embedded - 裸机 ARM 应用程序启动时出现问题

Question

我正在尝试使用 LLVM 生成用于裸机 ARM Cortex M4 开发的代码。IR 的创建进展顺利，LLVM 正在生成(在我看来)正确的 ARM Thumb ASM。

我购买了 Arm 开发套件来进行一些测试:Atmel SAM4L-EK http://www.atmel.com/tools/SAM4L-EK.aspx

我创建了一个打开开发板上黄色 LED 的应用程序。(我只是想从板上得到一些东西)我使用 Atmel Studio 运行了一个附带的应用程序，LED 工作正常。但我的应用程序似乎什么也没做...

根据手册将LED连接到PC10在ATSAM4LC4C MCU的数据表中，它说GPIO端口的地址是0x400E1000，一个端口占用 0x0200 字节的地址空间，因此端口 C 位于 0x400E1000 + 0x0400。

这是我的程序输出(LLVM 输出):

.syntax unified
.eabi_attribute 6, 10
.eabi_attribute 9, 2
.eabi_attribute 20, 1
.eabi_attribute 21, 1
.eabi_attribute 23, 3
.eabi_attribute 24, 1
.eabi_attribute 25, 1
.eabi_attribute 44, 1
.file   ""
.text
.globl  main
.align  2
.type   main,%function
.code   16
.thumb_func
main:
movw    r0, #5120
movw    r2, #5184
movw    r3, #5200
mov.w   r1, #1024
movt    r0, #16398
movt    r2, #16398
movt    r3, #16398
.LBB0_1:
str r1, [r0]
str r1, [r2]
str r1, [r3]
b   .LBB0_1
.Ltmp0:
.size   main, .Ltmp0-main

此代码将 GPIOEnableRegister 中的位 10 设置为 1

然后将 OutputDriverEnableRegister 中的位 10 设置为 1

然后将 OutputValueRegister 中的位 10 设置为 1

此时 LED 应亮起...

这是我使用的启动代码:

.section INTERRUPT_VECTOR, "x"
.global _Reset
_Reset:
B Reset_Handler /* Reset */
B . /* Undefined */
B . /* SWI */
B . /* Prefetch Abort */
B . /* Data Abort */
B . /* reserved */
B . /* IRQ */
B . /* FIQ */

Reset_Handler:
#mov    r0, stack_top
MOV sp,r0
BL main
B .

两个汇编程序文件都被编译为目标文件，如下所示:

as -mcpu=cortex-m4 -g startup.s -o startup.o

使用 GNU ARM 汇编器

这是我使用的链接器脚本:

ENTRY(_Reset)
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)
SEARCH_DIR(.)

/* Memory Spaces Definitions */
MEMORY
{
     rom (rx)  : ORIGIN = 0x00000000, LENGTH = 0x00040000 /* flash, 256K */
     ram (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 0x00008000 /* sram, 32K */
}

SECTIONS
{
 . = 0x0;
 .text : {
 startup.o (INTERRUPT_VECTOR)
 *(.text)
}
.data : { *(.data) }
.bss : { *(.bss COMMON) }
. = ALIGN(8);0
. = . + 0x1000; /* 4kB of stack memory */
stack_top = .;
}

然后目标文件被链接到 ELF 二进制文件，如下所示:

ld -T linkerscript.ld armtest.o startup.o -o armtest.elf

使用 GNU Arm 链接器

然后我使用 Atmel Studio 将 ELF 二进制文件上传到开发板

机器人没有任何反应(重置后也没有发生)

任何见解将不胜感激!

Answer 1

cortex-m 系列不像非 cortex-m 系列 ARM 那样启动。 cortex-m 采用(非 Arm)传统中断向量表方法，而不是像全尺寸 Arm 那样的指令表。

/* vectors.s */
.thumb

.word   0x20020000  /* stack top address */
.word   _start      /* 1 Reset */
.word   hang        /* 2 NMI */
.word   hang        /* 3 HardFault */
.word   hang        /* 4 MemManage */
.word   hang        /* 5 BusFault */
.word   hang        /* 6 UsageFault */
.word   hang        /* 7 RESERVED */
.word   hang        /* 8 RESERVED */
.word   hang        /* 9 RESERVED*/
.word   hang        /* 10 RESERVED */
.word   hang        /* 11 SVCall */
.word   hang        /* 12 Debug Monitor */
.word   hang        /* 13 RESERVED */
.word   hang        /* 14 PendSV */
.word   hang        /* 15 SysTick */
.word   hang        /* 16 External Interrupt(0) */
.word   hang        /* 17 External Interrupt(1) */
.word   hang        /* 18 External Interrupt(2) */
.word   hang        /* 19 ...   */

.thumb_func
.global _start
_start:
    /*ldr r0,stacktop */
    /*mov sp,r0*/
    bl notmain
    b hang

.thumb_func
hang:   b .

您需要将堆栈顶部地址设置为特定于您的处理器的第一项。使用 llvm 您可能需要在这里调整一些指令，以上是针对 gnu 的。