arm7tdmi.txt

嵌入式系统开发 TOPPERS and JSP Kernel Release 1.3 TOPPERS = Toyohashi Open Platform for Embedded Real-Tim

	    ♂ TOPPERS/JSPカ〖ネル ユ〖ザズマニュアル ♂
                ∈ARM7TDMI タ〖ゲット巴赂婶∷

            ∈Release 1.3滦炳·呵姜构糠: 11-Apr-2002∷

------------------------------------------------------------------------ 
 TOPPERS/JSP Kernel
     Toyohashi Open Platform for Embedded Real-Time Systems/
     Just Standard Profile Kernel

 Copyright (C) 2000,2001 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
                             Toyohashi Univ. of Technology, JAPAN

 惧淡螟侯涪荚は·Free Software Foundation によって给山されている 
 GNU General Public License の Version 2 に淡揭されている掘凤か·笆
 布の(1)×(4)の掘凤を塔たす眷圭に嘎り·塑ソフトウェア∈塑ソフトウェ
 アを猖恃したものを崔むˉ笆布票じ∷を蝗脱ˇ剩澜ˇ猖恃ˇ浩芹邵∈笆布·
 网脱と钙ぶ∷することを痰浸で钓满するˉ
 (1) 塑ソフトウェアをソ〖スコ〖ドの妨で网脱する眷圭には·惧淡の螟侯
     涪山绩·この网脱掘凤および布淡の痰瘦沮惮年が·そのままの妨でソ〖
     スコ〖ド面に崔まれていることˉ
 (2) 塑ソフトウェアを浩网脱材墙なバイナリコ〖ド∈リロケ〖タブルオブ
     ジェクトファイルやライブラリなど∷の妨で网脱する眷圭には·网脱
     に燃うドキュメント∈网脱荚マニュアルなど∷に·惧淡の螟侯涪山绩·
     この网脱掘凤および布淡の痰瘦沮惮年を非很することˉ
 (3) 塑ソフトウェアを浩网脱稍材墙なバイナリコ〖ドの妨または怠达に寥
     み哈んだ妨で网脱する眷圭には·肌のいずれかの掘凤を塔たすことˉ
   (a) 网脱に燃うドキュメント∈网脱荚マニュアルなど∷に·惧淡の螟侯
       涪山绩·この网脱掘凤および布淡の痰瘦沮惮年を非很することˉ
   (b) 网脱の妨轮を·侍に年める数恕によって·惧淡螟侯涪荚に鼠桂する
       ことˉ
 (4) 塑ソフトウェアの网脱により木儡弄または粗儡弄に栏じるいかなる禄
     巢からも·惧淡螟侯涪荚を倘勒することˉ

 塑ソフトウェアは·痰瘦沮で捏丁されているものであるˉ惧淡螟侯涪荚は·
 塑ソフトウェアに簇して·その努脱材墙拉も崔めて·いかなる瘦沮も乖わ
 ないˉまた·塑ソフトウェアの网脱により木儡弄または粗儡弄に栏じたい
 かなる禄巢に簇しても·その勒扦を砷わないˉ

 @(#) $Id: arm7tdmi.txt,v 1.7 2002/04/11 04:18:21 honda Exp $
------------------------------------------------------------------------


１ˉARM7TDMI タ〖ゲット巴赂婶の车妥

1.1 タ〖ゲットシステムと倡券茨董

ARM7TDMIプロセッサのタ〖ゲットシステムとしては、CPUコアにARM7TDMIを脱いてい
るKS32C50100を烹很したARM家のEvaluator-7Tをサポ〖トしている。
倡券茨董には、GCC などの GNU倡券茨董を脱い、オブジェクトファイルフォ〖
マットは ELF を筛洁とする。

1.2 サポ〖トする怠墙の车妥

ARM7TDMI 巴赂の怠墙として、拉墙删擦脱システム箕癸徊救怠墙(vxget_tim)を
サポ〖トしている。充哈みの敦贿と钓材(dis_int、ena_int)はサポ〖トしてい
ない。


1.3 戮のタ〖ゲットへのポ〖ティング

附バ〖ジョンでは、KS32C50100に巴赂した肋纷となっているˉそのため·戮の
ARM7TDMIを网脱したCPUに败竣する眷圭·cpu_support.cのディスパッチャ簇息·
CPUの觉轮瓷妄簇犯のソ〖スを恃构する涩妥があるˉなお·充哈み簇息の怠墙
は·システム巴赂婶に淡揭しているˉ


1.4 GDB スタブ

TOPPERS/JSP カ〖ネルは GDB スタブと鼎に蝗脱することを涟捏にしている。
そのため、sys_putc はスタブ钙び叫しで悸附し、充り哈みハンドラはスタブ
沸统で钙ばれる。


