STM32(Cortex-M3)启动过程+IAR中xcl及icf文件详解

一：STM32(Cortex-M3)启动过程（入口地址）

ARM7和ARM9启动时从绝对地址0X00000000开始执行复位中断程序，即固定了复位后的起始地址，但中断向量表的位置是可变的。

Cortex-M3内核规定中断向量表中第一个32位数据内容为栈顶地址，第二个32位数据内容则是复位中断向量的入口地址。

这样CPU复位后会自动从中断向量表中第二个32位数据中取出复位中断向量的入口地址，PC就跳转到中断服务程序。这也就是为什么调试的时候程序会直接跳到0x08000144(中断向量表中第二个32位数据为0x08000145),而不是停在0x08000000。

Cortex-M3的中断向量表的结构是固定的，而位置的地址是可变的。

Cortex-M3的初始中断向量表有三个位置，通过BOOT引脚进行启动设置。

BOOT1=x BOOT0=0 从用户闪存启动，这是正常的工作模式。中断向量表定位于FLASH区，复位后PC=0x80000000.

BOOT1=0 BOOT0=1 从系统存储器启动（相当于厂家在存储器中固化了BOOTLOADER），这种模式启动的程序功能由厂家设置。

BOOT1=1 BOOT0=1从内置SRAM启动，这种模式可以用于调试。这种模式下，中断向量表位于SRAM区，起始地址为0x20000000.复位为PC=0x20000000.

当STM32复位完成后，可通过设置VECTOR_TABLE，将中断向量表放置在任何地方。

二：IAR中xcl及icf文件详解

已经用STVD+cosmic完成了IAP功能，但想试着在STM8上跑上官的UCOS,不得不用IAR编译，但编译后代码的生成地址怎么再从0X9000开始生成呢，找遍全网，也没有发现三言两语直接的表白，又对IAR环境不熟，看过了IAR下的工程设置的全部选项，都没有发现怎么修改这个地址，IAR的这个地址的修改，并不象KEIL及STVD下那么直接，它必须通过IAR的根目录下有个CONFIG的文件夹，里面有各种单片机的*.icf的文件，我看着有两处0x8000改为0x9000，然后编译文件，呵呵，果然有效，在STVP下，发现HEX文件就是从0x9000开始生成代码了。找的好辛苦，又不太懂英文看帮助，唉，只能受此罪！
ICF修改的是以下三项:

define region NearFuncCode = [from 0x9000 to 0xFFFF];

define region FarFuncCode = [from 0x9000 to 0xFFFF];

define region HugeFuncCode = [from 0x9000 to 0xFFFF];

以下是摘抄的有关ICF文件部分

IAR中xcl及icf文件详解

链接器和链接器的配置

2.1 EWARM 4.xx的链接器XLINK及其配置文件.xcl

XLINK链接器可以把IAR汇编器或编译器所产生的可重定位的UBROF目标文件转换成针对目标处理器的机器码。XLINK一般通过外部链接器命令文件（*.xcl）来配置，当然也可以在命令行中直接在xlink命令之后输入链接选项，或者也可以在XLINK_ENVPAR环境变量中设置链接选项。下面介绍XCL文件中常用的链接选项，以便在版本迁移之前，确切地了解XCL文件的含义。

2.2 XLINK选项

下面介绍几个XCL文件中常见的链接器配置选项。更详细的内容请查阅XLINK的参考手册：IAR Linker and Library Tools Reference Guide。

-D -Dsymbol=value

作用：

使用-D选项可以定义一些纯粹的符号，一般用于声明常数。

参数：

symbol是未在其它地方定义过的外部符号，value是symbol所代表的值。例如：

就定义了2个标识了ROM起始和结束地址的符号，这样以后关于ROM地址的配置都可以直接使用这2个符号，使得配置文件的可读性增强。

-Z -Z [@] [(SPLIT-)type] segments [=|#] range [, range] …

作用：

使用-Z命令的目的是规定segments在存储空间中占据的位置和区间。如果链接器发现某个segment没有使用-Z，-b或者-P中的任何一个命令进行定义，则会报错。

参数：

@ 使用@参数，表示为segments分配空间时不考虑任何已经被使用的地址空间。这适用于当某些segments的地址空间需要发生重叠的情形。

type 参数type规定了segments的存储类型，默认为UNTYPED。表1列举了IAR的ARM C/C++编译器所支持的segments类型。

-Q -Q segment = initializer_segment

作用：

自动设置segment的拷贝初始化。链接器会产生一个新的initializer_segment（如CODE_ID），其内容与segment（如CODE_I）完全一致。相关的符号表和调试信息都会和segment相关联（如CODE_I）。initializer_segment的内容（通常在ROM中）必须在初始化阶段被复制到segment（通常在RAM中）。

