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Cortex-M系列核心 啟動檔案分析

原文:https://www.cnblogs.com/w-smile/p/7738291.html

在開始之前先鋪墊一下,啟動檔案裡涉及到的彙編指令的用法

其中DCD相當於C語言力的&,定義地址。

啟動文所做的操作主要有:

  • 初始化棧
  • 初始化堆
  • 初始化中斷向量表
  • 系統初始化
  • 函式宣告

1,初始化棧

Stack_Size      EQU     0x00000400  :0x00000400=1024

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp

其中第二行彙編了資料段STACK其中 NOINIT表示未初始化,READWRITE可讀可寫,ALLGN 2*3 = 8八位元組對齊,第三行為STACK分配了大小為1KB的記憶體空間,

緊跟著後面的__initial_sp因為其是緊跟著棧分配記憶體後所以其為棧頂(遞減棧)。最終__init_sp為1KB空間棧的棧頂,棧主要用於函式區域性變數和形參的及呼叫過程的臨時儲存,屬於編譯器自動分配和釋放的記憶體,所以這裡需要注意如果你的函式所佔的記憶體大過這個空間應調整其大小但一定要小於內部SARM的大小。堆是程式設計師進行分配和釋放的,如果程式中未釋放最後由系統回收。

2,初始化堆

Heap_Size       EQU     0x00000200   ;0x00000200 = 1000  

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
__heap_limit

                PRESERVE8
                THUMB

其中第二行彙編了一個數據段HEAP NOINIT未初始化,READWRITE可讀可寫,ALLGN 2*3 = 8八位元組對齊,第三行定義堆的起始地址__heap_base接下來就按彙編的資料型別和大小分配堆的1000B記憶體同樣__heap_limit就為堆的最後一個地址。對於記憶體可以看這個部落格:http://blog.csdn.net/qq_29119171/article/details/53764823

