ARM汇编 启动代码

1.目的

arm汇编的主要目的是为了编写arm启动代码，启动代码启动以后，引导程序到c语言环境下运行。换句话说启动代码的目的是为了在处理器复位以后搭建c语言最基本的需求。因此启动代码的主要任务有：
1、初始化异常向量表；
2、初始化各工作模式的栈指针寄存器；
3、开启arm内核中断允许；
4、将工作模式设置为user模式；
5、完成上述工作后，引导程序进入c语言主函数执行

2.初始化异常向量表

    preserve8area reset, code, readonlycode32entryldr pc, =start_handlerldr pc, =undefine_handlerldr pc, =software_handlerldr pc, =prefetch_handlerldr pc, =data_handlernopldr pc, =irq_handlerldr pc, =fiq_handlerundefine_handlerb undefine_handlersoftware_handlerimport software_vectorstmfd sp!, {r0-r12, lr}		 ;压栈bl software_vectorldmfd sp!, {r0-r12, pc}^     ;出栈，加^代表自动变换为原来的模式;bx lrprefetch_handlerb prefetch_handlerdata_handlerb data_handlerirq_handlerb irq_handlerfiq_handlerb fiq_handlerexport asm_swi_fun
asm_swi_funsvc #7bx lrstart_handlerldr sp, =0x40001000		     ;设置栈底位置，注意为满减栈import mainmrs r0, cpsr				 ;从cpsr寄存器中读取值放到r0中bic r0, r0, #(0x1f<<0)		 ;先让低5位清0bic r0, r0, #(1<<7)		     ;打开中断orr r0, r0, #(0x10<<0)		 ;改变模式为user模式，即10000，故让bit4值1msr cpsr_c, r0				 ;将r0中的值写入到cpsr寄存器中ldr sp, =0x40001000sub sp, sp, #1024			 ;重新设置栈底位置，减去1k大小即1024个字节b main						 ;进入c语言的main函数中end

ldr pc程序计数器，使得各异常程序有了对应的地址

异常向量表:内核为每种异常在固定地址（向量表）中存放处理程序入口，发生异常时自动跳转到对应地址执行

3.初始化栈指针寄存器

由于ARM内核时满减栈，且所用板子为2440，IRAM起始地址为0x40000000，大小为0x1000，即4096个字节（4k大小），且为满减栈，故栈底设置为0x40001000，当要压栈时，栈针先自加后再赋值

4.相关指令

1.mrs

在 ARM 架构指令集中，MRS（Move from Special Register） 是一条用于读取特殊寄存器（Special Register）内容到通用寄存器的指令。它是访问 ARM 处理器特殊寄存器的关键指令，常用于获取处理器状态、配置信息等。

MRS <通用寄存器>, <特殊寄存器>

• 功能：将<特殊寄存器>的内容复制到<通用寄存器>中。
• 特殊寄存器：cpsr当前程序状态寄存器，spsr：备份程序状态寄存器

MRS r0, CPSR  ; 将当前程序状态寄存器(CPSR)的值读取到r0

2.msr

在 ARM 架构指令集中，MSR（Move to Special Register） 是与 MRS 指令对应的指令，用于将通用寄存器中的数据写入到特殊寄存器（Special Register）中。它主要用于修改处理器状态、配置系统控制参数等底层操作

MSR <特殊寄存器>{<字段>}, <通用寄存器>

功能：将<通用寄存器>的内容写入<特殊寄存器>的指定<字段>（若不指定字段，则写入整个寄存器）

MRS r0, CPSR        ; 先通过MRS读取CPSR到r0
ORR r0, r0, #0x80   ; 置位I位（bit7）：0x80 = 10000000b
MSR CPSR_c, r0      ; 将修改后的控制字段写回CPSR

3.stmfd

STMFD <Rn>{!}, <寄存器列表>

• 功能：按照 “满递减栈（Full Descending Stack）” 的方式，将寄存器列表中的多个寄存器值依次存储到内存中。
• 参数说明：
  • <Rn>：基址寄存器，通常为栈指针 sp（r13），表示栈的当前位置。
  • !：可选的写回标志，若添加则指令执行后会自动更新基址寄存器的值（将最终地址写回 <Rn>）。
  • <寄存器列表>：用大括号 {} 包含的寄存器集合（如 r0-r3, lr），表示需要存储的寄存器。

4.ldmfd

STMFD 通常与 LDMFD（批量加载指令）配对使用：

• STMFD sp!, {reg_list}：压栈（保存寄存器）
• LDMFD sp!, {reg_list}：出栈（恢复寄存器）

这种配对确保了栈操作的对称性，是 ARM 汇编中函数调用、异常处理的标准模式。

STMFD sp!, {r4-r7, lr}  ; 保存非volatile寄存器和返回地址; 函数体操作...LDMFD sp!, {r4-r7, pc}  ; 恢复寄存器并返回（用pc代替lr实现跳转）

可用在函数调用或者中断处理