1.5 シリアルポ〖ト

スタブによる GDB との奶慨と、カ〖ネルのログ叫蜗脱に2つのシリアルポ〖ト
蝗脱する。GDB脱の奶慨ポ〖トとカ〖ネルのログ叫蜗脱ポ〖トの肋年は肌の脱
になっているˉなお、链てのポ〖トにおいて デ〖タ:
8bit,Parity:none,Stop:1bitである。

                  GDB 奶慨脱          カ〖ネルログ脱
ˇEvaluator-7T   COM1:57600bps         COM2:19200bps     


1.6 Thumbコ〖ドについて

Thumbコ〖ドの网脱については·附哼はサポ〖トしてないˉ



２ˉARM7TDMI プロセッサ巴赂婶の怠墙

この泪では、カ〖ネルおよびシステムサ〖ビスの怠墙の面で、ARM7TDMI巴赂の婶尸
について豺棱する。


2.1 デ〖タ房

int房および unsigned int房のサイズは 32ビットである。

2.2 充哈み瓷妄怠墙と充哈みハンドラ

カ〖ネル瓷妄嘲の充哈みとしては FIQがある。よって、CPUロック觉轮や介
袋步ル〖チン柒では、FIQ 笆嘲の充哈みはすべて敦贿されている。恶挛弄には、
CPSR(カレントプログラム觉轮レジスタ)のIRQ敦贿ビット(ビット7)が 1 に肋
年される。


DEF_INH で回年する充哈みハンドラ戎规(inhno)は、KS32C50100 で件收モジュ〖
ル髓に年盗されている充り哈み戎规であるˉデ〖タ房(INHNO)は 
unsigned int房に年盗されている。


2.3 CPU毋嘲瓷妄怠墙とCPU毋嘲ハンドラ

DEF_EXC で回年する充哈みハンドラ戎规(excno)は、ARM7TDMIで年盗されてい
る·毋嘲妥傍であるˉそのデ〖タ房(EXCNO)は unsigned int 房に年盗されて
いる。DEF_EXC で、毋嘲コ〖ド戎规として铜跟でない猛や、CPU毋嘲に滦炳し
ない戎规を回年した眷圭の瓢侯は瘦沮されない。

CPU毋嘲ハンドラに畔されるp_excinfは·CPU毋嘲券栏箕のコンテキストを瘦赂
したスタックへのポインタが畔されるˉスタックの菇陇を笆布に绩すˉ


      ----------------------
     |         R0           |  <-- p_excinf
      ----------------------
     |         R0           |
      ----------------------
     |         R1           |
      ----------------------
     |         R2           |
      ----------------------
     |         R3           |
      ----------------------
     |         ip           |
      ----------------------
     |         lr           |
      ----------------------
     |         PC           |
      ----------------------


2.4 スタ〖トアップモジュ〖ル

ARM7TDMI巴赂のスタ〖トアップモジュ〖ル(start.S)では、肌の介袋步借妄を乖う。

(A) プロセッサモ〖ドの介袋步とスタックポインタの介袋步

呵介に、プロセッサモ〖ドを泼涪モ〖ド、IRQ,FIQ充哈みを敦贿にするˉ

肌に、スタックポインタ(sp)を STACKTOP に肋年する。ここで充哈みスタッ
クポインタに肋年されたスタック挝拌は、カ〖ネル弹瓢稿は润タスクコンテキ
スト脱のスタック挝拌として蝗われる。STACKTOP は、sys_config.h 婶で年盗
することを鳞年している。

(B) hardware_init_hook の钙叫し

hardware_init_hook が 0 でない眷圭には、hardware_init_hook を钙び叫す。
hardware_init_hook は、カ〖ネルが弹瓢される涟に乖う涩妥があるタ〖ゲッ
ト巴赂の介袋步を乖うために脱罢している。hardware_init_hook がどこでも
年盗されていない眷圭、リンカでこのシンボルを 0 に年盗する(リンカスク
リプト柒に淡揭あり)。

(C) bssセクションと dataセクションの介袋步

bssセクションをゼロクリアする。また、dataセクションを介袋步する。

(D) software_init_hook の钙叫し

software_init_hook が 0 でない眷圭には、software_init_hook を钙び叫す。
software_init_hook は、カ〖ネルが弹瓢される涟に乖う涩妥があるソフトウェ
ア茨董(恶挛弄には、ライブラリ)巴赂の介袋步を乖うために脱罢している。
software_init_hook がどこでも年盗されていない眷圭、リンカでこのシンボ
ルを 0 に年盗する(リンカスクリプト柒に淡揭あり)。

(E) カ〖ネルの弹瓢

kernel_start へ尸呆し、カ〖ネルを弹瓢する。kernel_start からリタ〖ンし
てくることは鳞年していない。




３ˉシステム巴赂婶の怠墙


3.1 システムクロックドライ

システムクロックドライバが isig_tim を钙び叫す件袋は、sys_defs.h 面の 
TIC_NUME と TIC_DENO で年盗されている(筛洁は 1ミリ擅件袋)。この年盗
を恃构することで、isig_tim を钙び叫す件袋を恃构することができる。ただ
し、タイマの篮刨が 1μ擅であるため、1μ擅帽疤で眉眶になる猛を肋年した
眷圭には、isig_tim の钙叫し件袋に疙汗が栏じることになる。


