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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。
+ d( R6 M1 ?$ P0 J3 k" g
092018031206060.png

' L* g& Z) v; P2 @
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。

7 Q% [! v7 R1 ^" [- F
092032461983346.png

. o8 G, X  v4 e  q; X/ [
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

  T/ C( \5 K9 s4 z1 A4 G0 G8 I0 f
092025271358977.png
* C4 A) Y2 U1 W, c2 c
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:
. t7 Z, Z* V+ G0 H/ A
092045343233846.png

5 m: g$ T" _' t1 s% Q
  调试现象如下:

# {- h1 V5 ?3 F$ z, l4 J
092046570579821.png
, j  e( ~) `  A0 Q* }! q: u
  看看我们的向量表内容(通过J-Flash打开hex文件)
0 q+ `5 s# M$ _& W( Z- l5 B
092048562138825.png

3 \# @. }# d3 L/ N
  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

1 d: t% f. I" i4 U
092052446511680.png
3 r( b% V+ n' r2 @& 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  * _  k; ~' Q5 @% Z0 t
  2. BX   R0
复制代码
8 y6 @" a/ ]5 I  A
  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。

1 n# m1 o. R$ y0 T  {  I
092100522921657.png
. A0 O( a6 x4 Z, Y6 M' X+ q
  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_rt2:0 \$ S4 L' H  C4 F: r
  2. 0x08000168 4C06      LDR      r4,[pc,#24]  ; @0x08000184
    , Q2 h6 c) {" t3 [( h
  3. 0x0800016A 4D07      LDR      r5,[pc,#28]  ; @0x080001884 u7 r+ ?, k9 R/ p  A2 X! n% I
  4. 0x0800016C E006      B        0x0800017C6 P: c; F9 s/ h) \+ v. M9 }, B; f
  5. 0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C]
    8 x- Q) f6 n* E( W
  6. 0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x01
    6 i, ~0 d+ |, k2 r! w4 ?) n& z
  7. 0x08000174 E8940007  LDM      r4,{r0-r2}& h' Y6 K/ P9 Y, L) `$ s
  8. 0x08000178 4798      BLX      r3' o+ t2 ^) Y* J8 `
  9. 0x0800017A 3410      ADDS     r4,r4,#0x10
    1 K. k* p/ `; w
  10. 0x0800017C 42AC      CMP      r4,r57 ~' {9 }- A+ u. O+ r
  11. 0x0800017E D3F6      BCC      0x0800016E6 d, H2 K9 E0 i7 h5 X. z
  12. 0x08000180 F7FFFFDA  BL.W     _main_init (0x08000138)
复制代码