-c -cprocessor

作用：

规定目标处理器的类型。如-carm。

.3 EWARM 5.xx的链接器ILINK及其配置文件.icf

EWARM 5.xx中的链接器称为ILINK。ILINK可以从ELF/DWARF格式的目标文件中提取代码和数据，并生成可执行映像。在EWARM 4.xx中，基本的代码和数据链接单元是segment，而对于ELF/DWARF格式而言，基本链接单元是section。ILINK根据ILINK Configuration File（*.icf）来分配这些sections。由于XLINK与ILINK是两个完全不同的链接器，所以XCL和ICF也是两种完全不同的配置文件。下面简要介绍ICF文件的格式和内容，以协助用户完成版本迁移。

2.4 ICF格式浅析

sections在地址空间中的存放是由ILINK链接器来实现的，而ILINK链接器是按照用户在ICF文件中的规定来放置sections的，所以理解ICF文件的内容尤其重要。

一个标准的ICF文件可包括下面这些内容：

1. 可编址的存储空间（memory）

2. 不同的存储器地址区域（region）

3. 不同的地址块（block）

4. Section的初始化与否

5. Section在存储空间中的放置

下面介绍了几条ICF文件中常见的指令，详细内容请参考ILINK相关说明文档（EWARM_DevelopmentGuide.pdf）：

define [ exported ] symbol name = expr;

作用：

指定某个符号的值。

参数：

exported 导出该symbol，使其对可执行镜像可用

name 符号名

expr 符号值

举例：

define symbol RAM_START_ADDRESS = 0x40000000;

define symbol RAM_END_ADDRESS = 0x4000FFFF;

define memory name with size = expr [, unit-size];

作用：

定义一个可编址的存储地址空间（memory）。

参数：

name memory的名称

expr 地址空间的大小

unit-size expr的单位，可以是位（unitbitsize），缺省是字节（unitbytesize）

举例：

define memory MEM with size = 4G;

define region name = region-expr;

作用：

定义一个存储地址区域（region）。一个区域可由一个或多个范围组成，每个范围内地址必须连续，但几个范围之间不必是连续的。

参数：

name region的名称

region-expr memory:[from expr { to expr | size expr}]，可以定义起止范围，也可以定义起始地址和region的大小

举例：

define region ROM = MEM:[from 0x0 size 0x10000];

define region ROM = MEM:[from 0x0 to 0xFFFF];

define block name[ with param, param... ]

{

extended-selectors

};

作用：

定义一个地址块（block）；它可以是个空块，比如栈、堆；也可以包含一系列sections。

参数：

name block的名称

param 可以是： size = expr （块的大小）

maximum size = expr （块大小的上限）

alignment = expr （最小对齐字节数）

fixed order （按照固定顺序放置sections）

extended-selector [ first | last ] { section-selector | block name | overlay name }

first 最先存放

last 最后存放

section-selector [ section-attribute ][ section sectionname ][object filename ]

section-attribute [ readonly [ code | data ] | readwrite [ code | data ] | zeroinit ]

sectionname section的名称

filename 目标文件的名称

即可以按照section的属性，名称及其所在目标文件的名称这三个过滤条件中，任意选取一个条件，或选取多个条件进行组合，来圈定所要求的sections。

name block或overlay的名称

举例：

define block HEAP with size = 0x1000, alignment = 4 { };

define block MYBLOCK1 = { section mysection1, section mysection2, readwrite };

define block MYBLOCK2 = { readonly object myfile2.o };

initialize { by copy | manually } [ with param, param... ]

{

section-selectors

};

作用：

初始化sections。

参数：

by copy 在程序启动时自动执行初始化。

manually 在程序启动时不自动执行初始化。

param 可以是： packing = { none | compress1 | compress2 | auto }

copy routine = functionname

packing表示是否压缩数据，缺省是auto。

functionname表示是否使用自己的拷贝函数来取代缺省函数。

section-selector 同上

举例：

initialize by copy { rw };

do not initialize

{

section-selectors

};

作用：

规定在程序启动时不需要初始化的sections。一般用于__no_init声明的变量段（.noinit）。

参数：

section-selector 同上

举例：

do not initialize { .noinit };

place at { address memory[: expr] | start of region_expr | end of region_expr }

{

extended-selectors

};

