ARM简介及BootLoader介绍.ppt

ARM简介及BootLoader介绍 ARM架构在全球嵌入式计算领域占据主导地位，尤其在移动设备如智能手机和平板电脑中广泛使用。ARM是一家英国公司，专注于RISC（精简指令集计算机）技术的芯片设计，其商业模式主要是出售处理器IP核的授权，而非直接生产芯片。众多知名半导体厂商，如Intel、Samsung、Motorola和Philips等，都基于ARM技术开发自家的处理器产品。 ARM处理器有两大工作状态：ARM状态和Thumb状态。在ARM状态下，处理器执行32位指令，而在Thumb状态下执行16位指令，这提供了代码密度和性能之间的平衡。处理器可以在这两种状态间自由切换，但启动时通常处于ARM状态。通过特定指令，如BX，可以改变处理器状态，异常处理也会导致状态切换。 ARM处理器支持七种运行模式，这些模式对应不同的功能和权限级别： 1. 用户模式（usr）：标准应用程序运行的模式。 2. 快速中断模式（fiq）：处理高速数据传输或通道操作。 3. 外部中断模式（irq）：处理常规中断事件。 4. 管理模式（svc）：操作系统核心服务运行的模式。 5. 数据访问终止模式（abt）：处理虚拟存储和存储保护问题。 6. 系统模式（sys）：执行具有特权的操作系统任务。 7. 定义指令中止模式（und）：执行未定义指令时进入，用于软件仿真。 BootLoader是系统启动时运行的第一段代码，它负责初始化硬件环境，比如设置中断向量表、初始化存储设备、设定堆栈、建立内存映射，并最终加载和启动操作系统。BootLoader的运行分为两个阶段： 1. 第一阶段：通常位于ROM中，负责最基本的硬件初始化，如CPU、内存控制器和基本输入输出系统（BIOS）的设置。 2. 第二阶段：加载阶段，BootLoader会将操作系统映像从存储设备（如闪存）加载到RAM中，并设置好执行环境，然后跳转到操作系统入口点，启动操作系统。 BootLoader对于系统的启动过程至关重要，它的正确配置和优化能确保系统的稳定性和高效性。由于ARM处理器在各种嵌入式和移动设备中的广泛应用，理解ARM架构和BootLoader的工作原理对于开发者来说是非常必要的。