ARM学习笔记之——MiniOS

最新推荐文章于 2024-10-18 13:19:55 发布

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最新推荐文章于 2024-10-18 13:19:55 发布 · 1.9k 阅读

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#image #timer #vector #c #任务调度 #任务

本文是作者对杨铸老师的《深入浅出嵌入式底层软件开发》中ARM体系结构与编程章节的学习笔记，重点探讨MiniOS操作系统的启动过程、MMU的开启与内存映射、任务调度的核心知识点。通过对开启MMU后程序如何正常运行、main()函数如何转换为task0等问题的解析，揭示嵌入式底层软件开发的细节。

1. 概述

最近，我花了大量的时间学习了杨铸老师写的《深入浅出嵌入式底层软件开发》，看完了ARM体系结构与编程这一章。在这章节的最后，作者做了一个用于总结前面所学内容的操作系统MiniOS，并附带了其中的源代码。我认真学习了其中的所有代码，悟到了其中非常巧妙的构思。

读这个MiniOS源代码我遇到了最大的几个问题如下：

（1）系统是怎么启动的？

（2）开启了MMU后，虚拟地址是怎么映射上物理地址上的？

（3）系统是怎么开启MMU的，为什么开启了MMU内存地址重映射之后程序还能正常运行？

（4）main( ) 函数是怎么变成task0的？

（5）任务之间是怎么切换的？

（6）任务中怎么被创建，并运行起来的？

上述这几个问题都是很细微，但又很难搞清楚的核心知识。笔者在此把自己悟到的东西分享出来，供大家参考。

其它，如：系统函数调用、任务调度机制、LED、UART、按键怎么实现，不做过多研究。

2. 详细内容

2.1 系统是怎么启动的？

首先说明，书上提供的MiniOS工程编译后的运行地址为 0x33FF0000，不是 0x00000000，这点很重要。

-info totals -ro-base 0x33ff0000 -first start.o

而程序编译完成后，生成了bin文件将被烧录到NorFlash的 0x00000000 地址上，也就很重要！

ARM复位后，PC从NorFlash的0x00000000地址上取提，也就是”b Reset“，之后跳到Reset标号上继续执行。代码如下：

	AREA    Start, CODE, READONLY
	ENTRY						; 代码段开始
    b   Reset
        ……
Reset                                                   ; Reset异常处理符号
    bl	clock_init					; 跳往时钟初始化处理
    bl	mem_init					; 跳往内存初始化处理
    ldr	sp, =SVC_STACK				        ; 设置管理模式栈指针，common_asm.h中定