在main()之前,IAR都做了啥?

这简直就是一个循环!——C语言的循环for(r2=0x2F4;r2-=4;r!=0){...},我们看看循环中做了什么。

第一条指令把一个地址加载到了R1——0x2000'27D4 是一个RAM地址,以这个为起点,在循环中,对长度为2F4的RAM空间进行了清零的操作。那为什么IAR要做这个事情呢?消除什么记录么?用Jlink查看这片内存区域,可以发现这片区域是我们定义的全局变量的所在地。也就是说,IAR在每次系统复位后,都会自动将我们定义的全局变量清零0。

清零完毕后,接下来的指令"LDR          R2, [R0], #0x4"将R0指向的地址——0x0800'7C84中的值——0加载到R2寄存器,然后R0中的值自加4,更新为0x0800'7C88。随后检幷查R2是否为0,这里R2为0,执行'BX LR'返回到__iar_data_init2函数,若是不为0,我们可以发现又会跳转至“4指令”处进行一个循环清零的操作。

读到这里,我们应该可以猜到IAR的意图了:__iar_data_init2一开始加载了0x0800'7C78至R0,0x0800'7C9C至R4,[R0,R4]就是一段启动代码区,在这个区域内保存了要“处理”的所有地址与信息——执行的函数地址或者参数,实际上,这片区域也有一个名字,叫做:Region$$Table$$Base。在这个区域内, 程序 以R0为索引,R4为上限,当R0=R4,__iar_data_init2执行完毕,跳转至main()函数。

好了,保持我们这个猜想,继续跟踪我们的PC指针——我们回到了__iar_data_init2函数中,第一件事就是比较R0,R4的值,可惜的是,仍然不相等,我们又被带到了0x0800'7D5C,至此,我们应该能看出这是一个__iar_data_init2的“主循环”,这也验证了我们对IAR意图的猜想~

  __iar_data_init2中的“主循环”:

  08007D5C  F8501B04  LDR          R1, [R0], #0x4
  08007D60  4788      BLX          R1
  08007D62  42A0      CMP          R0, R4

我们可以等价写为:for(r0=0x0800'7C78,r4=0x0800'7C9C;r0!=r4;r0+=4){...}

此时,我们的R0为0x0800'7C88,经过“指令1”,R0变为0x0800'7C8C,R1为0x0800'7C55。我们来看看,7C55处,IAR又要执行何种操作。

__iar_copy_init2:
  08007C54  B418      PUSH         {R3,R4}
  08007C56  E009      B            0x8007C6C
  08007C58  F8501B04  LDR          R1, [R0], #0x4
  08007C5C  F8502B04  LDR          R2, [R0], #0x4
  08007C60  F8514B04  LDR          R4, [R1], #0x4
  08007C6幷4  F8424B04  STR          R4, [R2], #0x4
  08007C68  1F1B      SUBS         R3, R3, #0x4
  08007C6A  D1F9      BNE          0x8007C60
  08007C6C  F8503B04  LDR          R3, [R0], #0x4
  08007C70  2B00      CMP          R3, #0x0
  08007C72  D1F1      BNE          0x8007C58
  08007C74  BC12      POP          {R1,R4}
  08007C76  4┐┐0      BX           LR

这是一个名为__iar_copy_init2的函数,他执行了什么"copy"操作呢?

首先压R3,R4入栈,然后跳转到0x0800'7C6C,从R0——Region$$Table$$Base中取出参数0x238放入R3,接下来的指令大家应该都熟悉了,0x238不为0,所以我们被带至7C58处,再次从Region$$Table$$Base中取出参数0x0800'7F14放入R1,从Region$$Table$$Base取出参数0x2000'2AC8放入R2处。细心的观众应该能察觉这和__iar_zero_init2中取参数的几乎一样:先取出大小,随后取出了地址——只不过这里多出了1个地址,没错这就是"copy",随后的指令

  08007C60  F8514B04  LDR          R4, [R1], #0x4
  08007C6幷4  F8424B04  STR          R4, [R2], #0x4
  08007C68  1F1B      SUBS         R3, R3, #0x4
  08007C6A  D1F9      BNE          0x8007C60
则是另一个“4指令”,指令1将R1指向地址的数据读到R4,指令2将R2指向地址的数据改写为R4的数据,指令3、4是完成一个循环。

说到这里大家都应该明白了——这就是一个"copy"的操作,从Flash地址0x0800'7F14起,将长度0x238的数据拷贝到RAM地址0x2000'2AC8中。

通过Jlink,我们可以看到这片区域是我们定义的并且已初始化的全局变量。也就是说,每次复位后,IAR在此处进行全局变量的初始化。

在这“4指令”执行完毕后,再次从Region$$Table$$Base中取出参数,为0,比较之后条件符合,函数返回__iar_data_init2。

此时的R0已经为0x0800'7C9C与R4相等,__iar_data_init2终于完成它的使命。

  08007D98  2000      MOVS         R0, #0x0
  08007D9A  F7FDFC49  BL           main

将R0清零以后,IAR放弃主动权,把PC指针交给了用户程序的入口——main()。

但请注意,这里使用的是BL指令进行main跳转,也就是说,main函数只是IAR手中的一个子程序,若是main函数执行到了结尾,接下来则会执行exit等IAR提供的“退出”函数。这些函数,等待下回分解~

总之,IAR在启动main()函数以前,执行了Reset_Handler,调用SystemInit()(ST库提供)进行时钟,Flash读取初始化,并转入__iar_program_start中执行__low_level_init与__iar_data_init2,并在__iar_data_init2中,先后调用__iar_zero_init2与__iar_copy_init2对全局变量、全局已初始化变量进行相应的初始化操作。最后,调用main()函数执行。

这就是IAR在启动main()函数之前做的事情,它并没有那么神秘,只要花些时间,就可以跟跟踪 分析 出这个过程。

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