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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。

3 O2 ]3 ^( k/ |1 f4 a8 b' X
092018031206060.png
- `7 d5 `: h6 ?+ J2 C
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。
4 l6 M# P& z# |' a( |
092032461983346.png
$ m/ l) s1 {4 U7 O
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
4 F" ~! J" t( @% G1 o% k
092025271358977.png

% ~% J9 n, |% o0 [* @0 l  y
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:

9 ]. {& B7 f& r6 k
092045343233846.png

7 \5 z: w+ P5 g- F4 |6 `
  调试现象如下:
& f6 i  X- c+ }0 H7 L2 |
092046570579821.png
' x5 z7 l3 f$ P; W7 v! |0 ^
  看看我们的向量表内容(通过J-Flash打开hex文件)
- k/ S, @- L% }# q( H
092048562138825.png
# d) W2 p" n* _" {  e/ R# S& O
  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

4 G: Z- x( H' ]
092052446511680.png

6 P/ U% ?+ a( e5 b4 S& Y6 Q7 b
  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  - E, l' v" h( W% O
  2. BX   R0
复制代码
/ f" `+ Z8 b0 B$ W
  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 B( u3 O* o( Z, v$ p: k& s
092100522921657.png

  E0 }" F0 z$ }& I
  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:
    * J& L+ [. j$ w
  2. 0x08000168 4C06      LDR      r4,[pc,#24]  ; @0x080001846 F. x* u) G: M8 T* r4 c" j# `3 g
  3. 0x0800016A 4D07      LDR      r5,[pc,#28]  ; @0x08000188- h- _$ M9 T0 q
  4. 0x0800016C E006      B        0x0800017C
    ) j& f4 m# _5 V( a$ i
  5. 0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C]7 R% t, f- D, y, J9 N  d0 J
  6. 0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x01
    9 }( B/ n+ }; p, ?7 W/ Q/ p3 ]' M
  7. 0x08000174 E8940007  LDM      r4,{r0-r2}
    $ V4 g4 p1 G# W8 C9 x
  8. 0x08000178 4798      BLX      r3, ~' v& h8 s6 D+ f
  9. 0x0800017A 3410      ADDS     r4,r4,#0x10
    : B' ~3 M' X! _6 Q0 Q7 D# @+ _
  10. 0x0800017C 42AC      CMP      r4,r5
    8 C$ w2 Z! Q4 H: x" z# e& J; a
  11. 0x0800017E D3F6      BCC      0x0800016E
    1 F: ?) V: @$ C& `9 h. w) Z1 o
  12. 0x08000180 F7FFFFDA  BL.W     _main_init (0x08000138)
复制代码
2 t$ \! N$ l  C
  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  + h3 B- r+ v& n- k: ]: U' F1 ~
0x08000178 4798      BLX      r3
/ l# ^1 E  M/ g  
! g1 p5 {& ?/ y5 p. S. ?$ F  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:
6 }2 i* {1 a, b8 _* y) @
  1. 0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C]" Y# G4 h9 M: D: {: x0 ]+ P
  2. 0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x01
    * C6 n) f( i# C6 d4 A8 q* A6 g
  3. 0x08000174  
    7 m  _- {  Z# I# A1 d% q+ ?
  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:  P" R$ j/ n4 k' G& j8 W* k/ r8 R
  2. 0x080002F4 E002      B        0x080002FC
    0 p/ X  S, n  I  ?
  3. 0x080002F6 C808      LDM      r0!,{r3}
    # G# }. ^1 ^0 X# J  @8 u' R
  4. 0x080002F8 1F12      SUBS     r2,r2,#4
    ' ]2 x: M; E! D3 b! R
  5. 0x080002FA C108      STM      r1!,{r3}7 [# c! H' {+ M$ g$ D; p& v$ \
  6. 0x080002FC 2A00      CMP      r2,#0x00
    / {% w  M# v9 h6 _8 g( F6 V. `
  7. 0x080002FE D1FA      BNE      0x080002F6
    ) r0 _1 s: ?& O9 |- F4 p1 c; G
  8. 0x08000300 4770      BX       lr5 `1 f) {; D& ?) {& @+ S. v
  9.                  __scatterload_null:
    * i: X2 q+ M0 a& K6 U
  10. 0x08000302 4770      BX       lr* D# L7 H* j9 X
  11.                  __scatterload_zeroinit:
    8 c: ]  ]; D7 H) m
  12. 0x08000304 2000      MOVS     r0,#0x00# f. I$ s1 E7 k* t+ a
  13. 0x08000306 E001      B        0x0800030C: ?+ N5 l6 ~/ d/ W3 [# B
  14. 0x08000308 C101      STM      r1!,{r0}) [' W" E9 N1 N+ f6 b# s
  15. 0x0800030A 1F12      SUBS     r2,r2,#4; L; o8 p& K* t5 j
  16. 0x0800030C 2A00      CMP      r2,#0x00
    ) Y/ ~- `" K7 S$ Y% [* o
  17. 0x0800030E D1FB      BNE      0x08000308
    7 H" ]7 F6 E% q) ^4 C+ K2 ~
  18. 0x08000310 4770      BX       lr
复制代码

