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

本文详细解析了STM32微控制器从硬件复位到main函数执行的整个启动过程，包括堆栈初始化、中断向量表加载、分散加载等关键步骤。对于从事嵌入式开发的工程师来说，这是一篇很好的参考资料。

1. 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首地址为0x0800 0000）：

• 将0x08000000位置存放的堆栈栈顶地址存放到SP中（MSP）。
• 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。

2. 从flash分散加载程序到RAM

• 左边的"加载视图"即"静态的Code和Data放置方式"，比如在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ImageSize（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