1.2 nuclei sdk gd32vf03 启动文件分析
2024-05-09 17:27:11
gd32vf103 启动文件分析
/*** Reset Handler called on controller reset*/
_start:/* ===== Startup Stage 1 ===== *//* csrc是伪指令* csrc csr rs -> csrrc x0, csr, rs : Clear bits in CSR* csrrc指令格式 csrrc rd, csr, rs1* CSRRC（CSR 中的原子读取和清除位）指令读取 CSR 的值，将值零扩展到 XLEN* 位，并将其写入整数寄存器 rd。 整数寄存器 rs1 中的初始值被视为位掩码，* 指定要在 CSR 中清除的位位置。 如果 CSR 位可写，rs1 中的任何高位都会导致* CSR 中的相应位被清除。 CSR 中的其他位不受影响。 * MSTATUS_MIE MIE bit * machine状态下的全局中断控制位 1：enable 0: disable* 这里是关闭中断*/ /* Disable Global Interrupt */csrc CSR_MSTATUS, MSTATUS_MIE/* Jump to logical address first to ensure correct operation of RAM region *//* 如果是flash启动的话，_start地址是 0x0800xxxx * 如果是ram启动，__start地址是0x2000xxxx*/la a0, _startli a1, 1/* 这里的值是 1<<29 = 0x20000000 就是ram的地址*/slli a1, a1, 29/* 如果_start大于0x20000000 则说明是从ram启动* 这里跳到_start0800去执行*/bleu a1, a0, _start0800/* 0x20000000>>2 = 0x08000000 这里对应flash的基地址 */ srli a1, a1, 2/* 如果_start大于0x08000000，则说明是从flash启动* 同样跳到_start0800去执行*/bleu a1, a0, _start0800/* 走到这里的话，说明_start地址是小于0x08000000的* 这是有问题的，所以强制执行 0x08000000+_start0800* 也就是定位到flash中*/la a0, _start0800add a0, a0, a1jr a0 _start0800:/* Initialize GP and Stack Pointer SP */.option push.option norelax/* 将标签__global_pointer$所处的地址赋值给gp寄存器* _global_pointer在链接脚本中定义参见链接脚本*/la gp, __global_pointer$.option pop /* 设置堆栈指针* _sp在链接脚本中定义*/la sp, _sp /* * Set the the NMI base mnvec to share* with mtvec by setting CSR_MMISC_CTL* bit 9 NMI_CAUSE_FFF to 1*/ /* #define MMISC_CTL_NMI_CAUSE_FFF (1<<9)* #define CSR_MMISC_CTL 0x7D0* mmisc_ctl 自定义寄存器用于控制NMI的处理程序地址入口* bit 9置1后，mnvec 的值与 mtvec 一致,NMI 的 mcause.EXCCODE 为* 0xfff* mnvec 寄存器用于配置 NMI 的入口地址* mtvec 寄存器用于配置中断和异常处理程序的入口地址*/li t0, MMISC_CTL_NMI_CAUSE_FFFcsrs CSR_MMISC_CTL, t0/* * Intialize ECLIC vector interrupt* base address mtvt to vector_base*/ /* mtvt ECLIC 中断向量表的基地址 * 填充基地址*/la t0, vector_basecsrw CSR_MTVT, t0/* * Set ECLIC non-vector entry to be controlled* by mtvt2 CSR register.* Intialize ECLIC non-vector interrupt* base address mtvt2 to irq_entry.*//* 自定义* mtvt2 用于指定 ECLIC 非向量模式的中断 common-code 入口地址* bit2~bit31 用于存放common-code入口地址 所以改地址需要4bytes对齐* bit0:* 0: 入口地址有mtvec决定* 1: 入口地址就是设置的值*/la t0, irq_entrycsrw CSR_MTVT2, t0csrs CSR_MTVT2, 0x1 /** Set Exception Entry MTVEC to exc_entry* Due to settings above, Exception and NMI* will share common entry.*//* 异常处理程序入口地址* 同样要4bytes对齐*/la t0, exc_entrycsrw CSR_MTVEC, t0/* Set the interrupt processing mode to ECLIC mode *//* mtvee中bit0~bit5 值为3的时候，中断处理模式为ECLIC中断模式* 其他值的话则是 默认中断模式*/li t0, 0x3fcsrc CSR_MTVEC, t0csrs CSR_MTVEC, 0x3/* mtvc中记录了中断向量表的地址* 都知道有向量中断和非向量中断，两者的区别这些不多说* 下面通过寄存器说一下两者之前的区别和联系* 1. 无论中断是向量模式还是非向量模式，硬件都会通过查询中断向量表中的* 地址跳到其对应的中断服务程序中。* 2. mtvec 中记录了异常入口地址* mtvt2 中记录了非向量中断入口地址* 这2个地址的区别？* mtvt2中有个有个bit0* 值为0的时候，非向量中断入口地址是mtvec中的地址* 这个是异常和中断使用一个入口地址* 值为1的时候，非向量中断入口地址是mtvt2中记录的地址* 这个时候，非向量中断的入口地址是mtvt2，而异常的入口地址是mtevc* 异常和中断的入口地址是分开的* 3. 怎么设置使用向量中断和非向量中断？* ECLIC的每个中断源均可以设置成向量或者非向量处理* （通过寄存器clicintattr[i]的shv域）* 3.1 如果被配置成为向量处理模式 (clicintattr[i].shv==1)，* 则该中断被处理器内核响应后，处理器直接跳入该中断的向量入口* （Vector Table Entry）存储的目标地址* 3.2 如果被配置成为非向量处理模式 (clicintattr[i].shv==0)，* 则该中断被处理器内核响应后，处理器直接跳入所有中断共享的入口* 地址 * 默认是非向量中断*//* __riscv_flen没有定义，所以这里不会执行 */
