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一、什么是启动文件二、STM32的启动方式三、启动文件分析(MDK环境)3.1 开辟栈空间和堆空间3.2 中断向量表部分3.3 Reset_Handler 系统启动3.4 中断服务程序3.5 初始化堆栈
四、启动文件分析(GCC环境)4.1 `.ld` 链接文件4.1.1 开辟栈空间和堆空间4.1.2 指定布局
4.2 `.S` 文件4.2.1 基本说明4.2.2 Reset_Handler4.2.3 将data段从flash 移动到 ram4.2.4 跳转到SystemInit 和 main4.2.5 中断向量表部分
一、什么是启动文件
无论是是何种MCU,从简单的51,MSP430,到ARM9,ARM11,A7 都必须有启动文件,因为对于嵌入式开发,绝大部分情况都是使用C语言,而C语言一般都是从main 函数开始,但是对于MCU来说,他是如何找到并执行main函数的,就需要用到“启动文件”,就是各种 startup_xxxx.s 文件。 启动文件是使用机器认识的汇编语言,经过一些必要的配置,最终能够调用 main 函数,使得用户程序能够在 MCU上正常运行起来的必备文件。 二、STM32的启动方式我在另一篇博文中有介绍过STM32 的启动方式 : 参考博文:STM32的内存管理相关(内存架构,内存管理,map文件分析) 这篇文章我们通过分析STM32 的startup_xxxx.s 文件,来了解STM32 的启动过程, 注意,本文以 MDK环境下的 startup_stm32xxxx.s为模板讲解,不同编译器下的启动文件不同。 但是所做的工作都是一样的: 设置堆栈指针 SP = _initial_sp设置PC指针 = Reset_Handler配置系统时钟配置外部 SRAM 用于程序变量等数据存储(可选)调用C库的 _main 函数,最终调用main函数 3.1 开辟栈空间和堆空间代码的开始,就是开辟栈空间,用于局部变量,函数调用,函数参数等。 接下来是开辟堆空间,主要用于动态内存分配,使用malloc,calloc等函数分配的变量空间是在堆上的。 堆和栈的属性都是 READWRITE 可读写,可读写段保存于 SRAM区,即地址0x2000 0000 地址后。 3.2 中断向量表部分下面要准备建立中断向量表: 开始建立中断向量表: 系统上电或者复位后首先执行的代码就是复位中断服务函数 Reset_Handler:
文件最后就是堆栈的初始化工作: GCC环境下STM32 的启动出除了需要 startup_xxxx.s 文件,还需要一个链接文件 .ld 文件: 我们以上图中的工程文件为例来说明,平台 STM32L051C8T6,为了与上面MDK下的有对应关系,我们还是尽量按照上面的顺序来。 因为有了上面的介绍,很多东西看起来就简单多了,所以主要是以图片形式把一些重要的地方给予说明。 4.1 .ld 链接文件先从STM32L051C8Tx_FLASH.ld 文件来看,链接文件主要制定了入口函数,堆栈大小和数据段的整体布局。 4.1.1 开辟栈空间和堆空间指定入口地址,开辟栈空间和堆空间: 指定各数据段的布局: 注意下面说明的行号,都是按照顺序从上往下说明的。 4.2.1 基本说明startup_stm32l051xx.s开头部分是基本说明: Reset_Handler 是程序最开始执行的地方,设置栈顶指针,: 上面的 Reset_Handler 跳转过来执行的事情,就是搬运data段,处理bss段的事情:
STM32的内存管理相关(内存架构,内存管理,map文件分析) 想要完全看懂,一些基本的汇编语言的意思可以参考博文: ARM 内核寄存器 和 基本汇编语言讲解 4.2.4 跳转到SystemInit 和 main回过头来看一下前面讲到的启动文件所做的工作: 设置堆栈指针 SP = _initial_sp设置PC指针 = Reset_Handler配置系统时钟配置外部 SRAM 用于程序变量等数据存储(可选)调用C库的 _main 函数,最终调用main函数最终这里也是跳转到了main函数: |
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