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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。

) Y9 t( U/ |* H* U' ]
092018031206060.png

" q! D: d1 i2 l( Z
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。
1 V7 q3 y0 f. Z2 m) C( g
092032461983346.png
2 [/ U2 T% ?. \5 ?5 t! ?2 G0 v
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
1 q# c! Z6 ~/ R0 U4 p+ b
092025271358977.png
" `% R1 \6 y- `: J5 d* ?, u
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:
7 Y4 y% e# Y% G9 [2 P7 U
092045343233846.png
7 O' ?# u# ~" Y7 U, \4 ~# F# `  T* E
  调试现象如下:
, N: F- [. ~) \
092046570579821.png
, O9 ^% x4 I8 w( I! s. e+ k
  看看我们的向量表内容(通过J-Flash打开hex文件)

8 s! E# B# m( M/ E: b
092048562138825.png

; B9 l1 N$ r0 k9 v2 b8 C
  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
" d/ p5 e) Y+ w* A9 |+ g
092052446511680.png

; O* d) e; 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  
    : C# e' C0 C0 K5 v4 |
  2. BX   R0
复制代码

) U. x& G$ t# a2 R
  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。

9 U4 z& B0 @! X) g$ {
092100522921657.png

0 r3 j" P6 J+ z, M/ N. H, n/ v  N$ s
  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_rt2:2 D7 B' a) O- `9 d# c0 y$ g* c" Q0 g
  2. 0x08000168 4C06      LDR      r4,[pc,#24]  ; @0x08000184# D2 \# y0 p. u( ]! M
  3. 0x0800016A 4D07      LDR      r5,[pc,#28]  ; @0x08000188  N  e8 T, ]% C; W4 M6 e
  4. 0x0800016C E006      B        0x0800017C8 o! B+ S) L3 ]
  5. 0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C]
    : O% x7 i! q' B: i# e
  6. 0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x01
    1 Z% ?7 R% B. J3 W  L/ p: t& k
  7. 0x08000174 E8940007  LDM      r4,{r0-r2}& S% f6 n6 x' r$ A
  8. 0x08000178 4798      BLX      r3
    , j( Y& Q3 ~) f7 e) Y+ j. @
  9. 0x0800017A 3410      ADDS     r4,r4,#0x10, f- f) q( n! ]( M
  10. 0x0800017C 42AC      CMP      r4,r53 L7 v) V" b2 A; ?) z) [2 v& n7 E( q5 O
  11. 0x0800017E D3F6      BCC      0x0800016E
    0 v3 H  n/ `  V, p" ~
  12. 0x08000180 F7FFFFDA  BL.W     _main_init (0x08000138)
复制代码

9 q& o% i, M+ \/ P' o8 j2 j
  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  
7 x0 b0 R  a" q! h( y/ k0x08000178 4798      BLX      r3
% D7 r' g% G- y/ L( K) a  
. C! h; H2 c2 C0 a0 z  L  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:2 `, ?+ a8 ^6 G! s
  1. 0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C], f- g- ?# b) Z3 @) O! b$ f# A$ ~0 {
  2. 0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x01! g, }3 \) E  I3 `
  3. 0x08000174  
    3 ~) G' Q4 h. F' S
  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:) `; i8 S3 y6 w* M0 b$ z
  2. 0x080002F4 E002      B        0x080002FC& U- L# z' U* G- Z" k' z: F* k
  3. 0x080002F6 C808      LDM      r0!,{r3}4 L4 d2 Q1 g  {( s% l) h
  4. 0x080002F8 1F12      SUBS     r2,r2,#4- O$ u, |+ k6 _
  5. 0x080002FA C108      STM      r1!,{r3}
    ; F7 y3 L" }( B0 W
  6. 0x080002FC 2A00      CMP      r2,#0x00# G4 I/ s, G2 B3 H& ^
  7. 0x080002FE D1FA      BNE      0x080002F6, A4 Z7 |  O% E, |$ t( u
  8. 0x08000300 4770      BX       lr
    * d1 C4 @# o9 G% j0 V/ i
  9.                  __scatterload_null:; b/ J# b5 G+ B9 v( G& ?
  10. 0x08000302 4770      BX       lr& j; R- t1 E- |6 V# X
  11.                  __scatterload_zeroinit:/ h8 ]; C: `: S" r- Y
  12. 0x08000304 2000      MOVS     r0,#0x00
    - n3 Q. |- n0 m6 e6 z0 e! t9 K6 B
  13. 0x08000306 E001      B        0x0800030C+ r* e. r, \/ b7 ^
  14. 0x08000308 C101      STM      r1!,{r0}4 F+ b, ?, |  @( @6 b* i
  15. 0x0800030A 1F12      SUBS     r2,r2,#4/ d3 ]6 T# I" _7 h& S) I/ I5 C1 j# |) k
  16. 0x0800030C 2A00      CMP      r2,#0x00
    % s" M/ E3 c/ W  y  @, t
  17. 0x0800030E D1FB      BNE      0x08000308
    & f/ [, {3 o: w+ x9 {3 ?
  18. 0x08000310 4770      BX       lr
复制代码

