsr_table

hal_vsr_table:

.rept 8

.long 0

.endr

.globl hal_dram_size

hal_dram_size:

.long 0

// what, if anything, hal_dram_type means is up to the platform

.globl hal_dram_type

hal_dram_type:

.long 0

这部分是vectors复制

// Reset software interrupt pointer

ldr r0,=CYGHWR_HAL_VECTOR_TABLE_BASE // move vectors

ldr r1,.__exception_handlers

#if defined(CYG_HAL_STARTUP_RAM) && /

!defined(CYGDBG_HAL_DEBUG_GDB_INCLUDE_STUBS)

cmp r7,#CPSR_SUPERVISOR_MODE

beq 10f

#endif

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_SWI_VECTOR_ADDR] // software interrupt

str r2,[r0,#HAL_ARM_SWI_VECTOR_ADDR]

10:

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_IRQ_VECTOR] // IRQ

str r2,[r0,#HAL_ARM_IRQ_VECTOR]

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_IRQ_VECTOR_ADDR]

str r2,[r0,#HAL_ARM_IRQ_VECTOR_ADDR]

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_FIQ_VECTOR] // FIQ

str r2,[r0,#HAL_ARM_FIQ_VECTOR]

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_FIQ_VECTOR_ADDR]

str r2,[r0,#HAL_ARM_FIQ_VECTOR_ADDR]

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_PREFETCH_VECTOR] // abort (prefetch)

str r2,[r0,#HAL_ARM_PREFETCH_VECTOR]

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_PREFETCH_VECTOR_ADDR]

str r2,[r0,#HAL_ARM_PREFETCH_VECTOR_ADDR]

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_ABORT_VECTOR] // abort (data)

str r2,[r0,#HAL_ARM_ABORT_VECTOR]

ldr r2,[r1,#HAL_ARM_ABORT_VECTOR_ADDR]

str r2,[r0,#HAL_ARM_ABORT_VECTOR_ADDR]

这个是link文件

#include <cyg/infra/cyg_type.inc>

MEMORY

{

ram : ORIGIN = 0, LENGTH = 0x8000000

sram : ORIGIN = 0x40000000, LENGTH = 0x1000

}

SECTIONS

{

SECTIONS_BEGIN

SECTION_fixed_vectors (ram, 0x20, LMA_EQ_VMA)

SECTION_rom_vectors (ram, 0x8000, LMA_EQ_VMA)

SECTION_RELOCS (ram, ALIGN (0x1), LMA_EQ_VMA)

SECTION_text (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

SECTION_fini (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

SECTION_rodata (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

SECTION_rodata1 (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

SECTION_got (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

SECTION_fixup (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

SECTION_gcc_except_table (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

SECTION_data (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

SECTION_bss (ram, ALIGN (0x4), LMA_EQ_VMA)

CYG_LABEL_DEFN(__heap1) = ALIGN (0x8);

SECTIONS_END

}

看到了吧，在我们的RAM中留了一块空地叫fix_vector，我们在启动的时候可以把vector复制过去，然后mmu_init以后

这部分刚好满足ARM920T的中断向量地址。庆幸吧，没修改这里就能用了。

5.代码复制的问题

最后一个问题是，既然我们本来就在RAM中，我们就不用在做代码复制和NOR重新映射了，我们只要定义新的QEMU启动方式就可以旁路掉

这两部分代码了。

最后只要QEMU运行的时候加载elf格式的文件到0x30000000就可以正常的运行代码了。

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