: a: C5 B' J7 v  y9 [/ H$ h
  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  6 J8 u* k5 C9 o( V" W. V" y
0x08000178 4798      BLX      r3
+ D/ P; Q& J. Y; L  0 j; m( w5 F% x
  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:
/ y# e, }+ B; s& w. G1 u
  1. 0x0800016E 68E0      LDR      r0,[r4,#0x0C]7 l* Y' V* K5 \" L$ H& I2 ?
  2. 0x08000170 F0400301  ORR      r3,r0,#0x01
    . A2 \6 A1 r% d6 p
  3. 0x08000174  
    5 g8 ^) t5 ]/ n' \8 Q, C
  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:
    0 `% y) a& c; C7 }$ j  e
  2. 0x080002F4 E002      B        0x080002FC
    * b, d6 b3 Y! n6 w3 X  B2 `8 j& Y
  3. 0x080002F6 C808      LDM      r0!,{r3}
    9 f  w# c+ t( _8 Y/ E
  4. 0x080002F8 1F12      SUBS     r2,r2,#4
      N3 X" L" N5 U9 C4 D
  5. 0x080002FA C108      STM      r1!,{r3}% w& v% t. e5 j+ s3 w8 g
  6. 0x080002FC 2A00      CMP      r2,#0x007 E6 j- v  B5 t6 @+ @
  7. 0x080002FE D1FA      BNE      0x080002F6
    + S% C+ Q2 M' g/ z
  8. 0x08000300 4770      BX       lr: |: k+ i0 C: h
  9.                  __scatterload_null:
    & A. z$ [- q% J5 t; o2 w
  10. 0x08000302 4770      BX       lr  y) D$ A$ r9 k% n3 d1 k9 m
  11.                  __scatterload_zeroinit:0 W1 Y) k4 }) H- ~! o2 H
  12. 0x08000304 2000      MOVS     r0,#0x00" m& N& R7 C- X
  13. 0x08000306 E001      B        0x0800030C. v; f2 T3 h& f
  14. 0x08000308 C101      STM      r1!,{r0}1 P- o; U6 g+ {, z& L
  15. 0x0800030A 1F12      SUBS     r2,r2,#4' a( d+ k$ c9 `4 O) r1 M9 U4 a
  16. 0x0800030C 2A00      CMP      r2,#0x00
    , T2 y' W1 }+ A3 ?
  17. 0x0800030E D1FB      BNE      0x08000308
    ) Y, x4 ^: a1 Q) W) X+ F
  18. 0x08000310 4770      BX       lr
复制代码
6 q  J4 T% W4 j0 k. @* u
5、跳转到C文件的main函数
  1.                  _main_init:1 a" X% l7 C$ E2 p) \
  2. 0x08000138 4800      LDR      r0,[pc,#0]  ; @0x0800013C5 Y% X3 f5 W8 f# {, n2 R7 d
  3. 0x0800013A 4700      BX       r0
复制代码
9 j1 ^7 s' `9 O0 ?4 n  T1 s$ H

' m" B: F$ m5 ~( c7 t% ?+ `; a
五、异常向量与中断向量表
  1. ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
    : ?; q/ @  I: B& n4 c- j8 X
  2.                 AREA    RESET, DATA, READONLY9 \( ?2 U- v2 `/ X
  3.                 EXPORT  __Vectors
    2 P8 X9 g( @) Q  D: G, f5 E
  4.                 EXPORT  __Vectors_End
    9 }1 V5 P# Q; f- O* }+ m8 A) s
  5.                 EXPORT  __Vectors_Size5 S% j. o0 x! y- H4 _+ [

  6. & C1 }5 ]; F& R% Y1 ]+ t
  7. __Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack- Y' K: p. l8 A' ?+ e
  8.                 DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler' H7 a& Y6 C8 N5 _, k4 D& Q+ q" r5 j
  9.                 DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler3 \3 A: u/ A% @% L# D: x
  10.                 DCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault Handler+ ^$ o1 P% O. w+ H7 ~. a7 t3 P
  11.                 DCD     MemManage_Handler          ; MPU Fault Handler
    ' O+ A6 h* S3 O9 j* i6 [3 `
  12.                 DCD     BusFault_Handler           ; Bus Fault Handler3 E# U% k7 F  D; T% w3 g6 I. e, k1 O
  13.                 DCD     UsageFault_Handler         ; Usage Fault Handler
    % Q! v  s. p, T" g
  14.                 DCD     0                          ; Reserved# A- r6 Q+ A9 W  |) q8 ~$ Z. V, o
  15.                 DCD     0                          ; Reserved. }9 B+ ]: m. G- U" b. j: Q
  16.                 DCD     0                          ; Reserved
    3 W+ E6 }  a& ]
  17.                 DCD     0                          ; Reserved- h0 F7 z7 W  X  M
  18.                 DCD     SVC_Handler                ; SVCall Handler8 R2 o; K. P: p, C( R: w
  19.                 DCD     DebugMon_Handler           ; Debug Monitor Handler
    7 p1 u. S7 d* |5 ~, b1 P/ T
  20.                 DCD     0                          ; Reserved1 U  ?1 b3 }/ F* `3 Z5 O1 W5 c
  21.                 DCD     PendSV_Handler             ; PendSV Handler9 Y# z2 f: z' V& E0 _$ b. `2 Q, P7 f
  22.                 DCD     SysTick_Handler            ; SysTick Handler7 V7 l; z! d& W

