本文分析STM32单片机到底是如何软硬件结合的，分析单片机程序如何编译，运行。
) m6 u. V  N+ c4 K9 w
软硬件结合
初学者，通常有一个困惑，就是为什么软件能控制硬件？就像当年的51，为什么只要写P1=0X55，就可以在IO口输出高低电平？要理清这个问题，先要认识一个概念：地址空间。
2 [% M8 D. {! B" v+ k# `, U
/ w% r6 Y& H, l' r; L  r1 N寻址空间
什么是地址空间呢？所谓的地址空间，就是PC指针的寻址范围，因此也叫寻址空间。
/ r. o) {% L  l9 i2 c2 m1 }
大家应该都知道，我们的电脑有32位系统和64位系统之分，为什么呢？因为32位系统，PC指针就是一个32位的二进制数，也就是0xffffffff，范围只有4G寻址空间。现在内存越来越大，4G根本不够，所以需要扩展，为了能访问超出4G范围的内存，就有了64位系统。STM32是多少位的？是32位的，因此PC指针也是32位，寻址空间也就是4G。

我们来看看STM32的寻址空间是怎么样的。在数据手册《STM32F407_数据手册.pdf》中有一个图，这个图，就是STM32的寻址空间分配。所有的芯片，都会有这个图，名字基本上都是叫Memory map，用一个新芯片，就先看这个图。
  ~4 \; n/ H4 x3 {) W- [8 X4 [

8 t  P9 V8 F- |& z' o2 `$ B( ~最左边，8个block，每个block 512M，总共就是4G，也就是芯片的寻址空间。

2 `$ R, c0 _4 \% U" `+ B7 G! _block 0 里面有一段叫做FLASH，也就是内部FLASH，我们的程序就是下载到这个地方，起始地址是0X800 0000，大家注意，这个只有1M空间。现在STM32已经有2M flash的芯片了，超出1M的FLASH放在哪里呢？请自行查看对应的芯片手册。

3 在block 1 内，有两段SRAM，总共128K，这个空间，也就是我们前面说的内存，存放程序使用的变量。如果需要，也可以把程序放到SRAM中运行。407不是有196K吗？
# o+ N6 U  }, p" s! _; l5 @
其实407有196K内存，但是有64k并不是普通的SRAM，而是放在block 0 内的CCM。这两段区域不连续，而且，CCM只能内核使用，外设不能使用，例如DMA就不能用CCM内存，否则就死机。

block 2，是Peripherals，也就是外设空间。我们看右边，主要就是APB1/APB2、AHB1/AHB2，什么东西呢？回头再说。

3 T: m. Q) h3 P4 dblock 3、block4、block5，是FSMC的空间，FSMC可以外扩SRAM，NAND FALSH，LCD等外设。

好的，我们分析了寻址空间，我们回过头看看，软件是如何控制硬件的。对于这个疑惑，也可以看此文：代码是如何控制硬件的？在IO口输出的例程中，我们配置IO口是调用库函数，我们看看库函数是怎么做的。
7 J5 O9 i* y5 z& k) n  i, m2 S! o
! o- `+ s- F2 K8 k( x. G# ~  t例如：

1. GPIO_SetBits(GPIOG, GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2| GPIO_Pin_3);

复制代码

  D1 f, }3 @7 e' ]这个函数其实就是对一个变量赋值，对GPIOx这个结构体的成员BSRRL赋值。

1. void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
   
2. {
   ' G5 k/ y) `; P3 e& d+ i% r
3. /* Check the parameters */
   $ _/ d* }( o5 ^- k& S" [
4. assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
   
5. assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
   & @. I) D( K% {- J0 X
6. 
   ( V% H, H4 Z0 B# m& F+ Y( u
7. 
   