作用：

把一系列sections和blocks放置在某个具体的地址，或者一个region的开始或者结束处。

参数：

memory memory的名称

expr 地址值，该地址必须在memory所定义的范围内

region_expr region的名称

extended-selector 同上

举例：

place at start of ROM { section .cstart }; place at end of ROM { section .checksum }; place at address MEM:0x0 { section .intvec };

place in region-expr

{

extended-selectors

};

作用：

把一系列sections和blocks放置在某个region中。sections和blocks将按任意顺序放置。

参数：

region-expr region的名称

extended-selector 同上

举例：

place in ROM { readonly }; place in RAM { readwrite };

place in RAM { block HEAP, block CSTACK, block IRQ_STACK }; place in ROM { section .text object myfile.o }; place in ROM { readonly object myfile.o }; place in ROM { readonly data object myfile.o };

IAR中ICF文件分析与应用

sections在地址空间中的存放是由ILINK链接器来实现的，而ILINK链接器是按照用户在ICF文件中的规定来放置sections的，所以理解ICF文件的内容尤其重要。

一个标准的ICF文件可包括下面这些内容：

1. 可编址的存储空间（memory）

2. 不同的存储器地址区域（region）

3. 不同的地址块（block）

4. Section的初始化与否

5. Section在存储空间中的放置

下面介绍了几条ICF文件中常见的指令，详细内容请参考ILINK相关说明文档（EWARM_DevelopmentGuide.pdf）：

1. define [ exported ] symbol name = expr;

作用：指定某个符号的值。

参数： exported 导出该symbol，使其对可执行镜像可用

name --符号名

expr --符号值

举例：

define symbol RAM_START_ADDRESS = 0x40000000;

define symbol RAM_END_ADDRESS = 0x4000FFFF;

2. define memory name with size = expr [, unit-size];

作用：定义一个可编址的存储地址空间（memory）。

参数： name --memory的名称

expr --地址空间的大小

unit-size --expr的单位，可以是位（unitbitsize），缺省是字节（unitbytesize）

举例：

define memory MEM with size = 4G;

3. define region name = region-expr;

作用：定义一个存储地址区域（region）。一个区域可由一个或多个范围组成，每个范围内地址必须连续，但几个范围之间不必是连续的。

参数： name region的名称

region-expr memory:[from expr { to expr | size expr}]，可以定义起止范围，也可以定义起始地址和region的大小

举例：

define region ROM = MEM:[from 0x0 size 0x10000];

define region ROM = MEM:[from 0x0 to 0xFFFF];

4. define block name[ with param, param... ]

{

extended-selectors

};

作用：定义一个地址块（block）；它可以是个空块，比如栈、堆；也可以包含一系列sections。

参数： name block的名称

param 可以是： size = expr （块的大小）

maximum size = expr （块大小的上限）

alignment = expr （最小对齐字节数）

fixed order （按照固定顺序放置sections）

extended-selector [ first | last ] { section-selector | block name | overlay name }

first 最先存放

last 最后存放

section-selector [ section-attribute ][ section sectionname ][object filename ]

section-attribute [ readonly [ code | data ] | readwrite [ code | data ] | zeroinit ]

sectionname section的名称

filename 目标文件的名称

即可以按照section的属性，名称及其所在目标文件的名称这三个过滤条件中，任意选取一个条件，或选取多个条件进行组合，来圈定所要求的 sections。

name block或overlay的名称

举例：

define block HEAP with size = 0x1000, alignment = 4 { };

define block MYBLOCK1 = { section mysection1, section mysection2, readwrite };

define block MYBLOCK2 = { readonly object myfile2.o };

5. initialize { by copy | manually } [ with param, param... ]

{

section-selectors

};

作用：初始化sections。

参数： by copy 在程序启动时自动执行初始化。

manually 在程序启动时不自动执行初始化。

param 可以是： packing = { none | compress1 | compress2 | auto }

copy routine = functionname

packing表示是否压缩数据，缺省是auto。

functionname表示是否使用自己的拷贝函数来取代缺省函数。

section-selector 同上

举例：

initialize by copy { rw };

6. do not initialize

{

section-selectors

};

作用：规定在程序启动时不需要初始化的sections。一般用于__no_init声明的变量段（.noinit）。

参数： section-selector 同上

举例：

do not initialize { .noinit };