  23. . i4 g7 M8 N( s- K4 Q
  24.                 ; External Interrupts( o" r' }2 R7 |9 f7 {
  25.                 DCD     WWDG_IRQHandler            ; Window Watchdog
    2 r6 a! ~# ?% t$ G
  26.                 DCD     PVD_IRQHandler             ; PVD through EXTI Line detect
    % Z. ?& ^* w5 {! N  J
  27.                 DCD     TAMPER_IRQHandler          ; Tamper+ S' e' ], o/ ?" z3 X9 t
  28.                 DCD     RTC_IRQHandler             ; RTC
    ' B7 |7 X" w1 M+ p/ V, ]3 Q* D
  29.                 DCD     FLASH_IRQHandler           ; Flash
    ! \* Y0 k$ f: B( s; w( k' n' [
  30.                 DCD     RCC_IRQHandler             ; RCC7 @* K( C. D5 o* O0 y
  31.                 DCD     EXTI0_IRQHandler           ; EXTI Line 0
    $ {2 v5 F' O/ B; l
  32.                 DCD     EXTI1_IRQHandler           ; EXTI Line 10 `+ V( |5 U8 _$ H) L8 w4 y
  33.                 DCD     EXTI2_IRQHandler           ; EXTI Line 2. ?/ J' D% M; Y2 Q+ P6 K: a" g) `
  34.                 DCD     EXTI3_IRQHandler           ; EXTI Line 3
    8 R, L1 ^7 E; ^$ I: R) J  G
  35.                 DCD     EXTI4_IRQHandler           ; EXTI Line 4
    $ g) }0 E: ?. K# N& ~: z
  36.                 DCD     DMA1_Channel1_IRQHandler   ; DMA1 Channel 17 H" }9 i3 f3 h8 V$ L
  37.                 DCD     DMA1_Channel2_IRQHandler   ; DMA1 Channel 2
    & w; K# h6 R6 r2 J4 f
  38.                 DCD     DMA1_Channel3_IRQHandler   ; DMA1 Channel 3! P6 y( a, _, m- N- N# N
  39.                 DCD     DMA1_Channel4_IRQHandler   ; DMA1 Channel 4. ~1 L. A  B! `! @- p% a, s2 o
  40.                 DCD     DMA1_Channel5_IRQHandler   ; DMA1 Channel 5# {( b& a1 f+ C: L" o2 [
  41.                 DCD     DMA1_Channel6_IRQHandler   ; DMA1 Channel 6
    5 [5 G3 E: l! |/ l" R5 j; i9 O# [
  42.                 DCD     DMA1_Channel7_IRQHandler   ; DMA1 Channel 7
    ( [, E9 o+ |" C. \+ e
  43.                 DCD     ADC1_2_IRQHandler          ; ADC1 & ADC2% A! @. w7 o% ]; N$ e
  44.                 DCD     USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler  ; USB High Priority or CAN1 TX# T- h8 E# I9 S5 l
  45.                 DCD     USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low  Priority or CAN1 RX0$ l, _8 C/ K3 m$ i1 G6 J) |6 s
  46.                 DCD     CAN1_RX1_IRQHandler        ; CAN1 RX1
    $ T* I& v9 B+ D" M) _: H
  47.                 DCD     CAN1_SCE_IRQHandler        ; CAN1 SCE) S, j' F1 }8 I9 I6 n1 l) e
  48.                 DCD     EXTI9_5_IRQHandler         ; EXTI Line 9..5  S4 E& v* U" Z
  49.                 DCD     TIM1_BRK_IRQHandler        ; TIM1 Break; `# K% d1 i: D
  50.                 DCD     TIM1_UP_IRQHandler         ; TIM1 Update
    4 X8 r* P- J% [. P
  51.                 DCD     TIM1_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM1 Trigger and Commutation
    9 ]5 `8 ]: R. K% c
  52.                 DCD     TIM1_CC_IRQHandler         ; TIM1 Capture Compare
    % F& z$ q6 T4 y  h/ }2 G' S
  53.                 DCD     TIM2_IRQHandler            ; TIM23 m. _6 ?8 ~" a- f1 c
  54.                 DCD     TIM3_IRQHandler            ; TIM3
    2 @2 e! g$ G$ Q9 O3 [; b6 b
