从裸机到嵌入式Linux——STM32芯片是怎么启动的

  • 如何定义“启动”
  • 启动阶段分析
  • 1.寄存器清零
  • 2.Boot0/Boot1 启动方式选择
  • 3. 加载SP寄存器值
  • 4. 加载PC寄存器值
  • 5. 跳转到reset_Handler
  • 5.1 跳转到system_init
  • 5.2 跳转到__main
  • 5.2.1 初始化向量表
  • 5.2.2 C库代码和分散加载
  • 5.2.3 C语言环境初始化
  • 6.跳转到main


如何定义“启动”

本节内容依然是为从裸机到嵌入式Linux做前期知识储备。主要是探究STM32芯片的启动过程，就像我们写一个C程序总是从main函数开始到return 0结束一样，我们首先明确本节所谓“芯片启动“的开始节点和终止节点：
开始节点：按下电源/复位键。
终止节点：程序跳转到main函数。
从main函数之后就是我们熟悉的内容了，因此我们将程序跳转到main函数这条指令作为芯片启动的终点。

启动阶段分析

接下来我们看一下芯片的启动共有哪些阶段，我用一张图进行表示。

1.寄存器清零

上电之后，CPU内核中所有的寄存器全部被初始化成0。

2.Boot0/Boot1 启动方式选择

时钟的第4个周期进行Boot启动方式的确认，将Boot的结果保存到一个寄存器中，这个寄存器中的值能够影响最终的地址有映射，也正是这个寄存器的值，让STM32的程序能够从0x08000000启动。

3. 加载SP寄存器值

从0x0000_0000 处加载 SP 寄存器的值，SP这个寄存器里面一直存放栈顶指针吗？那这个效率有点低哦，如果不是，又该是什么样的处理方式呢？

4. 加载PC寄存器值

从 0x0000_0004 处加载PC指针寄存器的值。

4 之后，5 之前都是硬件强行拉的？ARM启动过程分析？

5. 跳转到reset_Handler

0x0000_0004 中的内容是待跳转的地址，这个地址指向Reset_Handler

5.1 跳转到system_init

Reset_Handle 中第一个函数就是System_init，用于初始化时钟。

5.2 跳转到__main

5.2.1 初始化向量表
5.2.2 C库代码和分散加载
5.2.3 C语言环境初始化

6.跳转到main

这里要注意两个特殊寄存器 SP(栈指针寄存器) 和 PC(程序技术器)，因此上电和复位之后，这两个寄存器中的值为0x0000_0000 (这是ARMCPU内核决定的，ST无权更改)。因此为了能让程序正常的跑起来，必须从0x0000_0000开始放指令。
0x0000_0000 放的是SP的内容，然后是0x0000_0004 放PC指针。