7 U9 n$ b- r6 q3 b; |8 R& z
5、跳转到C文件的main函数
  1.                  _main_init:% t, l$ K( p0 P2 }2 L
  2. 0x08000138 4800      LDR      r0,[pc,#0]  ; @0x0800013C1 z9 D  F- f) d1 H
  3. 0x0800013A 4700      BX       r0
复制代码
. R; G, J% y) J- S0 S

9 G1 G! Z; q2 T: M1 w. B
五、异常向量与中断向量表
  1. ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset8 j& H& X$ k/ P* Y( O
  2.                 AREA    RESET, DATA, READONLY' k$ P& d7 i2 K$ J: |
  3.                 EXPORT  __Vectors
    8 A! z( F. w& p2 E
  4.                 EXPORT  __Vectors_End4 I* j* Y: I7 r5 b
  5.                 EXPORT  __Vectors_Size
    2 }9 l, R0 }& P9 r9 F
  6. 8 ~8 z  ?9 c1 r1 Y9 p6 c
  7. __Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack; z' W7 g. B+ h  b# e1 g
  8.                 DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler; h$ ^7 Y! K( Y- o
  9.                 DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler' d: {; \: Q- K+ K
  10.                 DCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault Handler
    ) J/ D6 H& J; m- p/ M7 j
  11.                 DCD     MemManage_Handler          ; MPU Fault Handler" E" t& `+ d; Q+ U7 d
  12.                 DCD     BusFault_Handler           ; Bus Fault Handler) h8 q/ g5 X: q' ^
  13.                 DCD     UsageFault_Handler         ; Usage Fault Handler" l7 ^7 J0 g, `* i7 N6 b) O3 d
  14.                 DCD     0                          ; Reserved
    / e4 I5 o, p# ~1 N) x1 X  ~3 T6 j$ X
  15.                 DCD     0                          ; Reserved& h$ Q/ |4 u4 S3 ^( g
  16.                 DCD     0                          ; Reserved
    ) N) S; N6 K  H7 w# P
  17.                 DCD     0                          ; Reserved" i! Y* G3 r+ M; M4 o  i+ B
  18.                 DCD     SVC_Handler                ; SVCall Handler- D$ k$ R) [  r, n
  19.                 DCD     DebugMon_Handler           ; Debug Monitor Handler, y5 j7 X. f% T- A  `
  20.                 DCD     0                          ; Reserved8 ^9 ~& s' c/ o6 L
  21.                 DCD     PendSV_Handler             ; PendSV Handler
    7 K$ F! x) W" {( @/ t" J
  22.                 DCD     SysTick_Handler            ; SysTick Handler( C. D, J4 Y, Q' p, W8 ^
  23. # }* Y- ~0 y7 c- s
  24.                 ; External Interrupts) X. |/ f7 E1 |/ {  O: d7 j
  25.                 DCD     WWDG_IRQHandler            ; Window Watchdog
    + Y  k" C8 s) j+ r$ |
  26.                 DCD     PVD_IRQHandler             ; PVD through EXTI Line detect
    2 d3 M7 {5 m8 @1 T2 \  }9 g: @. b
  27.                 DCD     TAMPER_IRQHandler          ; Tamper
    ' R( s; z5 I+ \& y
  28.                 DCD     RTC_IRQHandler             ; RTC( b4 r& m* i* G2 X6 p1 h
  29.                 DCD     FLASH_IRQHandler           ; Flash
