参考《【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0》
【1】 Arm与Cortex
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STM32F系列是中低端的32位ARM微控制器,由意法半导体(ST)公司出品,其内核是Cortex-M3
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I.MX6U-ALPHA 开发板是一款以 NXP 的 I.MX6UL/ULL 为核心的 Cortex-A7开发平台
arm系列从arm11开始,以后的就命名为cortex,并且性能上大幅度提升。从cortex开始,分为三个系列,a系列,r系列,m系列
m系列与arm7相似,不能跑操作系统(只能跑ucos2),偏向于控制方面,说白了就是一个高级的单片机
arm7是最早的arm产品。m3是cortex m系列的过渡品,其低端市场被cortex m0的高端替代, 其高端市场又被cortex m4的低端取代
arm9 和cortex a8 是一个类型的,都是跑操作系统的,现在的高端手机,三星,htc等智能手机,就是用的cortex a8,cortex a9 内核的芯片作为cpu
(1)
ARM7,ARM9属于v4T或v5E架构
(2)
ARM11属于v6架构
(3)
Contex属于v7架构
ARM7,ARM9的区别在于是否有MMU(存储器管理单元)或MPU(存储器保护单元)
【1.1】 Arm下的字节、半字和字
ARM 采用的是32位架构,约定:
- Byte : 8 bits
- Halfword :16 bits (2 byte)
- Word : 32 bits (4 byte)
【2】 交叉编译简介
交叉编译器:
ubuntu自带的gcc编译器是针对X86架构的,如果需要编译ARM架构的代码,就需要安装一个在X86架构的PC上可以运行且编译ARM架构代码的编译器,这个编译器就叫交叉编译器(在一个架构上编译另一个架构的代码)
1、是GCC编译器
2、在X86架构上运行
3、编译出来的可执行文件是在ARM芯片上运行
启动时,CortexA需要用汇编初始化一些SOC外设,设置好C语言运行环境(SP指针指向DDR)
【2.1】 安装步骤
下载链接:
Linaro GCC 编译器
下载 gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
比如放在目录:/usr/local/arm,然后解压
sudo tar -vxf gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
修改环境变量,在最后面加入内容,然后重启
sudo vi /etc/profile
export PATH=$PATH:/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
安装相关库
sudo apt-get install lsb-core lib32stdc++6
查看是否安装成功,有显示版本号即可
arm-linux-gnueabihf-gcc –v
使用交叉编译器的命令:
arm-linux-gnueabihf-gcc
// 1、arm 表示这是编译 arm 架构代码的编译器
// 2、linux 表示运行在 linux 环境下
// 3、gnueabihf 表示嵌入式二进制接口
// 4、gcc 表示是 gcc 工具
【3】汇编语法
【3.1】 GNU 汇编语法
Cortex-A 芯片一上电 SP 指针还没初始化,C 环境还没准备好,所以肯定不能运行 C 代码,必须先用汇编语言设置好 C 环境,比如初始化 DDR、设置 SP指针等等,当汇编把 C 环境设置好了以后才可以运行 C 代码
编写的是 ARM汇编,编译使用的 GCC 交叉编译器,汇编代码要符合 GNU 语法,GNU 汇编语法适用于所有的架构,并不是 ARM 独享的。每行一条语句,每条语句有三个可选部分,如下:
label:instruction @ comment
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label 即标号,表示地址位置,有些指令前面可能会有标号,这样就可以通过这个标号得到指令的地址,标号也可以用来表示数据地址。注意 label 后面的冒号“:”,任何以冒号“:”结尾的标识符都会被认识是一个标号。
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instruction 即指令,也就是汇编指令或伪指令。
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@符号,表示后面的是注释,其实在 GNU 汇编文件中也可以使用“ /* ” 和 “ */ ”来注释,comment 就是注释内容
ARM 中的指令、伪指令、伪操作、寄存器名等可以全部使用大写,也可以全部使用小写,但是不能大小写混用
使用.section 伪操作来定义一个段,汇编系统预定义了一些段名:
.text 表示代码段。
.data 初始化的数据段。
.bss 未初始化的数据段。
.rodata 只读数据段。
可以自定义段:.section .testsection @定义一个 testsetcion 段
汇编程序的默认入口标号是_start,也可以在链接脚本中使用 ENTRY 来指明其它的入口点
.global _start @.global 是伪操作,表示_start 是一个全局标号
_start:
ldr r0, =0x12 @r0=0x12
常见的伪操作有:
.byte 定义单字节数据,比如.byte 0x12
.short 定义双字节数据,比如.byte 0x1234
.long 定义一个 4 字节数据,比如.long 0x12345678
.equ 赋值语句,格式为:.equ 变量名,表达式,比如.equ num, 0x12,表示 num=0x12
.align 数据字节对齐,比如:.align 4 表示 4 字节对齐
.end 表示源文件结束
.global 定义一个全局符号,格式为:.global symbol
GNU 汇编同样也支持函数
函数名