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【经验分享】STM32启动过程--启动文件--分析

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-13 21:00
一、概述
1、说明
  每一款芯片的启动文件都值得去研究,因为它可是你的程序跑的最初一段路,不可以不知道。通过了解启动文件,我们可以体会到处理器的架构、指令集、中断向量安排等内容,是非常值得玩味的。
  STM32作为一款高端Cortex-M3系列单片机,有必要了解它的启动文件。打好基础,为以后优化程序,写出高质量的代码最准备。
  本文以一个实际测试代码--START_TEST为例进行阐述。
2、整体过程概括
  STM整个启动过程是指从上电开始,一直到运行到main函数之间的这段过程,步骤为(以使用微库为例):
①上电后硬件设置SP、PC
②设置系统时钟
③软件设置SP
④加载.data、.bss,并初始化栈区
⑤跳转到C文件的main函数
3、整个启动过程涉及的代码
  启动过程涉及的文件不仅包含startup_stm32f10x_hd.s,还涉及到了MDK自带的连接库文件entry.o、entry2.o、entry5.o、entry7.o等(从生成的map文件可以看出来)。
二、程序在Flash上的存储结构
  在真正讲解启动过程之前,先要讲解程序下载到Flash上的结构和程序运行时(执行到main函数)时的SRAM数据结构。程序在用户Flash上的结构如下图所示。下图是通过阅读hex文件和在MDK下调试综合提炼出来的。

  y& e  @' \/ [- W& y' |' d# V- `
092018031206060.png

- L3 g# ?, X, D! x( k' L
MSP初始值        编译器生成,主堆栈的初始值
异常向量表        不多说
外部中断向量表      不多说
代码段          存放代码
初始化数据段       .data
未初始化数据段      .bss
加载数据段和初始化栈的参数
  加载数据段和初始化栈的参数分别有4个,这里只讲解加载数据段的参数,至于初始化栈的参数类似。
0x0800 033c  Flash上的数据段(初始化数据段和未初始化数据段)起始地址
0x2000 0000  加载到SRAM上的目的地址
0x0000 000c  数据段的总大小
0x0800 02f4  调用函数_scatterload_copy
  需要说明的是初始化栈的函数--0x0800 0304与加载数据段的函数不一样,为_scatterload_zeroinit,它的目的就是将栈空间清零。

8 j/ d% x8 X# K# e& j
092032461983346.png
! G) {- p! i4 I  E" e. C
三、数据在SRAM上的结构
  程序运行时(执行到main函数)时的SRAM数据结构
7 w9 A0 i9 j, d- c
092025271358977.png
, j: c& R* j6 A
四、详细过程分析
  有了以上的基础,现在详细分析启动过程。
1、上电后硬件设置SP、PC
  刚上电复位后,硬件会自动根据向量表偏移地址找到向量表,向量表偏移地址的定义如下:
( b; O! m+ g3 m) t
092045343233846.png

$ Y& G( z! }9 `4 R  g  c$ S8 |% Y
  调试现象如下:
6 }  q( }$ T/ Q* ~5 k* {4 p
092046570579821.png
$ y: o/ @2 b1 t+ Z/ e! `
  看看我们的向量表内容(通过J-Flash打开hex文件)

5 V7 F0 G! L( w$ z) p0 F+ U
092048562138825.png

  y. d$ n. W8 b" z! F8 ?
  硬件这时自动从0x0800 0000位置处读取数据赋给栈指针SP,然后自动从0x0800 0004位置处读取数据赋给PC,完成复位,结果为:
SP = 0x0200 0810
PC = 0x0800 0145
2、设置系统时钟

' g+ {" p3 @! d  z
092052446511680.png
! i5 f6 k, _- c9 l8 u9 l2 C
  上一步中令PC=0x0800 0145的地址没有对齐,硬件自动对齐到0x0800 0144,执行SystemInit函数初始化系统时钟。
3、软件设置SP
  1. LDR   R0,=__main  
    . Z" Y( }2 }" `/ D, G
  2. BX   R0
复制代码

" B0 Q4 w  J: b# r3 a  p5 S0 K
  执行上两条之类,跳转到__main程序段运行,注意不是main函数,___main的地址是0x0800 0130。

