我们写程序的时候习惯从main开始写,而STM32在进入main函数之前先执行了一大段代码,本文主要是分析一下进入main函数之前32都做了哪些事情。由于本人学识有限,内容分析是按照自己理解写的,内容一定存在一些问题,欢迎交流~
这里以分析STM32F405RGT6在GCC环境下启动文件为例,keil环境下启动过程类似。启动文件为startup_stm32f405xx.s
首先是第一部分
.syntax unified /* 提示下面是ARM+THUMB */
.cpu cortex-m4 /* 定义内核为cortex-m4 */
.fpu softvfp /* 定义fpu是否使用*/
.thumb /* 指定汇编代码为Thumb指令集 */
这部汇编代码给出了32编译的一些配置,不涉及执行,比如定义fpu则代码编译时使用fpu相关的指令,定义cortex-m4,则代码在编译过程中可以使用一些m4独有的指令。
.global g_pfnVectors
.global Default_Handler
声明了两个可以被汇编器使用的符号,这里看下这两个分别是干啥的。第一个g_pfnVectors在汇编文件末尾有写:
g_pfnVectors:
.word _estack
.word Reset_Handler
.word NMI_Handler
.word HardFault_Handler
.word MemManage_Handler
.word BusFault_Handler
.word UsageFault_Handler
.word 0
.word 0
.word 0
.word 0
.word SVC_Handler
.word DebugMon_Handler
.word 0
.word PendSV_Handler
.word SysTick_Handler
/* External Interrupts */
.word WWDG_IRQHandler /* Window WatchDog */
.word PVD_IRQHandler /* PVD through EXTI Line detection */
.word TAMP_STAMP_IRQHandler /* Tamper and TimeStamps through the EXTI line */
.word RTC_WKUP_IRQHandler
......
这部分定义了中断向量表,给出了每一个中断服务函数存储地址,在结合c程序编译后得到中断服务函数入口地址。
第二个符号为Default_Handler定义如下
Default_Handler:
Infinite_Loop:
b Infinite_Loop
可以看出是一个死循环,在一些执行发生意想不到的出错后会跳转到这里。
.word _sidata /* 初始化.data 块的起始地址,这个地址在链接脚本中被定义*/
.word _sdata /* .data块的起始地址 */
.word _edata /* .data块的结束地址 */
.word _sbss /* .bss块的起始地址 */
.word _ebss /* .bss块的结束地址 */
这里给出data段与bss段起始与结束地址,data段用来存储已经初始化的全局变量,bss段用来存储未初始化的全局,这部分地址由编译器提供
.section .text.Reset_Handler
.weak Reset_Handler
.type Reset_Handler, %function
Reset_Handler:
ldr sp, =_estack /* set stack pointer */
/* Copy the data segment initializers from flash to SRAM */
movs r1, #0 //将立即数0赋值给r1寄存器
b LoopCopyDataInit //程序转移到LoopCopyDataInit处
CopyDataInit: //从FLASH中拷贝地址在sdata和edata之间的代码到SRAM中
ldr r3, =_sidata //从存储器中将_sidata加载到寄存器r3中
ldr r3, [r3, r1] //从地址r3+r1处读取一个字(32bit)到r3中 r3为基地址,r1为偏移地址
str r3, [r0, r1] //把寄存器r3的值存储到存储器中地址为r0+r1地址处
adds r1, r1, #4 //r1+4
LoopCopyDataInit: //循环拷贝数据
ldr r0, =_sdata //DATA起始地址
ldr r3, =_edata //r3给出尾地址
adds r2, r0, r1 //r2为物理地址,r1为偏移地址,r0为基地址
cmp r2, r3 //地址还在data段
bcc CopyDataInit //还能拷贝,就跳转CopyDataInit
ldr r2, =_sbss //从存储器中将_sbss加载到寄存器r2中
b LoopFillZerobss //循环置位bss段
/* Zero fill the bss segment. */
FillZerobss:
movs r3, #0
str r3, [r2], #4
LoopFillZerobss:
ldr r3, = _ebss //从存储器中将_ebss加载到寄存器r3中
bcc r2, r3 //一样的方法,比较
bcc FillZerobss
这部分汇编代码就是startup里面实现初始化data段和bss段的代码了,bss段初始化内容比较简单,具体实现是FillZerobss就是直接全部给0
/* Call the clock system intitialization function.*/
bl SystemInit //在system_stm32f4xx
/* Call static constructors */
bl __libc_init_array
/* Call the application's entry point.*/
bl main //到这里跳转到
首先调用SystemInit,这里初始化时钟,fpu等最后bl main 跳转到main函数。
首先,STM32上电通过BOOT0和BOOT1两个引脚连接高低电平来确定启动初始地址在哪里,STM32启动位置有三种:
##参考文献:
[1]. JosephYiu. ARM Cortex-M3与Cortex-M4权威指南[M]. 清华大学出版社, 2015.