浅析STM32启动过程和启动文件

了解STM32的启动过程

我们平时在使用STM32时，写程序一般都是直接从main函数开始，初始化系统时钟以及各个外设，然后进入while循环，执行逻辑功能函数。但是知不知道在main函数之前，芯片都做了什么呢？让我们大致了解一下STM32的启动过程。
首先看一下CM3权威指南对于复位的描述：

意思大致就是复位后，会从0x0000 0000地址取出栈的初始值（该值在后面初始化栈会用到），从0x0000 0004取出复位向量赋值PC指针，然后程序跳转到复位函数的入口地址，开始往后执行程序。
我们使用的是从Flash启动的方式，因此根据存储映射是地址从从0x00000000映射到0x08000000。因此当STM32芯片上电或复位时，会从0x0800 0004处，取出四个字节赋值给PC指针，从而程序跳转至复位函数的入口地址。这里我们看一下调试状态下的汇编程序：先进去软件仿真模式，在汇编窗口，定位到0x0800 0000地址处

可以看到，地址0x0800 0000处存放的是0x2000 0748（该芯片为小端模式，高字节存放在高地址），0x0800 0004存放的是0x0800 01CD。因此，这个0x0800 01CD应该就是我们复位函数的入口地址了。我们继续定位程序到该地址：

仔细一看，会发现找不到0x0800 01CD，只有0x0800 01CC。没错，复位函数的入口就是0x0800 01CC。且看CM3权威指南对于复位向量的描述：

LSB必须为1，就是地址的bit0必须为1，因此0x0800 01CC存放的形式会是0x0800 01CD。这里猜测由于STM32是32bit的，取址时会四字节对齐，因此PC指针会跳转至0x0800 01CC处而不是0x0800 01CD处。后面的内容我们可以看到，就是执行复位函数里的内容，SystemInit函数和__main函数，我们下面来详细看一下启动文件。

STM32启动文件

顺着上面的内容，我们暂时不看其他地方，直接来到复位函数吧

Reset_Handler   PROC
                EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
                IMPORT  __main
                IMPORT  SystemInit
                LDR     R0, =SystemInit
                BLX     R0               
                LDR     R0, =__main
                BX      R0
                ENDP

PROC和ENDP表示函数定义的开头和结尾，中间时函数定义内容
EXPORT表示该标号可以供外部其他模块调用
IMPORT表示定义来自外部，类似C语言的extern
接下来的两行表示程序调用SystemInit函数，我们可以全局搜索该函数名，会发现该函数的定义位于ST提供的库文件system_stm32f10x.c中：

该函数对时钟源、系统时钟等进行了配置，具体可以查看对应的寄存器含义。
继续看复位函数，后面是__main函数，这个函数就复杂了，并不是我们main函数的main，它做了很多事情，最后才调用main函数的main。看一下汇编：

可以看出，要去0x0800 01F8处取出值作为地址，并跳转到该地址。找到0x0800 01F8，该地址存放的值为0x0800 0131：

继续，定位到0x0800 0131地址处：

我们会发现调用了__scatterload函数，查了一下map文件，发现该函数来自__scatter.o，应该是编译器带的库有的。后面的程序还会调用很多其他库里的相关函数。

具体的汇编程序就不分析了。这里总结一下__main完成的工作：
1.初始化.data区和.bss区
2.初始化堆栈
3.跳转到main函数。
大致说到这里吧，有些地方还没有去详细研究，不太理解。