一 單片機啟動流程概述
單片機上電後一直到準備好C語言運作環境并跳轉到main函數執行總共經曆了5個步驟：
1.核心初始化;
2.強制PC指針指向中斷向量表的複位中斷向量執行複位中斷函數;
3.在複位中斷函數中調用 SystemInit 函數，初始化時鐘，配置中斷向量表等
4.調用 __main 函數完成全局/靜态變量的初始化和重定位工作，初始化堆棧和庫函數
5.跳轉到main函數中執行
二 核心初始化
在單片機上電後首先會進行一系列核心的初始化，關于這部分工作我們隻需要了解即可，在核心初始化的過程中主要做了以下幾件事情：
1.核心複位和NVIC寄存器部厘清零；
2.核心設定堆棧：核心從向量表0位址讀出堆棧位址，并設定主堆棧指針（SP_main）；
3.設定PC和LR寄存器
a. LR設定未初始複位值0xFFFF FFFF
b. 單片機的内部硬體機制自動将PC指針定位到中斷向量表的複位中斷向量出，把複位中斷函數Reset_Handler的位址指派給PC指針，然後跳轉執行Reset_Handler。
三 複位中斷函數 Reset_Handler
在核心複位的最後一步，将PC指針指向了複位中斷向量，而複位中斷服務函數中的内容才是我們真正需要關心的内容。檢視IAR環境中的* .s 單片機彙編啟動檔案有以下一段内容：
Reset_Handler PROC
EXPORT Reset_Handler [WEAK]
IMPORT __main
IMPORT SystemInit
LDR R0, =SystemInit ;加載SystemInit的位址到寄存器R0中
BLX R0 ;跳轉R0中的位址執行（執行SystemInit函數）
LDR R0, =__main ;加載SystemInit的位址到寄存器R0中
BX R0 ;跳轉R0中的位址執行（執行__main函數）
ENDP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
上面的代碼就是Reset_Handler的中斷服務函數，可以看到在服務中斷函數中先使用 IMPORT聲明了兩個函數 __main，SystemInit，然後順序跳轉執行SystemInit和**__main**函數。下面我們再來了解一下這兩個函數具體幹了些什麼事情：
SystemInit 函數：
在system_stm32f4xx.c檔案中我們可以看到該函數的定義，該函數主要幹了以下兩件事情：
1.初始化時鐘：SYSCLK，HCLK，PCLK2 and PCLK1 prescalers
2.配置中斷向量表：中斷向量表的定位是在 Flash 還是 SRAM，是否需要偏移）
注意：可以通過system_stm32f4xx檔案中的宏定義修改系統時鐘頻率（通過設定鎖相環的相關系數），中斷向量表的位址（位于SRAM還是Flsah，是否偏移，偏移位址多少等參數）
__main()函數（在IAR中是 __iar_program_start ）:
該函數被封裝進了編譯器的庫中，是以不同的IDE該函數的名稱有所差別，但所實作的功能大緻類似：
1.完成全局變量/靜态變量/常量的初始化和重定位工作：
a. 跳轉進入__scatterload_rt2函數：通過設定四個寄存器來配置待copy内容（靜态變量、全局變量、常量）的的加載域和運作域，設定待copy内容的大小，為後續__scatterload_cpy()函數服務。
b. 跳轉進入__scatterload_cpy函數，完成靜态變量、全局變量、常量的從flash到SRAM的重定位。
c. 跳轉進入__scatterload_zeroinit函數，完成未初始化的全局變量的初始化。
2.初始化堆棧（這裡指程式棧）和庫函數：
跳轉進入__user_steup_stackheap函數：調用**__user_libspac__user_libspace**為C庫保持了靜态資料。這是一個96位元組，0初始化的資料塊，該塊由C庫建立。在C庫初始化期間可以用來當做臨時棧。再調用 __user_initial_stackheap 使用者的初始化堆棧函數，實作使用者的堆棧的配置，調用 _fp_init 和 __rt_fp_status_addr (C庫函數) 兩個函數調用實作浮點運算的支援。
3.程式的跳轉，進入main()函數：
跳轉進入使用者的main函數
注意：
未初始化和初始值為零的全局變量，靜态變量一般在RAM中, 初始值不為零的全局變量/靜态變量 一般在FLASH中。
因為Flash不能随機寫（隻能寫0，不能寫1），是以一般會在程式運作之前将初始值不為零的全局變量重定位到RAM中。
全局變量和常量的位址在編譯時都已經被配置設定好了（是以能夠在 .map 檔案中看到）, 而局部變量則是程式運作時在棧中建立的，棧空間大小可以在IDE中設定。
單片機啟動時，不需要用将代碼從ROM搬移到RAM ，而 ARM 則需要。單片機程式執行的過程分三個步驟：取執行->分析指令->執行指令。取指令的任務是：根據 PC的值從程式存儲器讀出指令，送到指令寄存器。然後分析執行執行。這樣單片機就從内部程式存儲器去代碼指令，從 RAM 存取相關資料。要知道RAM取數的速度是遠高于ROM的，但是單片機因為本身運作頻率不高，是以從ROM取指令慢并不影響。而ARM不同，CPU運作的頻率高，遠大于從 ROM讀寫的速度，是以一般有大型的作業系統時，都需要将代碼部分拷貝到RAM中再執行。
————————————————
版權聲明：本文為CSDN部落客「GWen9」的原創文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權協定，轉載請附上原文出處連結及本聲明。
原文連結：https://blog.csdn.net/aa386447225/article/details/109546384