我们来分析分析IAR都干了些什么坏事
首先压R4,LR入栈,然后加载0x0800'7C78至R0,0x0800'7C9C至R4,马上跳转到0x0800'7D62执行R0,R4的比较,结果若是相等,则弹出R4,PC,然后立即进入main()。不过IAR请君入瓮是自不会那么快放我们出来的——结果不相等,跳转到0x0800'7D5C执行,在这里,把R0指向的地址——0x0800'7C78中的值——0x0800'7D71加载到R1,并且R0中的值自加4,更新为0x0800'7C7C,并跳转到R1指向的地址处执行,这里是另一个IAR函数:__iar_zero_init2:
__iar_zero_init2:
08007D70 2300 MOVS R3, #0x0
08007D72 E005 B 0x8007D80
08007D74 F8501B04 LDR R1, [R0], #0x4
08007D78 F8413B04 STR R3, [R1], #0x4
08007D7C 1F12 SUBS R2, R2, #0x4
08007D7E D1FB BNE 0x8007D78
08007D80 F8502B04 LDR R2, [R0], #0x4
08007D84 2A00 CMP R2, #0x0
08007D86 D1F5 BNE 0x8007D74
08007D88 4770 BX LR
08007D8A 0000 MOVS R0, R0
__iar_data_init2还没执行完毕,就跳转到了这个__iar_zero_inti2,且看我们慢慢分析这个帮凶——__iar_zero_inti2做了什么。
__iar_zero_inti2将R3寄存器清零,立即跳转到0x0800'7D80执行'LDR R2, [R0], #0x4',这句指令与刚才在__iar_data_init2见到的'LDR R1, [R0], #0x4'很类似,都为“后索引”。这回,将R0指向的地址——0x0800'7C7C中的值——0x0000'02F4加载到R2寄存器,然后R0中的值自加4,更新为0x0800'7C80。接下来的指令检查了R2是否为0,显然这个函数没那么简单想放我我们,R2的值为2F4,我们又被带到了0x0800'7D74处,随后4条指令做了如下的事情:
1、将R0指向的地址——0x0800'7C80中的值——0x2000'27D4加载到R1寄存器,然后R0中的值自加4,更新为0x0800'7C84。
2、将R1指向的地址——0x2000'27D4中的值——改写为R3寄存器的值——0,然后R1中的值自加4,更新为0x2000'27D8。
3、R2自减4
4、检查R2是否为0,不为0,跳转到第二条执行。不为,则执行下一条。
这简直就是一个循环!——C语言的循环for(r2=0x2F4;r2-=4;r!=0){...},我们看看循环中做了什么。
第一条指令把一个地址加载到了R1——0x2000'27D4 是一个RAM地址,以这个为起点,在循环中,对长度为2F4的RAM空间进行了清零的操作。那为什么IAR要做这个事情呢?消除什么记录么?用Jlink查看这片内存区域,可以发现这片区域是我们定义的全局变量的所在地。也就是说,IAR在每次系统复位后,都会自动将我们定义的全局变量清零0。
清零完毕后,接下来的指令"LDR R2, [R0], #0x4"将R0指向的地址——0x0800'7C84中的值——0加载到R2寄存器,然后R0中的值自加4,更新为0x0800'7C88。随后检查R2是否为0,这里R2为0,执行'BX LR'返回到__iar_data_init2函数,若是不为0,我们可以发现又会跳转至“4指令”处进行一个循环清零的操作。
读到这里,我们应该可以猜到IAR的意图了:__iar_data_init2一开始加载了0x0800'7C78至R0,0x0800'7C9C至R4,[R0,R4]就是一段启动代码区,在这个区域内保存了要“处理”的所有地址与信息——执行的函数地址或者参数,实际上,这片区域也有一个名字,叫做:Region$$Table$$。在这个区域内,程序以R0为索引,R4为上限,当R0=R4,__iar_data_init2执行完毕,跳转至main()函数。
好了,保持我们这个猜想,继续跟踪我们的PC指针——我们回到了__iar_data_init2函数中,第一件事就是比较R0,R4的值,可惜的是,仍然不相等,我们又被带到了0x0800'7D5C,至此,我们应该能看出这是一个__iar_data_init2的“主循环”,这也验证了我们对IAR意图的猜想~
