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】 

 

 

 

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:

 

 

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。