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前奏
激情 堆栈以及堆的初始化 ; Amount of memory (in bytes) allocated for Stack ; Tailor this value to your application needs ; ; ; Stack_Size EQU 0x00000400 ;定义常量Stack_Size---栈,大小为 0x00000400 ,1K --EQU类似宏 #define AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;声明名称为STACK的段,内存初始化为0,可读写,指定后边的指令8字节对齐 Stack_Mem SPACE Stack_Size ;开辟一段大小为Stack_Size的内存空间作为栈;Stack_Mem:内存块起始地址标号;类似unsigned char Stack_Mem[Stack_Size]; __initial_sp ;标号__initial_sp,表示栈空间顶地址。 ; ; ; Heap_Size EQU 0x00000200 ; AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ; __heap_base ;标号__heap_base,表示堆空间起始地址。 Heap_Mem SPACE Heap_Size ;开辟一段大小为Heap_Size的内存空间作为堆 __heap_limit ;标号__heap_limit,表示堆空间结束地址。 以上堆和栈的具体地址可以在工程编译后产生的*.map文件中看到。 定义中断向量表 PRESERVE8 ;告诉编译器以8字节对齐。 THUMB ;告诉编译器使用THUMB指令集。 ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset AREA RESET, DATA, READONLY ;定义RESET数据段,只读属性 EXPORT __Vectors ;声明全局标号__Vectors,这样外程序也可调用此标号 EXPORT __Vectors_End ; EXPORT __Vectors_Size ; /*建立中断向量表,__Vectors为内存块起始地址标号*/ __Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack 栈顶指针,被放在向量表的开始,FLASH的0地址,复位后首先装载栈顶指针 DCD Reset_Handler ; Reset Handler;复位异常,装载完栈顶后,第一个执行的,并且不返回。 DCD NMI_Handler ; NMI Handler DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD SVC_Handler ; SVCall Handler;系统调用异常,主要是为了调用操作系统内核服务 DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler DCD 0 ; Reserved DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler;见本文的"落幕"--"其他"部分,可能有详解 DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler ; External Interrupts ;以下为外部中断向量表 DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper DCD RTC_IRQHandler ; RTC DCD FLASH_IRQHandler ; Flash DCD RCC_IRQHandler ; RCC DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0 DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1 DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2 DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3 DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line 4 DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ; DMA1 Channel 1 DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ; DMA1 Channel 2 DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ; DMA1 Channel 3 DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ; DMA1 Channel 4 DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ; DMA1 Channel 5 DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ; DMA1 Channel 6 DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ; DMA1 Channel 7 DCD ADC1_2_IRQHandler ; ADC1 & ADC2 DCD USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler ; USB High Priority or CAN1 TX DCD USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low Priority or CAN1 RX0 DCD CAN1_RX1_IRQHandler ; CAN1 RX1 DCD CAN1_SCE_IRQHandler ; CAN1 SCE DCD EXTI9_5_IRQHandler ; EXTI Line 9..5 DCD TIM1_BRK_IRQHandler ; TIM1 Break DCD TIM1_UP_IRQHandler ; TIM1 Update DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ; TIM1 Trigger and Commutation DCD TIM1_CC_IRQHandler ; TIM1 Capture Compare DCD TIM2_IRQHandler ; TIM2 DCD TIM3_IRQHandler ; TIM3 DCD TIM4_IRQHandler ; TIM4 DCD I2C1_EV_IRQHandler ; I2C1 Event DCD I2C1_ER_IRQHandler ; I2C1 Error DCD I2C2_EV_IRQHandler ; I2C2 Event DCD I2C2_ER_IRQHandler ; I2C2 