" _4 J( ~$ z2 n- {1 I1 X9 p/ c
092100522921657.png
: E7 l& v( @% w$ E' \5 {8 |# A! }
  可以看到指令LDR.W sp,[pc,#12],结果SP=0x2000 0810。
4、加载.data、.bss,并初始化栈区
  1. BL.W     __scatterload_rt2
复制代码
  进入 __scatterload_rt2代码段。
  1. __scatterload_rt2:3 M6 [$ v: f! @, k& V1 Z# l9 @# d
  2. 0x08000168 4C06      LDR      r4,[pc,#24]  ; @0x08000184
    3 ?* v! f  ~+ w& {$ x. z% H
  3. 0x0800016A 4D07      LDR      r5,[pc,#28]  ; @0x080001887 L6 P5 d9 n5 X) u( W# o' |/ I% E0 U  f
  4. 0x0800016C E006      B        0x0800017C' G. M( A- T. D1 s) P: T
  5. 0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C]) D$ c& V# B& F2 D% E( v- t( c
  6. 0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x015 h, _# R3 i7 W6 _. I& @. Q
  7. 0x08000174 E8940007  LDM      r4,{r0-r2}
    & T, B) p! r' B6 G$ w1 j- }
  8. 0x08000178 4798      BLX      r3
    ( i& G/ {5 W( j/ ~
  9. 0x0800017A 3410      ADDS     r4,r4,#0x10
    ( {) w4 a6 i) q
  10. 0x0800017C 42AC      CMP      r4,r5" R# I# o8 C* r1 R7 t
  11. 0x0800017E D3F6      BCC      0x0800016E7 ]3 R* O3 d. s/ z9 \
  12. 0x08000180 F7FFFFDA  BL.W     _main_init (0x08000138)
复制代码
( V1 U+ n* D$ \0 x$ B9 z/ ?
  这段代码是个循环(BCC 0x0800016e),实际运行时候循环了两次。第一次运行的时候,读取“加载数据段的函数(_scatterload_copy)”的地址并跳转到该函数处运行(注意加载已初始化数据段和未初始化数据段用的是同一个函数);第二次运行的时候,读取“初始化栈的函数(_scatterload_zeroinit)”的地址并跳转到该函数处运行。 相应的代码如下:
0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C]0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x010x08000174  
% n+ w9 v# Q& M4 y) H2 q) f- }$ D0x08000178 4798      BLX      r3
5 Q3 g0 S6 i) l9 c  . G3 k; l( o: h) s$ v' F5 \
  当然执行这两个函数的时候,还需要传入参数。至于参数,我们在“加载数据段和初始化栈的参数”环节已经阐述过了。当这两个函数都执行完后,结果就是“数据在SRAM上的结构”所展示的图。最后,也把事实加载和初始化的两个函数代码奉上如下:
. f* d% K; |( ~) m
  1. 0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C]  u$ g1 H1 Q, W  Z7 o! F$ `% L
  2. 0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x019 y; s9 J' o5 C4 w" f
  3. 0x08000174  
    9 h$ S9 W  p4 _7 @! T' M
  4. 0x08000178 4798      BLX      r3
复制代码
当然执行这两个函数的时候,还需要传入参数。至于参数,我们在“加载数据段和初始化栈的参数”环节已经阐述过了。当这两个函数都执行完后,结果就是“数据在SRAM上的结构”所展示的图。最后,也把事实加载和初始化的两个函数代码奉上如下:
  1.                  __scatterload_copy:
    4 n# y: Y+ n9 ]. T; f
  2. 0x080002F4 E002      B        0x080002FC
    : F0 i* J, t* Q! ^' Z9 Q3 b
  3. 0x080002F6 C808      LDM      r0!,{r3}% ]6 I3 [. o6 E( {+ L; U
  4. 0x080002F8 1F12      SUBS     r2,r2,#4
      W0 h# f" e0 H) ~# V4 u$ E# {: v
  5. 0x080002FA C108      STM      r1!,{r3}
    : K9 c0 C1 c- V
  6. 0x080002FC 2A00      CMP      r2,#0x00
    , t. v1 y( v: B4 Q2 N
  7. 0x080002FE D1FA      BNE      0x080002F6- J- }, W5 A- D: q+ B) ?9 d
  8. 0x08000300 4770      BX       lr' ]  l+ ?$ y$ a3 `9 U
  9.                  __scatterload_null:+ d3 `5 Z( x& z  V
  10. 0x08000302 4770      BX       lr3 o$ H& W+ C3 S6 F- k7 ]" C  E% F: Z
  11.                  __scatterload_zeroinit:
    / ^  W2 {; b) J3 ], n0 s
  12. 0x08000304 2000      MOVS     r0,#0x00
    ( Q* B/ F7 Z3 v
  13. 0x08000306 E001      B        0x0800030C" B  u$ k& W9 w* z* ~% `% Q
  14. 0x08000308 C101      STM      r1!,{r0}# ^$ W" B$ d1 t
  15. 0x0800030A 1F12      SUBS     r2,r2,#4% W' `; v  s- d" g0 F
  16. 0x0800030C 2A00      CMP      r2,#0x004 k) H5 s* f1 ]" |; h
  17. 0x0800030E D1FB      BNE      0x08000308
    ' X6 _2 m2 j. Q# {
  18. 0x08000310 4770      BX       lr
复制代码
) }7 a! D! N. E# Q9 F3 \" U
5、跳转到C文件的main函数
  1.                  _main_init:/ s5 O  B7 J* _% A' `
  2. 0x08000138 4800      LDR      r0,[pc,#0]  ; @0x0800013C
    % c3 v: V0 J% Q7 n+ l1 t4 L
  3. 0x0800013A 4700      BX       r0
复制代码

