单龙芯3A3000-7A1000PMON研究学习-（15）撸起袖子干-先来一杯代码吧

1.扭扭捏捏，准备工作都是一大堆，要不来点汇编开开胃

/**   Register usage:**  s0  link versus load offset, used to relocate absolute adresses.*   s1  free*   s2  memory size.*   s3  free.*  s4  Bonito base address.*   s5  dbg.*   s6  sdCfg.* s7  rasave.*    s8  L3 Cache size.*/.set    noreorder.globl _start.globl    start.globl __main
_start:
start:.globl    stack
stack = start - 0x4000     /* Place PMON stack below PMON start in RAM *//* NOTE!! Not more that 16 instructions here!!! Right now it's FULL! */.set  push.set    mips64mfc0  t0, $16, 6or    t0, 0x100 xori  t0, 0x100       /*先或再异或，清零第8位*/mtc0  t0, $16, 6/* no sw combine */mfc0    t0, $16,  6ori     t0, 0x200       /*第九位置1*/mtc0    t0, $16,  6mfc0    t0, $22lui  t1, 0x0000//lui t1, 0x8000or    t0, t1, t0        /*或操作一个0，没意义呀 */mtc0   t0, $22.set popmtc0 zero, COP_0_STATUS_REG   /*清零COP_0_STATUS_REG 寄存器*/mtc0 zero, COP_0_CAUSE_REG    /*清零COP_0_CAUSE_REG 寄存器*/li    t0, SR_BOOT_EXC_VEC /* Exception to Boostrap Location  异常向量表*/   //[22]置1mtc0   t0, COP_0_STATUS_REG   /* 将异常向量表写入寄存器 */  //例外向量入口地址启动，BEV置1，采用rom的异常入口la sp, stack               /* 设置堆栈寄存器 ，指向起始代码的下方（地址减小的方向） */la    gp, _gp                 /* 设置GP寄存器 */WatchDog_Close     /* 这是个宏定义，关闭看门狗 *//* spi speedup */li  t0, 0xbfe00220li  t1, 0x07sb  t1, 0x4(t0)/* locate 在下面，约423行的样子。 */bal locate          /* Get current execute address */ /* 跳转到locate ，返回（绝对）地址保存在al寄存器中 */nop

来了一段汇编，要能看懂汇编，还得学点汇编指令啊。

1.1首先，.开头的都是伪操作，应该用于提示编译器，后面的代码应该如何处理，或者一些声明。

至少你得知道，伪操作，一般不能翻译为一条机器指令，它用来控制编译器的一些行为吧。

比如.global 声明一个全局的名称，让这个名称在别的文件可以使用，相当于c的extern。因为汇编跟c不同，汇编文件中默认所有的名称只能在本文件中使用，（相当于加了static）。如果你要让这个标号全局可见，就必须使用global修饰一下。但这并不会产生机器指令（在最终的可以执行的bin文件中也不会占用任何字节空间），只是在编译的时候能够识别到这个标号而已啦。

前面我们讲过，_start,start是整个程序的入口，那肯定有别的文件（如ld.scripts）需要识别到这个标号，所以这个标号必然要用global修饰一下。

.set 的操作比较多，我也是网上抄一点吧。

.set mipsn。n是一个从0到5的数字，或是数字32或64。1到5，32或64使汇编器从源程序中的这一点开始接受相应ISA级别的指令。 .set mipsn 不仅影响允许使用那些指令，还影响到某些宏如何被扩展。 .set mips0保持原本的ISA级别：这个级别是您通过命令行选项选择的，或者是您的配置的默认值。您可以通过这个特性在32位汇编模式中使用r4000的指令。小心使用这个命令！

命令‘.set mips16’使汇编器进入MIPS 16模式，传统的汇编器不支持这个命令

伪操作 .set mips3 告诉汇编器下面的指令是MIPS IV（64位指令集，兼容32位指令）中的指令。

.set mipsn

n是一个从0到5的数字，或是数字32或64。1到5，32或64使汇编器从源程序中的这一点开始接受相应ISA级别的指令。 .set mipsn 不仅影响允许使用那些指令，还影响到某些宏如何被扩展。

.set mips0保持原本的ISA级别：这个级别是通过命令行选项选择的，或者是配置的默认值。可以通过这个特性在32位汇编模式中使用r4000的指令

.set mips1 下面的指令是R2000/R3000指令，即MIPS I指令集

.set mips2下面的指令是R6000指令,即MIPS II指令集，这个没有产品化的芯片，一般不要使用

.set mips3下面的指令是R4000指令，即MIPS III，第一个支持64位的指令集

.set mips4支持MIPS IV指令集，它是在MIPSIII的基础上增加了一些浮点指令

.set mips5支持MIPS V指令集，在MIPS IV上增加了SIMD指令

另外.set mips32/mips64支持MIPS32/MIPS64指令集

这个牵扯到MIPS的指令集标准历史，1998年MIPS Technologies从SGI公司分离出来之后发布的指令集标准，MIPS32是MIPS II的超集，MIPS64是MIPS IV的超集，还是得回去读“历史”

.set noreorder/reorder

默认汇编器处在reorder的模式下，该模式允许汇编器对指令进行重新排序，以避免流水线堵塞并获得更好的性能，在这种模式下，是不允许在代码中插入 nop指令的。反之，在noreorder模式下，指令的顺序不会被改变也不会对代码进行任何优化。这样做的优点是程序员可以完全控制代码的执行顺序，缺点是必须手工对指令排序，并在分支和加载指令的延迟槽中填上有用的指令或nop指令．比如：