Error DCD SPI1_IRQHandler ; SPI1 DCD SPI2_IRQHandler ; SPI2 DCD USART1_IRQHandler ; USART1 DCD USART2_IRQHandler ; USART2 DCD USART3_IRQHandler ; USART3 DCD EXTI15_10_IRQHandler ; EXTI Line 15..10 DCD RTCAlarm_IRQHandler ; RTC Alarm through EXTI Line DCD USBWakeUp_IRQHandler ; USB Wakeup from suspend DCD TIM8_BRK_IRQHandler ; TIM8 Break DCD TIM8_UP_IRQHandler ; TIM8 Update DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ; TIM8 Trigger and Commutation DCD TIM8_CC_IRQHandler ; TIM8 Capture Compare DCD ADC3_IRQHandler ; ADC3 DCD FSMC_IRQHandler ; FSMC DCD SDIO_IRQHandler ; SDIO DCD TIM5_IRQHandler ; TIM5 DCD SPI3_IRQHandler ; SPI3 DCD UART4_IRQHandler ; UART4 DCD UART5_IRQHandler ; UART5 DCD TIM6_IRQHandler ; TIM6 DCD TIM7_IRQHandler ; TIM7 DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ; DMA2 Channel1 DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ; DMA2 Channel2 DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ; DMA2 Channel3 DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5 __Vectors_End ;向量表结束标号 __Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors ;定义__Vectors_Size变量,初始值为即向量表大小:末地址-起始地址 AREA |.text|, CODE, READONLY ;定义代码段名称为.text,只读属性 调用Reset Handler ; Reset handler Reset_Handler PROC ;复位中断服务程序,PROC…ENDP结构表示程序的开始和结束。 EXPORT Reset_Handler [WEAK] ;如果外部源文件有Reset_Handler定义,优先执行其他文件的定义 IMPORT __main ;引导程序进入__main(此__main是C_Library中的函数,非main()) IMPORT SystemInit ;通知编译器当前文件要引用标号SystemInit,但SystemInit是在其他源文件中定义的 LDR R0, =SystemInit ;//获取C文件中的SystemInit函数地址 BLX R0 ;跳转至SystemInit地址位置 LDR R0, =__main BX R0 ENDP 注释:引导程序进入__main(此__main是C_Library中的函数,非main()) 为中断向量表成员赋值及中断服务程序定义(空函数) ; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified) Dummy异常处理程序(可跳出无限循环) NMI_Handler PROC EXPORT NMI_Handler [WEAK] B . ;//停止 ENDP HardFault_Handler PROC EXPORT HardFault_Handler [WEAK] B . ENDP MemManage_Handler PROC EXPORT MemManage_Handler [WEAK] B . ENDP BusFault_Handler PROC EXPORT BusFault_Handler [WEAK] B . ENDP UsageFault_Handler PROC EXPORT UsageFault_Handler [WEAK] B . ENDP SVC_Handler PROC EXPORT SVC_Handler [WEAK] B . ENDP DebugMon_Handler PROC EXPORT DebugMon_Handler [WEAK] B . ENDP PendSV_Handler PROC EXPORT PendSV_Handler [WEAK] B . ENDP SysTick_Handler PROC EXPORT SysTick_Handler [WEAK] B . ENDP Default_Handler PROC ;声明异常向量表标号,方便外部实现异常的具体功能, EXPORT WWDG_IRQHandler [WEAK] EXPORT PVD_IRQHandler [WEAK] EXPORT TAMPER_IRQHandler [WEAK] EXPORT RTC_IRQHandler [WEAK] EXPORT FLASH_IRQHandler [WEAK] EXPORT RCC_IRQHandler [WEAK] EXPORT EXTI0_IRQHandler [WEAK] EXPORT EXTI1_IRQHandler [WEAK] EXPORT EXTI2_IRQHandler [WEAK] EXPORT EXTI3_IRQHandler [WEAK] EXPORT EXTI4_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA1_Channel1_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA1_Channel2_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA1_Channel3_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA1_Channel4_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA1_Channel5_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA1_Channel6_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA1_Channel7_IRQHandler [WEAK] EXPORT ADC1_2_IRQHandler [WEAK] EXPORT USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler [WEAK] EXPORT USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler [WEAK] EXPORT CAN1_RX1_IRQHandler [WEAK] EXPORT CAN1_SCE_IRQHandler [WEAK] EXPORT EXTI9_5_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM1_BRK_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM1_UP_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM1_TRG_COM_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM1_CC_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM2_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM3_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM4_IRQHandler [WEAK] EXPORT I2C1_EV_IRQHandler [WEAK] EXPORT I2C1_ER_IRQHandler [WEAK] EXPORT I2C2_EV_IRQHandler [WEAK] EXPORT I2C2_ER_IRQHandler [WEAK] EXPORT SPI1_IRQHandler [WEAK] EXPORT SPI2_IRQHandler [WEAK] EXPORT USART1_IRQHandler [WEAK] EXPORT USART2_IRQHandler [WEAK] EXPORT USART3_IRQHandler [WEAK] EXPORT EXTI15_10_IRQHandler [WEAK] EXPORT RTCAlarm_IRQHandler [WEAK] EXPORT USBWakeUp_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM8_BRK_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM8_UP_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM8_TRG_COM_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM8_CC_IRQHandler [WEAK] EXPORT ADC3_IRQHandler [WEAK] EXPORT FSMC_IRQHandler [WEAK] EXPORT SDIO_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM5_IRQHandler [WEAK] EXPORT SPI3_IRQHandler [WEAK] EXPORT UART4_IRQHandler [WEAK] EXPORT UART5_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM6_IRQHandler [WEAK] EXPORT TIM7_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA2_Channel1_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA2_Channel2_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA2_Channel3_IRQHandler [WEAK] EXPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler [WEAK] ;如下仅是定义空函数 WWDG_IRQHandler PVD_IRQHandler TAMPER_IRQHandler RTC_IRQHandler FLASH_IRQHandler RCC_IRQHandler EXTI0_IRQHandler EXTI1_IRQHandler EXTI2_IRQHandler EXTI3_IRQHandler EXTI4_IRQHandler DMA1_Channel1_IRQHandler DMA1_Channel2_IRQHandler DMA1_Channel3_IRQHandler DMA1_Channel4_IRQHandler DMA1_Channel5_IRQHandler DMA1_Channel6_IRQHandler DMA1_Channel7_IRQHandler ADC1_2_IRQHandler USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler CAN1_RX1_IRQHandler CAN1_SCE_IRQHandler EXTI9_5_IRQHandler TIM1_BRK_IRQHandler TIM1_UP_IRQHandler TIM1_TRG_COM_IRQHandler TIM1_CC_IRQHandler TIM2_IRQHandler TIM3_IRQHandler TIM4_IRQHandler I2C1_EV_IRQHandler I2C1_ER_IRQHandler I2C2_EV_IRQHandler I2C2_ER_IRQHandler SPI1_IRQHandler SPI2_IRQHandler USART1_IRQHandler USART2_IRQHandler USART3_IRQHandler EXTI15_10_IRQHandler RTCAlarm_IRQHandler USBWakeUp_IRQHandler TIM8_BRK_IRQHandler TIM8_UP_IRQHandler TIM8_TRG_COM_IRQHandler TIM8_CC_IRQHandler ADC3_IRQHandler FSMC_IRQHandler SDIO_IRQHandler TIM5_IRQHandler SPI3_IRQHandler UART4_IRQHandler UART5_IRQHandler TIM6_IRQHandler TIM7_IRQHandler DMA2_Channel1_IRQHandler DMA2_Channel2_IRQHandler DMA2_Channel3_IRQHandler DMA2_Channel4_5_IRQHandler B . ENDP ALIGN ;添加补丁字节满足一定的对齐方式 堆栈以及堆的初始化行为 ;******************************************************************************* ; User Stack and Heap initialization--用户堆栈初始化 ;******************************************************************************* IF :DEF:__MICROLIB ;检查是否定义了__MICROLIB EXPORT __initial_sp EXPORT __heap_base EXPORT __heap_limit ELSE IMPORT __use_two_region_memory ;使用双段模式--两区堆栈空间,堆和栈有各自的空间地址 EXPORT __user_initial_stackheap __user_initial_stackheap ;重新定义堆栈--此处是初始化两区的堆栈空间,堆是由低到高的增长, ;栈是由高到低增长的,两个是互相独立的数据段,不能交叉使用。 