  55.                 DCD     TIM4_IRQHandler            ; TIM4
    # d* E; w3 j* W
  56.                 DCD     I2C1_EV_IRQHandler         ; I2C1 Event
    . p4 N" T8 W. C, O+ i. L9 T
  57.                 DCD     I2C1_ER_IRQHandler         ; I2C1 Error! |, |- N, L* S' M! t( s
  58.                 DCD     I2C2_EV_IRQHandler         ; I2C2 Event
    1 v* v1 {" U$ r9 @+ n' m
  59.                 DCD     I2C2_ER_IRQHandler         ; I2C2 Error
    # k& t" f# }4 \. U: A) j
  60.                 DCD     SPI1_IRQHandler            ; SPI16 z+ R9 q. Y' L. r( H7 Q
  61.                 DCD     SPI2_IRQHandler            ; SPI2' t  [. X6 W$ G0 n% d9 ?) i# O$ V9 t
  62.                 DCD     USART1_IRQHandler          ; USART1) X/ q2 w% M+ y& }; O
  63.                 DCD     USART2_IRQHandler          ; USART2( N2 T7 w7 m- C/ Z3 _! O0 l. b! g9 M
  64.                 DCD     USART3_IRQHandler          ; USART3% i( a* q% `2 c* k: [. i. k: S) m0 y/ _1 ]
  65.                 DCD     EXTI15_10_IRQHandler       ; EXTI Line 15..104 Y$ u' A) m# m# `- y  I3 |
  66.                 DCD     RTCAlarm_IRQHandler        ; RTC Alarm through EXTI Line9 O. l1 {$ t% T& L; H3 Q' m
  67.                 DCD     USBWakeUp_IRQHandler       ; USB Wakeup from suspend
    + H1 t! t9 u  K- Q2 \) V( \! e
  68.                 DCD     TIM8_BRK_IRQHandler        ; TIM8 Break
    : w6 |: F* {- ?. g# N5 _# |# b' z" W
  69.                 DCD     TIM8_UP_IRQHandler         ; TIM8 Update
    , C7 I7 g6 Q  V6 y! t7 I
  70.                 DCD     TIM8_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM8 Trigger and Commutation( N1 c2 c2 m" I1 Z7 b
  71.                 DCD     TIM8_CC_IRQHandler         ; TIM8 Capture Compare
    9 A$ E# Z  }, ]$ z0 S0 w) d8 h. {
  72.                 DCD     ADC3_IRQHandler            ; ADC3) H/ g& R6 [; f* h& l/ u% q
  73.                 DCD     FSMC_IRQHandler            ; FSMC. b$ i6 S* X0 D, c! ]8 x
  74.                 DCD     SDIO_IRQHandler            ; SDIO
    * |: a# e! B1 n( [3 G& c! |
  75.                 DCD     TIM5_IRQHandler            ; TIM5
    ! |8 s8 O5 x# C& B5 e9 R4 v
  76.                 DCD     SPI3_IRQHandler            ; SPI3
    : c/ j" Z" M6 m. [7 W  m9 [1 I5 N& M
  77.                 DCD     UART4_IRQHandler           ; UART4
    0 S/ e; K  f& T6 B- q* x
  78.                 DCD     UART5_IRQHandler           ; UART5
    / ~7 `+ l, z$ ?: e1 z
  79.                 DCD     TIM6_IRQHandler            ; TIM6
    3 N% `. R" h' E- @
  80.                 DCD     TIM7_IRQHandler            ; TIM7
    $ y* ~) H! r# P% @0 R4 D& z5 \; U. B
  81.                 DCD     DMA2_Channel1_IRQHandler   ; DMA2 Channel1
    8 \5 y# I9 P) h+ d
  82.                 DCD     DMA2_Channel2_IRQHandler   ; DMA2 Channel2
    3 j- w# K/ N& D+ a4 D* O
  83.                 DCD     DMA2_Channel3_IRQHandler   ; DMA2 Channel37 Z3 y5 p, D7 S( }; K& q) r
  84.                 DCD     DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5
    1 O1 J# p, z; I( q) B' |. `
  85. __Vectors_End
复制代码
. K& s4 K0 p6 a  }! ?
  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:
    3 \6 T& t6 ^' o5 O

