启动代码分析

ARM启动代码浅析主讲：李日和组员：张本涛王忠强郑亚杰启动代码浅析#includestm32f10x.h#includestdio.hintmain(){while(1);}单片机上电复位后为什么能进入用户定义的main函数呢？启动代码与链接文件启动代码浅析功能硬件初始化引导C代码特征通常用汇编语言编写程序复位运行入口点代码量小程序流程设置中断、异常入口初始化堆栈指针、地址重映射数据区初始化C代码入口函数调用初始化I/O设备启动代码浅析异常向量表__VectorsDCD__initial_sp;TopofStackDCDReset_Handler;ResetHandlerDCDNMI_Handler;NMIHandlerDCDHardFault_Handler;HardFaultHandlerDCDMemManage_Handler;MPUFaultHandlerDCDBusFault_Handler;BusFaultHandlerDCDUsageFault_Handler;UsageFaultHandlerDCD0;ReservedDCD0;ReservedDCD0;ReservedDCD0;ReservedDCDSVC_Handler;SVCallHandlerDCDDebugMon_Handler;DebugMonitor复位未定义指令软件中断预取指令中止数据中止IRQFIQ_start:bresetldrpc,_undefined_instructionldrpc,_software_interruptldrpc,_prefetch_abortldrpc,_data_abortldrpc,_not_usedldrpc,_irqldrpc,_fiq_undefined_instruction:.wordundefined_instruction_software_interrupt:.wordsoftware_interrupt_prefetch_abort:.wordprefetch_abort_data_abort:.worddata_abort_not_used:.wordnot_used_irq:.wordirq_fiq:.wordfiqSTM32F10X系列AT91SAM7系列注意：M3的Vector只是指针，第一个是指向stack的，第二个是指向复位程序的地址，而ARM7/9的Vector都是跳转指令或者pc加载指令。启动代码浅析ARM中断向量设置方法方法一：在中断向量表中放置一条分支指令如：IRQEntryBHandleIRQ;跳转范围较小,相对于PC前后32MBBHandlerReset=ADDPC,PC，#offset方法二：在中断向量表中放置一条PC寄存器加载指令如：LDRPC，=HandlerReset;全范围跳转，偏移量为4KBLDRPC，=HandlerReset=MOVPC,(RO+offset)注意：LDR指令可以全地址范围跳转，而B指令只能在前后32MB范围内跳转；芯片具有Remap功能时，当向量表位于内部RAM或外部存储器中，用B指令可能跳转不到正确的位置。启动代码浅析堆栈指针初始化用户模式(usr)FIQ模式(fiq)IRQ模式(irq)管理模式(svr)中止模式(abt)未定义模式(und)系统模式(sys)启动代码浅析ldrr0,=_sstack/*设置r0指向栈顶*/msrCPSR_c,#ARM_MODE_UND|I_BIT|F_BIT/*选择未定义模式*/movsp,r0subr0,r0,#UND_STACK_SIZEmsrCPSR_c,#ARM_MODE_ABT|I_BIT|F_BIT/*切换到中止模式*/movsp,r0subr0,r0,#ABT_STACK_SIZEmsrCPSR_c,#ARM_MODE_FIQ|I_BIT|F_BIT/*切换到快速中断模式*/movsp,r0subr0,r0,#FIQ_STACK_SIZE/*adjustr0pastFIQstack*/msrCPSR_c,#ARM_MODE_IRQ|I_BIT|F_BIT/*切换到中断模式*/movsp,r0subr0,r0,#IRQ_STACK_SIZEmsrCPSR_c,#ARM_MODE_SVC|I_BIT|F_BIT/*切换到管理模式*/movsp,r0subr0,r0,#SVC_STACK_SIZEmsrCPSR_c,#ARM_MODE_SYS|I_BIT|F_BIT/*切换到系统模式*/movsp,r0栈内存分布………………………………UndmodeAbtmodeFIQmodeIRQmodeSVCmodeSysmode目录报告内容模式选择及重映射启动代码浅析CPSR程序状态寄存器MsrCPSR_c,#ARM_MODE_SVC|I_BIT|F_BIT//选择管理模式ldrr3,=0xFFE00020movr4,#1strr4,[r3]/*重映射*/voidNVIC_SetVectorTable(u32NVIC_VectTab,u32Offset)MOVr9，#0x08000000MOVr10，#0x20000000LDMIAr9!,{r0-r7}STMIAr10!,{r0-r7}LDMIAr9!,{r0-r7}STMIAr10!,{r0-r7}目录报告内容数据初始化启动代码浅析目录报告内容启动代码浅析主要有三个段.text段.data段.bss段.data段：用来存储已经初始化的全局变量，也属于静态内存分配区，会占用程序文件空间。.bss段：用来存储未初始化的全局变量和静态变量，不会占用程序文件空间，不存储这些变量在外存上，但是还是会占用一部分空间，这些空间用来标识未初始化的变量大小、属性等信息OUTPUT_FORMAT(elf32-littlearm)OUTPUT_ARCH(arm)ENTRY(_start)MEMORY{flash:ORIGIN=0x8000000,LENGTH=0x80000ram:ORIGIN=0x20000000,LENGTH=0x10000}SECTIONS{.text:{*(.text)}flash.data:{*(.data)}ramATflash.bss:{*(.bss)}ramATflash}链接脚本例子目录报告内容启动代码浅析数据拷贝.ram0x40:{_ram_lma=LOADADDR(.ram);_ram_start=.;*(.ram.text)*(.ram.data)_ram_end=.;}ramATrom链接脚本externint_ram_start,_ram_end,_ram_lma;src=&_ram_lma;dst=&_ram_start;while(dst&_ram_end)*dst++=*src++;C代码目录报告内容