嵌入式系统快速重启的研究
嵌入式系统启动流程
① 上电,复位完成;② 嵌入式ARM核自动把flash里面最低的4k启动代码复制到SRAM里面,并从SRAM的0x0000_0000地址开始执行;③ 完成一些必要的初始化工作,将FLASH中的代码拷贝到SDRAM中;④ 跳转到SDRAM中运行;通过以上步骤,就进入了我们的应用程序,或者是操作系统。
在我们需要复位的时候, 即nRESET管脚出现一个向下的脉冲,即出现复位。当nRESET信号为低电平时,ARM处理器放弃任何指令的执行,并从增加的字地址处取指令;当 nRESET信号变为高电平时,ARM处理器进行如下操作:1.将当前的PC值和CPSR值写入R14_svc和SPSR_svc,已经保存的PC和 SPSR的值是未知的;2.强制M[4:0]为10011(超级用户模式),将CPSR中的“I”和“F”位设为1,并将T位清零;3.强制PC从0x00地址取下一条指令。4.恢复为ARM状态开始执行。即程序会跳到0x0000_0000这个地址位置,开始执行上面所述的第三步和第四步。
我们知道从flash里面读取数据比起SDRAM是想当慢的,而这里又要进行一次代码的拷贝工作,这也是一个相当长的时间。不过这个时候我们可以发现,我们并没有断电,SDRAM里面放的数据还是我们代码,我们没有必要重新拷贝这些代码了,在下次启动的时候,只需直接跳转到SDRAM中运行,做一些初始化工作就可以了。这样重新启动速度就相当迅速了。
快速重启思想
核心思想:在Bootloader里面,程序执行到复制程序的一块,可以判断PC当前计数在哪个存储器里面,如果在SRAM中,就把代码复制到SDRAM里面,如果在SDRAM中,就直接跳过复制程序这一段,然后继续执行。
根据上面这个思想, 可以先将地址为0x0000_0000这里的跳转指令直接改成跳转到SDRAM存储器,如LDR PC,=0x3000_0000。
这样在Reset的时候,我们就可以直接从0x0000_0000地址跳到0x3000_0000开始运行。这样我们就达到了快速启动的目的。
如图2 所示, 在系统加电的时候,程序从地址为 0x0000_0000开始的SRAM处运行,如上图1所示。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131219/202491_2_0.jpg)
然后,程序在SRAM中将代码自身复制到地址为0x3000_0000开始处,如图2中2所示。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131219/202491_2_1.jpg)
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