8. GPIOx->BSRRL = GPIO_Pin;
   " g, [$ T4 b: h/ C1 E
9. }

复制代码

assert_param:这个是断言，用于判断输入参数是否符合要求GPIOx是一个输入参数，是一个GPIO_TypeDef结构体指针，所以，要用->获取其成员
2 U! U  j- u/ q( w' c1 r6 }
GPIOx是我们传入的参数GPIOG，具体是啥？在stm32f4xx.h中有定义。
$ O' ~$ |: l% M- D

1. #define GPIOG               ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)

复制代码

  U0 k; g" G: b, Q* EGPIOG_BASE同样在文件中有定义，如下：

1. /*!< Peripheral memory map */
   
2. #define APB1PERIPH_BASE       PERIPH_BASE
   
3. #define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x00010000)
   
4. #define AHB1PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x00020000)
   
5. #define AHB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x10000000)

复制代码

" n2 k, ]" K1 M7 w; m* t再找找PERIPH_BASE的定义
3 W) ^1 O0 m8 F2 E- \

1. #define PERIPH_BASE           ((uint32_t)0x40000000)

复制代码

到这里，我们可以看出，操作IO口G，其实就是操作0X40000000+0X1800这个地址上的一个结构体里面的成员。说白了，就是操作了这个地方的寄存器。实质跟我们操作普通变量一样，就像下面的两句代码，区别就是变量i是SRAM空间地址，0X40000000+0X1800是外设空间地址。

1. u32 i;
   8 J8 C8 X* w/ p
2. i = 0x55aa55aa;

复制代码

! a  g6 m( C5 j/ X这个外设空间地址的寄存器是IO口硬件的一部分。关于如下图STM32的GPIO文章推荐：STM32中GPIO工作原理详解。如下图，左边的输出数据寄存器，就是我们操作的寄存器（内存、变量），它的地址就是0X40000000+0X1800+0x14.

% J/ N- e2 X/ ~# D- G控制其他外设也类似，就是将数据写到外设寄存器上，跟操作内存一样，就可控制外设了。

2 t* m% G6 U. j2 o& w8 V) k寄存器，其实应该是内存的统称，外设寄存器应该叫做特殊寄存器。慢慢的，所有人都把外设的叫做寄存器，其他的统称内存或RAM。寄存器为什么能控制硬件外设呢？因为，初略的说，一个寄存器的一个BIT，就是一个开关，开就是1，关就是0。通过这个电子开关去控制电路，从而控制外设硬件。

纯软件-包罗万象的小程序
# F: ?7 r* [0 t6 a! k我们已经完成了串口和IO口的控制，但是我们仅仅知道了怎么用，对其他一无所知。程序怎么跑的？关于程序是怎么在单片机运行的，也可以看此视频：动画演示单片机是如何跑程序的。代码到底放在那里？内存又是怎么保存的？下面，我们通过一个简单的程序，学习嵌入式软件的基本要素。
( ~3 _* j: @! \
分析启动代码
函数从哪里开始运行？
, X$ b7 i4 R' m3 }/ D3 \每个芯片都有复位功能，复位后，芯片的PC指针（一个寄存器，指示程序运行位置，对于多级流水线的芯片，PC可能跟真正执行的指令位置不一致，这里暂且认为一致）会复位到固定值，一般是0x00000000，在STM32中，复位到0X08000004。因此复位后运行的第一条代码就是0X08000004。前面我们不是拷贝了一个启动代码文件到工程吗？startup_stm32f40_41xxx.s，这个汇编文件为什么叫启动代码？因为里面的汇编程序，就是复位之后执行的程序。在文件中，有一段数据表，称为中断向量，里面保存了各个中断的执行地址。复位，也是一个中断。

0 T( ~! f( K% i# V* l芯片复位时，芯片从中断表中将Reset_Handler这个值（函数指针）加载到PC指针，芯片就会执行Reset_Handler函数了。（一个函数入口就是一个指针）

1. ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
   
2.                 AREA    RESET, DATA, READONLY
   . p  v" C6 \0 k
3.                 EXPORT  __Vectors
   
4.                 EXPORT  __Vectors_End
   
5.                 EXPORT  __Vectors_Size
   
6. 
   