: @  O8 T) }7 p" f: _3 w  }
+ l  V# D) ^! b3 l& C1 s" I, F
五、异常向量与中断向量表
  1. ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset. [' I7 L' o/ W5 F& {
  2.                 AREA    RESET, DATA, READONLY4 Y9 x& Y! _9 N. o2 U
  3.                 EXPORT  __Vectors
    * N  E* C4 O8 J' I6 d2 |5 i; z
  4.                 EXPORT  __Vectors_End
    " \! U4 ^. e3 Y1 ?' m; Y& u
  5.                 EXPORT  __Vectors_Size
    ! O! s: k' e, I/ T4 c1 ~
  6. " F" R8 z; n/ E5 K: y3 o' ?4 K
  7. __Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
    ) {* l; x& H2 |& d/ b0 h3 [& h
  8.                 DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
    5 w8 e+ o, a  q( s/ o: m% \
  9.                 DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler+ n  P) }* K. B
  10.                 DCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault Handler2 D1 A9 q9 j! e& p
  11.                 DCD     MemManage_Handler          ; MPU Fault Handler4 @$ S! R; P6 c* H
  12.                 DCD     BusFault_Handler           ; Bus Fault Handler
    5 F/ f+ [  D3 X! z) V
  13.                 DCD     UsageFault_Handler         ; Usage Fault Handler/ a# z0 V! J3 H9 c6 f; A, G5 N
  14.                 DCD     0                          ; Reserved
    5 U! X; i6 @5 `
  15.                 DCD     0                          ; Reserved
    " P. [$ m& G+ ~4 ?' [: H# V
  16.                 DCD     0                          ; Reserved
    2 k1 c; Y3 a7 V( n; s" h% I" {
  17.                 DCD     0                          ; Reserved
    1 z4 a% z9 U0 e8 s/ a5 m
  18.                 DCD     SVC_Handler                ; SVCall Handler4 {( j. Q6 n* t9 `& o4 }) J
  19.                 DCD     DebugMon_Handler           ; Debug Monitor Handler0 L- [* J  O  c$ |5 q. O
  20.                 DCD     0                          ; Reserved5 Y0 ^' K! ^# G5 M( N0 R- F
  21.                 DCD     PendSV_Handler             ; PendSV Handler8 `. c! b% P( |7 C' U% r
  22.                 DCD     SysTick_Handler            ; SysTick Handler
    5 S5 P$ k. N2 P5 u5 F4 f
  23. / n! G# v5 s* @8 H  c2 P8 m& L
  24.                 ; External Interrupts
    % G5 j3 C. j. o) z/ H
  25.                 DCD     WWDG_IRQHandler            ; Window Watchdog
    * s( ]% ?- _  g9 T: R  g/ _! j7 j
  26.                 DCD     PVD_IRQHandler             ; PVD through EXTI Line detect9 |9 P( `% E. P- T! c, U4 J$ d
  27.                 DCD     TAMPER_IRQHandler          ; Tamper
    7 t& t4 b- j6 O
  28.                 DCD     RTC_IRQHandler             ; RTC# A& |4 w/ u; g# ?
  29.                 DCD     FLASH_IRQHandler           ; Flash. u( o9 N; V2 y$ a- `2 A
  30.                 DCD     RCC_IRQHandler             ; RCC
    " H5 E9 D3 k+ z! F  J3 F# R+ {* W
  31.                 DCD     EXTI0_IRQHandler           ; EXTI Line 03 E; H7 x, M7 c1 i/ _4 e9 w; \
  32.                 DCD     EXTI1_IRQHandler           ; EXTI Line 1" r9 }  `8 O0 F" G% _. E