    1 f* t0 q7 L" s1 g0 x: ], D
  30.                 DCD     RCC_IRQHandler             ; RCC. Y, V! ]: d! x! s
  31.                 DCD     EXTI0_IRQHandler           ; EXTI Line 0
    # m' B! r' k9 _# [9 H/ l
  32.                 DCD     EXTI1_IRQHandler           ; EXTI Line 1
    1 _: o2 O4 z  N  C; |  G
  33.                 DCD     EXTI2_IRQHandler           ; EXTI Line 2( B( ^+ l  Z5 o0 j( ^1 z4 U; g
  34.                 DCD     EXTI3_IRQHandler           ; EXTI Line 3
    1 K3 [) o! Q; z' i1 p- q
  35.                 DCD     EXTI4_IRQHandler           ; EXTI Line 43 Z; c+ G  D4 i+ F9 h
  36.                 DCD     DMA1_Channel1_IRQHandler   ; DMA1 Channel 1
    % m; k) S$ Q2 }6 g( p- Y# q( @
  37.                 DCD     DMA1_Channel2_IRQHandler   ; DMA1 Channel 26 Q/ E  g& J1 h
  38.                 DCD     DMA1_Channel3_IRQHandler   ; DMA1 Channel 3
    8 W' G' l+ @! e6 H( T  U7 t
  39.                 DCD     DMA1_Channel4_IRQHandler   ; DMA1 Channel 4
    ; b1 T: a& C% g$ ~! U3 b
  40.                 DCD     DMA1_Channel5_IRQHandler   ; DMA1 Channel 5
    ! q0 P' D5 N6 G6 i! ]7 o' p6 z6 @8 l
  41.                 DCD     DMA1_Channel6_IRQHandler   ; DMA1 Channel 6. J, M+ D, R3 ]
  42.                 DCD     DMA1_Channel7_IRQHandler   ; DMA1 Channel 79 w' S' b+ A* J
  43.                 DCD     ADC1_2_IRQHandler          ; ADC1 & ADC2
    7 h+ t- U2 t8 x: Z
  44.                 DCD     USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler  ; USB High Priority or CAN1 TX
    # Z) ?: t6 Q' q& n8 ?
  45.                 DCD     USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low  Priority or CAN1 RX0
    1 c. o2 C$ M0 y6 I  o
  46.                 DCD     CAN1_RX1_IRQHandler        ; CAN1 RX1- q. n  h1 h$ \( m4 w. C2 m' A, p
  47.                 DCD     CAN1_SCE_IRQHandler        ; CAN1 SCE
    3 o" ~; J4 G+ [  H" _6 I
  48.                 DCD     EXTI9_5_IRQHandler         ; EXTI Line 9..5
    0 l! W6 n9 z: D7 N' {; y( _1 j# D' s
  49.                 DCD     TIM1_BRK_IRQHandler        ; TIM1 Break/ L$ f2 ]0 f/ }6 y1 s$ S0 j
  50.                 DCD     TIM1_UP_IRQHandler         ; TIM1 Update
    ! x! n" e1 g- ^% L) a
  51.                 DCD     TIM1_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM1 Trigger and Commutation* B* r' O3 ^7 M1 C
  52.                 DCD     TIM1_CC_IRQHandler         ; TIM1 Capture Compare
    ( Q# r+ w" k2 ~7 F$ N* a* g$ R& a
  53.                 DCD     TIM2_IRQHandler            ; TIM2" m0 {2 l) z3 L+ `9 a
  54.                 DCD     TIM3_IRQHandler            ; TIM3/ D) `3 C7 K& `& q. I- f: C' p- e7 w. E
  55.                 DCD     TIM4_IRQHandler            ; TIM46 s" L4 i1 h2 v& S% s
  56.                 DCD     I2C1_EV_IRQHandler         ; I2C1 Event$ r3 X  ^1 |/ {5 @& I; _