7. __Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
   
8.                 DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
   1 a$ ~& |8 r" Y
9.                 DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler
   8 |% \5 F* s6 B, r1 X
10.                 DCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault Handler
    
11.                 DCD     MemManage_Handler          ; MPU Fault Handler
    
12.                 DCD     BusFault_Handler           ; Bus Fault Handler
    ( y9 h8 B/ P' b' C
13.                 DCD     UsageFault_Handler         ; Usage Fault Handler

复制代码

: K, w( y( n2 [9 i+ uReset_Handler函数，先执行SystemInit函数，这个函数在标准库内，主要是初始芯片时钟。然后跳到__main执行，__main函数是什么函数？

是我们在main.c中定义的main函数吗？后面我们再说这个问题。
$ w& u" A' t5 x2 |! s
) ?" v% @. ]4 c9 j4 x

9 _4 _4 o" C8 J) G芯片是怎么知道开始就执行启动代码的呢？或者说，我们如何把这个启动代码放到复位的位置？这就牵涉到一个一般情况下不关注的文件wujique.sct，这个文件在wujique\prj\Objects目录下，通常把这个文件叫做分散加载文件，编译工具在链接时，根据这个文件放置各个代码段和变量。

/ N( V/ @1 I9 K. e/ T, ?在MDK软件Options菜单Linker下有关于这个菜单的设置。

+ |8 U* h" ~  u8 ?* j( ]4 T

: I1 m# k+ ^; b

. e& w$ f: `; t  c' z

把Use Memory Layout from Target Dialog前面的勾去掉，之前不可设置的框都可以设置了。点击Edit进行编辑。

1 e! k" P- |# @7 d

4 E4 G4 n, W* L8 s0 ]

: K. `; g; Y9 |$ m" u4 U/ `( ~在代码编辑框出现了分散加载文件内容，当前文件只有基本的内容。

$ ?' h0 a" f; A& A9 |其实这个文件功能很强大，通过修改这个文件可以配置程序的很多功能，例如：1 指定FLASH跟RAM的大小于起始位置，当我们把程序分成BOOT、CORE、APP，甚至进行驱动分离的时候，就可以用上了。2 指定函数与变量的位置，例如把函数加载到RAM中运行。

从这个基本的分散加载文件我们可以看出：

% s. @3 }+ @- t第6行 ER_IROM1 0x08000000 0x00080000定义了ER_IROM1，也就是我们说的内部FLASH，从0x08000000开始，大小0x00080000。
9 r1 k' ~  Y. z( D% ~
7 w% ]4 B- ~% s- b$ v) m第7行.o (RESET, +First)从0x08000000开始，先放置一个.o文件， 并且用(RESET, +First)指定RESET块优先放置，RESET块是什么？请查看启动代码，中断向量就是一个AREA，名字叫RESET，属于READONLY。这样编译后，RESET块将放在0x08000000位置，也就是说，中断向量就放在这个地方。DCD是分配空间，4字节，第一个就是__initial_sp，第二个就是Reset_Handler函数指针。也就是说，最后编译后的程序，将Reset_Handler这个函数的指针（地址），放在0x800000+4的地方。所以芯片在复位的时候，就能找到复位函数Reset_Handler。
' r1 c/ D, @5 G3 N/ G
第8行 *(InRoot$$Sections)什么鬼？GOOGLE啊！回头再说。
$ R* i6 |8 a; `. Z6 C& ]2 H2 L
第9行 .ANY (+RO)意思就是其他的所有RO，顺序往后放。就是说，其他代码，跟着启动代码后面。
( W9 O) y, \7 y+ e7 B
第11行 RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000定义了RAM大小。

. G* M. v" e2 v6 P第12行 .ANY (+RW +ZI)所有的RW ZI，全部放到RAM里面。RW,ZI，也就是变量，这一行指定了变量保存到什么地址。
4 F3 s& u8 M, |6 U  Q
分析用户代码
到此，基本启动过程已经分析完。下一步开始分析用户代码，就从main函数开始。
/ q5 ~' V5 ]2 s: B+ c
1 程序跳转到main函数后:RCC_GetClocksFreq获取RCC时钟频率；SysTick_Config配置SysTick，在这里打开了SysTick中断，10毫秒一次。Delay(5);延时50毫秒。