LDR R0, = Heap_Mem LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size) LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) LDR R3, = Stack_Mem BX LR ALIGN ENDIF END ;END命令,指示汇编器结束 6. ARM m3 C是怎么调用startup_stm32f10x_hd.s文件的? startup_stm32f10x_hd.s大部分内容不是被C调用的,而是在C程序之前运行的。m3上电之后会先从0地址处读取MSP,然后从0x4地址处读取复位向量,接着跳转到复位异常服务程序Reset_Handler(这些是m3内核自动做的,不需要编程)。如果你用MDK的话,在工程设置Debug下的run to main()上的勾去掉,然后进入调试,你会发现你运行的第一句就是Reset_Handler的第一句。 Reset_Handler就是在startup_stm32f10x_hd.s中定义的,它一般会对系统初始化,然后进入main函数。 向量表也是在startup.s中定义的,至于为什么程序编译之后向量表一定在0地址处,是因为向量表的前面会有类似AREA RESET, CODE, READONLY的声明。在MDK生成的分散加载文件中,RESET被设置在flash的0地址处,这样就规定了向量表的地址。 落幕 指令 AREA伪指令:AREA 伪指令用于定义一个代码段或数据段名称。ARM 汇编程序设计采用分段式设计,一个ARM 源程序至少需要一个代码段,大的程序可以包含多少个代码段及数据段。伪指令格式:AREA sectionname{,attr}{,attr}… 常用属性: CODE属性:用于定义代码段,默认为READONLY; DATA属性:用于定义数据段,默认为READWRITE; READONLY属性:指定本段为制度,代码段默认为READONLY; READWRITE属性:指定本段为可读可写,数据段的默认属性为READWRITE; ALIGN属性:指定对齐方式。ALIGN n 指令的对齐值有两种方案 即n 或2^n,这里采用第二种方案即指定后面的指令8字节对齐; NOINIT属性:指定本数据段仅仅保留内存单元,没有将各始值写入内存单元,也就是说将内存单元值初始化为0。 e.g:AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;定义STACK段,内存初始化为0,可读写,指定后边的指令8字节对齐。 SPACE:SPACE 用于分配一块内存单元,并用0 初始化。可理解为unsigned char DataBuf[100]; 伪指令格式: {label} SPACE expr 其中:label 内存块起始地址标号。 expr 所要分配的内存字节数。 伪指令应用举例如下: AREA DataRA,DATA,READWROTE ;声明一数据段,名为DataRAM DataBuf SPACE 1000 ;分配1000 字节空间 e.g:Stack_Mem SPACE Stack_Size;开辟一段大小为Stack_Size的内存空间作为栈;Stack_Mem:内存块起始地址标号;类似unsigned char DataBuf[100]; IMPORT 和EXTERN:IMPORT 伪指令指示编译器当前的符号不是在本源文件中定义的,而是在其他源文件中定义的,在本源文件中可能引用该符号。EXTERN同理。 通知编译器此标号在别的文件定义,但在此文件中要使用.一个比较常用的用法是在汇编语言调用C函数时……. 指令格式: IMPORT symbol{[WEAK]} EXTERN symbol{[WEAK]} 其中:symbol 为要声明的符号名称。 [WEAK] 指定该选项后,如果symbol 在所有的源程序中都没有被定义,编译器也不会生任何错误信息,同时编译器也不会到当前没有被INCLUDE 进来的库中去查找该标号。如果你EXPORT的函数带有WEAK标志的话,并且别的源代码没有定义同名函数,那么连接时就是该函数;否则,就是另外的一个同名函数。这个机制,和类的继承有点相像,都是一个函数将另一个函数给掩盖了;所不同的是,WEAK里的这个掩盖,是彻彻底底让另外一个函数消失。 e.g:EXPORT Reset_Handler [WEAK] ;如果外部定义了Reset_Handler,优先执行外部定义,否则本文件的函数定义. IMPORT __main DCD:DCD 用于分配一段字内存单元,并用伪指令中的expr 初始化。DCD 伪指令分配的内存需要字对齐,一般可用来定义数据表格或其它常数。 伪指令格式: {label} DCD expr{,expr}{,expr}… 其中:label 内存块起始地址标号。 expr 常数表达式或程序中的标号。内存分配字节数由expr 个数决定。 LDR:取变量的地址,放到通用寄存器(如R1)中–参见:arm汇编—ldr加载指令,ldr伪指令 —-那篇文章的解释有点懵,COUNT EQU 0x40003100 ;COUNT 的地址是0x40003100 ?????? e.g:IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit ;获取C文件中的SystemInit函数地址 BLX:带返回和状态切换的跳转指令。 BX : 带状态切换的跳转指令。 B : 跳转到指定地址位置。 其他 Top of Stack:栈顶指针,被放在向量表的开始,FLASH的0地址,复位后首先装载栈顶指针。 Reset Handler: 复位异常,装载完栈顶后,第一个执行的,并且不返回。 Usage Fault Handler:用法错误中断,一般是预取值,或者位置指令,数据处理等错误。 SVCall Handler:系统调用异常,主要是为了调用操作系统内核服务。 PendSV Handler:挂起异常,此处可以看见用作了uCOS-II的上下文切换异常,这是被推荐使用的,因为Cortex-M3会在异常发生时自动保存R0-R3,R12,R13(堆栈指针SP),R14(链接地址,也叫返回地址LR,在异常返回时使用),R15(程序计数器PC,为当前应用程序+4)和中断完成时自动恢复,我们只需保存R4-R11,大大减少了中断响应和上下文切换的时间。说明:此处涉及到一个中断保存寄存器问题,因为在所有的运行模式下,未分组寄存器都指向同一个物理寄存器,他们未被系统用作特殊的用途,因此,在中断或异常处理进行模式转换时,由于不同模式(此处为”线程”和”特权”)均使用相同的物理寄存器,可能会造成寄存器中数据的破坏。这也是常说的”关键代码段”和”l临界区”保护的原因。 SysTick Handler: 嘀嗒定时器,为操作系统内核时钟。 |
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