/ z0 [! M( o: R( I9 ~( p
5、跳转到C文件的main函数
  1.                  _main_init:$ T' d- L# E5 }3 N! n
  2. 0x08000138 4800      LDR      r0,[pc,#0]  ; @0x0800013C% t6 F' N9 l, }! Z
  3. 0x0800013A 4700      BX       r0
复制代码

. q4 x4 t$ [, f  n# a; _9 [. Y$ P+ W$ ^1 S  J1 a/ b/ l: \
五、异常向量与中断向量表
  1. ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset1 M' K7 c* V- O2 u, ]. q' y
  2.                 AREA    RESET, DATA, READONLY
    . _4 f1 W% t& I$ c& d& m( ]4 B# W
  3.                 EXPORT  __Vectors8 n5 h0 @" j1 c" z# u
  4.                 EXPORT  __Vectors_End8 q5 j. J0 ~& [$ `# O7 [( y" U) F
  5.                 EXPORT  __Vectors_Size
    5 ]4 @" J( L5 L8 F9 U
  6. ! p8 @) p; P0 Q& f0 p! p% W
  7. __Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
    0 w; _0 b! ]/ e& s
  8.                 DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
    & v" `2 `7 x5 K1 N- D! s
  9.                 DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler
    - z; o- S* {. h7 S) B1 Q4 d
  10.                 DCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault Handler5 a# r/ x  ^: D( o3 |9 e
  11.                 DCD     MemManage_Handler          ; MPU Fault Handler
    8 c1 m' _: _2 Z  w
  12.                 DCD     BusFault_Handler           ; Bus Fault Handler
    6 H4 ^6 ^' ^% j  L
  13.                 DCD     UsageFault_Handler         ; Usage Fault Handler
    4 x1 D, B6 {1 p& x4 T4 |$ ]  b4 g
  14.                 DCD     0                          ; Reserved
    2 a: m9 Y8 g; u/ F  x7 I
  15.                 DCD     0                          ; Reserved
    + n2 u6 N' V/ |6 G8 q( p- I" Q
  16.                 DCD     0                          ; Reserved. W7 @( B& h4 Q, r
  17.                 DCD     0                          ; Reserved
    " ]4 W- D3 g! B4 r( Q6 b/ W5 _& k# d
  18.                 DCD     SVC_Handler                ; SVCall Handler
    1 A  z- t5 ?& p# ^# n
  19.                 DCD     DebugMon_Handler           ; Debug Monitor Handler
    . P1 {/ o- D6 E$ x. F) Y( b( E
  20.                 DCD     0                          ; Reserved8 H) `( A5 M4 U- g4 Y
  21.                 DCD     PendSV_Handler             ; PendSV Handler
    . n- s' c: x  f. C- T; B( u5 B
  22.                 DCD     SysTick_Handler            ; SysTick Handler7 M* z$ ~: ?2 d& [( }$ f
  23. ' t: A2 Z1 x. |2 W; v. ^  q
  24.                 ; External Interrupts9 a: W, V, [& `; Q. j
  25.                 DCD     WWDG_IRQHandler            ; Window Watchdog$ V  V8 i8 T; r; f
  26.                 DCD     PVD_IRQHandler             ; PVD through EXTI Line detect& J2 t& G; f8 U1 J1 U3 F
  27.                 DCD     TAMPER_IRQHandler          ; Tamper% C" r0 V2 n: _
  28.                 DCD     RTC_IRQHandler             ; RTC
    , Z: E: ?+ Q; Q( C. Y/ v