1. int main(void)
   3 C3 Q/ r* N- J+ @  x2 F/ t& p
2. {
   5 V" d$ Z' B* j3 N
3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   4 ]/ F4 d. c( J4 g$ Q" P0 g
4. 
   . p( W4 v+ i& A# A) h3 I, q& I
5. /*!< At this stage the microcontroller clock setting is already configured,
   
6.        this is done through SystemInit() function which is called from startup
   
7.        files before to branch to application main.
   , t5 ~5 |& a3 C+ d- i8 Q$ k- W) a. o- `
8.        To reconfigure the default setting of SystemInit() function,
   : ]& i. a4 }/ q, B- s$ T  w' \! p
9.        refer to system_stm32f4xx.c file */
   9 T+ o2 e, h6 p
10. 
    2 ^: P6 @1 Y- G: Y" @6 R: A
11.   /* SysTick end of count event each 10ms */
    + Y+ A3 a% c4 K, A
12.   RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
    
13.   SysTick_Config(RCC_Clocks.HCLK_Frequency / 100);
    0 O+ o' Z5 r. P( a& c" x8 {% d1 q
14. 
    . ?2 n4 B0 [/ j, E
15.   /* Add your application code here */
    $ e4 U8 Z3 a0 t+ Y0 Y& e
16.   /* Insert 50 ms delay */
    
17.   Delay(5);

复制代码

2 初始化IO就不说了，进入while(1)，也就是一个死循环，嵌入式程序，都是一个死循环，否则就跑飞了。

1. /*初始化LED IO口*/
   
2. RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);
   ' Y$ P  @8 G+ V2 q% e
3. 
   6 \% o4 L6 g4 }1 X( l/ r' s0 P
4. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2| GPIO_Pin_3;
   3 f1 x! p" ^% M6 B
5. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
   1 s" c9 X7 e% O) H, o  V7 R
6. 
   # J" x+ }% `7 _: o& m
7. GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
   
8. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
   0 ^4 ?4 X! i& z* K3 s4 f7 ]' c2 F
9. GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
   
10. GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);   
    - K, x- _/ c* P0 ?' p
11. 
    
12. /* Infinite loop */
    3 |" _7 h' C. D  X* i- W5 h) @
13. mcu_uart_open(3);
    5 O  M/ }' E: h* I3 y* Y
14. while (1)
    
15. {
    / v; s! E; ~. s  |
16.   GPIO_ResetBits(GPIOG, GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3);
    
17.   Delay(100);
    
18.   GPIO_SetBits(GPIOG, GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3);
    
19.   Delay(100);
    
20.   mcu_uart_test();
    
21. 
    ! u) v9 E4 V" z+ O' Q
22.   TestFun(TestTmp2);
    
23. }

复制代码

7 j1 X/ V( ~$ F4 ~' S8 U8 G0 W3 在while(1)中调用TestFun函数，这个函数使用两个全局变量，两个局部变量。

1. /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
   
2. u32 TestTmp1 = 5;//全局变量，初始化为5
   $ \$ |9 u0 I* l4 h9 k: ?6 R, ]& D
3. u32 TestTmp2;//全局变量，未初始化
   
4. 
   0 c0 t; N: d# ^1 T
5. const u32 TestTmp3[10] = {6,7,8,9,10,11,12,13,12,13};
   
6. 
   
7. u8 TestFun(u32 x)//函数，带一个参数，并返回一个u8值
   
8. {
   ; m; p& V. C5 c2 w# Y" {. m
9. u8 test_tmp1 = 4;//局部变量，初始化
   
10. u8 test_tmp2;//局部变量，未初始化
    2 [5 Y2 p. Y& ]
11. 
    
12. static u8 test_tmp3 = 0;//静态局部变量
    9 C- `8 p& Q+ o) X& b
13. 
    1 ]( @) b. j% C1 L. q8 _6 |1 h) q
14. test_tmp3++;
    
15. 
    / O# O: H* W! R/ M7 [4 Y1 m
16. test_tmp2 = x;
    
17. 
    