  PRESERVE8 編譯器指令8位元組對齊

  THUMB 選擇晶片的指令集到此堆初始化完成

2,初始化中斷向量表

; Vector Table Mapped to Address 0
at Reset AREA RESET, DATA, READONLY EXPORT __Vectors EXPORT __Vectors_End EXPORT __Vectors_Size __Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack DCD Reset_Handler ; Reset Handler DCD NMI_Handler ; NMI Handler DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD SVC_Handler ; SVCall Handler DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler DCD 0 ; Reserved DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler ; External Interrupts DCD WWDG_IRQHandler ; Window WatchDog DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detection DCD TAMP_STAMP_IRQHandler ; Tamper and TimeStamps through the EXTI line DCD RTC_WKUP_IRQHandler ; RTC Wakeup through the EXTI line DCD FLASH_IRQHandler ; FLASH DCD RCC_IRQHandler ; RCC DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line0 DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line1 DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line2 DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line3 DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line4 DCD DMA1_Stream0_IRQHandler ; DMA1 Stream 0 DCD DMA1_Stream1_IRQHandler ; DMA1 Stream 1 DCD DMA1_Stream2_IRQHandler ; DMA1 Stream 2 DCD DMA1_Stream3_IRQHandler ; DMA1 Stream 3 DCD DMA1_Stream4_IRQHandler ; DMA1 Stream 4 DCD DMA1_Stream5_IRQHandler ; DMA1 Stream 5 DCD DMA1_Stream6_IRQHandler ; DMA1 Stream 6 DCD ADC_IRQHandler ; ADC1, ADC2 and ADC3s DCD CAN1_TX_IRQHandler ; CAN1 TX DCD CAN1_RX0_IRQHandler ; CAN1 RX0 DCD CAN1_RX1_IRQHandler ; CAN1 RX1 DCD CAN1_SCE_IRQHandler ; CAN1 SCE DCD EXTI9_5_IRQHandler ; External Line[9:5]s DCD TIM1_BRK_TIM9_IRQHandler ; TIM1 Break and TIM9 DCD TIM1_UP_TIM10_IRQHandler ; TIM1 Update and TIM10 DCD TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQHandler ; TIM1 Trigger and Commutation and TIM11 DCD TIM1_CC_IRQHandler ; TIM1 Capture Compare DCD TIM2_IRQHandler ; TIM2 DCD TIM3_IRQHandler ; TIM3 DCD TIM4_IRQHandler ; TIM4 DCD I2C1_EV_IRQHandler ; I2C1 Event DCD I2C1_ER_IRQHandler ; I2C1 Error DCD I2C2_EV_IRQHandler ; I2C2 Event DCD I2C2_ER_IRQHandler ; I2C2 Error DCD SPI1_IRQHandler ; SPI1 DCD SPI2_IRQHandler ; SPI2 DCD USART1_IRQHandler ; USART1 DCD USART2_IRQHandler ; USART2 DCD USART3_IRQHandler ; USART3 DCD EXTI15_10_IRQHandler ; External Line[15:10]s DCD RTC_Alarm_IRQHandler ; RTC Alarm (A and B) through EXTI Line DCD OTG_FS_WKUP_IRQHandler ; USB OTG FS Wakeup through EXTI line DCD TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler ; TIM8 Break and TIM12 DCD TIM8_UP_TIM13_IRQHandler ; TIM8 Update and TIM13 DCD TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler ; TIM8 Trigger and Commutation and TIM14 DCD TIM8_CC_IRQHandler ; TIM8 Capture Compare DCD DMA1_Stream7_IRQHandler ; DMA1 Stream7 DCD FSMC_IRQHandler ; FSMC DCD SDIO_IRQHandler ; SDIO DCD TIM5_IRQHandler ; TIM5 DCD SPI3_IRQHandler ; SPI3 DCD UART4_IRQHandler ; UART4 DCD UART5_IRQHandler ; UART5 DCD TIM6_DAC_IRQHandler ; TIM6 and DAC1&2 underrun errors DCD TIM7_IRQHandler ; TIM7 DCD DMA2_Stream0_IRQHandler ; DMA2 Stream 0 DCD DMA2_Stream1_IRQHandler ; DMA2 Stream 1 DCD DMA2_Stream2_IRQHandler ; DMA2 Stream 2 DCD DMA2_Stream3_IRQHandler ; DMA2 Stream 3 DCD DMA2_Stream4_IRQHandler ; DMA2 Stream 4 DCD ETH_IRQHandler ; Ethernet DCD ETH_WKUP_IRQHandler ; Ethernet Wakeup through EXTI line DCD CAN2_TX_IRQHandler ; CAN2 TX DCD CAN2_RX0_IRQHandler ; CAN2 RX0 DCD CAN2_RX1_IRQHandler ; CAN2 RX1 DCD CAN2_SCE_IRQHandler ; CAN2 SCE DCD OTG_FS_IRQHandler ; USB OTG FS DCD DMA2_Stream5_IRQHandler ; DMA2 Stream 5 DCD DMA2_Stream6_IRQHandler ; DMA2 Stream 6 DCD DMA2_Stream7_IRQHandler ; DMA2 Stream 7 DCD USART6_IRQHandler ; USART6 DCD I2C3_EV_IRQHandler ; I2C3 event DCD I2C3_ER_IRQHandler ; I2C3 error DCD OTG_HS_EP1_OUT_IRQHandler ; USB OTG HS End Point 1 Out DCD OTG_HS_EP1_IN_IRQHandler ; USB OTG HS End Point 1 In DCD OTG_HS_WKUP_IRQHandler ; USB OTG HS Wakeup through EXTI DCD OTG_HS_IRQHandler ; USB OTG HS DCD DCMI_IRQHandler ; DCMI DCD CRYP_IRQHandler ; CRYP crypto DCD HASH_RNG_IRQHandler ; Hash and Rng DCD FPU_IRQHandler ; FPU __Vectors_End __Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors

這是一箇中斷向量表,向量表從FLASH 的0x00000000 地址開始放置,以4 個位元組為一個單位,地址0 存放的是棧頂(sp_init)地址,0X00000004 存放的是復位程式的地址,以此類推。從程式碼上看,向量表中存放的都是中斷服務函式的函式名,可我們知道C 語言中的函式名就是一個地址。(由此知道,中斷函式的函式名都已經知道了)。從那裡對應地址取出服務例程的入口地址並跳入。要注意的是這裡有個另類:0 號型別並不是什麼入口地址,而是給出了復位後MSP 的初值。

3.系統初始化函式及中斷函式宣告

AREA    |.text|, CODE, READONLY

; Reset handler
Reset_Handler    PROC
                 EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
        IMPORT  SystemInit
        IMPORT  __main

                 LDR     R0, =SystemInit
                 BLX     R0
                 LDR     R0, =__main
                 BX      R0
                 ENDP

; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified)