.set noreorder

lw   t0, 0(a0)

nop        #加载指令延迟槽

sub t0, 1

bne t0, zero, loop

nop        #分支指令延迟槽

.set reorder

.set volatile/novolatile

处在volatile区的所有存取指令都不会被移动位置（特别是存取指令之间的相对位置）。这一点对访问内存映射设备的寄存器非常重要。因为对于外围设备而言，读写的次序十分重要。另外对读状态寄存器也非常重要。因为想得到的状态都是最新的。举例来说，如果下列代码没有使用.set volatile，那么汇编器很有可能会对第二个lw指令移到指令的前面，因为这样可以填充第一条lw指令的延迟槽：

.set volatile

lw   t0, 0(a0)

sw   t0, 0(a1)

lw   t0, 4(a0)

.set novalatile

避免流水线堵塞的操作以及其他各种优化措施不受该设定的影响．

noat, nomacro, noreorder: 汇编语言控制操作，为程序员提供了一种方式来关闭汇编器做的一些更复杂的工作，这些工作不总是受欢迎的（相应的没有“no”的名字将该特性重新打开）

.set noat 阻止汇编器将汇编代码翻译成二进制序列依赖at/$1寄存器

.set nomacro 阻止汇编器将一条汇编代码翻译成多条指令

.set noreorder 阻止汇编器调整代码序列来将有用的指令放入分支延迟槽。

.set push --> save all settings （指的是什么设置？？？指的是现有的.set汇编指示环境）

.set reorder/noreorder --> let/don't let assembler reorder instructions

.set at/noat --> let/don't let assembler use the register $at in instruction aliases (li,la, etc.)

.set pop --> restore saved settings

1.2 用到得汇编指令：

mfc0 从协处理器0的寄存器中读出数据，f表示from

mtc0 把数据写入到协处理器0的寄存器中，t表示to

or 或运算，跟c语言按位或运算一致

xori xor表示异或，与c一致，i表示立即数，表示这个操作是与一个数字进行的。

ori 立即数的或运算

lui 加载立即数到高16位，u表示高16位uper，l表示加载（load），从内存读数据到寄存器

li 加载立即数，这是条伪指令，汇编的时候可能需要根据情况自动转为其他指令

la 加载标号对应的地址，a表示address

sb s表示存储（store），表示是从寄存器写入到内存，b表示字节，表示该指令只操作一个字节

bal b表示跳转（branch），bal表示跳转的同时，保存返回地址到ra寄存器。跳出去还可以回来。

上述代码中用到的汇编稍微解释了一下，不懂的继续百度，或者加我qq166781997

1.3 上述代码做了什么？

1.3.1 协处理器0的寄存器需要参考手册《user2.pdf》

mfc0 t0, $16, 6 ,表示从寄存器16读取数据到t0寄存器，后面的数字6，表示第6个选择寄存器。

这里考虑到的是兼容性问题，当初没有设计那么多协处理器寄存器，但是后来又需要跟多，为了与之前的兼容，做了select这样的设计。

结合后面的语句，或操作，然后异或，那就是要清零寄存器中第8位，然后把这个值写进去。

好，这四句就是关闭这个自动写合并功能。（具体是啥，以后再琢磨吧。）

1.3.2 接下来3句

mfc0 t0, $16, 6
ori t0, 0x200 /*第九位置1*/
mtc0 t0, $16, 6

置1第9位，看pdf：

文档说必须写，那就写吧，这还能咋样？？？

1.3.3接下来4句

mfc0   t0, $22 //这条是访问寄存器22，后面没有数字，表示select 0
   lui   t1, 0x0000
   //lui   t1, 0x8000
   or   t0, t1, t0 /*或操作一个0，没意义呀 */
   mtc0   t0, $22

似乎没得意义？？？？高木及。。。。

1.3.5 接下来几句：

mtc0 zero, COP_0_STATUS_REG /*清零COP_0_STATUS_REG 寄存器*/

mtc0 zero, COP_0_CAUSE_REG /*清零COP_0_CAUSE_REG 寄存器*/

li t0, SR_BOOT_EXC_VEC /*0x40,0000*/ //[22]置1
mtc0 t0, COP_0_STATUS_REG //例外向量入口地址启动，BEV置1，采用rom的异常入口

la sp, stack /* 设置堆栈寄存器，指向起始代码的下方（地址减小的方向） */
la gp, _gp /* 设置GP寄存器 */

1.3.6 最后几句吧

WatchDog_Close /* 这是个宏定义，关闭看门狗 */

#define WatchDog_Close \
GPIO_CLEAR_OUTPUT(0x1<<5); \
GPIO_SET_OUTPUT(0x1<<3|0x1<<4); \
GPIO_CLEAR_OUTPUT(0x1<<13); \

/* spi speedup */
   li t0, 0xbfe00220
   li t1, 0x07
   sb t1, 0x4(t0)

bal locate /* Get current execute address */ /* 跳转到locate ，返回（绝对）地址保存在al寄存器中 */
nop

1.4 做了什么？

1.做了一些清理工作，处理器模式，中断这些都清除掉，中断入口应该设置位rom，现在程序还在rom里面。

2.关闭看门狗

3.sp寄存器，和gp寄存器设置好了，但是sp应该还不能用（ddr没有初始化）。跳到下一个函数继续初始化。

在这里我们也看到，修改一个寄存器的基本步骤，是读出这个寄存器的值，通过位操作修改这个值（只改变你需要改变的位），然后把这个值再写入到寄存器。

这是嵌入式开发的常用操作。