18. if(test_tmp2> TestTmp1)
    
19.   test_tmp1 = 10;
    ! ~- X3 W0 w& D0 y7 N! e5 j
20. else
    
21.   test_tmp1 = 5;
    2 f5 o9 v2 u& J! e3 K$ e
22. 
    ; r7 m" ^( l0 _" T, i' ~# P
23. TestTmp2 +=TestTmp3[test_tmp1];
    
24. 
    
25. return test_tmp1;
    
26. }

复制代码

然后程序就一直在main函数的while循环里面执行。中断呢？对，还有中断。中断中断，就是中断正常的程序执行流程。相关文章：STM32中断系统。我们查看Delay函数，uwTimingDelay不等于0就死等？谁会将uwTimingDelay改为0？

1. /**
   ( f# x  l$ W9 B, b; i
2.   * @brief  Inserts a delay time.
   
3.   * @param  nTime: specifies the delay time length, in milliseconds.
   ) G# H  R3 l4 Z# |6 }
4.   * @retval None
     E9 I2 f2 _* v3 U  f% e6 k
5.   */
   $ y& P, J, e/ x) b3 z3 t% `" o
6. void Delay(__IO uint32_t nTime)
   
7. {
   
8.   uwTimingDelay = nTime;
   ! D# u( L3 \7 Y4 q
9. 
   % z1 ]6 H' ~6 l$ M; l, N
10.   while(uwTimingDelay != 0);
    8 ?2 Q0 y6 ~2 M5 b9 y8 Z# O2 J
11. }

复制代码

* `% Y+ r# j# N8 R搜索uwTimingDelay变量，函数TimingDelay_Decrement会将变量一直减到0。
5 o+ }8 _1 V2 \5 A

1. /**
   2 u+ x7 T" w9 C9 @  D3 _
2.   * @brief  Decrements the TimingDelay variable.
   
3.   * @param  None
   
4.   * @retval None
   7 m& q+ s; }' Q
5.   */
   6 H& J, D+ f) e# v0 j  K, @
6. void TimingDelay_Decrement(void)
   8 J. w) w; p8 U* v
7. {
   
8.   if (uwTimingDelay != 0x00)
   
9.   {
   + U, f8 e1 M/ N6 A: Q: a4 d
10.     uwTimingDelay--;
    
11.   }
    $ R( q. G4 m4 f# I3 S
12. }

复制代码

这个函数在哪里执行？经查找，在SysTick_Handler函数中运行。谁用这个函数？

1. /**
   
2.   * @brief  This function handles SysTick Handler.
   
3.   * @param  None
   
4.   * @retval None
   
5.   */
   
6. void SysTick_Handler(void)
   
7. {
   ! Q, C. s% @8 L
8.   TimingDelay_Decrement();
   4 [- M* J% D1 V9 x# ?. t; ^
9. }

复制代码

经查找，在中断向量表中有这个函数，也即是说这个函数指针保存在中断向量表内。当发生中断时，就会执行这个函数。当然，在进出中断会有保存和恢复现场的操作。这个主要涉及到汇编，暂时不进行分析了。有兴趣自己研究研究。通常，现在我们开发程序不用关心上下文切换了。

1. __Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
   # P7 {3 A6 ^( G) T+ d
2.                 DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
   * V- H3 C3 [( C- a  c; q
3.                 DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler
   
4.                 DCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault Handler
   
5.                 DCD     MemManage_Handler          ; MPU Fault Handler
   5 s' Y/ a% V8 _: Q
6.                 DCD     BusFault_Handler           ; Bus Fault Handler
   
7.                 DCD     UsageFault_Handler         ; Usage Fault Handler
   , C0 C% d3 _& y& K) ?5 K
8.                 DCD     0                          ; Reserved
   
9.                 DCD     0                          ; Reserved
   7 ?7 l1 k4 i% T+ s
10.                 DCD     0                          ; Reserved
    