  57.                 DCD     I2C1_ER_IRQHandler         ; I2C1 Error) n2 X% u" g8 H( @' A; X2 ~
  58.                 DCD     I2C2_EV_IRQHandler         ; I2C2 Event, j) ?% I6 V) k" q! n( O6 c
  59.                 DCD     I2C2_ER_IRQHandler         ; I2C2 Error
    ) R, p/ ~* |/ ^5 h$ _4 o
  60.                 DCD     SPI1_IRQHandler            ; SPI1" [: A. \. a+ Y/ F& N' Q
  61.                 DCD     SPI2_IRQHandler            ; SPI2$ s5 W2 `* V7 v3 B3 ~  }4 U
  62.                 DCD     USART1_IRQHandler          ; USART12 a4 W1 C# m- P& o  J; ~
  63.                 DCD     USART2_IRQHandler          ; USART2
    3 C  z; |1 l5 @0 E# A
  64.                 DCD     USART3_IRQHandler          ; USART32 O' @0 j; z8 n2 U, L% m5 ^
  65.                 DCD     EXTI15_10_IRQHandler       ; EXTI Line 15..102 ?9 c& c+ w9 }# T" }/ a  d1 x
  66.                 DCD     RTCAlarm_IRQHandler        ; RTC Alarm through EXTI Line
    5 `! L( w7 I, N. M4 Z: I
  67.                 DCD     USBWakeUp_IRQHandler       ; USB Wakeup from suspend. M# x! C- t: f/ P0 X9 i$ x) p
  68.                 DCD     TIM8_BRK_IRQHandler        ; TIM8 Break
    5 ?1 g$ P2 M4 I7 p8 l  G  V) a
  69.                 DCD     TIM8_UP_IRQHandler         ; TIM8 Update
    2 {! j5 v% i' q  T0 M8 B9 t
  70.                 DCD     TIM8_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM8 Trigger and Commutation7 \9 Q& C; H: T! q6 U( k1 Z2 t
  71.                 DCD     TIM8_CC_IRQHandler         ; TIM8 Capture Compare
    % n) E/ D$ ]8 ]$ U' j' g: w* ?( h
  72.                 DCD     ADC3_IRQHandler            ; ADC31 p1 P2 j: ~8 G. N! x
  73.                 DCD     FSMC_IRQHandler            ; FSMC# u6 {; }! @, X6 N* L( w
  74.                 DCD     SDIO_IRQHandler            ; SDIO
    8 u) r3 L8 L  G! S' e. j
  75.                 DCD     TIM5_IRQHandler            ; TIM5& f  ?: K0 c6 @# m
  76.                 DCD     SPI3_IRQHandler            ; SPI3
    7 G4 {" H( P$ [0 d
  77.                 DCD     UART4_IRQHandler           ; UART40 u5 _9 H4 G: \2 ?7 u) k
  78.                 DCD     UART5_IRQHandler           ; UART5, m) D: N5 _0 o
  79.                 DCD     TIM6_IRQHandler            ; TIM62 j, ?. W8 d+ k' M0 V( N& }. |% }
  80.                 DCD     TIM7_IRQHandler            ; TIM7
    ( t3 a: [  U$ b& P9 C1 C( G8 D' b) B
  81.                 DCD     DMA2_Channel1_IRQHandler   ; DMA2 Channel1
      z' t/ ^" b% Q1 o! i
  82.                 DCD     DMA2_Channel2_IRQHandler   ; DMA2 Channel2+ W1 U3 i- X2 ~, f4 Z( R1 Q0 A' |
  83.                 DCD     DMA2_Channel3_IRQHandler   ; DMA2 Channel3
    % ?( G4 |) O- h5 U
  84.                 DCD     DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5
    % A5 v3 Z6 k1 x3 b& ]' u5 k9 z8 y$ a
  85. __Vectors_End
复制代码