  33.                 DCD     EXTI2_IRQHandler           ; EXTI Line 2, L$ B. D7 G! o* D
  34.                 DCD     EXTI3_IRQHandler           ; EXTI Line 3. v5 @9 s* x+ {2 T+ O) d+ B' X2 T
  35.                 DCD     EXTI4_IRQHandler           ; EXTI Line 46 t9 j- d7 F) }7 I" F
  36.                 DCD     DMA1_Channel1_IRQHandler   ; DMA1 Channel 1
    ; P, V0 L7 }! }8 H5 }
  37.                 DCD     DMA1_Channel2_IRQHandler   ; DMA1 Channel 22 u+ N* _: L/ ^0 B: g, L
  38.                 DCD     DMA1_Channel3_IRQHandler   ; DMA1 Channel 3
    ' g' K% A3 k: u6 ]5 P
  39.                 DCD     DMA1_Channel4_IRQHandler   ; DMA1 Channel 42 H4 u% i* S& c- o! V
  40.                 DCD     DMA1_Channel5_IRQHandler   ; DMA1 Channel 53 L: |( }+ j. N1 G  c: u  w: I8 {2 o  C
  41.                 DCD     DMA1_Channel6_IRQHandler   ; DMA1 Channel 6/ N! p7 ~8 v& h5 e8 H  k; }5 U6 |
  42.                 DCD     DMA1_Channel7_IRQHandler   ; DMA1 Channel 7
    # y. G0 |& Q+ C
  43.                 DCD     ADC1_2_IRQHandler          ; ADC1 & ADC2; x' Z! g/ R: f; E7 e6 J+ v* t: s# X
  44.                 DCD     USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler  ; USB High Priority or CAN1 TX
    0 ^( |4 [$ G" M* K! s- M& Q+ c
  45.                 DCD     USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low  Priority or CAN1 RX0! b! Y4 W$ B) x$ B- i
  46.                 DCD     CAN1_RX1_IRQHandler        ; CAN1 RX1* W* |* i" A- ~0 _8 U1 {) K6 i
  47.                 DCD     CAN1_SCE_IRQHandler        ; CAN1 SCE/ Z8 Z0 r* R5 O/ I% c( B( _& v
  48.                 DCD     EXTI9_5_IRQHandler         ; EXTI Line 9..5+ @. D5 P0 Y& v  J: W/ f6 N: T
  49.                 DCD     TIM1_BRK_IRQHandler        ; TIM1 Break- T. ~9 Q3 [$ x3 k: {
  50.                 DCD     TIM1_UP_IRQHandler         ; TIM1 Update. U2 j4 g; w3 s3 V. q* P( L
  51.                 DCD     TIM1_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM1 Trigger and Commutation* J) p, F* l2 W* D& b$ I
  52.                 DCD     TIM1_CC_IRQHandler         ; TIM1 Capture Compare
    : g$ G8 d% D! k. K9 R1 X& B: m
  53.                 DCD     TIM2_IRQHandler            ; TIM26 m. [8 Y2 U( ^# X
  54.                 DCD     TIM3_IRQHandler            ; TIM31 g, {* Z  w$ [  M/ X
  55.                 DCD     TIM4_IRQHandler            ; TIM4
    - b+ W2 {: i" J( R1 ?
  56.                 DCD     I2C1_EV_IRQHandler         ; I2C1 Event8 r7 Y5 ]8 X7 J0 x
  57.                 DCD     I2C1_ER_IRQHandler         ; I2C1 Error
    8 b; k1 b9 I: Y1 ?2 k, x, n
  58.                 DCD     I2C2_EV_IRQHandler         ; I2C2 Event
    " ^& `$ o/ s% o; D: P
  59.                 DCD     I2C2_ER_IRQHandler         ; I2C2 Error2 `& M" M8 w8 t
  60.                 DCD     SPI1_IRQHandler            ; SPI18 e5 M& E5 `, a& M1 q
  61.                 DCD     SPI2_IRQHandler            ; SPI2
    2 F& M5 Y( u% X; L% J
  62.                 DCD     USART1_IRQHandler          ; USART1; p. \; T& y) Q4 g
  63.                 DCD     USART2_IRQHandler          ; USART2+ O6 u  N6 S1 b+ S