#ifdef __riscv_flen/* Enable FPU */li t0, MSTATUS_FScsrs mstatus, t0csrw fcsr, x0
#endif/* Enable mcycle and minstret counter */csrci CSR_MCOUNTINHIBIT, 0x5/* ===== Startup Stage 3 ===== *//** Load code section from FLASH to ILM* when code LMA is different with VMA*//* LMA: 内存装载地址* 比如程序原来是在flash中，如果可以在flash中执行，那么LMA* 就是flash地址。如果需要搬运到ram中运行，那么LMA就是ram地址* VMA: 虚拟内存地址* 一般来说启用了MMU之后，才有虚拟地址和实地址。* 这里不考虑MMU，可以认为就是实际运行的地址* _ilm_lma 和 _ilm 是在链接脚本中定义的* ld文件：* MEMORY* {* flash (rxai!w) : ORIGIN = __ROM_BASE, LENGTH = __ROM_SIZE* ram (wxa!ri) : ORIGIN = __RAM_BASE, LENGTH = __RAM_SIZE* }* .ilalign :* {* . = ALIGN(4);* /* Create a section label as _ilm_lma which located at flash */* PROVIDE( _ilm_lma = . );* } >flash AT>flash** .ialign :* {* /* Create a section label as _ilm which located at flash */* PROVIDE( _ilm = . );* } >flash AT>flash* 语法中AT前的一个flash表示该段的运行地址，AT后的flash表示该段的物* 理地址 * 注意如果后面没有设置>ram* 则说明后面的段都是在flash中的*//* 可以看到都是在flash中，所以_ilm_lma和_ilm值一样* 跳到下一个2执行*/la a0, _ilm_lmala a1, _ilm/* If the ILM phy-address same as the logic-address, then quit */beq a0, a1, 2fla a2, _eilmbgeu a1, a2, 2f1:/* Load code section if necessary */lw t0, (a0)sw t0, (a1)addi a0, a0, 4addi a1, a1, 4bltu a1, a2, 1b
2:/* Load data section *//* _data_lma是在flash中的* _data和_edata是在ram中* a1 < a2的话，说明data段中有数据*/la a0, _data_lmala a1, _datala a2, _edatabgeu a1, a2, 2f
1:/* 下面将data段从flash中拷贝到ram */lw t0, (a0)sw t0, (a1)addi a0, a0, 4addi a1, a1, 4bltu a1, a2, 1b
2:/* Clear bss section */la a0, __bss_startla a1, _endbgeu a0, a1, 2f
1:/* 清空bss段 */sw zero, (a0)addi a0, a0, 4bltu a0, a1, 1b
2:/** Call vendor defined SystemInit to* initialize the micro-controller system*//* 调用C函数 SystemInit * 主要是初始化时钟*/call SystemInit/*__libc_fini_array 和 __libc_init_array 是库里面定义的* 主要作用就是 执行fini_array段和init_aray段中的函数*//* Call global constructors */la a0, __libc_fini_arraycall atexit/* Call C/C++ constructor start up code */call __libc_init_array/* _premain_init 这里主要是初始化 gd32vf103的外设* 比如 gpio i2c uart等等*//* do pre-init steps before main */call _premain_init/* 默认main函数无参数*//* ===== Call Main Function ===== *//* argc = argv = 0 */li a0, 0li a1, 0/* 如果编译RTT，则入口函数是enrty* 非RTT，入口函数是main*/
#ifdef RTOS_RTTHREAD// Call entry function when using RT-Threadcall entry
#elsecall main
#endif/* 从main函数退出的话，则执行_postmain_fini *//* do post-main steps after main */call _postmain_fini/* 跳到清bss 重新执行 */
1:j 1b
以上汇编代码可以借鉴
https://www.nucleisys.com/product/n100/6_sdk/
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