摘??? 要：本文讨论了arm启动的基本过程，详细分析了其中的remap过程和从加载时域到运行时域的转换这两个技术难点，给出了at91系列微处理器启动过程的具体实现方法。
　　关键词：at91；remap；加载时域；运行时域；启动

引言
　　在arm程序设计中，启动代码的编写是一个及其重要的过程，由于arm处理器的启动过程相对51单片机复杂，不仅要设置中断、初始化堆栈，还涉及到存储器的地址重映射以及重映射后中断地址的搬移、初始化主程序用到的存储区等问题，导致许多人对arm处理器的初始化以及启动代码的编写感到较为困难。本文详细分析了at91系列微处理器的启动过程。

系统存储介质和地址映射
　　开发板的flash存储器采用atmel公司的at49bv1614a，板上采用的sram是issi公司的is61lv51216，at91m55800a片内还集成了8k字节的片内sram。flash存储器连接在at91m55800a的片选0引脚上，sram连接在片选1引脚上。上电时，flash映射地址为0x01000000，片内ram映射地址为0x00300000，片外sram不可见。

　　系统上电时，从地址0开始读取上电复位中断处理程序，进行系统初始化。此时，地址0x00000000指向的是连接在片选0的存储器器件，所以要在片选0上连接flash。由于flash的运行速度相对ram要慢，且中断处理程序在flash中无法改动，所以，人们希望程序在ram中运行。为此，arm的cpu提供了remap命令来解决这个问题，当置位m55800a的重映射控制寄存器的重映射命令位(ebi_rcr的rcb位)后，内部ram就映射到地址0，配置ebi寄存器后，flash的地址是0x01000000，sram的地址是0x02000000。这就是系统的重映射过程。

启动过程的分析与实现
　　一般而言，一个arm的启动代码必须要完成以下部分的初始化：定义入口点、设置中断/异常向量、初始化存储系统(如果需要，进行代码的搬移)、初始化堆栈、初始化i/o设备、初始化中断中用到的变量、开中断、必要时改变处理器的模式和处理器的状态、初始化c程序中用到的存储区、引导处理器进入c程序。其中的难点在于内存系统的重映射和对c程序用到的存储区进行初始化。

　　(1)设置入口指针：启动程序首先必须定义入口指针，而且整个应用程序只有一个入口指针。

　　(2)设置中断向量：arm7要求中断向量表必须设置在从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、预取指令错误、数据存取错误、irq、fiq和一个保留的中断向量。由于flash在系统remap之前指向地址0，所以要在flash中安排中断向量。此时，真正有用的只有位于地址0的复位向量，在此安排一条 b? initreset指令，转向引导程序，其余中断未用。接下来在flash中构建一个新的中断向量表，用于在remap之后复制到片内ram中，采取相对寻址的方式。

　　系统复位时，外部总线并没有被配置，此时片选0的总线等待周期是8，为了加速启动过程，可以在这时把片选0的总线等待周期设为与flash rom相应的数值。并且配置at91m55800的pll，使系统从慢晶振(32768hz)转到32mhz。
由于at91m55800a的irq和fiq中断是由先进中断控制器(aic)管理的，所以，要对aic进行配置。

　　将刚才构建的中断向量表复制到位于0x300000的片内ram中，这样在remap后，重新映射到地址0的片内ram中就有了中断向量表。

　　(3)进行remap。

　　(4)初始化堆栈和寄存器：堆栈设置在at91m55800a的片内ram中，可以提高运行速度。系统堆栈初始化取决于用户使用了哪些中断，以及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堆栈也必须设置。进入相应的处理器模式，直接设置堆栈指针即可。

　　(5)改变处理器模式、状态：对于不带操作系统的用户程序，系统可以处在user模式下；对于mc/os-ii，系统应当工作在svc模式下，否则无法完成任务的切换。

　　(6)初始化c语言所需的存储器空间：拷贝程序到片外ram中，完成加载时域到运行时域的转换，初始化rw和zi段。

　　(7)呼叫c程序：arm有16位thumb和32位arm两种指令集。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比arm 32位指令集快，而且代码密度高，所以一般用thumb编译器将c语言程序编译成16位的代码。 处理器一开始总在arm状态，可使用bx指令转换到thumb状态呼叫c程序。

难点分析
remap
　　在remap的过程中，存储器的地址改变时，pc指针并不会自动改变，因此，要保证remap以后程序能够继续运行下去，必须采取非正常跳转的手段，使pc指针指向remap后的程序地址，以下是实现remap过程的具体指令序列：
ldr????? r12, ptinitremap
;得到remap以后的跳转地址，存入r12
ldmia??? r10!,{r0-r9,r11}
;将ebi各个寄存器的设置值存入r0到r9和r11，其中r11指向ebi寄存器的基地址
stmia??? r11!, {r0-r9}
; 将r0到r9寄存器中的数值存入r11指向的ebi各个寄存器，进行remap
?mo