11.                 DCD     0                          ; Reserved
    
12.                 DCD     SVC_Handler                ; SVCall Handler
    
13.                 DCD     DebugMon_Handler           ; Debug Monitor Handler
    2 T$ R6 h- I4 n
14.                 DCD     0                          ; Reserved
    & e/ {" |& Q" R. n: Y
15.                 DCD     PendSV_Handler             ; PendSV Handler
    
16.                 DCD     SysTick_Handler            ; SysTick Handler

复制代码

, v, i, |# z9 I" M9 }$ s, K' Q: v余下问题
9 z2 ?0 E6 {7 h# o* N# \1 __main函数是什么函数？是我们在main.c中定义的main函数吗？2 分散加载文件中*(InRoot$$Sections)是什么？3 ZI段，也就是初始化为0的数据段，什么时候初始化？谁初始化？
. L0 C; \2 k: m$ S: R' s
为什么这几个问题前面留着不说？因为这是同一个问题。顺藤摸瓜！

  u& o+ A: V+ _7 Z$ Y
通过MAP文件了解代码构成
# }& H# _- D! c: ]' V% K, H7 o, V% W编译结果
1 L) g7 Z2 z! T8 K* a8 B1 Q6 x* N程序编译后，在下方的Build Output窗口会输出信息：

1. *** Using Compiler 'V5.06 update 5 (build 528)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
   
2. Build target 'wujique'
   : @0 ~% J9 k3 s/ _( A8 N: k$ |
3. compiling stm32f4xx_it.c...
   
4. ...
   
5. assembling startup_stm32f40_41xxx.s...
   
6. compiling misc.c...
   
7. ...
   
8. compiling mcu_uart.c...
   & a4 v+ V  c. ^8 a
9. linking...
   
10. Program Size: Code=9038 RO-data=990 RW-data=40 ZI-data=6000  
    
11. FromELF: creating hex file...
    3 v1 h$ K2 M( ~# P/ [  Q
12. ".\Objects\wujique.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
    , I/ S) u, I; G' b) B
13. Build Time Elapsed:  00:00:32

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1 S+ G" C, s# G) x0 a# q编译目标是wujique
$ d$ W0 h- r# s5 D1 kC文件compiling，汇编文件assembling，这个过程叫编译
编译结束后，就进行link，链接。
最后得到一个编译结果，9038字节code，RO 990，RW 40，ZI 6000。CODE，是代码，很好理解，那RO、RW、ZI都是什么？
6 U1 a/ J+ j5 G; m, [* FFromELF，创建hex文件，FromELF是一个好工具，需要自己添加到option中才能用

map文件配置
: y  o0 l" a6 k& p更多编译具体信息在map文件中，在MDK Options中我们可以看到，所有信息都放在\Listings\wujique.map

默认很多编译信息可能没钩，钩上所有信息会增加编译时间。

/ X6 U8 |# m6 i' }

map文件
; c7 e) d( m3 ]# j( ^打开map文件，好乱？习惯就好。我们抓重点就行了。


" F. q6 {  [5 Q' X. \$ {2 L
map 总信息
: Y2 d  @) u' d
5 N/ s/ `3 c& z从最后看起，看到没？最后的这一段map内容，说明了整个程序的基本概况。

有多少RO？RO到底是什么？

$ o. U, t4 U. C8 K! K$ f有多少RW?RW又是什么？

ROM为什么不包括ZI Data？为什么包含RW Data？


4 y3 q+ {. l. W( \Image component sizes
) j  V( }1 e8 v# R$ Y* @- n
往上，看看Image component sizes，这个就比刚刚的总体统计更细了。
% n; y& g" a# U7 Q- G' B1 O/ F
这部分内容，说明了每个源文件的概况
' d6 L/ {' p# |+ L, B5 I7 j. N$ f; R
' i6 r8 T3 \) D/ a& x( J$ ~首先，是我们自己的源码，这个程序我们的代码不多，只有main.o，wujique_log.o，和其他一些STM32的库文件。

第2部分是库里面的文件，看到没？里面有一个main.o。main函数是不是我们写的main函数？明显不是，我们的main函数是放在main.o文件。这么小的一个工程，用了这么多库，你以前关注过吗？估计没有，除非你曾经将一个原本在1M flash上的程序压缩到能在512K上运行。