7. place at { address memory[: expr] | start of region_expr | end of region_expr }

{

extended-selectors

};

作用：把一系列sections和blocks放置在某个具体的地址，或者一个region的开始或者结束处。

参数： memory memory的名称

expr 地址值，该地址必须在memory所定义的范围内

region_expr region的名称

extended-selector 同上

举例：

place at start of ROM { section .cstart }; place at end of ROM { section .checksum }; place at address MEM:0x0 { section .intvec };

8. place in region-expr

{

extended-selectors

};

作用：把一系列sections和blocks放置在某个region中。sections和blocks将按任意顺序放置。

参数： region-expr region的名称

extended-selector 同上

举例：

place in ROM { readonly };

place in RAM { readwrite };

place in RAM { block HEAP, block CSTACK, block IRQ_STACK };

place in ROM { section .text object myfile.o };

place in ROM { readonly object myfile.o };

place in ROM { readonly data object myfile.o };

FROM:http://blog.21ic.com/user1/5910/archives/2009/61982.html

IAR的ICF文件中宏给程序使用

如果想定在rom空间

icf中：

place at address mem:0x08090000 { readonly section .test };

C:中：

#pragma location = ".test"

const u32 uiData[512];// const 切不可省略

如果想定在ram空间

icf中：

place at address mem:0x08090000 { readwrite section .test };

C:中：

#pragma location = ".test"

u32 uiData[512];

可发现uiData的值为0x08090000

该法可方便通过ICF指定某变量的地址。

程序也可以。写法类似.vector

如果用block的方。类似

define block CSTACK with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__ { };

C中：

#pragma language="extended"

#pragma segment="CSTACK"

ptr = __sfe( "CSTACK" )；可得到CSTACK的高端地址+1

__sfe： Returns last address of segment.

从事电子技术工作这么多年一直想写点东西，但以限于本人文笔与技术水平一直没写。今天有空写点请多多指教。

define symbol NVNC_Start = 0x08000000; // 中断起始地址

define symbol NVNC_size_cstack = 0x400; //中断堆栈尺寸

define symbol PROEG_size_heap = 0x400;//程序堆栈尺寸

define symbol USB_SRAM_start = 0x40006000; //USB 专用SRAM起始与结束地址
define symbol USB_SRAM_end = 0x400063FF;

define symbol SyS_SRAM_start = 0x20000000; //定议RAM起始与结束地址
define symbol SyS_SRAM_end = 0x2000FFFF; // 64K

define symbol SyS_Flash_start = 0x08000800 ; //定议FLASH起始与结束地址
define symbol SyS_Flash_end = 0x0801FFFF; //512K

//define symbol SyS_Flash_P1 = (SyS_Flash_start+(0x800*0));

define memory mem with size = 4G;

define region USB_RAM = mem:[from USB_SRAM_start to USB_SRAM_end];

define region RAM_region = mem:[from SyS_SRAM_start to SyS_SRAM_end];

define region ROM_region = mem:[from SyS_Flash_start to SyS_Flash_end];

define region SysT_RAM = mem:[from 0x0801F800 to 0x0801FFFF];

define block CSTACK with alignment = 8, size = NVNC_size_cstack { };
define block HEAP with alignment = 8, size = PROEG_size_heap { };

initialize by copy { readwrite };

do not initialize { section .noinit };

place at address mem:NVNC_Start { readonly section .intvec };

place in RAM_region { readwrite,block CSTACK, block HEAP }; // 堆栈指针存放

place in ROM_region { readonly }; // 没有定议的C文件存放在此

//定议相关文件存储空间

以上文件只参考IAR目录下的：《EWARM_DevelopmentGuide.ENU.pdf》

以上有错或本人理解不对请指出。

IAR的ICF文件中宏给程序使用

如果想定在rom空间

icf中：

place at address mem:0x08090000 { readonly section .test };

C:中：

#pragma location = ".test"

const u32 uiData[512];// const 切不可省略

如果想定在ram空间

icf中：

place at address mem:0x08090000 { readwrite section .test };

C:中：

#pragma location = ".test"

u32 uiData[512];

可发现uiData的值为0x08090000

该法可方便通过ICF指定某变量的地址。

程序也可以。写法类似.vector

如果用block的方。类似

define block CSTACK with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__ { };

C中：

#pragma language="extended"

#pragma segment="CSTACK"

ptr = __sfe( "CSTACK" )；可得到CSTACK的高端地址+1

__sfe： Returns last address of segment.

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