教程一文搞懂STM32启动文件

　　本文启动文件位STM32G030的启动文件（。s为结尾的文件），其他型号单片机大同小异，可以直接参考。
　　我们先来看下启动文件的，开头说明；；FileName：startupstm32g030xx。s；Author：MCDApplicationTDescription：STM32G030xxdevicesvectortableforMDKARMtoolchain。；Thismoduleperforms：；SettheinitialSP；SettheinitialPCResetHSetthevectortableentrieswiththeexceptionsISRBranchestomainintheClibrary（callsmain（））。；AfterResettheCortexM0processorisinThreadmode，；priorityisPrivileged，andtheStackissettoMain。；UseConfigurationWizardinContextM；；Copyright（c）2019STMicroelectronics。Allrightsreserved。；；ThissoftwarecomponentislicensedbySTunderApacheLicense，Version2。0，；theLYLicense。YoumayobtainacopyoftheLicenseat：；opensource。orglicensesApache2。0；；；Amountofmemory（inbytes）allocatedforSThStackCoStackSize（inBytes）0x00xFFFFFFFF：8；h1、说明
　　说明里除了版权的声明外主要说明了启动文件的主要功能：
　　1）设置堆栈指针SPinitialsp。
　　2）设置PC指针ResetHandler。
　　3）设置中断向量表。
　　4）配置系统时钟。
　　5）配置外部SRAMSDRAM用于程序变量等数据存储（这是可选的）。
　　6）跳转到C库中的main，最终会调用用户程序的main（）函数。
　　CortexM内核处理器复位或者上电后，处于线程模式，指令权限为最高级别的特权级别，堆栈设置为使用主堆栈MSP。2、启动流程
　　单片机在复位或者重新上电之后，CPU首先将0X08000000位置存放的堆栈栈顶地址存放到SP中（MSP），当然这个的前提是我们的程序存储到了flash里。之后将0X08000004位置存放的向量地址放入PC程序计数器中。
　　这时候CPU从PC寄存器指向的地址取出指令并执行，这个执行的程序是复位中断的服务程序ResetHandler。
　　复位中断服务程序中调用了SystemInit（）函数，这个函数的作用是配置系统时钟、配置FMC总线上的外部SRAMSDRAM。调用完SystemInit（）函数之后，跳转到了C库中的main函数。这个时候任务就交给了C库中的main函数，main函数对用户的程序进行初始化操作，然后main函数会调用我们自己写的main函数执行程序。3、程序分析StackSizeEQU0x400AREASTACK，NOINIT，READWRITE，ALIGN3StackMemSPACEStackSizeinitialsp
　　1）这里EQU是个伪指令，和我们C中的define比较像，编译器编译不会生成二进制代码。0X400表示栈的大小。
　　2）AREASTACK，NOINIT，READWRITE，ALIGN3这句话表示，下面开始定义一个代码段或者数据段。此处是定义数据段。AREA后面的关键字表示这个段的属性。
　　STACK：这个是代表这个数据段的名字，当然我们可以取任意名字。
　　NOINIT：表示此数据段不需要填入初始数据。
　　READWRITE：表示此段可读可写。
　　ALIGN3：表示首地址按照2的3次方对齐，即按照8字节对齐（地址对8求余数等于0）。
　　4）SPACE这行指令告诉编译器给STACK（前面命名的名称）段分配0x00000400字节的连续内存空间。
　　5）initials表示了栈顶地址。initialsp只是一个标号，标号主要用于表示一片内存空间的某个位置，等价于C语言中的地址概念。地址仅仅表示存储空间的一个位置，从C语言的角度来看，变量的地址，数组的地址或是函数的入口地址在本质上并无区别。HeapSizeEQU0x200AREAHEAP，NOINIT，READWRITE，ALIGN3heapbaseHeapMemSPACEHeapSizeheaplimit
　　6）这部分代码实现开辟堆（heap）空间，主要用于动态内存分配，也就是说用malloc，calloc，realloc等函数分配的变量空间是在堆上。这里和上面的类似，首先分配一片连续的内存空间这里的名字叫HEAP，即分配堆的空间，大小是0X200。heapbase表示堆的开始地址。heaplimit表示堆的结束地址（只是标号）。PRESERVE8THUMB；VectorTableMappedtoAddress0atResetAREARESET，DATA，READONLYEXPORTVectorsEXPORTVectorsEndEXPORTVectorsSize