0 _* O6 |) j( }  _( X, n- s第3部分也是库，暂时没去分析这两个是什么东西。

* ]$ n6 P  y" ^" Q) V" q

库文件是什么？库文件就是别人已经别写好的代码库。在代码中，我们经常会包含一些头文件，例如：
#include <stdarg.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>  

9 Y- m  ^: V* u这些就是库的头文件。这些头文件保存在MDK开发工具的安装目录下。我们经常用的库函数有：memcpy、memcmp、strcmp等。只要代码中包含了这些函数，就会链接库文件。
/ c0 p, x2 U, o/ u/ c1 X" @0 J
: [% I$ O& M! }, u/ @* H
文件map
再往上，就是文件MAP了，也就时每个文件中的代码段（函数）跟变量在ROM跟RAM中的位置。首先是ROM在0x08000000确实放的是startup_stm32f40_41xxx.o中的RESET

库文件是什么？
库文件就是别人已经别写好的代码库。
( [+ I* J! \5 n8 v
; g6 e" o) j- @! F# ?在代码中，我们经常会包含一些头文件，例如：
& C, w9 u1 J1 s

1. #include <stdarg.h>
   8 |  U8 c, t3 P; X
2. #include <stdlib.h>
   
3. #include <string.h>

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, D' _1 D3 |! V0 m6 y: @$ K这些就是库的头文件。相关文章：C语言中的头文件。这些头文件保存在MDK开发工具的安装目录下。
9 ~& {- Y* i) }' S2 T
我们经常用的库函数有：memcpy、memcmp、strcmp等。
4 }, ~0 T& [1 z3 Q
只要代码中包含了这些函数，就会链接库文件。
, b, L7 V: o, I( W7 z
文件map
" V! C2 D6 h* o再往上，就是文件MAP了，也就时每个文件中的代码段（函数）跟变量在ROM跟RAM中的位置。首先是ROM在0x08000000确实放的是startup_stm32f40_41xxx.o中的RESET
$ j, I. S; H7 k1 l! m3 S3 W) c

+ v8 j& O" C; A5 }" R2 c
: F- G* }0 w7 Y1 o+ u; Q每个文件有有多行，例如串口，4个函数。

- X7 j7 y# t/ m/ u3 j
然后是RAM的，main.o中的变量，放在0x20000000，总共有0x0000000c，类型是Data、RW。串口有两种变量，data和bss，什么是bss？这两个名称，是section name，也就是段的意思。看前面type和Attr，
8 K; v8 h) n2 D: e! p2 A" L- `
RW Data，放在.data段；RW Zero放在.bss段，RW Zero，其实就是ZI。到底哪些变量是RW，哪些是ZI？

# D; a! m% {" Y& \% T
Image Symbol Table

: a, ~: F* f5 x7 T* W% R. g& [. q再往上就是Image Symbol Table，就更进一步到每个函数或者变量的信息了

例如，全局变量TestTmp1，是Data，4字节，分配的位置是0x20000004。

" F- C+ y* j( |$ Q% C2 ^3 ^% k
- S( d4 ^7 [, U+ g4 A) lTestTmp3数组放在哪里？放在0X080024E0这个地方，这可是代码区额。因为我们用const修饰了这个全局变量数组，告诉编译器，这个数组是不可以改变的，编译器就将这个数组保存到代码中了。程序中我们经常会使用一些大数组数据，例如字符点阵，通常有几K几十K大，不可能也没必要放到RAM区，整个程序运行过程这些数据都不改变，因此通过const修饰，将其存放到代码区。

; Z2 A- e7 }* z! i' u7 w, Rconst的用处比较多，可以修饰变量，也可以修饰函数。更多用法自行学习
; K  l7 n4 }3 a% w9 ~: Q3 B3 O$ `