NMI_Handler     PROC
                EXPORT  NMI_Handler                [WEAK]
                B       .
                ENDP
HardFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  HardFault_Handler          [WEAK]
                B       .
                ENDP
MemManage_Handler\
                PROC
                EXPORT  MemManage_Handler          [WEAK]
                B       .
                ENDP
BusFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  BusFault_Handler           [WEAK]
                B       .
                ENDP
UsageFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  UsageFault_Handler         [WEAK]
                B       .
                ENDP
SVC_Handler     PROC
                EXPORT  SVC_Handler                [WEAK]
                B       .
                ENDP
DebugMon_Handler\
                PROC
                EXPORT  DebugMon_Handler           [WEAK]
                B       .
                ENDP
PendSV_Handler  PROC
                EXPORT  PendSV_Handler             [WEAK]
                B       .
                ENDP
SysTick_Handler PROC
                EXPORT  SysTick_Handler            [WEAK]
                B       .
                ENDP

Default_Handler PROC

                EXPORT  WWDG_IRQHandler                   [WEAK]                                        
                EXPORT  PVD_IRQHandler                    [WEAK]                      
                EXPORT  TAMP_STAMP_IRQHandler             [WEAK]         
                EXPORT  RTC_WKUP_IRQHandler               [WEAK]                     
                EXPORT  FLASH_IRQHandler                  [WEAK]                                         
                EXPORT  RCC_IRQHandler                    [WEAK]                                            
                EXPORT  EXTI0_IRQHandler                  [WEAK]                                            
                EXPORT  EXTI1_IRQHandler                  [WEAK]                                             
                EXPORT  EXTI2_IRQHandler                  [WEAK]                                            
                EXPORT  EXTI3_IRQHandler                  [WEAK]                                           
                EXPORT  EXTI4_IRQHandler                  [WEAK]                                            
                EXPORT  DMA1_Stream0_IRQHandler           [WEAK]                                
                EXPORT  DMA1_Stream1_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA1_Stream2_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA1_Stream3_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA1_Stream4_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA1_Stream5_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA1_Stream6_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  ADC_IRQHandler                    [WEAK]                         
                EXPORT  CAN1_TX_IRQHandler                [WEAK]                                                
                EXPORT  CAN1_RX0_IRQHandler               [WEAK]                                               
                EXPORT  CAN1_RX1_IRQHandler               [WEAK]                                                
                EXPORT  CAN1_SCE_IRQHandler               [WEAK]                                                
                EXPORT  EXTI9_5_IRQHandler                [WEAK]                                    
                EXPORT  TIM1_BRK_TIM9_IRQHandler          [WEAK]                  
                EXPORT  TIM1_UP_TIM10_IRQHandler          [WEAK]                
                EXPORT  TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQHandler     [WEAK] 
                EXPORT  TIM1_CC_IRQHandler                [WEAK]                                   
                EXPORT  TIM2_IRQHandler                   [WEAK]                                            
                EXPORT  TIM3_IRQHandler                   [WEAK]                                            
                EXPORT  TIM4_IRQHandler                   [WEAK]                                            
                EXPORT  I2C1_EV_IRQHandler                [WEAK]                                             
                EXPORT  I2C1_ER_IRQHandler                [WEAK]                                             
                EXPORT  I2C2_EV_IRQHandler                [WEAK]                                            
                EXPORT  I2C2_ER_IRQHandler                [WEAK]                                               
                EXPORT  SPI1_IRQHandler                   [WEAK]                                           
                EXPORT  SPI2_IRQHandler                   [WEAK]                                            
                EXPORT  USART1_IRQHandler                 [WEAK]                                          
                EXPORT  USART2_IRQHandler                 [WEAK]                                          
                EXPORT  USART3_IRQHandler                 [WEAK]                                         
                EXPORT  EXTI15_10_IRQHandler              [WEAK]                                  
                EXPORT  RTC_Alarm_IRQHandler              [WEAK]                  
                EXPORT  OTG_FS_WKUP_IRQHandler            [WEAK]                        
                EXPORT  TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler         [WEAK]                 
                EXPORT  TIM8_UP_TIM13_IRQHandler          [WEAK]                 
                EXPORT  TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler     [WEAK] 
                EXPORT  TIM8_CC_IRQHandler                [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA1_Stream7_IRQHandler           [WEAK]                                          
                EXPORT  FSMC_IRQHandler                   [WEAK]                                             
                EXPORT  SDIO_IRQHandler                   [WEAK]                                             
                EXPORT  TIM5_IRQHandler                   [WEAK]                                             
                EXPORT  SPI3_IRQHandler                   [WEAK]                                             
                EXPORT  UART4_IRQHandler                  [WEAK]                                            
                EXPORT  UART5_IRQHandler                  [WEAK]                                            
                EXPORT  TIM6_DAC_IRQHandler               [WEAK]                   
                EXPORT  TIM7_IRQHandler                   [WEAK]                    
                EXPORT  DMA2_Stream0_IRQHandler           [WEAK]                                  
                EXPORT  DMA2_Stream1_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA2_Stream2_IRQHandler           [WEAK]                                    
                EXPORT  DMA2_Stream3_IRQHandler           [WEAK]                                    
                EXPORT  DMA2_Stream4_IRQHandler           [WEAK]                                 
                EXPORT  ETH_IRQHandler                    [WEAK]                                         
                EXPORT  ETH_WKUP_IRQHandler               [WEAK]                     