  64.                 DCD     USART3_IRQHandler          ; USART3% P7 F7 ~6 M& X$ h' u
  65.                 DCD     EXTI15_10_IRQHandler       ; EXTI Line 15..10
    , R3 s( a) Q" }
  66.                 DCD     RTCAlarm_IRQHandler        ; RTC Alarm through EXTI Line5 O: L. A4 ]. H) E( h0 H
  67.                 DCD     USBWakeUp_IRQHandler       ; USB Wakeup from suspend
    7 Q% N( h, G# b6 w' b3 C; A( }* L
  68.                 DCD     TIM8_BRK_IRQHandler        ; TIM8 Break
    $ C4 b8 u4 T: \8 e% o
  69.                 DCD     TIM8_UP_IRQHandler         ; TIM8 Update: s& C# T/ G8 N
  70.                 DCD     TIM8_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM8 Trigger and Commutation' J* g5 K( A* t) {
  71.                 DCD     TIM8_CC_IRQHandler         ; TIM8 Capture Compare
    . j3 V8 ]) G9 S; i" h
  72.                 DCD     ADC3_IRQHandler            ; ADC3& i  I2 Q5 S: l/ B; j0 a. @$ n
  73.                 DCD     FSMC_IRQHandler            ; FSMC
    7 r& X9 W7 s; D8 y
  74.                 DCD     SDIO_IRQHandler            ; SDIO
    ( n; @% M  N% H8 n
  75.                 DCD     TIM5_IRQHandler            ; TIM5+ J+ _, Q2 D2 W" c
  76.                 DCD     SPI3_IRQHandler            ; SPI3
    ; t2 o7 x8 A& w" c
  77.                 DCD     UART4_IRQHandler           ; UART4
    0 J3 W1 O8 _: e6 ?' E! d, s
  78.                 DCD     UART5_IRQHandler           ; UART5( f* n: g) _/ C8 e4 s
  79.                 DCD     TIM6_IRQHandler            ; TIM6+ q0 b+ O7 Y) r; S0 s$ }% V( I$ L  ^
  80.                 DCD     TIM7_IRQHandler            ; TIM7
    : q/ M5 Z2 S; \4 P
  81.                 DCD     DMA2_Channel1_IRQHandler   ; DMA2 Channel1* |5 n2 h) c* D: W# J. y! R' C
  82.                 DCD     DMA2_Channel2_IRQHandler   ; DMA2 Channel23 U, v/ o; N' g/ P9 [" @2 N
  83.                 DCD     DMA2_Channel3_IRQHandler   ; DMA2 Channel3
    ! Z& T) J/ b. b0 V7 P7 a
  84.                 DCD     DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5  ~' k& S) [: m. H- ?
  85. __Vectors_End
复制代码
' p6 w, s1 Z) j/ S$ j* {9 `2 I- F$ Z
  这段代码就是定义异常向量表,在之前有一个“J-Flash打开hex文件”的图片跟这个表格是一一对应的。编译器根据我们定义的函数 Reset_Handler、NMI_Handler等,在连接程序阶段将这个向量表填入这些函数的地址。
  1. startup_stm32f10x_hd.s内容:, r: M" @& U) R* ~7 \  i
  2. " S5 w7 P8 w9 T& n: |! _  w
  3. NMI_Handler     PROC
    7 v0 a  [& s: d9 g( j+ G8 U$ Y. `
  4.                 EXPORT  NMI_Handler                [WEAK]& D0 c3 K3 V0 z! j# R# g
  5.                 B       .7 D3 z( D9 j2 w& @# n$ y8 K2 Z8 S/ ?4 G
  6.                 ENDP' Q+ }( E# [# F1 }* i2 a
  7. % Y' q% V; Z. Y
  8. % t7 v/ k/ e7 p& l
  9. stm32f10x_it.c中内容:
    2 T( f' E9 o9 m" I$ m, U3 o$ g
  10. void NMI_Handler(void)# n  F) @, d" O' @
  11. {6 ~+ N8 c6 G3 W4 A8 j: c
  12. }
复制代码
5 I3 `+ ]/ F  x9 W$ X
  在启动汇编文件中已经定义了函数NMI_Handler,但是使用了“弱”,它允许我们再重新定义一个NMI_Handler函数,程序在编译的时候会将汇编文件中的弱函数“覆盖掉”--两个函数的代码在连接后都存在,只是在中断向量表中的地址填入的是我们重新定义函数的地址。
六、使用微库与不使用微库的区别
092134086673127.png