  29.                 DCD     FLASH_IRQHandler           ; Flash
    / z: M5 z8 x6 h
  30.                 DCD     RCC_IRQHandler             ; RCC7 r- N1 E! h9 M, {
  31.                 DCD     EXTI0_IRQHandler           ; EXTI Line 0/ C& Y% L3 f- _; `* c4 g3 a1 u
  32.                 DCD     EXTI1_IRQHandler           ; EXTI Line 1* T/ U# _5 z# i: S$ B6 d6 M7 f) \
  33.                 DCD     EXTI2_IRQHandler           ; EXTI Line 2+ {/ R9 o9 A: n2 W2 n
  34.                 DCD     EXTI3_IRQHandler           ; EXTI Line 3. I) y6 _  D  n7 s4 Z
  35.                 DCD     EXTI4_IRQHandler           ; EXTI Line 4
    8 i) y( f3 m! h+ G2 H& T  V
  36.                 DCD     DMA1_Channel1_IRQHandler   ; DMA1 Channel 1
    & I+ a8 F0 P2 ?- h7 P' F; m# p
  37.                 DCD     DMA1_Channel2_IRQHandler   ; DMA1 Channel 2
    2 X# {! N8 `5 A  t' q
  38.                 DCD     DMA1_Channel3_IRQHandler   ; DMA1 Channel 38 I% b, T  a/ X
  39.                 DCD     DMA1_Channel4_IRQHandler   ; DMA1 Channel 4
    ' k6 l& X7 W" X- ], |
  40.                 DCD     DMA1_Channel5_IRQHandler   ; DMA1 Channel 5" X+ J. J- Y# o4 G) q8 w$ x
  41.                 DCD     DMA1_Channel6_IRQHandler   ; DMA1 Channel 69 T: _% g: ^7 L% p$ H' o5 Y* z: W0 H
  42.                 DCD     DMA1_Channel7_IRQHandler   ; DMA1 Channel 7
    0 A( R0 w  f7 p  e  P5 w2 t
  43.                 DCD     ADC1_2_IRQHandler          ; ADC1 & ADC2% R9 J& E, O; ]$ O% @9 ]
  44.                 DCD     USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler  ; USB High Priority or CAN1 TX
    ) M9 _& [; @7 ?7 g3 s
  45.                 DCD     USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low  Priority or CAN1 RX0
    9 B' E# O( S& [! L+ T
  46.                 DCD     CAN1_RX1_IRQHandler        ; CAN1 RX1, ]$ o& @& x$ x6 t7 |$ x
  47.                 DCD     CAN1_SCE_IRQHandler        ; CAN1 SCE) c# ?( ^6 l; y; ?1 f
  48.                 DCD     EXTI9_5_IRQHandler         ; EXTI Line 9..57 l$ E4 X+ n& t5 A4 s2 E
  49.                 DCD     TIM1_BRK_IRQHandler        ; TIM1 Break0 h4 b$ ^9 O! l; h* [
  50.                 DCD     TIM1_UP_IRQHandler         ; TIM1 Update
    4 W% D) ~+ j2 r6 ?& N
  51.                 DCD     TIM1_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM1 Trigger and Commutation& q+ x2 y( S1 Q/ F4 t; q
  52.                 DCD     TIM1_CC_IRQHandler         ; TIM1 Capture Compare
    / \) Y  m& j& j* o* F. `8 U
  53.                 DCD     TIM2_IRQHandler            ; TIM2
    / Z- }) u6 D$ ?! T
  54.                 DCD     TIM3_IRQHandler            ; TIM3
    3 B- m* O+ k9 _
  55.                 DCD     TIM4_IRQHandler            ; TIM42 h( x/ s( f9 V* s  j9 `, ~
  56.                 DCD     I2C1_EV_IRQHandler         ; I2C1 Event
    0 v2 p' e6 }! Q