                EXPORT  CAN2_TX_IRQHandler                [WEAK]                                               
                EXPORT  CAN2_RX0_IRQHandler               [WEAK]                                               
                EXPORT  CAN2_RX1_IRQHandler               [WEAK]                                               
                EXPORT  CAN2_SCE_IRQHandler               [WEAK]                                               
                EXPORT  OTG_FS_IRQHandler                 [WEAK]                                       
                EXPORT  DMA2_Stream5_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA2_Stream6_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  DMA2_Stream7_IRQHandler           [WEAK]                                   
                EXPORT  USART6_IRQHandler                 [WEAK]                                           
                EXPORT  I2C3_EV_IRQHandler                [WEAK]                                              
                EXPORT  I2C3_ER_IRQHandler                [WEAK]                                              
                EXPORT  OTG_HS_EP1_OUT_IRQHandler         [WEAK]                      
                EXPORT  OTG_HS_EP1_IN_IRQHandler          [WEAK]                      
                EXPORT  OTG_HS_WKUP_IRQHandler            [WEAK]                        
                EXPORT  OTG_HS_IRQHandler                 [WEAK]                                      
                EXPORT  DCMI_IRQHandler                   [WEAK]                                             
                EXPORT  CRYP_IRQHandler                   [WEAK]                                     
                EXPORT  HASH_RNG_IRQHandler               [WEAK]
                EXPORT  FPU_IRQHandler                    [WEAK]
//如下定義一個空函式
WWDG_IRQHandler                                                       
PVD_IRQHandler                                      
TAMP_STAMP_IRQHandler                  
RTC_WKUP_IRQHandler                                
FLASH_IRQHandler                                                       
RCC_IRQHandler                                                            
EXTI0_IRQHandler                                                          
EXTI1_IRQHandler                                                           
EXTI2_IRQHandler                                                          
EXTI3_IRQHandler                                                         
EXTI4_IRQHandler                                                          
DMA1_Stream0_IRQHandler                                       
DMA1_Stream1_IRQHandler                                          
DMA1_Stream2_IRQHandler                                          
DMA1_Stream3_IRQHandler                                          
DMA1_Stream4_IRQHandler                                          
DMA1_Stream5_IRQHandler                                          
DMA1_Stream6_IRQHandler                                          
ADC_IRQHandler                                         
CAN1_TX_IRQHandler                                                            
CAN1_RX0_IRQHandler                                                          
CAN1_RX1_IRQHandler                                                           
CAN1_SCE_IRQHandler                                                           
EXTI9_5_IRQHandler                                                
TIM1_BRK_TIM9_IRQHandler                        
TIM1_UP_TIM10_IRQHandler                      
TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQHandler  
TIM1_CC_IRQHandler                                               
TIM2_IRQHandler                                                           
TIM3_IRQHandler                                                           
TIM4_IRQHandler                                                           
I2C1_EV_IRQHandler                                                         
I2C1_ER_IRQHandler                                                         
I2C2_EV_IRQHandler                                                        
I2C2_ER_IRQHandler                                                           
SPI1_IRQHandler                                                          
SPI2_IRQHandler                                                           
USART1_IRQHandler                                                       
USART2_IRQHandler                                                       
USART3_IRQHandler                                                      
EXTI15_10_IRQHandler                                            
RTC_Alarm_IRQHandler                            
OTG_FS_WKUP_IRQHandler                                
TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler                      
TIM8_UP_TIM13_IRQHandler                       
TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler  
TIM8_CC_IRQHandler                                               
DMA1_Stream7_IRQHandler                                                 
FSMC_IRQHandler                                                            
SDIO_IRQHandler                                                            
TIM5_IRQHandler                                                            
SPI3_IRQHandler                                                            
UART4_IRQHandler                                                          
UART5_IRQHandler                                                          
TIM6_DAC_IRQHandler                            
TIM7_IRQHandler                              
DMA2_Stream0_IRQHandler                                         
DMA2_Stream1_IRQHandler                                          
DMA2_Stream2_IRQHandler                                           
DMA2_Stream3_IRQHandler                                           
DMA2_Stream4_IRQHandler                                        
ETH_IRQHandler                                                         
ETH_WKUP_IRQHandler                                
CAN2_TX_IRQHandler                                                           
CAN2_RX0_IRQHandler                                                          
CAN2_RX1_IRQHandler                                                          
CAN2_SCE_IRQHandler                                                          
OTG_FS_IRQHandler                                                    
DMA2_Stream5_IRQHandler                                          
DMA2_Stream6_IRQHandler                                          
DMA2_Stream7_IRQHandler                                          
USART6_IRQHandler                                                        
I2C3_EV_IRQHandler                                                          
I2C3_ER_IRQHandler                                                          
OTG_HS_EP1_OUT_IRQHandler                           
OTG_HS_EP1_IN_IRQHandler                            
OTG_HS_WKUP_IRQHandler                                
OTG_HS_IRQHandler                                                   
DCMI_IRQHandler                                                            
CRYP_IRQHandler                                                    
HASH_RNG_IRQHandler
FPU_IRQHandler