5 n9 e8 |$ V' ^  K& Q
  使用微库就意味着我们不想使用MDK提供的库函数,而想用自己定义的库函数,比如说printf函数。那么这一点是怎样实现的呢?我们以printf函数为例进行说明。
1、不使用微库而使用系统库
  在连接程序时,肯定会把系统中包含printf函数的库拿来调用参与连接,即代码段有系统库的参与。
  在启动过程中,不使用微库而使用系统库在初始化栈的时候,还需要初始化堆(猜测系统库需要用到堆),而使用微库则是不需要的。
  1.                  IF      :DEF:__MICROLIB+ K8 R; ?1 Q/ ~, U# S: f" O
  2.                
    ' [; R4 a4 @/ W' ~* R5 o0 L
  3.                  EXPORT  __initial_sp
    , ?5 r8 p- n; e  [' P: ^. g
  4.                  EXPORT  __heap_base
    0 U* p0 Y* m! b8 w6 |
  5.                  EXPORT  __heap_limit
    8 b  x2 |  ?& h: S3 t$ Y7 L5 Q
  6.                 " ~9 d/ z( h4 |$ @5 p4 I" D
  7.                  ELSE- g' a6 n# f1 y4 n" N  l: S
  8.                 * p% r+ b0 R9 O& J4 _4 a4 E; Q
  9.                  IMPORT  __use_two_region_memory
    * Y9 A) x( {: H4 P! ~4 ~/ r
  10.                  EXPORT  __user_initial_stackheap
      l' u& B9 p" I
  11.                  
    ; M: l$ b) [; e( b! q
  12. __user_initial_stackheap0 k- m8 v) h" L. |