  2.   g0 {( k  Q( b  o& a6 D0 ~
  3. NMI_Handler     PROC
    1 y# P0 B, N! _8 ~
  4.                 EXPORT  NMI_Handler                [WEAK]
    4 Z3 T) I. M0 ^, g% ]* _
  5.                 B       .+ r' _1 C/ s$ p3 B( X+ l
  6.                 ENDP- v. W3 L) _+ w' d  L5 @9 f

  7. ' a1 H+ z; X+ N$ [: F+ k" z; B$ J

  8. $ A1 _) q- p# |' U: h. g0 c
  9. stm32f10x_it.c中内容:4 C- n8 N. @4 s9 r$ p2 t( I; y/ q
  10. void NMI_Handler(void). f. Y4 \& d, e) r& @2 _) K- |& C
  11. {
    ' V: ?( H0 A- ?5 N/ X4 Z" i: I
  12. }
复制代码

5 K1 m8 n( t9 d" T' ]; ]5 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 m( y+ `- n! z* W" S) X
  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
      _4 x# z7 q& R
  2.                 ( h: s5 A2 ~; i# F4 O+ m! M
  3.                  EXPORT  __initial_sp
    0 ~0 l9 Z1 A/ Q/ E* v2 l3 s
  4.                  EXPORT  __heap_base
    9 }) p) e& Q' y+ ~; ~5 b! Z
  5.                  EXPORT  __heap_limit
    / K: v9 ^4 Y, l( q
  6.                 " N: _8 Z, O# W+ H0 G$ P. p
  7.                  ELSE
    8 z; Y0 \( G0 T5 ]. A1 S( ^" d
  8.                 0 H; q0 [, `+ ?7 ?6 x
  9.                  IMPORT  __use_two_region_memory
    & T4 ^2 b# x. h2 \
  10.                  EXPORT  __user_initial_stackheap
    4 P; l0 B) ^# c3 z+ b3 I5 ^- [  {. G
  11.                  7 S0 F5 w4 F8 K& i
  12. __user_initial_stackheap
    3 n; F* }, R4 U; w/ Y7 ]3 f$ G0 n$ ^
  13. : u0 k% q3 p% T  I! ?) T2 I- r
  14.                  LDR     R0, =  Heap_Mem! _% ]/ V3 b2 t1 t+ {
  15.                  LDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
    ! x! F) O+ U0 A( b, s
  16.                  LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)4 w& h3 p$ k/ {$ d, ?; M
  17.                  LDR     R3, = Stack_Mem3 ?) g# ^* Y9 x2 b
  18.                  BX      LR
    1 o6 B* }. [( Q+ c+ R4 l- n
  19. 0 c  E" C( t6 ?" _" \0 w2 |
  20.                  ALIGN
    9 V$ n3 f$ g; i' Z. W
  21. 9 M* H" T# D/ n& ]6 [0 ?, K
  22.                  ENDIF
复制代码