3.2 拉墙删擦脱システム箕癸徊救怠墙

ARM7TDMI 巴赂婶では、拉墙删擦脱システム箕癸徊救怠墙(vxget_tim)をサポ〖
トしている。拉墙删擦脱システム箕癸の篮刨は 1μ擅帽疤であるが、タイマの
附哼猛を粕み叫すために办箕弄にタイマを匿贿させる涩妥があるため、
vxget_tim を钙ぶ刨にシステムクロックが警しづつ觅れることになる。なお、
SYSUTIM房は UD房(64ビットの射规痰し腊眶房)に年盗している。


3.3 シリアルインタフェ〖スドライバ

シリアルインタフェ〖スドライバは、KS32C50100のUART0をサポ〖トしてる。


3.4 メモリマップ

ˇCARD-E09A
巴赂婶では、コ〖ド挝拌を 0x00008000 × 0x00039fff 腆200KB、デ〖タ挝拌を 
0x0003A000 × の腆200KB·润タスクコンテキスト脱のスタック挝拌を ×
0x00073fff に澄瘦している。0x0c074000笆布は、スタブのワ〖クエリアとなっ
ており、蝗脱することができない。



４ˉ倡券茨董の菇蜜

倡券茨董の菇蜜数恕については·GNU倡券茨董菇蜜マニュアルを徊救のことˉ


4.1 倡券茨董のバ〖ジョン
瓢侯澄千したツ〖ルのバ〖ジョンは笆布の奶りであるˉ

    BINUTILS : 2.11.2
    GCC-CORE : 3.0.2
    GDB      : 5.0
    NEWLIB   : 1.9.0

4.2 ツ〖ルソ〖スの饯赖
惧淡のバ〖ジョンのツ〖ルを菇蜜するさい笆布の饯赖が涩妥となるˉ

4.2.1 GCC-CORE
  そのままコンパイルすると·libgcc,libcがinterwork滦炳にならないため·
    ./gcc/config/arm/t-arm-elfの
           MULTILIB_OPTIONS += mno-thumb-interwork/mthumb-interwork 
           MULTILIB_DIRNAMES += normal interwork 
           MULTILIB_EXCEPTIONS += *mapcs-26/*mthumb-interwork* 
   の涟についている"#"を嘲して铜跟にするˉ   

4.2.2 GDB
   ./gdb/rdi-share/devsw.c
     39乖誊·69乖誊 のstruct tm lmの离咐している乖をコメントアウトするˉ
   

4.3 プログラムのダウンロ〖ド
     ホストPCとボ〖ドをシリアルケ〖ブルで芬ぎ·gdbにダウンロ〖ドしたい
     プログラムを回年するˉ
     肌に笆布のコマンドを悸乖するˉttySXXのXXはシリアルを儡鲁してい
     るポ〖ト戎规であるˉ

           set remotebaud 57600 
           set endian little 
           set rdi /dev/ttySXX 
      稿は·loadでプログラムをダウンロ〖ドして·continueで悸乖するˉ
      また·Ctrl-Cで瓢侯面のプログラムを匿贿できるˉ



５ˉその戮

5.1 ディレクトリˇファイル菇喇

ARM7TDMI タ〖ゲット巴赂婶の称ファイルの车妥は肌の奶りˉ

    config/arm7tdmi/
	Makefile.config	MakefileのARM7TDMI巴赂年盗
    arm7tdmi.h      ARM7TDMIの年盗
	armelf.ld	    ビッグエンディアン脱リンカスクリプト
	cpu_defs.h	    プロセッサ巴赂婶のアプリケ〖ション脱年盗
	cpu_config.h	プロセッサ巴赂婶の菇喇年盗
	cpu_config.c	プロセッサ巴赂婶の簇眶
	cpu_support.S	プロセッサ巴赂婶のサブル〖チン
	cpu_context.h	コンテキスト拎侯
	makeoffset.c	offset.h 栏喇サポ〖トプログラム
	cpu_insn.h	    你レベルのプロセッサ拎侯ル〖チン
    start.S         スタ〖トアップモジュ〖ル



    config/arm7tdmi/evaluator_7t
	Makefile.config	MakefileのEvaluator-7T巴赂年盗
	evaluator7t.h   Evaluator-7Tハ〖ドウェア年盗
	hw_serial.h	    シリアルインタフェ〖スデバイス拎侯ル〖チン
	hw_timer.h      タイマ拎侯ル〖チン
	sys_config.c	システム巴赂婶の簇眶
	sys_config.h	システム巴赂婶の菇喇年盗
	sys_defs.h      システム巴赂婶のアプリケ〖ション脱年盗
	sys_support.S	システム巴赂婶のサブル〖チン