  13. 0 |' ~0 t  Z4 w* \* ?& L6 r
  14.                  LDR     R0, =  Heap_Mem* ?0 F* U' X" h7 _: H0 o
  15.                  LDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)9 o+ X( U& x6 g# R
  16.                  LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)
    . _* U. j( b( u7 g; W
  17.                  LDR     R3, = Stack_Mem
    ) O/ A/ a8 e9 I( M
  18.                  BX      LR- k' F0 ~& j! ^2 _
  19. ' l3 O( e8 R* c2 H
  20.                  ALIGN$ P2 f' f  K, z& k% B5 J: u9 r
  21. 0 @1 }" a* l/ Z6 p1 f4 @/ [
  22.                  ENDIF
复制代码

. i3 n: y7 f# }  O
  另外,在执行__main函数的过程中,不仅需要完成“使用微库”情况下的所有工作,额外的工作还需要进行库的初始化,才能使用系统库(这一部分我还没有深入探讨)。附上__main函数的内容:
  1.                   __main:' F! c, |2 `4 {$ M, h! ]  _
  2. 0x08000130 F000F802  BL.W     __scatterload_rt2_thumb_only (0x08000138)
    . h4 n4 _$ ~  X. l
  3. 0x08000134 F000F83C  BL.W     __rt_entry_sh (0x080001B0)
    7 m- _' U) Q6 ?0 E4 {
  4.                  __scatterload_rt2_thumb_only:" @2 {( z) G' O) i
  5. 0x08000138 A00A      ADR      r0,{pc}+4  ; @0x08000164$ P9 e- f1 J2 g# y; r* E
  6. 0x0800013A E8900C00  LDM      r0,{r10-r11}
    2 z/ J' ^! W  @( d4 H+ ]4 c5 o
  7. 0x0800013E 4482      ADD      r10,r10,r0
    ! Y. B; J% T$ ~9 \7 t* c! B' `
  8. 0x08000140 4483      ADD      r11,r11,r0
    ' c, z1 z( e, {/ J. T9 a$ w7 ^) ]
  9. 0x08000142 F1AA0701  SUB      r7,r10,#0x01
      b( W/ Z% X; E, H' Q
  10.                  __scatterload_null:7 W, U5 a) U- v8 W( v; i, ?# X- J3 O
  11. 0x08000146 45DA      CMP      r10,r11% X$ G7 N9 g% T% n/ T1 T9 [+ C% h
  12. 0x08000148 D101      BNE      0x0800014E
    8 K: I' w0 \. j- `
  13. 0x0800014A F000F831  BL.W     __rt_entry_sh (0x080001B0)8 s& r: A- {) [* Z; t& R0 L2 i
  14. 0x0800014E F2AF0E09  ADR.W    lr,{pc}-0x07  ; @0x08000147
    1 Y  h$ j/ c' O! m  J
  15. 0x08000152 E8BA000F  LDM      r10!,{r0-r3}7 M3 l( p+ S$ R- {5 o+ G
  16. 0x08000156 F0130F01  TST      r3,#0x01
    $ f: O; n$ Q7 y% E" C8 n/ _* z
  17. 0x0800015A BF18      IT       NE/ @% J# S; `* ~/ P9 a
  18. 0x0800015C 1AFB      SUBNE    r3,r7,r3  k1 F; B2 f& H# l" f1 W' k
  19. 0x0800015E F0430301  ORR      r3,r3,#0x010 g3 Y% _3 S% w( X" b) i; ?! A" Y. l
  20. 0x08000162 4718      BX       r3. n8 Z/ \( M6 y3 w: v
  21. 0x08000164 0298      LSLS     r0,r3,#10
    8 P0 v; t; U- V
  22. 0x08000166 0000      MOVS     r0,r0% v0 D( R, Z7 M- \/ M0 B3 S0 \- r
  23. 0x08000168 02B8      LSLS     r0,r7,#10. _7 u- K; T7 J  B
  24. 0x0800016A 0000      MOVS     r0,r0+ [  ~/ @2 k& E& f
  25.                  __scatterload_copy:4 H6 ~1 s/ n6 ?. N+ \
  26. 0x0800016C 3A10      SUBS     r2,r2,#0x10
    ! ]' N; V7 r+ O; W3 \9 w
  27. 0x0800016E BF24      ITT      CS
    ( A; @) y6 U1 T4 m' g% s
  28. 0x08000170 C878      LDMCS    r0!,{r3-r6}
    - T; p) N! M+ E3 M9 j6 W& p
  29. 0x08000172 C178      STMCS    r1!,{r3-r6}4 L1 P3 C4 z8 ?
  30. 0x08000174 D8FA      BHI      __scatterload_copy (0x0800016C)- a7 e- ?9 Z% g* x2 Z( t9 B
  31. 0x08000176 0752      LSLS     r2,r2,#29
