ARM儲存器映射問(wèn)題

ARM7TDMI的存儲器映射可以有0X00000000~0XFFFFFFFF的空間，即4G的映射空間，但所有器件加起來(lái)肯定是填不滿(mǎn)的。一般來(lái)說(shuō)， 0X00000000依次開(kāi)始存放FLASH——0X00000000，SRAM——0X40000000，外部存儲器 0X80000000，VPB（低速外設地址，如GPIO，UART）——0XE0000000，AHB（高速外設：向量中斷控制器，外部存儲器控制器） ——從0XFFFFFFFF回頭。他們都是從固定位置開(kāi)始編址的，而占用空間又不大，如AHB只占2MB，所以從中間有很大部分是空白區域，用戶(hù)若使用這些空白區域，或者定義野指針，就可能出現取指令中止或者取數據中止。

由于系統在上電復位時(shí)要從0X00000000 開(kāi)始運行，而第一要運行的就是廠(chǎng)家固化在片子里的Bootloader，這是判斷運行哪個(gè)存儲器上的程序，檢查用戶(hù)代碼是否有效，判斷芯片是否加密，芯片是否IAP（在應用編程），芯片是否ISP（在系統編程），所以這個(gè)Bootloader要首先執行。而芯片中的Bootloader不能放在FLASH的頭部，因為那要存放用戶(hù)的異常向量表的，以便在運行、中斷時(shí)跳到這來(lái)找入口，所以Bootloader只能放在FLSAH尾部才能好找到，呵呵。而ARM7的各芯片的FLASH大小又不一致，廠(chǎng)家為了Bootlader在芯片中的位置固定，就在編址的2G靠前編址的位置虛擬劃分一個(gè)區域作為Bootloader區域，這就是重映射，這樣訪(fǎng)問(wèn)<2G即<0X80000000的位置時(shí)，就可以訪(fǎng)問(wèn)到在FLASH尾部的Bootloader區域了。

Bootloader運行完就是要運行用戶(hù)自己寫(xiě)的啟動(dòng)代碼了，而啟動(dòng)代碼中最重要的就是異常向量表，這個(gè)表是放在FLASH的頭部首先執行的，而異常向量表中要處理多方面的事情，包括復位、未定義指令、軟中斷、預取指中止、數據中止、IRQ（中斷) ,FIQ (快速中斷），而這個(gè)異常向量表是總表，還包括許多分散的異常向量表，比如在外部存儲器，SRAM中固化的，不可能都由用戶(hù)直接定義，所以還是需要重映射把那些異常向量表的地址映到總表中。

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為存儲器分配地址的過(guò)程稱(chēng)為存儲器映射，那么什么叫存儲器重映射呢？為了增加系統的靈活性，系統中有部分地址可以同時(shí)出現在不同的地址上，這就叫做存儲器重映射。重映射主要包括引導塊“Boot Block”重映射和異常向量表的重映射。

1.引導塊“Boot Block”及其重映射

Boot Block是芯片設計廠(chǎng)商在LPC2000系列ARM內部固化的一段代碼，用戶(hù)無(wú)法對其進(jìn)行修改或者刪除。這段代碼在復位時(shí)被首先運行，主要用來(lái)判斷運行哪個(gè)存儲器上面的程序，檢查用戶(hù)代碼是否有效，判斷芯片是否被加密，系統的在應用編程（IAP）以及在系統編程功能（ISP）等。

Boot Block存在于內部Flash，LPC2200系列大小為8kb，它占用了用戶(hù)的Flash空間，但也有其他的LPC系列不占用FLash空間的，而部分沒(méi)有內部Flash空間的ARM處理器仍然存在Boot Block。

重映射的原因：

Boot Block中有些程序可被用戶(hù)調用，如擦寫(xiě)片內Flash的IAP代碼。為了增加用戶(hù)代碼的可移植性，所以最好把Boot Block的代碼固定的某個(gè)地址上。但由于各芯片的片內Flash大小不盡相同，如果把Boot Block的地址安排在內部Flash結束的位置上，那就無(wú)法固定Boot Block的地址。

為了解決上面的問(wèn)題，于是芯片廠(chǎng)家將Boot Block的地址重映射到片內存儲器空間的最高端，即接近2Gb的地方，這樣無(wú)論片內存儲器的大小如何，都不會(huì )影響B(tài)oot Block的地址。因此當Boot Block中包含可被用戶(hù)調用的IAP操作的代碼時(shí)，不用修改IAP的操作地址就可以在不同的LPC系列的ARM上運行了。

2.異常向量表及其重映射

ARM內核在發(fā)生異常后，會(huì )使程序跳轉到位于0x0000~0x001C的異常向量表處，再經(jīng)過(guò)向量跳轉到異常服務(wù)程序。但ARM單條指令的尋址范圍有限，無(wú)法用一條指令實(shí)現4G范圍的跳轉，所以應在其后面的0x0020~0x003F地址上放置跳轉目標，這樣就可以實(shí)現4G范圍內的任意跳轉，因此一個(gè)異常向量表實(shí)際上占用了16個(gè)字的存儲單元。以下為一張中斷向量表：
LDR PC, ResetAddr
LDR PC, UndefinedAddr
LDR PC, SWI_Addr
LDR PC, PrefetchAddr
LDR PC, DataAbortAddr
DCD 0xb9205f80
LDR PC, [PC, #-0xff0]
LDR PC, FIQ_Addr

ResetAddr DCD ResetInit
UndefinedAddrDCD Undefined
SWI_Addr DCD SoftwareInterrupt
PrefetchAddrDCD PrefetchAbort
DataAbortAddrDCD DataAbort
Nouse DCD 0
IRQ_AddrDCD 0
FIQ_Addr DCD FIQ_Handler

重映射的原因：

由于A(yíng)RM處理器的存儲器結構比較復雜，可能同時(shí)存在片內存儲器和片外存儲器等，他們在存儲器映射上的起始地址都不一樣，因此ARM內核要訪(fǎng)問(wèn)的中斷向量表可能不在0x0000~0x003F地址上，因此采用了存儲器重映射來(lái)實(shí)現將存在于不同地方的中斷向量表都映射到0x0000~0x003F地址上。

注意：Boot Block也存在中斷向量表，而且復位后這段代碼首先映射到 0x0000~0x003F地址上，也就是說(shuō)復位后首先運行的是Boot Block程序。各個(gè)存儲區域的中斷向量表也不盡相同。