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如何学习arm并学会分析uboot代码?

2020-12-02 08:52
一口Linux
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关于ARM的一些基本概念,大家可以参考我之前的文章:《0.到底什么是Cortex、ARMv8、arm架构、ARM指令集、soc?一文帮你梳理基础概念【科普】》

0. 如何学习arm?

ARM的知识点很多很杂,很多同学都遇到过类似的问题,单个的汇编指令一看就懂,但是结合uboot代码后,却一段都看不下去,网上搜资料,一大堆,屡不清楚条理,什么原因呢?

主要是各个知识点之间关系千丝万缕,融汇成一个整体,要想看懂类似于uboot这样的汇编代码,除了了解汇编指令,还要要了解整个SOC的架构,了解各个控制器的使用原理以及各个寄存器的使用方法,代码编译原理等等。如果不按照一定顺序学习,肯定会走很多的弯路。

一口君为了方便众多初学者方便入门,过滤掉一些枯燥的理论知识,一切以实用为主出发,下面会从环境安装开始,一步步教大家如何学习arm,最终能够学会分析uboot代码。

首先我们从安装环境开始吧。

一、KEIL、MDK、uVision、ARM之间的关系

1、KEIL

. 1) 既是公司名称 , 同时也是KEIL公司所有的开发工具。

. 2) 2005年被ARM收购。

2、uVision

. 1) KEIL公司开发的集成开发环境(IDE)。

. 2) 共有4个版本:uVision2、uVision3、uVision4、uVision5。

3、MDK

. 1) 英文全称:Microcontroller Development Kit。

. 2) MDK-ARM = KEIL MDK = RealView MDK = KEIL For ARM,统一用 MDK-ARM 称呼。

MDK-ARM 为基于Cortex-M、Cortex-R4、ARM7、ARM9处理器设备提供了一个完整的开发环境。MDK-ARM专为微控制器应用而设计,不仅易学易用,而且功能强大,能够满足大多数苛刻的嵌入式应用。

MDK-ARM有四个可用版本,分别是MDK-Lite、MDK-Basic、MDK-Standard、MDK-Professional。所有版本均提供一个完善的C / C++开发环境,其中MDK-Professional还包含大量的中间库。

二. 安装

我们采用的安装包是Keil MDK-ARM 4.14版本,包括ARM的编译器和uVision 4集成开发环境。

该环境具有良好的模拟ARM指令环境,非常适合大家学习ARM指令。

软件下载,后台回复【mdk】

mdk

右边点击mdk414.exe -->以管理员身份运行

选择安装目录,尽量不要有中文目录:

输入任意的name、e-mail:

点击Finish即可:

最终在桌面上会有以下图标:

三、创建第一个工程

选择CPU->Samsung->S3C2440A因为ARM指令集大部分的指令并没有太多差别,所以我们选择S3C2440A。

datasheet下载,后台回复【exynos】

在这里插入图片描述

点击是,进入以下界面:

代码区域的代码是KEIL提供的基于处理器S3C2440A的一些测试代码,我们暂时先不关心这些代码,直接删除该文件的所有代码,拷贝如下代码【注意缩进】:

AREA Example,CODE,READONLY    ;声明代码段Example

ENTRY ;程序入口

Start              ; 程序中的标号,本质上是内存单元(的地址)的别名

MOV R0,#0     ;设置实参,将传递给子程序的实参存放在r0和r1内

MOV R1,#10

BL ADD_SUM    ;调用子程序ADD_SUM 

B OVER        ;跳转到OVER标号处 进入结尾

ADD_SUM

ADD R0,R0,R1  ;实现两数相加

MOV PC,LR     ;子程序返回 R0内为返回的结果

OVER

END

编译

点击下图的两个按钮都可以实现代码编译:

build

编译成功后,软件下方会有 **0 Error(s)**字样。

四、debug代码

为方便讲解代码,我们后面调试全部进入debug界面,可以点击下面图标或者用快捷键ctrl+F5:

点击确定即可

进入以下界面:

debug界面

调整界面布局,点击每个标签页面的标题栏拖拽,鼠标放到对应的边框三角形位置即可吸附上去:

在这里插入图片描述

调整界面如下:

界面介绍程序左侧的黄色箭头,表示程序指令执行的位置;左边的R0-R15等等,是ARM在不同模式下的寄存器列表;右边是汇编指令对应的内存地址和机器码单步执行F10,进入某个函数执行F11

这个代码的含义,我们就暂时先不补详细说明,留待后面详细讲解。相信有汇编基础的同学对这个代码应该比较熟悉。

环境安装完毕,下面我们就可以开始ARM的理论学习了。

下一篇预告《2. 从0开始学ARM-CPU原理,基于ARM的SOC讲解》

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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