5 ^7 R. `# `" R( P2 V
  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:/ q0 @8 u. Z# R6 t
  2. 0x08000130 F000F802  BL.W     __scatterload_rt2_thumb_only (0x08000138)
    % u* T# r' L/ p) O( s6 t9 M$ p
  3. 0x08000134 F000F83C  BL.W     __rt_entry_sh (0x080001B0)
    " k2 x5 M! ]7 c! d2 O; u
  4.                  __scatterload_rt2_thumb_only:
    9 B8 A3 c- n3 D% c1 ]4 U
  5. 0x08000138 A00A      ADR      r0,{pc}+4  ; @0x08000164
    ( L) b. S6 P" M! c
  6. 0x0800013A E8900C00  LDM      r0,{r10-r11}
    + p8 t7 N1 ~, `, i: W
  7. 0x0800013E 4482      ADD      r10,r10,r0* k0 k% V% x+ j
  8. 0x08000140 4483      ADD      r11,r11,r0
    + g6 n: W1 }5 T/ `# J" k) V( j
  9. 0x08000142 F1AA0701  SUB      r7,r10,#0x01! d" ^# e/ l, ?" w8 v' E6 p5 D; o
  10.                  __scatterload_null:4 Q% a) q% q" g, ^. U% k# F
  11. 0x08000146 45DA      CMP      r10,r114 g4 }3 B  W8 ]( E
  12. 0x08000148 D101      BNE      0x0800014E
    . g$ M3 R' f+ T7 L. E. z8 X
  13. 0x0800014A F000F831  BL.W     __rt_entry_sh (0x080001B0)
    2 n+ R. V( N. S: n2 D" {
  14. 0x0800014E F2AF0E09  ADR.W    lr,{pc}-0x07  ; @0x080001476 H5 V0 g  g4 B$ J* B
  15. 0x08000152 E8BA000F  LDM      r10!,{r0-r3}8 X6 `9 i8 C8 F- L  W7 R
  16. 0x08000156 F0130F01  TST      r3,#0x01: u9 l1 R! N2 I) u4 h
  17. 0x0800015A BF18      IT       NE
    ( `+ Z) R' z* F- q8 [" S! I
  18. 0x0800015C 1AFB      SUBNE    r3,r7,r30 o! \" q9 O0 X. i
  19. 0x0800015E F0430301  ORR      r3,r3,#0x01
    $ M5 F0 }' H  b4 O. E7 M7 E
  20. 0x08000162 4718      BX       r3
      y) d1 ?6 F/ L. R6 |; q
  21. 0x08000164 0298      LSLS     r0,r3,#10* F; Z7 w; w+ i* Y: U# D
  22. 0x08000166 0000      MOVS     r0,r06 S; s2 e' D% v: R# A6 B+ ]5 a
  23. 0x08000168 02B8      LSLS     r0,r7,#10+ U( `# ?* A- ?9 Z$ g$ h
  24. 0x0800016A 0000      MOVS     r0,r0
    5 Z6 D- h) P0 O$ w
  25.                  __scatterload_copy:
    ; U, `3 c$ }, Z1 b$ _$ e0 j
  26. 0x0800016C 3A10      SUBS     r2,r2,#0x10
    7 x5 W  L$ O/ Y$ R$ _  @9 j
  27. 0x0800016E BF24      ITT      CS
    6 b  [- x* y, }# f* \
  28. 0x08000170 C878      LDMCS    r0!,{r3-r6}
    * V6 b8 }+ p- @$ C; g
  29. 0x08000172 C178      STMCS    r1!,{r3-r6}
    4 ~/ W) _9 j  i* h9 o) `6 X) H
  30. 0x08000174 D8FA      BHI      __scatterload_copy (0x0800016C)# F- ]3 j4 R$ l8 O1 E! C8 Q
  31. 0x08000176 0752      LSLS     r2,r2,#29/ e+ F6 @) p3 q9 R: G0 G  t
  32. 0x08000178 BF24      ITT      CS" M- Q2 y1 Z  D  B9 r: k
  33. 0x0800017A C830      LDMCS    r0!,{r4-r5}$ q' n2 F' x  s
  34. 0x0800017C C130      STMCS    r1!,{r4-r5}
    ! E, i' S4 M9 C  G
  35. 0x0800017E BF44      ITT      MI
    $ E0 M( J* m. G/ V1 O: G7 h7 k. T