$ F' q6 e/ B: l, _( d: j, N" _
  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 ^& `+ X  y/ i% ~. _- ?% J

  2. * d/ D: G( J& E; h2 E! G
  3. NMI_Handler     PROC4 }+ f4 _! u$ t
  4.                 EXPORT  NMI_Handler                [WEAK]$ f- \0 e  d: |
  5.                 B       .  q' X6 d& z( L% N) A
  6.                 ENDP
    ( F  q8 i' d/ U# D
  7. ) U$ \1 i7 V0 W
  8. / o+ n9 t1 v* f# x' W
  9. stm32f10x_it.c中内容:$ p% N* e, ]4 I
  10. void NMI_Handler(void)
    ; c) K; L  M1 ?4 u8 J5 w8 c
  11. {: s& z" M2 H5 n7 E; F( J* M
  12. }
复制代码

' ]; e; [" K9 S) ]5 Q: _
  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
* V; q) i/ L8 ^8 y4 b. D* }  W
  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:__MICROLIB7 S' S4 z  }/ D6 f% x
  2.                 0 s9 p5 L: Z: D! Z6 g! }
  3.                  EXPORT  __initial_sp% r6 _1 _# ?8 A% }& p7 I" T
  4.                  EXPORT  __heap_base
    8 i) F' K" N+ p1 H# i$ s+ E5 c
  5.                  EXPORT  __heap_limit" N5 @. ]2 z# |% x0 t) ^
  6.                
    ( D; C8 I, j+ L9 y( I8 u
  7.                  ELSE
      Z4 N" `* p+ F
  8.                 9 h/ a& o$ f( p% p. q# G
  9.                  IMPORT  __use_two_region_memory% @/ ?& h; t5 `9 J3 b. y
  10.                  EXPORT  __user_initial_stackheap
    ! {% z" p6 Y" Y# M# j
  11.                  $ g2 d6 f! R8 Y& G
  12. __user_initial_stackheap
    ! e! O' }. c/ e2 a7 W