  57.                 DCD     I2C1_ER_IRQHandler         ; I2C1 Error; E! C* W7 [2 J, l
  58.                 DCD     I2C2_EV_IRQHandler         ; I2C2 Event
    - C+ I" e+ z: e, J* b7 H; q
  59.                 DCD     I2C2_ER_IRQHandler         ; I2C2 Error
    + j% q' W9 H, w! q) ^/ N/ V1 G
  60.                 DCD     SPI1_IRQHandler            ; SPI1
    $ I( u9 b3 k8 F# L" Q0 W/ D! C) t
  61.                 DCD     SPI2_IRQHandler            ; SPI2
    ' C( L! D) v! n, {; I
  62.                 DCD     USART1_IRQHandler          ; USART1# m! L1 ~/ k, W( N
  63.                 DCD     USART2_IRQHandler          ; USART2
    ) H" N, N9 D  P" t
  64.                 DCD     USART3_IRQHandler          ; USART34 E- V# U% O( N/ n# x' d  X
  65.                 DCD     EXTI15_10_IRQHandler       ; EXTI Line 15..10
    2 L7 ?7 r1 O+ h% p8 x9 X/ }1 o. s
  66.                 DCD     RTCAlarm_IRQHandler        ; RTC Alarm through EXTI Line" L2 ^  ^7 g9 U2 ]1 E7 X+ d
  67.                 DCD     USBWakeUp_IRQHandler       ; USB Wakeup from suspend# Y% `( N& T0 m, v$ I7 o2 q+ y3 j8 n
  68.                 DCD     TIM8_BRK_IRQHandler        ; TIM8 Break
    ; U; q  ?7 c6 ]; {
  69.                 DCD     TIM8_UP_IRQHandler         ; TIM8 Update* s2 T# p( c8 }# Q: N6 S
  70.                 DCD     TIM8_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM8 Trigger and Commutation6 J+ ^! x$ A' I) `
  71.                 DCD     TIM8_CC_IRQHandler         ; TIM8 Capture Compare
    " M' A! b# N5 B
  72.                 DCD     ADC3_IRQHandler            ; ADC3
    - {2 ^: h8 A8 `+ i: b
  73.                 DCD     FSMC_IRQHandler            ; FSMC
    / t5 @1 K, f! m
  74.                 DCD     SDIO_IRQHandler            ; SDIO  E) H4 H5 C7 C9 v/ r: M% z' g
  75.                 DCD     TIM5_IRQHandler            ; TIM5
    0 _# N& e/ V6 }+ h
  76.                 DCD     SPI3_IRQHandler            ; SPI3( @3 |" R4 l8 }- b
  77.                 DCD     UART4_IRQHandler           ; UART4' N9 Q0 J3 @& x' Y( d; I
  78.                 DCD     UART5_IRQHandler           ; UART5/ u) i5 E+ _5 M
  79.                 DCD     TIM6_IRQHandler            ; TIM6, T) N$ H' d: r3 J, D/ T* f
  80.                 DCD     TIM7_IRQHandler            ; TIM77 h4 b/ @8 K' X
  81.                 DCD     DMA2_Channel1_IRQHandler   ; DMA2 Channel17 e3 x' _+ I; U% ^
  82.                 DCD     DMA2_Channel2_IRQHandler   ; DMA2 Channel2# ~8 Y3 D0 m. c6 h) _
  83.                 DCD     DMA2_Channel3_IRQHandler   ; DMA2 Channel31 o3 K9 U" u% H5 I7 e
  84.                 DCD     DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5+ M/ q2 I$ i$ T4 U. }/ ~* k
  85. __Vectors_End
复制代码
1 y2 {) }# Q9 L* @1 ?& k
  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:7 l* O2 j: \/ Z$ g/ D

