STM32从上电开始启动过程详解(上电-＞分散加载-＞main函数)

STM32从上电开始启动过程详解(上电-＞分散加载-＞main函数)

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/hanchaoman/article/details/143775793

硬件复位之后，CPU 内的时序逻辑电路首先完成如下两个工作（以程序代码下载到内部 flash 为例，flash首地址 0x0800 0000）：

1. 将 0x08000000 位置存放的堆栈栈顶地址存放到 SP 中（MSP）。
2. 将 0x08000004 位置存放的向量地址装入 PC 程序计数器。

CPU 从 PC 寄存器指向的物理地址取出第 1 条指令开始执行程序，也就是开始执行复位中断服务程序 Reset_Handler。复位中断服务程序会调用 SystemInit() 函数来配置系统时钟、配置 FMC 总线上的外部 SRAM/SDRAM，然后跳转到 C 库中的 __main 函数。由 C 库中的 __main 函数完成用户程序的初始化工作（比如：变量赋初值等），最后由 __main 函数 -> __rt_entry -> main() 函数开始执行 C 程序。

从 flash 分散加载程序到 RAM

• 左边加载视图即静态的 Code 和 Data 放置方式，比如 download 的时候，两者把 axf 解析成 bin 文件，然后烧录到 nor flash 中，可以看到其实静态放置的位置关系不是很大，主要是执行的时候位置正确就行，因为 Code 中有绝对地址，不然 PC 跑飞。
• 执行视图即程序正常运行的时候 Code 或者 Data 放置的位置。
• 烧录的位置和程序执行的位置不同，分散加载负责讲其加载到对应位置，保证 main 函数执行正常。
• 图中BSS 段为初始化为 0 或者未初始化的全局变量，不占用 Image Size（bin 文件大小），所以加载视图中并没有其，执行视图必须有，上电的时候会将这部分初始化为 0。

分散加载危机 axf 示例：

综述函数的作用

来看看具体的分散加载代码，是如何搬运 data 和初始化 bss 段的。（下文中中断向量表偏移 0x10000 偏移 64K）

armcc 手册里面介绍：__main 和 __rt_entry 是初始化运行态的环境，以及后面运行 APP 程序。通俗点来讲 __main 函数初始化运行态的环境，主要的功能就是做分散加载将 Code 位置搬运正确，才能正常运行 Code。其作用如下：

• 将 section 拷贝到对应的执行域地址执行，（把 RO RW 从加载域拷贝到执行域，如果有压缩的 Section 会进行解压缩并进行拷贝）
• 还有 bss 段的初始化，将其初始化为 0，
• 之后跳到 __rt_entry。
• 以及堆栈的初始化，
• lib 库的初始化
• 跳到对应的用户程序（main）。
• main 函数结束后，调用 exit 函数。

手册内容如下：

• __user_setup_stackheap：初始化堆栈地址，以及 SP 指针位置
• __scatterload_copy：主要是 RW data 的拷贝
• __scatterload_zeroinit：主要是 ZI data 的初始化

__rt_entry 如下图 armcc 手册所说：

• 建立堆栈
• 初始化 C 库（方便固件使用 C 库）
• 调用 main 函数
• 关闭 C 库
• 离开

总结

上电 -> cpu 执行第一条用户代码的流程 -> 跳转到 Reset_Handler -> 调用 __main 函数 -> __rt_entry 函数 -> main 函数