ARM启动文件详解

[ 软件教程 ] 亿道电子 2022-09-21 11:45

在keil软件中创建ARM工程的时候，总是在工程看到有startup_xxxx_hd.s（xxxx为芯片型号）这样一个文件，该文件为ARM的启动文件。在工程的main函数执行之前的工作就是执行启动文件。接下来就具体剖析一下启动文件的内容与工作。

一、堆栈空间的定义

首先，一开始启动文件的任务是对于栈空间进行定义：

Stack_Size EQU 0x400：定义栈的空间大小1024字节。
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3：STACK为段名，可以随意命名；NOINIT表示不初始化；READWRITE表示可读可写；ALIGN=3表示按照栈空间按照2^3字节对齐
Stack_Mem SPACE Stack _Size：开辟栈大小1024B并用0填充
__initial_sp：标记栈顶的地址

然后是对于堆空间的定义

Heap_Size EQU 0x200：定义堆大小为512字节
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3：HEAP为段名，可以随意命名；NOINIT表示不初始化；READWRITE表示可读可写；ALIGN=3表示按照堆空间按照2^3字节对齐
__heap_base：堆空间基址（即起始地址）
Heap_Mem SPACE Heap_Size：开辟堆空间512字节，并清0
__heap_limit：堆空间结束地址
PRESERVE8：设置这个文件告诉编译器链接时堆栈是8字节对齐
THUMB：开始使用thumb指令模式

二、中断向量表的定义

在堆栈定义好后，接下来的工作就是对于中断向量表进行定义。

1、中断向量定义的入口，声明一些变量。

AREA RESET, DATA, READONLY：表示复位后，中断向量表映射到地址0
EXPORT __Vectors：声明全局符号，表示中断向量表入口地址
EXPORT __Vectors_End：声明全局符号，中断向量表结束地址
EXPORT __Vectors_Size：声明全局符号，中断向量表大小
__Vectors DCD __initial_sp ;Top of Stack：表示栈顶地址

2、定义中断的函数指针了。

Reset_Handler定义的是复位中断的函数指针，NMI_Handler到SysTick_Handler就是内核中断的函数指针。

然后从WWDG_IRQHandler到WAKEUP_PIN_IRQHandler就是外设中断的函数指针。

最后，__Vectors_End表示中断向量表结束。

3、配置中断向量表。

__Vectors_Size EQU __Vectors_End – __Vectors：计算中断向量表的长度
AREA |.text|, CODE, READONLY：定义为只读代码段
Reset_Handler PROC：表示复位中断服务的入口
EXPORT Reset_Handler [WEAK]：这里声明复位中断向量为全局的，可供外部调用，WEAK标记本代码为备用编译
IMPORT SystemInit：表示导入systeminit
IMPORT __main：表示导入C库中的main标号，这个是C库中的内容，非我们自己的main函数
LDR R0, =SystemInit：让R0等于SystemInit的地址
BLX R0：表示跳到systeminit
LDR R0, =__main：让R0等于main的地址
BX R0：执行lib_init等C库的初始化工作，结束后再进入用户的main函数
ENDP：结束

三、虚拟异常处理程序

这里要进行说明的是[WEAK],weak标记说明：如果使用这个备用的函数（外部文件中没有XXX_Handler），这里的B指令用nop替换，让编译器忽略,外部找不到任何NMI_Handler函数时的警告或错误。

四、用户栈和堆初始化的一个过程

以上就是ARM启动文件的主要内容。

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