  2. 0 h' ]2 Z+ t8 Z8 l) |# t
  3. NMI_Handler     PROC4 X! ]; V6 \7 C% Z
  4.                 EXPORT  NMI_Handler                [WEAK]
    4 Q3 Q+ {) C; L% S! \- @* C
  5.                 B       .) u  x. K6 f6 c
  6.                 ENDP
    & @: u& }4 a( h; k# l( E! C
  7. % ^9 e3 ^8 B' `9 O

  8. , t" r( Q, m/ e! G
  9. stm32f10x_it.c中内容:3 O, y1 O! f9 O$ C: ^8 v
  10. void NMI_Handler(void)6 Y! o+ Q# |  d
  11. {# H# Z; z/ M$ T- H! u- V3 T4 a
  12. }
复制代码

: D, \$ Z8 L6 O7 D
  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
! y! m' D+ d/ p" m) M/ N5 G1 F
  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- X. U' ~0 ]3 ^$ W
  2.                
    " G9 L% ^& s1 X
  3.                  EXPORT  __initial_sp
    $ a/ c5 v  H+ H2 x- P0 k
  4.                  EXPORT  __heap_base
    4 g* c$ U/ i- ^0 n7 P
  5.                  EXPORT  __heap_limit
    4 u. j: A4 @0 d: g) l) y7 m2 c2 Z
  6.                
    + G! l& ?3 i) W# J3 e
  7.                  ELSE
    3 g* w% }, r2 L, O, q. V
  8.                 7 h4 {* q8 M, O. f4 t' X; d( \# {
  9.                  IMPORT  __use_two_region_memory1 Y7 A) U4 ~) f  Q- R9 V
  10.                  EXPORT  __user_initial_stackheap
    ' q' X9 f. [8 g  E
  11.                  & j$ F" L6 Z8 N" S
  12. __user_initial_stackheap# l! W/ s: Z- P1 o3 ]/ {- @0 _
  13. 0 A1 [! ?' w. X( i4 f, K
  14.                  LDR     R0, =  Heap_Mem
    ) O4 J5 E- `/ _8 h
  15.                  LDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)% Y- w+ q' U0 J2 y! D: F. W% T' f
  16.                  LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)
    - b' r$ o, U! [" [
  17.                  LDR     R3, = Stack_Mem
    ( H1 W% G- \3 c' @9 q
  18.                  BX      LR
    % U# L! I- s( M& c/ @, v3 j
  19. 0 c+ {, Y- k7 c6 @9 C% E, _2 R  R+ L
  20.                  ALIGN, L5 o6 |; k8 n1 O; Q

