首先，你要知道STM32啟動(dòng)文件中啟動(dòng)流程，你就需要掌握一點(diǎn)匯編基礎(chǔ)知識(shí)。

匯編語言屬于機(jī)器語言，或者說低級(jí)語言，C語言屬于高級(jí)語言，所以，匯編和C語言在語法上差異很大。

如果你學(xué)底層開發(fā)，匯編的一些基礎(chǔ)知識(shí)需要掌握。不需要精通，但需要看懂常見的匯編代碼。

STM32的啟動(dòng)文件與編譯器有關(guān)，不同編譯器，它的啟動(dòng)文件不同。

雖然啟動(dòng)文件(匯編)代碼各有不同，但它們原理類似，都屬于匯編程序。

我們拿基于MDK-ARM的啟動(dòng)文件來舉例，說一下要點(diǎn)內(nèi)容。

從上電復(fù)位到main函數(shù)的過程主要由以下步驟：

1.初始化堆棧指針SP=_initial_sp,初始化PC指針=Reset_Handler

2.初始化中斷向量表

3.配置系統(tǒng)時(shí)鐘

4.調(diào)用C庫函數(shù)_main初始化用戶堆棧，然后進(jìn)入main函數(shù)

STM32的啟動(dòng)流程大致可分為以下幾步：

1、設(shè)置堆棧

2、跳轉(zhuǎn)到Reset_Handler

3、Reset_Handler調(diào)用SystemInit完成時(shí)鐘、中斷向量偏移的初始化工作，然后跳轉(zhuǎn)到__main，__main函數(shù)會(huì)完成RW、ZI數(shù)據(jù)段的重定位工作，即將ROM中的RW數(shù)據(jù)拷貝到RAM中，將ZI段清零，然后跳轉(zhuǎn)到_rt_entry進(jìn)行Stack和Heap的初始化。

4、跳轉(zhuǎn)到真正的main函數(shù)。

ST官方給我們提供了啟動(dòng)文件，我們可以通過啟動(dòng)文件來詳細(xì)地分析STM32的啟動(dòng)流程。我們以STM32L431為例，分析其MDK平臺(tái)的啟動(dòng)文件：startup_stm32l431xx.s，首先來熟悉啟動(dòng)文件涉及的幾個(gè)匯編命令。

啟動(dòng)文件涉及的匯編命令

一、 設(shè)置Stack(棧)大小

開辟棧的大小為 0X00000400(1KB)，名字為 STACK， NOINIT 即不初始化，可讀可寫， 8(2^3)字節(jié)對齊。

棧的作用是用于局部變量，函數(shù)調(diào)用，函數(shù)形參等的開銷，棧的大小不能超過內(nèi)部SRAM 的大小。如果編寫的程序比較大，定義的局部變量很多，那么就需要修改棧的大小。如果某一天，你寫的程序出現(xiàn)了莫名奇怪的錯(cuò)誤，并進(jìn)入了HardFault 的時(shí)候，這時(shí)你就要考慮下是不是棧不夠大，溢出了。

EQU：宏定義的偽指令，相當(dāng)于等于，類似于 C 中的 define。

AREA：告訴匯編器匯編一個(gè)新的代碼段或者數(shù)據(jù)段。 STACK 表示段名，這個(gè)可以任意命名; NOINIT 表示不初始化; READWRITE 表示可讀可寫， ALIGN=3，表示按照 2^3對齊，即 8 字節(jié)對齊。

SPACE：用于分配一定大小的內(nèi)存空間，單位為字節(jié)。這里指定大小等于 Stack_Size。

標(biāo)號(hào)__initial_sp 緊挨著 SPACE 語句放置，表示棧的結(jié)束地址，即棧頂?shù)刂罚瑮Ｊ怯筛呦虻蜕L的。

二、設(shè)置Heap(堆)大小

開辟堆的大小為 0X00000200(512 字節(jié))，名字為 HEAP， NOINIT 即不初始化，可讀可寫， 8(2^3)字節(jié)對齊。 __heap_base 表示對的起始地址， __heap_limit 表示堆的結(jié)束地址。堆是由低向高生長的，跟棧的生長方向相反。

堆主要用來動(dòng)態(tài)內(nèi)存的分配，malloc()函數(shù)申請的內(nèi)存就在堆上面，但一般都是用開發(fā)者自己實(shí)現(xiàn)的malloc。

