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深入分析S3C2440启动代码中大小端问题

时间:11-22 来源:互联网 点击:

一、ADS1.2中关于大小端的设置以及对编译后的代码的影响

下面是一段代码在线段模式下编译,生成的二进制文件的内容

大端模式下编译,生成二进制文件的内容

根据上面的内容可以看出:它们的字节序是相反的,也就是说,ADS1.2中对大小端的设置会影响最终生成的二进制文件的字节序。

二、S3C2440启动代码中与大小管相关的代码

Option.inc中相关代码

[plain]view plaincopyprint?

  1. GBLLENDIAN_CHANGE
  2. NDIAN_CHANGESETL{FALSE}
  3. GBLAENTRY_BUS_WIDTH
  4. NTRY_BUS_WIDTHSETA16


2440init.s中相关代码

[plain]view plaincopyprint?

  1. AREAInit,CODE,READONLY
  2. ENTRY
  3. EXPORT__ENTRY
  4. __ENTRY
  5. ResetEntry
  6. ;1)Thecode,whichconvertstoBig-endian,shouldbeinlittleendiancode.
  7. ;2)ThefollowinglittleendiancodewillbecompiledinBig-Endianmode.
  8. ;Thecodebyteordershouldbechangedasthememorybuswidth.
  9. ;3)Thepseudoinstruction,DCDcannotbeusedherebecausethelinkergenerateserror.
  10. ASSERT:DEF:ENDIAN_CHANGE
  11. [ENDIAN_CHANGE
  12. ASSERT:DEF:ENTRY_BUS_WIDTH
  13. [ENTRY_BUS_WIDTH=32
  14. bChangeBigEndian;DCD0xea000007
  15. ]
  16. [ENTRY_BUS_WIDTH=16
  17. andeqr14,r7,r0,lsl#20;DCD0x0007ea00
  18. ]
  19. [ENTRY_BUS_WIDTH=8
  20. streqr0,[r0,-r10,ror#1];DCD0x070000ea
  21. ]
  22. |
  23. bResetHandler
  24. ]
  25. bHandlerUndef;handlerforUndefinedmode
  26. bHandlerSWI;handlerforSWIinterrupt
  27. bHandlerPabort;handlerforPAbort
  28. bHandlerDabort;handlerforDAbort
  29. b.;reserved
  30. bHandlerIRQ;handlerforIRQinterrupt
  31. bHandlerFIQ;handlerforFIQinterrupt
  32. ;@0x20
  33. bEnterPWDN;Mustbe@0x20.
  34. ChangeBigEndian
  35. ;@0x24
  36. [ENTRY_BUS_WIDTH=32
  37. DCD0xee110f10;0xee110f10=>mrcp15,0,r0,c1,c0,0
  38. DCD0xe3800080;0xe3800080=>orrr0,r0,#0x80;//Big-endian
  39. DCD0xee010f10;0xee010f10=>mcrp15,0,r0,c1,c0,0
  40. ]
  41. [ENTRY_BUS_WIDTH=16
  42. DCD0x0f10ee11
  43. DCD0x0080e380
  44. DCD0x0f10ee01
  45. ]
  46. [ENTRY_BUS_WIDTH=8
  47. DCD0x100f11ee
  48. DCD0x800080e3
  49. DCD0x100f01ee
  50. ]
  51. DCD0xffffffff;swinv0xffffffissimilarwithNOPandrunwellinbothendianmode.
  52. DCD0xffffffff
  53. DCD0xffffffff
  54. DCD0xffffffff
  55. DCD0xffffffff
  56. bResetHandler

我们可以看到,在Option.inc将ENDIAN_CHANGE设置FALSE,程序将直接运行b ResetHandler,S3C2440默认是处于小端模式,ADS1.2中的设置默认也是小段模式,一切风平浪静。

现在,我们在ADS1.2中设为打断模式,并把ENDIAN_CHANGE设置FALSE设为TURE,现在问题就来了,请看下面的分析。

在编译程序时,根据ENTRY_BUS_WIDTH宏会将下面三条指令的之一放在0地址处

b ChangeBigEndian ;DCD 0xea000007
andeq r14,r7,r0,lsl #20 ;DCD 0x0007ea00
streq r0,[r0,-r10,ror #1] ;DCD 0x070000ea

其实这三条指令的功能都是一样,只是根据数据带宽调整了字节序,都是跳转到0x24处的ChangeBigEndian执行,ChangeBigEndian的作用就是通过协处理CP15中的寄存器C1来改变S3C2440的大小端模式。

先来看一下这三条指令。因为我们已经在ADS中设置为大端模式,所以这些指令是以大端模式进行编译的,而S3C2440此时还是小端模式,S3C2440怎么能执行大端模式下的指令呢,比如b ChangeBigEndian ;DCD 0xea000007???

原因如下:

如果一个基于 ARM 芯片将存储器系统配置为其中一种存储器格式(如小端) ,而实际连接的存储器系统配置为相反的格式(如大端) ,那么只有以字为单位的指令取指、数据装载和数据保存能够可靠实现。其它的存储器访问将出现不可预期的结果。也就就是说在32位模式下,大小端模式对指令取指、数据装载和数据保存没有影响。(注意:如果实际的存储器格式与芯片的存储器格式不符时,只有以字为单位的数据存取才正确,否则将出现不可预期的结果。)

b ChangeBigEndian在大端模式下机器码是0xea000007,这是32位模式下,其四个字节从低到高分别是:07 00 00 ea。那没b ChangeBigEndian这条指令在8位模式下,要被小端模式的S3C2440执行,就要人为的修改为0x070000ea。在存储器中存储的顺序:从低地址到高地址分别是 07 00 00 ea,S3C2440按小端模式取指令时,取得是0xea000007。

b ChangeBigEndian这条指令在16位模式下,要被小端模式的S3C2440执行,就要人为的修改为0x0007ea00。在存储器中存储的顺序:从低地址到高地址分别是 0007 ea00,S3C2440按小端模式取指令时,取得是0xea000007。

后面修改协处理CP15中的寄存器C1的代码时类似的。

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