  36. 0x08000180 6804      LDRMI    r4,[r0,#0x00]. y  S" ^- ?& @
  37. 0x08000182 600C      STRMI    r4,[r1,#0x00]
    ( k7 J/ p% U8 M. p$ P
  38. 0x08000184 4770      BX       lr/ H/ Y1 G1 T" Y& `/ ?" l& I
  39. 0x08000186 0000      MOVS     r0,r0
    , Q" |1 ]5 ]9 G- ~; Q. X
  40.                  __scatterload_zeroinit:; h3 ~/ x! l( V% `2 [
  41. 0x08000188 2300      MOVS     r3,#0x00
    0 {, }& w8 i( L) G0 K
  42. 0x0800018A 2400      MOVS     r4,#0x00# G' Y( D$ |! S1 M* e# q
  43. 0x0800018C 2500      MOVS     r5,#0x00
    ; o! d) Q4 p/ E& v' c2 G
  44. 0x0800018E 2600      MOVS     r6,#0x00: P' Y$ F) I& Q! w4 ?
  45. 0x08000190 3A10      SUBS     r2,r2,#0x10% i% Z4 R8 M5 n; {
  46. 0x08000192 BF28      IT       CS6 x( G2 G0 w4 Z- ]4 x4 k: k
  47. 0x08000194 C178      STMCS    r1!,{r3-r6}: s" y) H( k8 N9 Z+ o
  48. 0x08000196 D8FB      BHI      0x08000190
      G; m6 P0 N, |0 _7 g$ U
  49. 0x08000198 0752      LSLS     r2,r2,#29
    - I6 q6 l1 M+ T$ a4 K- x# m5 \
  50. 0x0800019A BF28      IT       CS
    5 ?4 f6 A% P: H" q' {
  51. 0x0800019C C130      STMCS    r1!,{r4-r5}, l3 u/ x* o- i; S* A
  52. 0x0800019E BF48      IT       MI- R6 K! Z: y9 _' s
  53. 0x080001A0 600B      STRMI    r3,[r1,#0x00]0 X* q  L, l7 r
  54. 0x080001A2 4770      BX       lr) M- u3 m. X7 ^! c( F+ K" t# \1 m+ j
  55.                  __rt_lib_init:7 J& K! ?2 q( u/ b2 ?5 ^5 d
  56. 0x080001A4 B51F      PUSH     {r0-r4,lr}* k' a; Y# a8 g& a: Z
  57. 0x080001A6 F3AF8000  NOP.W    . V- H  J4 d- B  N0 b: j
  58.                  __rt_lib_init_user_alloc_1:
    3 {% A* K2 `1 V
  59. 0x080001AA BD1F      POP      {r0-r4,pc}1 @% h6 Z6 G' C5 j+ L
  60.                  __rt_lib_shutdown:% W2 t0 i/ F4 m7 m
  61. 0x080001AC B510      PUSH     {r4,lr}
    - ~3 E- y( Q, j" B' d+ c! f
  62.                  __rt_lib_shutdown_user_alloc_1:
    - Q+ z: W( q5 ]2 [2 a, u
  63. 0x080001AE BD10      POP      {r4,pc}
      ]7 O' |$ N& b3 }& D1 i
  64.                  __rt_entry_sh:# C3 k8 W/ w9 i5 T" v0 I
  65. 0x080001B0 F000F82F  BL.W     __user_setup_stackheap (0x08000212)
    " T+ K) Y( Z0 `+ `1 }
  66. 0x080001B4 4611      MOV      r1,r2
    2 S$ ?. `" k  ~+ `' e+ K$ E
  67.                  __rt_entry_postsh_1:6 {# T: i' f. @/ H2 Q0 R
  68. 0x080001B6 F7FFFFF5  BL.W     __rt_lib_init (0x080001A4)( ~. G4 N2 B2 t! A
  69.                  __rt_entry_postli_1:
    : I6 {4 M0 r( g& J) _+ P( _
  70. 0x080001BA F000F919  BL.W     main (0x080003F0)
复制代码

0 N2 c. S' ~( B8 ~7 A
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。

$ ?( U9 I" G/ U+ o
0 D5 D& J5 R5 A+ `  ^0 f3 v! r
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