  21. * f5 v3 z, B9 Y# p5 D* ~* T1 P# v
  22.                  ENDIF
复制代码

5 e/ q% P7 @6 u7 \  }" W# D$ D
  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:
    # g0 ~2 H. `, D' [- Z  ?
  2. 0x08000130 F000F802  BL.W     __scatterload_rt2_thumb_only (0x08000138)
    . e4 A  u) r! C
  3. 0x08000134 F000F83C  BL.W     __rt_entry_sh (0x080001B0)3 r* }/ C! M( g" u4 S5 G( r2 W
  4.                  __scatterload_rt2_thumb_only:! B/ ~/ J( j; Q: E1 ?, Q
  5. 0x08000138 A00A      ADR      r0,{pc}+4  ; @0x08000164; z3 }" S) ?$ z7 s  D+ v3 Z
  6. 0x0800013A E8900C00  LDM      r0,{r10-r11}
      \; y  H8 g* G6 h" ^: a, b
  7. 0x0800013E 4482      ADD      r10,r10,r02 s  U/ X/ j# ]9 v3 t' X
  8. 0x08000140 4483      ADD      r11,r11,r0
    ! n3 A7 t! S. T9 ]& q4 L
  9. 0x08000142 F1AA0701  SUB      r7,r10,#0x01
    4 n3 c: S5 F8 g
  10.                  __scatterload_null:
    - u6 R# H# t0 G  i7 J0 B
  11. 0x08000146 45DA      CMP      r10,r11' V" O6 C2 Y2 j4 C# L0 H5 Q; G! A
  12. 0x08000148 D101      BNE      0x0800014E, _. V8 `+ k3 g' \) Z) v! T2 f5 ?
  13. 0x0800014A F000F831  BL.W     __rt_entry_sh (0x080001B0)% f' M: b6 l1 b
  14. 0x0800014E F2AF0E09  ADR.W    lr,{pc}-0x07  ; @0x08000147
    $ y8 `1 c6 H. u
  15. 0x08000152 E8BA000F  LDM      r10!,{r0-r3}0 F2 j6 V7 J( S% t- S1 I* Q
  16. 0x08000156 F0130F01  TST      r3,#0x01
    . r; m6 i+ w2 I
  17. 0x0800015A BF18      IT       NE+ _8 o; @$ Q1 t& s8 C6 j
  18. 0x0800015C 1AFB      SUBNE    r3,r7,r3- L6 Y2 ]# b8 ~* K6 p
  19. 0x0800015E F0430301  ORR      r3,r3,#0x01( J; ^9 |2 Y) f
  20. 0x08000162 4718      BX       r3: \. b! o1 {$ u6 g; p5 R( Z& D
  21. 0x08000164 0298      LSLS     r0,r3,#10; S6 \$ v+ n& u+ ~2 a
  22. 0x08000166 0000      MOVS     r0,r0
    5 h: N- w- f9 F- [+ q# w: x3 _
  23. 0x08000168 02B8      LSLS     r0,r7,#105 X' D( R: E9 X
  24. 0x0800016A 0000      MOVS     r0,r03 ]/ i: l# Z) D5 T
  25.                  __scatterload_copy:* B, F" a9 l1 }  A
  26. 0x0800016C 3A10      SUBS     r2,r2,#0x10* U' d4 p( M' p, ?8 B! ?
  27. 0x0800016E BF24      ITT      CS
    * j  j4 g1 z: _  R3 |% _8 g. \6 m
  28. 0x08000170 C878      LDMCS    r0!,{r3-r6}) R8 e& S$ ]7 r9 f
  29. 0x08000172 C178      STMCS    r1!,{r3-r6}4 T8 n2 h. Q9 K! S  P! ?5 P' B
  30. 0x08000174 D8FA      BHI      __scatterload_copy (0x0800016C)5 I: P$ m( o# R/ `9 S8 t: {
  31. 0x08000176 0752      LSLS     r2,r2,#29: x0 N& p, }) b' Y
  32. 0x08000178 BF24      ITT      CS$ ]( V' ]5 u& w% m: \6 U1 `& N6 j' g6 T
  33. 0x0800017A C830      LDMCS    r0!,{r4-r5}
    ' ~: {& r$ t6 s; f' v0 s* J) i" P
  34. 0x0800017C C130      STMCS    r1!,{r4-r5}  p+ ^1 D8 \$ O# u4 ~" g5 S/ I
  35. 0x0800017E BF44      ITT      MI" }7 ?6 g: F4 J$ b8 V