AREA|.text|,CODE,READONLY定義一個名稱為.text 的程式碼段,可讀程式段。

PROC與ENDP組合在彙編中定義一段子函式

類似與這種形式:EXPORT FPU_IRQHandler [WEAK]的用法,其中WEAK是弱定義的意思,如果外部定義了就先使用外部定義的內容,若未定義則會執行地下的空函式且返回到空函式(死迴圈)。

4.使用者堆疊的初始化

  這以部分也就是把初始化的堆疊地址賦值給微控制器的對應暫存器以方便C程式進行分配釋放使用。

 User Stack and Heap initialization
;*******************************************************************************
                 IF      :DEF:__MICROLIB //這一部分是關於是否使用微庫
                
                 EXPORT  __initial_sp
                 EXPORT  __heap_base
                 EXPORT  __heap_limit
                
                 ELSE
                
                 IMPORT  __use_two_region_memory
                 EXPORT  __user_initial_stackheap
                 
__user_initial_stackheap

                 LDR     R0, =  Heap_Mem
                 LDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
                 LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)
                 LDR     R3, = Stack_Mem
                 BX      LR

                 ALIGN

                 ENDIF

                 END

使用微庫與不使用微庫的區別(參考:http://www.cnblogs.com/amanlikethis/p/3719529.html)

  使用微庫就意味著我們不想使用MDK提供的庫函式,而想用自己定義的庫函式,比如說printf函式。那麼這一點是怎樣實現的呢?我們以printf函式為例進行說明。不使用微庫而使用系統庫在連線程式時,肯定會把系統中包含printf函式的庫拿來呼叫參與連線,即程式碼段有系統庫的參與。在啟動過程中,不使用微庫而使用系統庫在初始化棧的時候,還需要初始化堆(猜測系統庫需要用到堆),而使用微庫則是不需要的。另外,在執行__main函式的過程中,不僅需要完成“使用微庫”情況下的所有工作,額外的工作還需要進行庫的初始化,才能使用系統庫(這一部分我還沒有深入)。使用微庫而不使用系統庫在程式連線時,不會把包含printf函式的庫連線到終極目標檔案中,而使用我們定義的庫。啟動時需要完成的工作就是之前論述的步驟相比使用系統庫,啟動過程步驟更少。

6.總結

  啟動檔案XXX.s從頭開始執行,(C語言上分為棧、堆、.bss、.data、.code段)依次定義了棧,堆,程式碼段|.text|,初始化向量表後又初始化了系統的時鐘的及C函式的跳轉,其中__main 是一個標準的C 庫函式,主要作用是初始化使用者堆疊(初始化資料段在.data段,未初始化資料段在.bss資料段上)最終呼叫main 函式。還需要清楚的一點是假設STM32被設定為從內部FLASH啟動中斷向量表起始地位為0x8000000; 則棧頂地址存放於0x8000000處,而復位中斷服務入口地址存放於0x8000004處。當STM32到復位訊號後,則從0x80000004處取出復位中斷服務入口地址繼而執行復位中斷服務程式,; 然後跳轉__main函式最後在——main()函式的引導下進入C語言的使用者main()函式開始執行。

在開始之前先鋪墊一下,啟動檔案裡涉及到的彙編指令的用法

其中DCD相當於C語言力的&,定義地址。

啟動文所做的操作主要有:

