声明：以下内容乃本人自我理解及部分学习资料综合而得，可能存在错误！敬请谅解，欢迎订正！

BY Kismet

1.序言

      首先，看了我写的这些东西，很可能对于各位嵌入式方面的项目开发，并没有太大的实质性作用。

但，我还是想要写出来，给新手大大们（包括自己这个菜鸟），看一看。

      因为，我个人觉得，这些东西对于理解嵌入式开发，有着至关重要的作用。虽然，这些东西，可能对于你的项目开发，例如我要做一个CAN通信、USB通信等等，用处不是很大。但是，在我看来，项目开发实施，主要就是在讲 how to do，我想要告诉新手大大（包括自己这个菜鸟）why to do。

      希望各位记住一点：软件不是魔法，程序开发是脱离不了物理介质的。任何程序运行，必然有对应的物理过程。如果你一直觉得，程序很神奇，很魔幻，那你完了。

      就如同，上一章我简单提到的各种变量的存储占用，其实就是想要说一个事实：程序脱离不了物理介质！

好了，又到了喜闻乐见的举例子时间：

利用for循环清零一个a[1024][1024]二维数组

结果：程序A消耗的时间比B消耗的时间短很多！！

分析：数组申请的空间，是沿着物理地址走的，CPU访问的时候，有远有近，程序A是按照顺序访问的，反观程序B，它每次跳着访问，存在走的路程有重复，所以消耗的时间自然就长！！（如果理解不了，你就画一个二维数组，按着程序清零的方式，试一下，我相信你们能理解的，嘿嘿）

2.STM32的startup

       现在基本上大部分的嵌入式开发，都使用的C语言编程，所以启动过程以C语言为例。

       而C语言有一个典型的特征，就是有且只有一个main函数！

       那么，你有没有想过单片机上电后，如何寻找main函数入口呢？

       不同开发者的程序，结构不同，变量函数等都不同，而C语言开发，变量/函数等地址是由编译器自行分配的，所以从硬件上来说main函数入口的地址不是一成不变的。这就导致，微控制器不能从硬件上直接锁定main的入口。

        所以，就需要一个“启动文件”起到中转衔接的作用，负责“复位”到“main函数”这之间的工作。(当然，这个文件并不止起这点作用。)

        这一步，ST已经替我们做了。(无论是MDK还是IAR等编译器，都必定有一个写好的启动文件，一般是汇编的形式。另外，如果你把编译器调试中runto main这个选项去掉，那么单步运行就能看到那个运行过程。)

       用官方一点的语言表述，启动代码(startupcode)的作用就是，在应用进入main函数(callthe main function)之前，初始化整个系统，包括硬件和软件。

       当然，在这儿我不会讲IDE工具中的启动文件的具体内容，这些东西，网上已经有很多讲解了，随便找一个读读，基本上都能理解的。

3.嵌入式应用

      作为嵌入式应用开发人员，自然关注的是嵌入式应用(EmbededApplication)本身的开发，一个嵌入式应用从生到灭，可以简单地分为三个大阶段。(当然，大部分的嵌入式应用都是无限循环，也就不存在灭)

     本次，主要谈的就是这个初始化阶段(Initializationphase)。

     另外，为啥要用英文？因为可以加强英语学习啊，嘿嘿。

Ⅰ. 初始化阶段   Initializationphase

     初始化阶段就是系统复位到进入main函数之前，初始化阶段又可以简单地分为一下三部分：

      Ø硬件初始化：典型的就是系统启动文件中(XXXstartup.s)那样，当然也可以额外加入一些其他的。初始化一些硬件，例如CPU设置、复位一些硬件等。这部分就是为了软件C语言部分的初始化做准备。   

  Ø软件C/C++的初始化：进入main函数之前，正确初始化每一个全局或者静态链接的C/C++变量。

  Ø应用的初始化：这部分自然就主要是开发者操作了，例如初始化RTOS、中断、外设等。

      对于一个典型的ROM/Flash-based的系统，常量和函数总是放置在ROM中。RAM中所有的symbols在进入main函数之前，都将被初始化！然后，链接器(Linker)会把RAM划分好区域，供给变量、堆、栈使用。\

以典型的IAR集成开发工具为例，初始化过程主要就分为以下四步：

①.应用开始，系统级启动代码(xxxstartup.s)执行硬件初始化，堆栈指针指向堆栈底部(预先设置的)。【这儿重点注意】

②.ZI-data被初始化为0

③.从ROM中将RW-data拷贝到RAM对应区域

④.main函数启动

如下图所示

fig1.基于IAR的ROM+RAM初始化流程

注意:

       (1)①中，堆栈指针指向堆栈底部，这个只适用于IAR(前文提到过，IAR与GCC不同，它先分配stack和heap。MDK具体怎么的，我不清楚！)

       (2)ZI-data，在前文中我解释是，未初始化的变量(还包括初始化为0的变量，未初始化，编译器直接给0)

       (3)RW-data为何与ZI-data不同，还要占用Flash空间(ROM空间)？因为ZI-data是直接给0，而RW-data是含有具体数据的，所以编译器不可能无中生有，它不得不从Flash中拷贝到RAM中。并且，这也决定了，ZI-data在RAM中位于RW-data之上(先入)。

Ⅱ. 执行阶段

    嵌入式应用常常都是一个无限循环，通常采用中断或者轮询的方式实现外部交互或者内部事件。利用中断方式的应用，在main函数开始的时候，就该完成中断的初始化。

    假如应用对实时性的要求比较苛刻，并且还要求多任务机制，那么可以考虑引入RTOS。但是这也意味着，你必须在main函数开始的时候，完成各个任务的初始化。

Ⅲ.终止阶段

    大部分嵌入式应用，都没有结束！也就不存在终止的操作，但是如果需要终止，那么就必须准备好一个合适的结束动作。

    要以可控的方式终止程序，要么调用标准C语言函数exit,_Exit，abort，或者直接从main函数中return。如果使用return，exit函数就会执行，那么，所有的文件都会关闭。

    当然，如果系统逻辑存在问题，那么应用也可能终止——也就是跑飞了。

4.总结

一个完整的程序，由生到灭，就如同下图所示。

fig2.一个完整的程序(由生到灭)

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2017-2-25 00:04 上传

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附上前文地址：【新手兴趣向 NO.1 】STM32进阶探究之存储占用浅析                                   https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-610625-1-1.html

赞的，新手对于启动是重点

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