Cortex-M3启动深度解析

Posted 2020-10-05 物联网、大数据

Cortex-Mx启动，备忘，以免将来忘记。
中断向量表不用说，从重置中断开始吧

 

LDR     R0, =SystemInit
BLX     R0
LDR     R0, =__main
BX      R0

 

这里一共就执行了两个函数，SystemInit和__main。

我们一般在SystemInit里面配置系统时钟，这里跳过。

__main是我们今天的重点。

 

                 __main:
0x080000C0 4804      LDR      r0,[pc,#16]  ; @0x080000D4
0x080000C2 4685      MOV      sp,r0        #设置栈顶
                 _main_scatterload:
0x080000C4 F000F956  BL.W     __scatterload (0x08000374)        #分散加载（拷贝初始值、清零变量）
                 __main_after_scatterload:
0x080000C8 F000F8D4  BL.W     __cpp_initialize__aeabi_ (0x08000274)        #C++初始化（全局对象构造函数执行）
                 _main_cpp_init:
0x080000CC 4800      LDR      r0,[pc,#0]  ; @0x080000D0
0x080000CE 4700      BX       r0        #进入C++的main函数

 

 

 

分散加载这里将会初始化我们的全局静态变量

 

.text:00000000 __scatterload_rt2
.text:00000000                 LDR     R4, =Region$Table$Base
.text:00000002                 MOVS    R5, #1
.text:00000004                 LDR     R6, =Region$Table$Limit
.text:00000006                 B       loc_14
.text:00000008 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:00000008
.text:00000008 loc_8                                   ; CODE XREF: __scatterload_rt2+16j
.text:00000008                 LDR     R3, [R4,#0xC]
.text:0000000A                 LDMIA   R4!, {R0-R2}
.text:0000000C                 ORRS    R3, R5
.text:0000000E                 SUBS    R4, #0xC
.text:00000010                 BLX     R3
.text:00000012                 ADDS    R4, #0x10
.text:00000014
.text:00000014 loc_14                                  ; CODE XREF: __scatterload_rt2+6j
.text:00000014                 CMP     R4, R6
.text:00000016                 BCC     loc_8
.text:00000018                 BL      __main_after_scatterload

 

可能汇编看起来不是很直观，我们配合看F5得到的反编译C代码

void _scatterload_rt2()
{
  _DWORD *i; // [email protected]

  for ( i = &Region__Table__Base; (_UNKNOWN *)i < &Region__Table__Limit; i += 4 )
    ((void (__fastcall *)(_DWORD, _DWORD, _DWORD))(i[3] | 1))(*i, i[1], i[2]);
  _main_after_scatterload();
  JUMPOUT(&Region__Table__Base);
}

从上面看出，有一张区域表，每4个int作为一段，每一段前三个为参数，第四个为函数指针。

经过调试得知：
第一个函数是__scatterload_copy，从某个Flash地址把数据拷贝给RAM里面的变量，也就是带有初始值的全局变量；
第二个函数是__scatterload_zeroinit，顾名思义，就是全局变量清零，只要没有初始值的全局变量，都清零，堆空间和栈空间一块清。
而在汇编文件里面我们有AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3。显然其中的NOINIT并没有生效

 

ER_IROM1:0800D704 Region$Table$Base DCD 0x800D72C       ;        #要拷贝的初始值来源，紧跟在固件源代码后面
 DATA XREF: ER_IROM1:__scatterload_rt2o
ER_IROM1:0800D704                                         ; ER_IROM1:off_8000390o
ER_IROM1:0800D708                 DCD 0x20000000    #要复制初始值的起始地址
ER_IROM1:0800D70C                 DCD 0xCC        #带有初始值的区域大小
ER_IROM1:0800D710                 DCD __scatterload_copy
ER_IROM1:0800D714                 DCD 0x800D7F8
ER_IROM1:0800D718                 DCD 0x200000CC    #要清零的变量起始地址
ER_IROM1:0800D71C                 DCD 0x132C    #要清零的变量大小
ER_IROM1:0800D720                 DCD __scatterload_zeroinit
ER_IROM1:0800D724                 EXPORT SHT$INIT_ARRAY$Base

 

 

 

因此，针对__scatterload_zeroinit而言，为了加快启动速度，建议堆空间设得尽量小，然后在SmartOS系统初始化的时候再重新设置堆空间