  • 初始化棧
  • 初始化堆
  • 初始化中斷向量表
  • 系統初始化
  • 函式宣告

1,初始化棧

Stack_Size      EQU     0x00000400  :0x00000400=1024

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp

其中第二行彙編了資料段STACK其中 NOINIT表示未初始化,READWRITE可讀可寫,ALLGN 2*3 = 8八位元組對齊,第三行為STACK分配了大小為1KB的記憶體空間,緊跟著後面的__initial_sp因為其是緊跟著棧分配記憶體後所以其為棧頂(遞減棧)。最終__init_sp為1KB空間棧的棧頂,棧主要用於函式區域性變數和形參的及呼叫過程的臨時儲存,屬於編譯器自動分配和釋放的記憶體,所以這裡需要注意如果你的函式所佔的記憶體大過這個空間應調整其大小但一定要小於內部SARM的大小。堆是程式設計師進行分配和釋放的,如果程式中未釋放最後由系統回收。

2,初始化堆

Heap_Size       EQU     0x00000200   ;0x00000200 = 1000  

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
__heap_limit

                PRESERVE8
                THUMB

其中第二行彙編了一個數據段HEAP NOINIT未初始化,READWRITE可讀可寫,ALLGN 2*3 = 8八位元組對齊,第三行定義堆的起始地址__heap_base接下來就按彙編的資料型別和大小分配堆的1000B記憶體同樣__heap_limit就為堆的最後一個地址。對於記憶體可以看這個部落格:http://blog.csdn.net/qq_29119171/article/details/53764823

  PRESERVE8 編譯器指令8位元組對齊

  THUMB 選擇晶片的指令集到此堆初始化完成

2,初始化中斷向量表

; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
                AREA    RESET, DATA, READONLY
                EXPORT  __Vectors
                EXPORT  __Vectors_End
                EXPORT  __Vectors_Size

__Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
                DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
                DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler
                DCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault Handler
                DCD     MemManage_Handler          ; MPU Fault Handler
                DCD     BusFault_Handler           ; Bus Fault Handler
                DCD     UsageFault_Handler         ; Usage Fault Handler
                DCD     0                          ; Reserved
                DCD     0                          ; Reserved
                DCD     0                          ; Reserved
                DCD     0                          ; Reserved
                DCD     SVC_Handler                ; SVCall Handler
                DCD     DebugMon_Handler           ; Debug Monitor Handler
                DCD     0                          ; Reserved
                DCD     PendSV_Handler             ; PendSV Handler
                DCD     SysTick_Handler            ; SysTick Handler