  13. % `- z: @  V% p! g7 @, h/ G
  14.                  LDR     R0, =  Heap_Mem
    ' J* L3 m; t6 ?- s4 |/ R* A
  15.                  LDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
    ( r1 w7 X% i7 y
  16.                  LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)
      P; X& o  C; X' j/ g/ d
  17.                  LDR     R3, = Stack_Mem
    . Q+ c& C3 e( x7 a# Y* s* {
  18.                  BX      LR- H# ?; n& e; u) O
  19. 6 {2 N, d+ s% S5 b; k4 e
  20.                  ALIGN2 Z2 g+ ?# ^" x* N/ m
  21. ' g2 f6 z4 Y& f# e' p
  22.                  ENDIF
复制代码
3 |4 \2 i6 D, o: O* s
  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:
    + Q. q6 g( ~- j7 q
  2. 0x08000130 F000F802  BL.W     __scatterload_rt2_thumb_only (0x08000138), C6 K" x! r, q
  3. 0x08000134 F000F83C  BL.W     __rt_entry_sh (0x080001B0)
    7 m( O% D. M+ u% c' ~, e
  4.                  __scatterload_rt2_thumb_only:
    7 _3 Q  W# N# E2 Z5 A6 J' R
  5. 0x08000138 A00A      ADR      r0,{pc}+4  ; @0x08000164
    $ f3 U6 d" I2 ]" J3 k2 V
  6. 0x0800013A E8900C00  LDM      r0,{r10-r11}
    9 {: c+ e8 l: e3 u2 `& S
  7. 0x0800013E 4482      ADD      r10,r10,r0
    7 B/ |/ V  z9 l5 w+ M5 f
  8. 0x08000140 4483      ADD      r11,r11,r0
    ; l. |9 `! F4 g4 Z/ {) [# l2 J
  9. 0x08000142 F1AA0701  SUB      r7,r10,#0x01  E" N+ m/ D2 F6 @& Y+ Q
  10.                  __scatterload_null:& c4 L4 m, d2 W$ {- n! D  \1 H
  11. 0x08000146 45DA      CMP      r10,r11
    " _3 F; q" I$ t2 \6 |. Q
  12. 0x08000148 D101      BNE      0x0800014E
    : s+ h  H& W) M9 |  s+ w9 C$ e
  13. 0x0800014A F000F831  BL.W     __rt_entry_sh (0x080001B0)
    ' }; @, \1 b$ L
  14. 0x0800014E F2AF0E09  ADR.W    lr,{pc}-0x07  ; @0x08000147
    ( l4 U1 M3 }* c( Q' g
  15. 0x08000152 E8BA000F  LDM      r10!,{r0-r3}
    & m3 t% ~' w. U6 I* S: A5 X8 `
  16. 0x08000156 F0130F01  TST      r3,#0x01
    9 X! I" y+ k. w& j+ p
  17. 0x0800015A BF18      IT       NE  ?3 T; X" j& N" K1 H0 s
  18. 0x0800015C 1AFB      SUBNE    r3,r7,r3
    $ J0 R% T8 h) K6 e
  19. 0x0800015E F0430301  ORR      r3,r3,#0x01
    1 m  u0 L* d  q) B, t$ i
  20. 0x08000162 4718      BX       r3! T% w$ u9 ~& w3 S
  21. 0x08000164 0298      LSLS     r0,r3,#10
    : \+ c1 H( D9 h) l
  22. 0x08000166 0000      MOVS     r0,r0! i/ R9 \6 u+ L7 m  ]4 x
  23. 0x08000168 02B8      LSLS     r0,r7,#10& f& k5 V# C- n# `1 D: q5 n
  24. 0x0800016A 0000      MOVS     r0,r0
    6 q# B1 E$ k  l4 A1 g
  25.                  __scatterload_copy:2 b+ b, B# c( _6 W
  26. 0x0800016C 3A10      SUBS     r2,r2,#0x10
    % @6 A: B; `. F; g/ V
  27. 0x0800016E BF24      ITT      CS4 _7 B5 Z; T$ T, {4 t
  28. 0x08000170 C878      LDMCS    r0!,{r3-r6}
    $ \" P1 H; G" P7 _8 }7 M# Y" ?' v5 [
  29. 0x08000172 C178      STMCS    r1!,{r3-r6}- K. a! q3 H/ d
  30. 0x08000174 D8FA      BHI      __scatterload_copy (0x0800016C)$ ^, ^8 _% h: }2 I
  31. 0x08000176 0752      LSLS     r2,r2,#29
