嵌入式系統中引導程序的實(shí)現

在嵌入式系統的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，技術(shù)難點(diǎn)主要在于系統引導程序的編寫(xiě)，為此本文將詳細論述在A(yíng)RM7基礎上開(kāi)發(fā)嵌入式系統時(shí)引導程序的實(shí)現。

引導加載程序是系統加電后運行的第一段軟件代碼。當一個(gè)微處理器最初啟動(dòng)時(shí)，他首先執行預定地址處的指令。通常這個(gè)位置是只讀內存，其中存放著(zhù)系統初始化或引導程序。在PC系統中，引導加載程序由BIOS(其本質(zhì)就是一段固件程序)和位于硬盤(pán)MBR中的操作系統BootLoader(比如，LILO和GRUB等)一起組成。BIOS進(jìn)行CPU初始化、配置其他硬件，并完成硬件檢測和資源分配。然后，BIOS判斷出哪一個(gè)磁盤(pán)包含有操作系統，再把硬盤(pán)MBR中的Boot Loader讀到系統的RAM中，然后將控制權交給操作系統BootLoader。BootLoader的主要運行任務(wù)就是將內核映象從硬盤(pán)上讀到RAM中，然后跳轉到內核的入口點(diǎn)去運行，也即開(kāi)始啟動(dòng)操作系統，并把控制權交給操作系統，再由操作系統引導其他應用程序。

在嵌入式系統中，通常并沒(méi)有像BIOS那樣的固件程序(注：有的嵌入式CPU也會(huì )內嵌一段短小的啟動(dòng)程序)，因此整個(gè)系統的加載啟動(dòng)任務(wù)就完全由BootLoader來(lái)完成。比如在一個(gè)基于A(yíng)RM7TDMIcore的嵌入式系統中，系統在上電或復位時(shí)通常都從地址0x00000000處開(kāi)始執行，而在這個(gè)地址處安排的通常就是系統的BootLoader程序。

2 引導程序流程

嵌入式系統的資源有限，程序通常都是固化在ROM中運行。ROM中程序執行前，需要對系統硬件和軟件運行環(huán)境進(jìn)行初始化，這些工作由用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的引導程序完成。引導程序是嵌入式程序的開(kāi)頭部分，應與應用程序一起固化在ROM中，并首先在系統上運行。他應包含各模塊中可能出現的所有段類(lèi)，并合理安排他們的次序。寫(xiě)好引導程序是設計好嵌入式程序的關(guān)鍵，系統引導程序所執行的操作依賴(lài)于正在開(kāi)發(fā)其軟件的系統，一般流程包括：初始化端口，屏蔽中斷，把程序拷貝到SRAM中；完成代碼的重映射；配置中斷句柄，連接到C語(yǔ)言人口，進(jìn)入應用程序主循環(huán)。

3 詳細步驟

(1)設置人口指針

引導程序首先必須定義人口指針，而且整個(gè)應用程序只有一個(gè)入口指針。

(2)設置中斷向量

ARM7要求中斷向量表必須設置在從。地址開(kāi)始，連續8X4B的空間。在0x0一Ox000000lc位置放置7條跳轉指令，分別實(shí)現各種異常處理程序，包括0x00000000：Reset_Handler(復位)，0x00000004：Undefined-Handler(未定義指令錯誤)，Ox00000008：SWI_Handler(軟件中斷)，0x0000000C：Prefetch_Handier(預取指令錯誤)，0x00000010：Abort_Handler(數據存取錯誤)，0x00000014：保留的中斷向量，0x00000018：IRQ_Handier，