                ; External Interrupts
                DCD     WWDG_IRQHandler                   ; Window WatchDog                                        
                DCD     PVD_IRQHandler                    ; PVD through EXTI Line detection                        
                DCD     TAMP_STAMP_IRQHandler             ; Tamper and TimeStamps through the EXTI line            
                DCD     RTC_WKUP_IRQHandler               ; RTC Wakeup through the EXTI line                       
                DCD     FLASH_IRQHandler                  ; FLASH                                           
                DCD     RCC_IRQHandler                    ; RCC                                             
                DCD     EXTI0_IRQHandler                  ; EXTI Line0                                             
                DCD     EXTI1_IRQHandler                  ; EXTI Line1                                             
                DCD     EXTI2_IRQHandler                  ; EXTI Line2                                             
                DCD     EXTI3_IRQHandler                  ; EXTI Line3                                             
                DCD     EXTI4_IRQHandler                  ; EXTI Line4                                             
                DCD     DMA1_Stream0_IRQHandler           ; DMA1 Stream 0                                   
                DCD     DMA1_Stream1_IRQHandler           ; DMA1 Stream 1                                   
                DCD     DMA1_Stream2_IRQHandler           ; DMA1 Stream 2                                   
                DCD     DMA1_Stream3_IRQHandler           ; DMA1 Stream 3                                   
                DCD     DMA1_Stream4_IRQHandler           ; DMA1 Stream 4                                   
                DCD     DMA1_Stream5_IRQHandler           ; DMA1 Stream 5                                   
                DCD     DMA1_Stream6_IRQHandler           ; DMA1 Stream 6                                   
                DCD     ADC_IRQHandler                    ; ADC1, ADC2 and ADC3s                            
                DCD     CAN1_TX_IRQHandler                ; CAN1 TX                                                
                DCD     CAN1_RX0_IRQHandler               ; CAN1 RX0                                               
                DCD     CAN1_RX1_IRQHandler               ; CAN1 RX1                                               
                DCD     CAN1_SCE_IRQHandler               ; CAN1 SCE                                               
                DCD     EXTI9_5_IRQHandler                ; External Line[9:5]s                                    
                DCD     TIM1_BRK_TIM9_IRQHandler          ; TIM1 Break and TIM9                   
                DCD     TIM1_UP_TIM10_IRQHandler          ; TIM1 Update and TIM10                 
                DCD     TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQHandler     ; TIM1 Trigger and Commutation and TIM11
                DCD     TIM1_CC_IRQHandler                ; TIM1 Capture Compare                                   
                DCD     TIM2_IRQHandler                   ; TIM2                                            
                DCD     TIM3_IRQHandler                   ; TIM3                                            
                DCD     TIM4_IRQHandler                   ; TIM4                                            
                DCD     I2C1_EV_IRQHandler                ; I2C1 Event                                             
                DCD     I2C1_ER_IRQHandler                ; I2C1 Error                                             
                DCD     I2C2_EV_IRQHandler                ; I2C2 Event                                             
                DCD     I2C2_ER_IRQHandler                ; I2C2 Error                                               
                DCD     SPI1_IRQHandler                   ; SPI1                                            
                DCD     SPI2_IRQHandler                   ; SPI2                                            
                DCD     USART1_IRQHandler                 ; USART1                                          
                DCD     USART2_IRQHandler                 ; USART2                                          
                DCD     USART3_IRQHandler                 ; USART3                                          
                DCD     EXTI15_10_IRQHandler              ; External Line[15:10]s                                  
                DCD     RTC_Alarm_IRQHandler              ; RTC Alarm (A and B) through EXTI Line                  
                DCD     OTG_FS_WKUP_IRQHandler            ; USB OTG FS Wakeup through EXTI line                        
                DCD     TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler         ; TIM8 Break and TIM12                  
                DCD     TIM8_UP_TIM13_IRQHandler          ; TIM8 Update and TIM13                 
                DCD     TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler     ; TIM8 Trigger and Commutation and TIM14
                DCD     TIM8_CC_IRQHandler                ; TIM8 Capture Compare                                   
                DCD     DMA1_Stream7_IRQHandler           ; DMA1 Stream7                                           
                DCD     FSMC_IRQHandler                   ; FSMC                                            
                DCD     SDIO_IRQHandler                   ; SDIO                                            
                DCD     TIM5_IRQHandler                   ; TIM5                                            
                DCD     SPI3_IRQHandler                   ; SPI3                                            
                DCD     UART4_IRQHandler                  ; UART4                                           
                DCD     UART5_IRQHandler                  ; UART5                                           
                DCD     TIM6_DAC_IRQHandler               ; TIM6 and DAC1&2 underrun errors                   
                DCD     TIM7_IRQHandler                   ; TIM7                   
                DCD     DMA2_Stream0_IRQHandler           ; DMA2 Stream 0                                   
                DCD     DMA2_Stream1_IRQHandler           ; DMA2 Stream 1                                   
                DCD     DMA2_Stream2_IRQHandler           ; DMA2 Stream 2                                   
                DCD     DMA2_Stream3_IRQHandler           ; DMA2 Stream 3                                   
                DCD     DMA2_Stream4_IRQHandler           ; DMA2 Stream 4                                   
                DCD     ETH_IRQHandler                    ; Ethernet                                        
                DCD     ETH_WKUP_IRQHandler               ; Ethernet Wakeup through EXTI line                      
                DCD     CAN2_TX_IRQHandler                ; CAN2 TX                                                
                DCD     CAN2_RX0_IRQHandler               ; CAN2 RX0                                               
                DCD     CAN2_RX1_IRQHandler               ; CAN2 RX1                                               
                DCD     CAN2_SCE_IRQHandler               ; CAN2 SCE                                               
                DCD     OTG_FS_IRQHandler                 ; USB OTG FS                                      
                DCD     DMA2_Stream5_IRQHandler           ; DMA2 Stream 5                                   
                DCD     DMA2_Stream6_IRQHandler           ; DMA2 Stream 6                                   
                DCD     DMA2_Stream7_IRQHandler           ; DMA2 Stream 7                                   
                DCD     USART6_IRQHandler                 ; USART6                                           
                DCD     I2C3_EV_IRQHandler                ; I2C3 event                                             
                DCD     I2C3_ER_IRQHandler                ; I2C3 error                                             
                DCD     OTG_HS_EP1_OUT_IRQHandler         ; USB OTG HS End Point 1 Out                      
                DCD     OTG_HS_EP1_IN_IRQHandler          ; USB OTG HS End Point 1 In                       
                DCD     OTG_HS_WKUP_IRQHandler            ; USB OTG HS Wakeup through EXTI                         
                DCD     OTG_HS_IRQHandler                 ; USB OTG HS                                      
                DCD     DCMI_IRQHandler                   ; DCMI                                            
                DCD     CRYP_IRQHandler                   ; CRYP crypto                                     
                DCD     HASH_RNG_IRQHandler               ; Hash and Rng
                DCD     FPU_IRQHandler                    ; FPU
                                         
