嵌入式系統(tǒng)快速重啟的研究

作者：時(shí)間：2010-12-21 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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嵌入式系統(tǒng)啟動(dòng)流程

① 上電，復(fù)位完成；② 嵌入式ARM核自動(dòng)把flash里面最低的4k啟動(dòng)代碼復(fù)制到SRAM里面，并從SRAM的0x0000_0000地址開(kāi)始執(zhí)行；③ 完成一些必要的初始化工作，將FLASH中的代碼拷貝到SDRAM中；④ 跳轉(zhuǎn)到SDRAM中運(yùn)行；通過(guò)以上步驟，就進(jìn)入了我們的應(yīng)用程序，或者是操作系統(tǒng)。

在我們需要復(fù)位的時(shí)候，即nRESET管腳出現(xiàn)一個(gè)向下的脈沖，即出現(xiàn)復(fù)位。當(dāng)nRESET信號(hào)為低電平時(shí)，ARM處理器放棄任何指令的執(zhí)行，并從增加的字地址處取指令；當(dāng) nRESET信號(hào)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，ARM處理器進(jìn)行如下操作：1.將當(dāng)前的PC值和CPSR值寫(xiě)入R14_svc和SPSR_svc，已經(jīng)保存的PC和 SPSR的值是未知的；2.強(qiáng)制M[4:0]為10011（超級(jí)用戶(hù)模式），將CPSR中的“I”和“F”位設(shè)為1，并將T位清零；3.強(qiáng)制PC從0x00地址取下一條指令。4.恢復(fù)為ARM狀態(tài)開(kāi)始執(zhí)行。即程序會(huì)跳到0x0000_0000這個(gè)地址位置，開(kāi)始執(zhí)行上面所述的第三步和第四步。

我們知道從flash里面讀取數(shù)據(jù)比起SDRAM是想當(dāng)慢的，而這里又要進(jìn)行一次代碼的拷貝工作，這也是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。不過(guò)這個(gè)時(shí)候我們可以發(fā)現(xiàn)，我們并沒(méi)有斷電，SDRAM里面放的數(shù)據(jù)還是我們代碼，我們沒(méi)有必要重新拷貝這些代碼了，在下次啟動(dòng)的時(shí)候，只需直接跳轉(zhuǎn)到SDRAM中運(yùn)行，做一些初始化工作就可以了。這樣重新啟動(dòng)速度就相當(dāng)迅速了。

快速重啟思想

核心思想：在Bootloader里面，程序執(zhí)行到復(fù)制程序的一塊，可以判斷PC當(dāng)前計(jì)數(shù)在哪個(gè)存儲(chǔ)器里面，如果在SRAM中，就把代碼復(fù)制到SDRAM里面，如果在SDRAM中，就直接跳過(guò)復(fù)制程序這一段，然后繼續(xù)執(zhí)行。

根據(jù)上面這個(gè)思想，可以先將地址為0x0000_0000這里的跳轉(zhuǎn)指令直接改成跳轉(zhuǎn)到SDRAM存儲(chǔ)器，如LDR PC,=0x3000_0000。

這樣在Reset的時(shí)候，我們就可以直接從0x0000_0000地址跳到0x3000_0000開(kāi)始運(yùn)行。這樣我們就達(dá)到了快速啟動(dòng)的目的。

如圖2 所示，在系統(tǒng)加電的時(shí)候，程序從地址為 0x0000_0000開(kāi)始的SRAM處運(yùn)行，如上圖1所示。