  36. 0x08000180 6804      LDRMI    r4,[r0,#0x00]
    & V; i2 b: s' K% J% M! C
  37. 0x08000182 600C      STRMI    r4,[r1,#0x00]
    6 {9 M! v: y/ ~5 Z9 s# e3 s
  38. 0x08000184 4770      BX       lr
    $ ?: a( N9 x" U& J+ A# ~2 T
  39. 0x08000186 0000      MOVS     r0,r0+ j, s$ D) l. s5 ^: [
  40.                  __scatterload_zeroinit:4 h$ i) W4 z8 I2 V- v7 r6 m4 B
  41. 0x08000188 2300      MOVS     r3,#0x00
    $ A: p5 B. ^! {0 L
  42. 0x0800018A 2400      MOVS     r4,#0x000 A3 h- @( D' ]2 ^( A
  43. 0x0800018C 2500      MOVS     r5,#0x00
    & E6 F9 B. o' @" ~
  44. 0x0800018E 2600      MOVS     r6,#0x00
    5 z8 A& R# E/ g* [5 H
  45. 0x08000190 3A10      SUBS     r2,r2,#0x10
    4 C* O) _& \2 V+ q: t7 o' s
  46. 0x08000192 BF28      IT       CS- Y5 f# c6 V- N) f  V. P6 y
  47. 0x08000194 C178      STMCS    r1!,{r3-r6}
    5 }9 C% \- A" o+ r! S# H1 I- n
  48. 0x08000196 D8FB      BHI      0x08000190& h5 N& U* o; x
  49. 0x08000198 0752      LSLS     r2,r2,#29
    5 y# K, ]  e5 ?
  50. 0x0800019A BF28      IT       CS
    * k5 a& q4 V- T( q. J
  51. 0x0800019C C130      STMCS    r1!,{r4-r5}# {$ ]/ F2 c" u; y# J# I0 j# R
  52. 0x0800019E BF48      IT       MI% B  N' O- _8 F
  53. 0x080001A0 600B      STRMI    r3,[r1,#0x00]
    , |6 p& y( Q* Q" ?
  54. 0x080001A2 4770      BX       lr8 u8 G1 d! t( l6 Y0 M) r/ P
  55.                  __rt_lib_init:) A8 w' z4 ~$ E
  56. 0x080001A4 B51F      PUSH     {r0-r4,lr}
    5 w, t$ @9 h  m3 ^, W
  57. 0x080001A6 F3AF8000  NOP.W   
    ( ?1 @: `) G% |! m/ s2 n
  58.                  __rt_lib_init_user_alloc_1:
    , @, `7 C/ h0 q, X/ ^; a
  59. 0x080001AA BD1F      POP      {r0-r4,pc}+ a4 ]" G' i, A8 D1 e* K
  60.                  __rt_lib_shutdown:
    6 o2 b5 U* l8 x: T6 s
  61. 0x080001AC B510      PUSH     {r4,lr}! i7 y. }! L3 F6 U0 E2 M
  62.                  __rt_lib_shutdown_user_alloc_1:1 _- Z* Q1 t6 e
  63. 0x080001AE BD10      POP      {r4,pc}
    . F1 l# I4 A7 k+ r
  64.                  __rt_entry_sh:
    2 x. i5 j7 D# u2 ^9 I, f
  65. 0x080001B0 F000F82F  BL.W     __user_setup_stackheap (0x08000212)7 N9 e7 q5 Q4 E* n. R" U) x
  66. 0x080001B4 4611      MOV      r1,r22 p$ A/ s" P0 x5 [
  67.                  __rt_entry_postsh_1:
    - b% A6 {+ [6 f& O6 O: f! z# S
  68. 0x080001B6 F7FFFFF5  BL.W     __rt_lib_init (0x080001A4)# u" z3 q$ N4 X. G1 e5 q
  69.                  __rt_entry_postli_1:
    7 s. h3 _8 F1 t
  70. 0x080001BA F000F919  BL.W     main (0x080003F0)
复制代码

1 G: W6 Z5 J. a6 u6 O: |4 g; S
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。
% b2 I- |' F7 w

3 s, d4 \2 G* D5 E  z( ^
收藏 评论0 发布时间:2022-1-13 21:00

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