__Vectors_End

__Vectors_Size  EQU  __Vectors_End - __Vectors

這是一箇中斷向量表,向量表從FLASH 的0x00000000 地址開始放置,以4 個位元組為一個單位,地址0 存放的是棧頂(sp_init)地址,0X00000004 存放的是復位程式的地址,以此類推。從程式碼上看,向量表中存放的都是中斷服務函式的函式名,可我們知道C 語言中的函式名就是一個地址。(由此知道,中斷函式的函式名都已經知道了)。從那裡對應地址取出服務例程的入口地址並跳入。要注意的是這裡有個另類:0 號型別並不是什麼入口地址,而是給出了復位後MSP 的初值。

3.系統初始化函式及中斷函式宣告

View Code

AREA|.text|,CODE,READONLY定義一個名稱為.text 的程式碼段,可讀程式段。

PROC與ENDP組合在彙編中定義一段子函式

類似與這種形式:EXPORT FPU_IRQHandler [WEAK]的用法,其中WEAK是弱定義的意思,如果外部定義了就先使用外部定義的內容,若未定義則會執行地下的空函式且返回到空函式(死迴圈)。

4.使用者堆疊的初始化

  這以部分也就是把初始化的堆疊地址賦值給微控制器的對應暫存器以方便C程式進行分配釋放使用。

 User Stack and Heap initialization
;*******************************************************************************
                 IF      :DEF:__MICROLIB //這一部分是關於是否使用微庫
                
                 EXPORT  __initial_sp
                 EXPORT  __heap_base
                 EXPORT  __heap_limit
                
                 ELSE
                
                 IMPORT  __use_two_region_memory
                 EXPORT  __user_initial_stackheap
                 
__user_initial_stackheap

                 LDR     R0, =  Heap_Mem
                 LDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
                 LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)
                 LDR     R3, = Stack_Mem
                 BX      LR

                 ALIGN

                 ENDIF

                 END

使用微庫與不使用微庫的區別(參考:http://www.cnblogs.com/amanlikethis/p/3719529.html)

  使用微庫就意味著我們不想使用MDK提供的庫函式,而想用自己定義的庫函式,比如說printf函式。那麼這一點是怎樣實現的呢?我們以printf函式為例進行說明。不使用微庫而使用系統庫在連線程式時,肯定會把系統中包含printf函式的庫拿來呼叫參與連線,即程式碼段有系統庫的參與。在啟動過程中,不使用微庫而使用系統庫在初始化棧的時候,還需要初始化堆(猜測系統庫需要用到堆),而使用微庫則是不需要的。另外,在執行__main函式的過程中,不僅需要完成“使用微庫”情況下的所有工作,額外的工作還需要進行庫的初始化,才能使用系統庫(這一部分我還沒有深入)。使用微庫而不使用系統庫在程式連線時,不會把包含printf函式的庫連線到終極目標檔案中,而使用我們定義的庫。啟動時需要完成的工作就是之前論述的步驟相比使用系統庫,啟動過程步驟更少。

6.總結

  啟動檔案XXX.s從頭開始執行,(C語言上分為棧、堆、.bss、.data、.code段)依次定義了棧,堆,程式碼段|.text|,初始化向量表後又初始化了系統的時鐘的及C函式的跳轉,其中__main 是一個標準的C 庫函式,主要作用是初始化使用者堆疊(初始化資料段在.data段,未初始化資料段在.bss資料段上)最終呼叫main 函式。還需要清楚的一點是假設STM32被設定為從內部FLASH啟動中斷向量表起始地位為0x8000000; 則棧頂地址存放於0x8000000處,而復位中斷服務入口地址存放於0x8000004處。當STM32到復位訊號後,則從0x80000004處取出復位中斷服務入口地址繼而執行復位中斷服務程式,; 然後跳轉__main函式最後在——main()函式的引導下進入C語言的使用者main()函式開始執行。