    $ l0 K! _0 ?+ f% ~* ?2 i* G" d
  32. 0x08000178 BF24      ITT      CS$ f2 U" Q4 c% P& x/ Y7 l7 t
  33. 0x0800017A C830      LDMCS    r0!,{r4-r5}! _4 r' a* y* v: W8 K
  34. 0x0800017C C130      STMCS    r1!,{r4-r5}7 }( Q* ^5 Z" X
  35. 0x0800017E BF44      ITT      MI6 q; E3 V' x4 t: Q
  36. 0x08000180 6804      LDRMI    r4,[r0,#0x00]9 ?; I; a4 ^% }6 w
  37. 0x08000182 600C      STRMI    r4,[r1,#0x00]7 ?  s" g5 }8 U& w$ a
  38. 0x08000184 4770      BX       lr$ @2 n8 X5 h6 v5 f' d( J; W! ~) k
  39. 0x08000186 0000      MOVS     r0,r0
      N' D6 Q; W7 o6 j
  40.                  __scatterload_zeroinit:
    9 t4 ]! a* F9 X; L8 {$ _
  41. 0x08000188 2300      MOVS     r3,#0x00! F( R5 a* B+ S* K' W5 N
  42. 0x0800018A 2400      MOVS     r4,#0x00! a  {! J2 x! m' q
  43. 0x0800018C 2500      MOVS     r5,#0x00! L/ h; |( A5 B0 J/ h
  44. 0x0800018E 2600      MOVS     r6,#0x00
    $ d# r: h2 I0 ^
  45. 0x08000190 3A10      SUBS     r2,r2,#0x10- v/ X5 g& G" t) _2 q' y* K
  46. 0x08000192 BF28      IT       CS& j  Y8 V; A! X( b& Q
  47. 0x08000194 C178      STMCS    r1!,{r3-r6}, F% o7 m+ H4 b
  48. 0x08000196 D8FB      BHI      0x080001908 I% K' ~2 O2 u6 h
  49. 0x08000198 0752      LSLS     r2,r2,#29
    9 p  J: b5 P% l3 o" @
  50. 0x0800019A BF28      IT       CS; }& Z  \. X! D: O9 L# Z0 ^, Q" Y
  51. 0x0800019C C130      STMCS    r1!,{r4-r5}
    - b' M1 Y. ^+ U& Y  ?
  52. 0x0800019E BF48      IT       MI4 w: k5 E/ r+ C7 }% u8 A
  53. 0x080001A0 600B      STRMI    r3,[r1,#0x00]7 K3 N0 H* m2 v1 V5 U' y
  54. 0x080001A2 4770      BX       lr/ ?# u7 i% l- z( A
  55.                  __rt_lib_init:
    ! R9 I: q5 @( J' C5 b
  56. 0x080001A4 B51F      PUSH     {r0-r4,lr}
    7 t3 W7 p: l3 S
  57. 0x080001A6 F3AF8000  NOP.W    , b' ~5 {* s. W$ G7 J0 u, d
  58.                  __rt_lib_init_user_alloc_1:8 h- r, y" E: {2 g
  59. 0x080001AA BD1F      POP      {r0-r4,pc}- ?: V7 J+ ~0 U$ E8 q6 S# |
  60.                  __rt_lib_shutdown:
    - M2 X. j( H4 Z: _/ j  ]
  61. 0x080001AC B510      PUSH     {r4,lr}
    % U! `! L' }6 j6 t
  62.                  __rt_lib_shutdown_user_alloc_1:( d2 Y" g* E. Q+ D
  63. 0x080001AE BD10      POP      {r4,pc}
    ! x& T* r, }! Q1 S
  64.                  __rt_entry_sh:
    + v) {. g+ X  c
  65. 0x080001B0 F000F82F  BL.W     __user_setup_stackheap (0x08000212)) v- P0 b1 U, d1 c$ u
  66. 0x080001B4 4611      MOV      r1,r2/ f; ~$ \- P3 e- E! W
  67.                  __rt_entry_postsh_1:+ e( {' i3 ^# J- Z: L( O
  68. 0x080001B6 F7FFFFF5  BL.W     __rt_lib_init (0x080001A4)
    6 C! c1 H! O. B% J% A
  69.                  __rt_entry_postli_1:# ?* K/ k) U0 I  z
  70. 0x080001BA F000F919  BL.W     main (0x080003F0)
复制代码
' I% r6 a) I) F7 L- s4 B9 q
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。

/ ?9 q9 B; A% z4 U0 W$ a9 m; r
" i" Z. d) h+ i7 F4 P; W
收藏 评论0 发布时间:2022-1-13 21:00

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