__iar_data_init2中的“主循环”:
08007D5C F8501B04 LDR R1, [R0], #0x4
08007D60 4788 BLX R1
08007D62 42A0 CMP R0, R4
我们可以等价写为:for(r0=0x0800'7C78,r4=0x0800'7C9C;r0!=r4;r0+=4){...}
此时,我们的R0为0x0800'7C88,经过“指令1”,R0变为0x0800'7C8C,R1为0x0800'7C55。我们来看看,7C55处,IAR又要执行何种操作。
__iar_copy_init2:
08007C54 B418 PUSH {R3,R4}
08007C56 E009 B 0x8007C6C
08007C58 F8501B04 LDR R1, [R0], #0x4
08007C5C F8502B04 LDR R2, [R0], #0x4
08007C60 F8514B04 LDR R4, [R1], #0x4
08007C64 F8424B04 STR R4, [R2], #0x4
08007C68 1F1B SUBS R3, R3, #0x4
08007C6A D1F9 BNE 0x8007C60
08007C6C F8503B04 LDR R3, [R0], #0x4
08007C70 2B00 CMP R3, #0x0
08007C72 D1F1 BNE 0x8007C58
08007C74 BC12 POP {R1,R4}
08007C76 4770 BX LR
这是一个名为__iar_copy_init2的函数,他执行了什么"copy"操作呢?
首先压R3,R4入栈,然后跳转到0x0800'7C6C,从R0——Region$$Table$$Base中取出参数0x238放入R3,接下来的指令大家应该都熟悉了,0x238不为0,所以我们被带至7C58处,再次从Region$$Table$$Base中取出参数0x0800'7F14放入R1,从Region$$Table$$Base取出参数0x2000'2AC8放入R2处。细心的观众应该能察觉这和__iar_zero_init2中取参数的几乎一样:先取出大小,随后取出了地址——只不过这里多出了1个地址,没错这就是"copy",随后的指令
08007C60 F8514B04 LDR R4, [R1], #0x4
08007C64 F8424B04 STR R4, [R2], #0x4
08007C68 1F1B SUBS R3, R3, #0x4
08007C6A D1F9 BNE 0x8007C60
则是另一个“4指令”,指令1将R1指向地址的数据读到R4,指令2将R2指向地址的数据改写为R4的数据,指令3、4是完成一个循环。
说到这里大家都应该明白了——这就是一个"copy"的操作,从Flash地址0x0800'7F14起,将长度0x238的数据拷贝到RAM地址0x2000'2AC8中。
通过Jlink,我们可以看到这片区域是我们定义的并且已初始化的全局变量。也就是说,每次复位后,IAR在此处进行全局变量的初始化。
在这“4指令”执行完毕后,再次从Region$$Table$$Base中取出参数,为0,比较之后条件符合,函数返回__iar_data_init2。
此时的R0已经为0x0800'7C9C与R4相等,__iar_data_init2终于完成它的使命。
08007D98 2000 MOVS R0, #0x0
08007D9A F7FDFC49 BL main
将R0清零以后,IAR放弃主动权,把PC指针交给了用户程序的入口——main()。
但请注意,这里使用的是BL指令进行main跳转,也就是说,main函数只是IAR手中的一个子程序,若是main函数执行到了结尾,接下来则会执行exit等IAR提供的“退出”函数。这些函数,等待下回分解~
总之,IAR在启动main()函数以前,执行了Reset_Handler,调用SystemInit()(ST库提供)进行时钟,Flash读取初始化,并转入__iar_program_start中执行__low_level_init与__iar_data_init2,并在__iar_data_init2中,先后调用__iar_zero_init2与__iar_copy_init2对全局变量、全局已初始化变量进行相应的初始化操作。最后,调用main()函数执行。
这就是IAR在启动main()函数之前做的事情
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