玩转STM32(14)运行第一行代码

前面学习了选择从那里进行加载代码，接着下来，我们将要了解CPU是怎么样运行编译的代码。通过前面的学习，我们知道通过编译器的编译，会生成可运行的代码，然后通过JLINK下载到STM32的FLASH里，再通过配置CPU的引导管脚，实现选择内部FLASH来加载代码。但是CPU是怎么样来加载代码，并运行的呢？

其实不同类型的CPU运行代码的方式不一样，STM32的运行方式是这样的，CPU 将从地址 0x0000 0000 获取栈顶值，然后从始于 0x0000 0004 的自举存储器开始执行代码。前面已经把0x800 0000的FLASH地址配置为启动的存储器，因此就会从这里偏移位置0取得栈顶值，从偏移位置4取得第一行执行代码。根据这个要求，那么每个项目工程的启动文件，必须是这样设置才可以运行。来看工程里的startup_stm32f40_41xxx.s文件，这个文件就是STM32F407运行的第一个文件，它编译出来的代码，就是被第一行执行的，因此它是采用汇编语言来编写的。也许有人问为什么不采用 C语言 来编写，非要使用汇编语言来编写？其实还真不能使用C语言来编写，因为CPU运行时，根本没有具备C语言的运行环境，所以不能直接运行C语言编译出来的代码，必须通过汇编语言来建立C语言的运行环境才可以运行C语言编译出来的代码。这个汇编语言文件是库文件里的一部分，它的目录路径是

Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates\arm\startup_stm32f40_41xxx.s。

这个文件里的内容比较多，并且是汇编语言，要看懂它，需要下些功夫才可以。前面说到CPU会从偏移位置0处来加载栈顶值，那么在这个汇编文件里是怎么样实现把栈顶的值放到偏移位置0的呢？现在来打开这个文件，查看到如下图：

可以从这里看到__initial_sp变量放在第一个位置，意味着这个变量的值会放在这个区域的第一个位置，这样确保了栈顶值保存在这段代码布局的首位置了。但是你也许问编译器怎么样知道这段代码一定会放在首位置，而不是放置在存储器的后面位置呢？如果没有的特别的声明，编译器还真可能把它放置在任何位置上的，并不是首位置。关键之处，是项目里还有一个编译连接的说明文件，它叫做project.sct，这个文件主要用来指定ARM连接器在生成映像文件时如何分配RO,RW,ZI等数据的存放地址，在我的工程里采用默认的文件，内容如下:

; *************************************************************

; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

; *************************************************************

LR_IROM1 0x08000000 0x00080000  {    ; load region size_region

ER_IROM1 0x08000000 0x00080000  {  ; load address = execution address

*.o (RESET, +First)

*(InRoot$$Sections)

.ANY (+RO)

}

RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data

.ANY (+RW +ZI)

}

}

在这里看到，加载代码和执行代码的地址，就是前面设置FLASH的地址，紧接下来会看到下面这行：

*.o (RESET, +First)

这行的意思就是说，把所有目标文件.o结尾的代码，都放置在这里，但是要把标识为RESET段的代码放置在最前面，因此这里明确地说明RESET的代码放在首位置，就是偏移0的位置。那么回过头来看一下启动的汇编文件，如下：

在这里看到AREA后面紧跟着一个RESET名称，也就是说这段代码区域就被命名为RESET了，当编译器看到这个名称，就会把这段代码放置在存储器的首位置，这样CPU就会从这里获得栈顶值，就可以开始加载代码进行运行了，从偏移4的位置，也就是Reset_Handler的值，把它放到CPU的执行指令寄存器，就进入代码运行了。

https://blog.csdn.net/caimouse/article/details/51749579