三、定義中斷向量表

對于 Cortex-M3 內(nèi)核，ARM 規(guī)定向量表的起始位置存放的是棧頂指針 MSP 的地址值，緊接著存放的是復(fù)位中斷入口函數(shù)的地址。當(dāng)剛上電的時(shí)候，硬件會(huì)根據(jù)向量表的地址找到向量表的具體位置(對于向量表的地址是可以通過 NVIC 中的一個(gè)重定位寄存器來設(shè)置的，復(fù)位時(shí)該寄存器的值為0)，然后會(huì)根據(jù)向量表中的這兩個(gè)數(shù)據(jù)，設(shè)置 SP、PC 的值，這時(shí) CPU 就會(huì)從復(fù)位中斷的入口函數(shù)開始取指令運(yùn)行程序。

“DCD __initial_sp”這行代碼是將__initial_sp的值放到其實(shí)位置，硬件會(huì)初步將SP設(shè)置為__initial_sp，這樣才能調(diào)用后續(xù)的C代碼，例如SystemInit。為什么說是初步設(shè)置呢，因?yàn)楹竺嬗脩艨梢灾匦略O(shè)置SP指針。

PRESERVE8： 指定當(dāng)前文件的堆棧按照 8 字節(jié)對齊。

THUMB：表示后面指令兼容 THUMB 指令。 THUBM 是 ARM 以前的指令集， 16bit，現(xiàn)在 Cortex-M 系列的都使用 THUMB-2 指令集， THUMB-2 是 32 位的，兼容 16 位和 32 位的指令，是 THUMB 的超集。

__Vectors 為向量表起始地址， __Vectors_End 為向量表結(jié)束地址，兩個(gè)相減即可算出向量表大小。

向量表從 FLASH 的 0 地址開始放置，以 4 個(gè)字節(jié)為一個(gè)單位，地址 0 存放的是棧頂?shù)刂罚?0X04 存放的是復(fù)位程序的地址，以此類推。從代碼上看，向量表中存放的都是中斷服務(wù)函數(shù)的函數(shù)名， C 語言中的函數(shù)名就是一個(gè)地址。

DCD：分配一個(gè)或者多個(gè)以字為單位的內(nèi)存，以四字節(jié)對齊，并要求初始化這些內(nèi)存。在向量表中， DCD 分配了一堆內(nèi)存，并且以 ESR 的入口地址初始化它們。

四、默認(rèn)中斷函數(shù)

PROC和 ENDP 相當(dāng)于一個(gè)括號(hào)，表示中間是一個(gè)過程的代碼。接下來就是非常重要的一個(gè)中斷：復(fù)位中斷Reset_Handler，它是MCU上電后的第一個(gè)函數(shù)，它先調(diào)用SystemInit完成時(shí)鐘、中斷向量偏移的初始化工作，然后跳轉(zhuǎn)到__main，__main函數(shù)會(huì)完成RW、ZI數(shù)據(jù)段的重定位工作，即將ROM中的RW數(shù)據(jù)拷貝到RAM中，同時(shí)將ZI段清零。

啟動(dòng)文件幫我們默認(rèn)完成了中斷函數(shù)的編寫，例如NMI_Handler、HardFault_Handler等，函數(shù)的功能相當(dāng)于while(1)死循環(huán)，這些函數(shù)都是用WEAK弱定義的，如果需要，我們可以重寫這些中斷函數(shù)。

五、設(shè)置堆棧的初始化方式

前面設(shè)置的是堆棧的大小，這里還需要對堆棧做一些初始化工作，主要是將這些區(qū)域進(jìn)行清零。

ALIGN：對指令或者數(shù)據(jù)存放的地址進(jìn)行對齊，后面會(huì)跟一個(gè)立即數(shù)。缺省表示 4 字節(jié)對齊。

IF,ELSE,ENDIF：匯編的條件分支語句，跟 C 語言的 if ,else 類似

END：文件結(jié)束

程序有兩條分支可選，首先判斷是否定義了__MICROLIB ，如果定義了這個(gè)宏則有C庫完成堆棧的初始化，：賦予標(biāo)號(hào)__initial_sp(棧頂?shù)刂?、 __heap_base(堆起始地址)、 __heap_limit(堆結(jié)束地址)全局屬性，可供外部文件調(diào)用，例如C文件只要externa int __initial_sp，就可以使用這個(gè)變量了。有關(guān)這個(gè)宏我們在 KEIL 里面配置，如下圖所示。然后堆棧的初始化就由 C 庫函數(shù)_main 來完成。

KEIL軟件設(shè)置MicroLIB

如果沒有定義 __MICROLIB ， 則采用雙段存儲(chǔ)器模式，即堆區(qū)和棧區(qū)是分開的(如果不采用雙段模式，因?yàn)槎押蜅Ｔ鲩L的方向是相反的，如果撞上了，程序會(huì)崩潰)，且聲明標(biāo)號(hào)__user_initial_stackheap 具有全局屬性，讓用戶自己來初始化堆棧。