那局部变量存放在哪里呢？我们找到了test_tmp3，
+ o( C) s- m+ l8 @9 A' ~
4 B8 b  H% W! O) i, ^

% r0 }0 `: b8 W% G
没找到test_tmp1/test_tmp2，为什么呢？在定义时，test_tmp3增加了static定义，意思就是静态局部变量，功能上，相当于全局变量，定义在函数内，限制了这个全局变量只能在这个函数内使用。哪test_tmp1、test_tmp2放在哪里呢？ 局部变量，在编译链接时，并没有分配空间，只有在运行时，才从栈分配空间。

1. <blockquote>u8 TestFun(u32 x)//函数，带一个参数，并返回一个u8值

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0 N' u4 s6 m- r% M! d+ M! r上一部分，我们留了一个问题，哪些变量是RW，哪些是ZI？我们看看串口变量的情况，UartBuf3放在bss段，其他变量放在.data段。为什么数组就放在bss？bss是英文Block Started by Symbol的简称。
- r. [( u  A! z1 w/ I2 g* Y

! Y3 D' A) z3 D: v' U9 n7 A5 S到这里，我们可解释下面几个概念了：
Code就是代码，函数。
! |1 I, j9 [) w5 |RO Data，就是只读变量，例如用const修饰的数组。
RW Data，就是读写变量，例如全局变量跟static修饰的局部变量。
ZI Data，就是系统自动初始化为0的读写变量，大部分是数组，放在bss段。
* P6 o6 Y4 @$ s; G, HRO Size等于代码加只读变量。
RW Size等于读写变量（包括自动初始化为0的），这个也就是RAM的大小。
; v7 \$ n4 t( S& p1 [ROM Size，也就是我们编译之后的目标文件大小，也就是FLASH的大小。但是？为什么会包含RW Data呢？因为所有全局变量都需要一个初始化的值（就算没有真正初始化，系统也会分配一个初始化空间），例如我们定义一个变量u8 i = 8;这样的全局变量，8，这个值，就需要保存在FALSH区。
* _# P# Q5 Y% B, R& l4 ^
9 |6 }. l7 ^( B: R

8 S% Y' t; L) W5 K
; b7 {' s& s5 U, L* C我们看看函数的情况，前面我们不是有一个问题吗？__main和main是一个函数吗？查找main后发现，main是main，放在0x08000579
! c* p8 L, V/ J: \% O- u+ e

# O1 H5 f$ C! J% l/ _
/ u9 t+ \- O- X4 i' B; V) t8 }main是main，放在0x08000189

6 U' a1 n# r1 R

& u7 e# x5 p" r  T& x6 R  C
__main到main之间发生了什么？还记得分散加载文件中的这句吗？
! y8 l- F( T. [- z: h*(InRoot$$Sections)

__main就在这个段内。下图是__main的地址，在0x08000189。__Vectors就是中断向量，放在最开始。
4 H( r. \4 |/ I6 G; F- A
4 M0 F6 i% L* v" B( ~0 t

3 U- Z3 g0 B/ H' K& @! m
在分散加载文件中，紧跟RESET的就是*(InRoot$$Sections)。

  b3 \+ B+ f/ L1 K2 g% r

而且，RESET段正好大小0x00000188。

( W9 ^& S0 c  @+ `
" g- R' T) ~! _巧合？可以参考PPT文档《ARM嵌入式软件开发.ppt》。
  m7 C* A* n7 q8 f5 b, v
2 n* t# b" C# b, \

/ B' w5 U7 L; @4 F! j
2 J% ^/ T  B; Q  `- b; W' o这一段代码都完成什么功能呢？主要完成ZI代码的初始化，也就是将一部分RAM初始化为0。其他环境初始化……
2 ?- f/ J3 Q' N4 @: g2 R

- w' p: L. f5 W& Y& Z! W( }最后
: a: c) H2 o4 Z+ Q- C1 V到这里，一个程序，是怎么组成的，程序是如何运行的，基本有一个总体印象了。

9 `3 K- }2 \; X' V. w; v
: D( J3 a" Y+ p$ R4 G转载自： [color=var(--weui-LINK)][url=]STM32嵌入式开发[/url]
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