胡建华 罗庆生
摘要 本文主要讲述了三个方面内容:第一，由于S3C44B0X没有地址重映射功能，本文讨论并设计了一个程序以实现这种伪“重映射”；第二，μC/OS-Ⅱ在移植到S3C44B0X嵌入式系统时，实现了时钟中断函数OSTickISR的C语言编写；第三，基于S3C44B0X的嵌入式系统设计过程中一些要点的总结。
关键词 ARM,S3C44B0X,Flash,SDRAM,μC/OS-Ⅱ
一、引言
S3C44B0X是一款高性能、低功耗的16/32位RISC架构的微处理器，其片上资源十分丰富，得到了广泛的应用，相应的研究书籍也非常多，但在这些参考书目中，很少提及到嵌入式系统设计过程中一些容易忽视的要点，这往往令初学者在设计过程中非常迷惑。uC/OS-Ⅱ是实时多任务内核，设计的主要任务就是操作系统的移植，现在网络上有很多可以移植的版本，但不能直接照搬，有些版本有些错误，而且不一定针对S3C44B0X处理器，由于这些接口是用汇编编写的，涉及到处理器本身，因此移植时必须了解bootloader和中断处理过程，才能实现uC/OS-Ⅱ真正意义上的移植，不会隐藏潜在的bug。
二、Flash中程序复制到SDRAM执行
相对于Flash来说，SDRAM的运行速度要快很多，现在有些处理器利用地址重映射功能，在程序运行的最初几条指令中，利用系统的存储器映射机构进行地址重映射，重新将SDRAM映射到地址0x0处，使得程序在SDRAM中执行，这样会使系统运行速度更快，同时使系统响应异常中断的速度更快。由于S3C44B0X没有地址重映射功能，就无法像前面所说的将SDRAM映射到地址0x0处执行。下面介绍一种方法，将位于NorFlash中的程序复制到SDRAM中去以获得更快的运行速度并正确执行，从而实现地址的伪“重映射”，此处以优龙科技S3C44B0X开发板中提供的bootloader为例分析，设计思路如下。
１.复制程序
由于程序要复制到SDRAM中去执行，因此复制最好在SDRAM初始化以后进行。一个程序编译完成后，生成的二进制文件中只有RO（code和data）和RW两个部分，ZI段在程序运行时初始化，这样复制过程就应该在初始化RW和ZI数据段函数InitRamData之前进行。
通过比较程序入口点（ResetEntry）和在ADS开发环境中设置的RO_base（在程序中有BaseOfROM DCD |Image$$RO$$Base| 这个定义，其他定义类同），其中ResetEntry是一个基于PC的标号，程序刚开始从Flash运行时，其值肯定为0x0，这样如果将RO_base设置为0x0，那么就无需复制，表明程序要在Flash中运行。如果将RO_base设置为SDRAM所处的地址空间，那么就需要将Flash中所有程序，即RO和RW两个部分复制到指定的SDRAM空间并SDRAM中执行程序。为了程序能够正确运行，要计算出复制程序空间的大小，这个大小由RO_Base、RW_base给出，程序复制到RO_base指向的空间，算法如下。
（1） 计算出RO程序段的大小
RO_size = TopOfROM － BaseOfROM
（2） 计算出RW数据段的大小
RW_size = BaseOfZero － BaseOfBSS
（3） 计算出Flash中整个程序段的大小
CODE_size = RO_size + RW_size
（4） 将CODE_size + BaseOfROM递减与BaseOfROM比较大小
如果前者大，就继续将代码从ResetEntry起始地址处复制至BaseOfROM起始地址空间，并将CODE_size + BaseOfROM递减，复制程序直至其与BaseOfROM相等，其中CODE_size + BaseOfROM ＝ TopOfROM + RW_size，下面的程序设计中直接用了这个结果以简化程序编写。代码实现如下：
BL InitSystem ；进入InitSystem进行SDRAM，堆栈等初始化
ADR r0，ResetEntry
LDR r1，BaseOfROM
CMP r0，r1 ；比较ResetEntry与BaseOfROM，看是否要进行复制
LDREQ r0，TopOfROM
BEQ InitRamData ；如果ResetEntry与BaseOfROM相同，不复制
LDR r3， TopOfROM ；运行到这，说明要进行复制
LDR r4， BaseOfBSS
LDR r5， BaseOfZero
SUB r2， r5， r4
ADD r2， r3， r2 ；取得一个要进行比较的地址TopOfROM + RW_size
0
LDMIA r0！，{r4-r11} ；从ResetEntry开始取值，并将R0递增
STMIA r1！，{r4-r11} ；存入BaseOfROM开始的地址，并将R1递增
CMP r1， r2 ；比较R0与R1，判断是否继续复制
BCC %B0
这样程序就复制到了SDRAM中，起始地址由RO_base确定。
2.跳转运行
程序要正确运行，必须用一段指令找到位于SDRAM中的InitRamData标号，跳转到此处才能实现程序正确运行，跳转地址的计算方法是BaseOfROM + InitRamData标号。代码实现如下：
LDR r0，TopOfROM ；此指令为下面的InitRamData函数所准备。
LDR r1，BaseOfROM
LDR r2，=InitRamData
ADD r1，r1，r2
MOV pc，r1 ；程序跳转到SDRAM中InitRamData函数处运行
通过上面两个步骤，就实现了Flash中程序到SDRAM中的复制。此处要指出的是，在复制后，有些读者可能考虑到了绝对地址和相对地址的关系问题，比如在51系列单片机中可以用一条伪指令指定程序存放的绝对地址，但在此bootloader中，不用考虑绝对地址，指令前的标号都是基于PC的，编译时直接将其处理成一个基于PC的偏移；还有一些用EQU和MAP，FIELD等伪指令定义的标号，编译器会在Flash存储器中为这些标号分配一个地址空间（文字池）存放这些标号的表示的数值，这些标号也是基于当前PC的偏移，复制到SDRAM后也没有影响；程序之间的相对位置在编译时已经确定，因此将程序复制到SDRAM中不会影响程序的运行。
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