    8 ^& A( p# @. {; Z6 D
  32. 0x08000178 BF24      ITT      CS/ P* [( z9 _. Z5 g2 z. X. A
  33. 0x0800017A C830      LDMCS    r0!,{r4-r5}' R  g3 k$ u* q" E* L  y
  34. 0x0800017C C130      STMCS    r1!,{r4-r5}
    - W5 W8 C' a, G9 U
  35. 0x0800017E BF44      ITT      MI2 A" {& C( b2 E- g4 z) D  b
  36. 0x08000180 6804      LDRMI    r4,[r0,#0x00]5 h/ \  O# v3 Y8 Z
  37. 0x08000182 600C      STRMI    r4,[r1,#0x00]( x! R4 V0 ]1 l- c
  38. 0x08000184 4770      BX       lr
    " C8 [2 w' }# _! ?( ?
  39. 0x08000186 0000      MOVS     r0,r0, _) i9 B$ O+ S+ i$ c& W
  40.                  __scatterload_zeroinit:; t6 U$ |6 n, U4 e5 Y
  41. 0x08000188 2300      MOVS     r3,#0x007 D+ U; a6 ~$ H4 Q; {% t
  42. 0x0800018A 2400      MOVS     r4,#0x00  f2 }5 P1 k# V8 `8 n
  43. 0x0800018C 2500      MOVS     r5,#0x00) t% \' e$ C! s' q
  44. 0x0800018E 2600      MOVS     r6,#0x006 k, O1 C5 ~& N6 {2 K
  45. 0x08000190 3A10      SUBS     r2,r2,#0x10
    1 e6 H4 v5 l1 f9 E- v( T
  46. 0x08000192 BF28      IT       CS
    2 c- p9 L$ @8 M: Y
  47. 0x08000194 C178      STMCS    r1!,{r3-r6}# B7 e8 }: U' G: {, m
  48. 0x08000196 D8FB      BHI      0x08000190+ q- ]- e# X$ R& C8 B6 H2 R
  49. 0x08000198 0752      LSLS     r2,r2,#29
    9 F' T  P2 A5 k9 t4 G
  50. 0x0800019A BF28      IT       CS
    $ ?) ]3 g7 r" _# M5 l
  51. 0x0800019C C130      STMCS    r1!,{r4-r5}
    ) y: _$ M' r( {$ _7 I
  52. 0x0800019E BF48      IT       MI0 z! B+ F: c0 F- ^
  53. 0x080001A0 600B      STRMI    r3,[r1,#0x00]
    - P3 e$ x; y* c
  54. 0x080001A2 4770      BX       lr, d+ c/ E0 [9 B5 Q$ ]/ \
  55.                  __rt_lib_init:, g8 n7 y6 y# t1 h; d- @9 b
  56. 0x080001A4 B51F      PUSH     {r0-r4,lr}$ d" I1 E9 U. M- l. O4 f* K+ r, A  s
  57. 0x080001A6 F3AF8000  NOP.W   
    6 B- Y0 l. N6 Q  n
  58.                  __rt_lib_init_user_alloc_1:
    : R4 l& \7 h) |% w* z
  59. 0x080001AA BD1F      POP      {r0-r4,pc}  d9 ?: ~2 ~! b# B" R% d
  60.                  __rt_lib_shutdown:( g- i* F& K4 J8 o6 b  V& I' k
  61. 0x080001AC B510      PUSH     {r4,lr}* ?% L8 @8 [; x8 ]% B6 O' F
  62.                  __rt_lib_shutdown_user_alloc_1:) S2 ?8 \- b- Y  r% o( @
  63. 0x080001AE BD10      POP      {r4,pc}" a+ X5 C9 m* E  @
  64.                  __rt_entry_sh:8 p! o/ S/ m0 i5 k. |
  65. 0x080001B0 F000F82F  BL.W     __user_setup_stackheap (0x08000212)0 |- J. t$ e( ^0 G2 T6 ?9 V
  66. 0x080001B4 4611      MOV      r1,r2
    ) H+ J1 b2 M1 X, S
  67.                  __rt_entry_postsh_1:
    # g; g3 a" q2 c/ Z+ g. Q) j
  68. 0x080001B6 F7FFFFF5  BL.W     __rt_lib_init (0x080001A4)
    2 q3 d) J" m3 O& e5 G* j- Z
  69.                  __rt_entry_postli_1:
    4 T* q/ a; a, h( t3 l3 S
  70. 0x080001BA F000F919  BL.W     main (0x080003F0)
复制代码

' j: L2 H: y  z8 e3 g  G* C% P/ N
2、使用微库而不使用系统库
  在程序连接时,不会把包含printf函数的库连接到终极目标文件中,而使用我们定义的库。
  启动时需要完成的工作就是之前论述的步骤1、2、3、4、5,相比使用系统库,启动过程步骤更少。

3 v5 g( Z' z/ a! f0 }& I9 e" A0 V8 ]# L4 m/ X
收藏 评论0 发布时间:2022-1-13 21:00

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