STM32F407HAL库-1.启动文件解析_下列哪个文件是stm32f407复位后最先执行的文件?

1、启动文件简介

启动文件由汇编语言编写，是系统上电复位后第一个执行的第一段程序。主要做了以下工作：

1. 初始化堆栈指针 SP = _initial_sp
2. 初始化PC指针 = Reset_Handler
3. 初始化中断向量表
4. 配置系统时钟
5. 调用C库函数_main初始化用户堆栈，从而最终调用main函数。

2、查找ARM汇编指令

在启动文件中，会涉及到ARM的汇编指令和Cortex内核的指令。有关Cortex内核的指令可以参考《Cortex M3与M4权威指南》第四章：指令集。剩下的ARM的汇编指令可以在MDK->Help->μVision Help中搜索到，以EQU为例，检索如下：

检索出来的结果会有很多，我们只需看Assembler User Guide这部分即可。下面列出了启动文件中使用到的ARM汇编指令，该列表的指令全部从ARM Development Tools这个帮助文档里面检索而来。其中编译器相关的指令WEAK和ALIGN为了方便也放在同一个表格了。

3、启动文件详解

Stack-栈

栈的作用是用于局部变量，函数调用，函数形参等的开销，栈的大小不能超过内部SRAM的大小。

46行：将数字常量0x00000400（1KB）定义为Stack_Size。

48行：汇编一个名为STACK的代码段，NOINIT表示不初始化，READWRITE表示可读可写，ALIGN=3，表示按照2^3对齐，即8字节对齐。

49行：分配一定大小的内存空间，单位为字节，这里指定大小等于Stack_Size。

50行：标号__initial_sp紧挨着SPACE语句放置，表示栈的结束地址，即栈顶地址，栈是由高向低生长的。

堆主要用来动态内存的分配，像malloc函数申请的内存就在堆上面。

57行：将数字常量0x00000200（512字节），定义为Heap_Size。

59行：汇编一个名为HEAP的代码段，NOINIT表示不初始化，READWRITE表示可读可写，ALIGN=3，表示按照2^3对齐，即8字节对齐。

60行：__heap_base表示堆的起始地址。

61行：分配一定大小的内存空间，单位为字节，这里指定大小等于Heap_Size。

62行：__heap_limit表示堆的结束地址。

64行：指定当前文件的堆栈按照8字节对齐。

65行：表示后面指令兼容THUMB指令。THUBM是ARM以前的指令集，16bit，现在Cortex-M系列的都使用THUMB指令集，THUMB-2是32位的，兼容16位和32位的指令。

69行：定义一个数据段，名字为RESET，仅包含数据，而不是指令，可读。

70、71、72行：声明__Vectors、__Vectors_End 和__Vectors_Size这三个标号具有全局属性，可供外部的文件调用。__Vectors为向量表起始地址，__Vectors_End为向量表结束地址，两个想减即可算出向量表大小__Vectors_Size。

74-178行（请参考startup_stm32f407xx.s文件）：这里是STM32F407向量表，当内核响应了一个发生异常后，对应的异常服务例程（ESR）就会执行，为了决定ESR的入口地址，内核使用了“向量表查表机制”。向量表其实是一个WORD（32位整数）数组，每个下标对应一种异常，该下标元素的值则是该ESR的入口地址。向量表从FLASH的0地址开始放置，以4个字节为一个单位，地址0存放的是栈顶地址，0x04存放的是复位程序的地址，以此类推。从代码上看，向量表中存放的都是中断服务函数的函数名，因为C语言中的函数名就是一个地址。（0号类型并不是什么入口地址，而是给出了复位后MSP的初值）。

180行：定义一个名称为.text的代码段，可读。

183-192行：定义一个复位子程序，复位子程序是系统上电后第一个执行的程序，调用SystemInit函数初始化系统时钟，然后调用C库函数__main，最终调用main函数去实现C语言代码。SystemInit()是一个标准的库函数，在system_stm32f4xx.c这个库文件中定义，主要作用是配置系统时钟。__main是一个标准的C库函数，主要作用是初始化用户堆栈，最终调用main函数，这就是为什么我们写的程序都有一个main函数的原因。

LDR、BLX、BX是CM4内核的指令，具体作用如下：

196-408行（请参考startup_stm32f407xx.s文件）：这部分是中断服务程序，在启动文件里面已经帮我们写好所有中断的中断服务函数，跟我们平时写的中断服务函数不一样的就是这些函数都是空的，真正的中断服务程序需要我们在外部的C文件里面重新实现，这里只是提前占了一个位置而已。

如果我们在使用某个外设的时候，开启了某个中断，但是又忘记编写配套的中断服务程序或者函数名写错，那当中断来临的时候，程序就会跳转到启动文件预先写好的空的中断服务程序中，并且在这个空函数中无线循环，即程序就死在这里。

413-422行：首先判断是否定义了__MICROLIB，如果定义了这个宏则赋予标号__initial_sp（栈顶地址）、__heap_base（堆起始地址）、__heap_limit（堆结束地址）全局属性，可供外部文件调用。__MICROLIB这个宏我们在KEIL里面配置，如下图。配置后堆栈的初始化就由C库函数__main来完成。

如果没有定义__MICROLIB，则插入标号__use_two_region_memory。__use_two_region_memory用于指定存储器模式为双段模式，即一部分储存区用于栈空间，其他的存储区用于堆空间。然后声明标号__user_initial_stackheap具有全局属性，可供外部文件调用，标号中分别实现了向R0、R1、R2、R3寄存器中加载栈和堆的大小值。

参考文章链接：https://www.cnblogs.com/firege/p/5748722.html