　　7）PRESERVE8指定当前文件保持堆栈八字节对齐。
　　8）THUMB表示后面的指令是THUMB指令集，我们的内核使用的THUMB指令集。
　　9）AREA定义一块代码段，只读，段名字是RESET。
　　10）EXPORT语句将3个标号申明为可被外部引用，主要提供给链接器用于连接库文件或其他文件。VectorsDCDTopofStackDCDResetHResetHandlerDCDNMIHNMIHandlerDCDHardFaultHHardFaultHandler此处省略若干代码DCD0；ReservedDCDRTCTAMPIRQHRTCthroughEXTILineDCDFLASHIRQHFLASHDCDRCCIRQHRCCDCDEXTI01IRQHEXTILine0and1DCDEXTI23IRQHEXTILine2and3DCDEXTI415IRQHEXTILine4to15此处省略若干代码DCDI2C1IRQHI2C1DCDI2C2IRQHI2C2DCDSPI1IRQHSPI1DCDSPI2IRQHSPI2DCDUSART1IRQHUSART1此处省略若干代码
　　11）我们可以看到这里就是我们的中断向量表了，DCD表示分配1个4字节的空间。每行DCD都会生成一个4字节的二进制代码。中断向量表存放的实际上是中断服务程序的入口地址。当异常（也即是中断事件）发生时，CPU的中断系统会将相应的入口地址赋值给PC程序计数器，之后就开始执行中断服务程序。这里地址定义到了代码断的最前面。具体的物理地址由链接器的配置参数（IROM1的地址）决定。我们的程序在Flash运行，中断向量表的起始地址是0x08000000。
　　VectorsSizeEQUVectorsEndVectorsAREA。text，CODE，READONLY；ResethandlerroutineResetHandlerPROCEXPORTResetHandler〔WEAK〕IMPORTmainIMPORTSystemInitLDRR0，SystemInitBLXR0LDRR0，mainBXR0ENDP
　　12）AREA定义一块代码段，只读，段名字是。text。READONLY表示只读。
　　13）利用PROC、ENDP这一对伪指令把程序段分为若干个过程，使程序的结构加清晰。
　　14）WEAK声明其他的同名标号优先于该标号被引用，就是说如果外面声明了的话会调用外面的。这个声明很重要，它让我们可以在C文件中任意地方放置中断服务程序，只要保证C函数的名字和向量表中的名字一致即可。
　　15）IMPORT：伪指令用于通知编译器要使用的标号在其他的源文件中定义。但要在当前源文件中引用，而且无论当前源文件是否引用该标号，该标号均会被加入到当前源文件的符号表中。
　　16）SystemInit函数，主要实现RCC相关寄存器复位和中断向量表位置设置。
　　17）main标号表示CC标准实时库函数里的一个初始化子程序main的入口地址。该程序的一个主要作用是初始化堆栈（跳转userinitialstackheap标号进行初始化堆栈的，下面会讲到这个标号），并初始化映像文件，最后跳转到C程序中的main函数。这就解释了为何所有的C程序必须有一个main函数作为程序的起点。因为这是由CC标准实时库所规，并且不能更改。NMIHandlerPROCEXPORTNMIHandler〔WEAK〕省略若干EXPORTTIM14IRQHandler〔WEAK〕EXPORTTIM16IRQHandler〔WEAK〕EXPORTTIM17IRQHandler〔WEAK〕EXPORTI2C1IRQHandler〔WEAK〕EXPORTI2C2IRQHandler〔WEAK〕EXPORTSPI1IRQHandler〔WEAK〕EXPORTSPI2IRQHandler〔WEAK〕EXPORTUSART1IRQHandler〔WEAK〕EXPORTUSART2IRQHandler〔WEAK〕
　　18）死循环，用户可以在此实现自己的中断服务程序。不过很少在这里实现中断服务程序，一般多是在其它的C文件里面重新写一个同样名字的中断服务程序，因为这里是WEEK弱定义的。如果没有在其它文件中写中断服务器程序，且使能了此中断，进入到这里后，会让程序卡在这个地方。IF：DEF：MICROLIBEXPORTinitialspEXPORTheapbaseEXPORTheaplimitELSEIMPORTusetworegionmemoryEXPORTuserinitialstackheapuserinitialstackheapLDRR0，HeapMemLDRR1，（StackMemStackSize）LDRR2，（HeapMemHeapSize）LDRR3，StackMemBXLRALIGNENDIFEND
　　19）简单的汇编语言实现IF。ELSE语句。如果定义了MICROLIB，那么程序是不会执行ELSE分支的代码。MICROLIB在MDK的TargetOption里面设置。userinitialstackheap由main函数进行调用。