启动流程

启动文件由汇编编写，是系统上电复位后第一个执行的程序。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 函数去到 C的世界

代码详解

下面是用于KEIL中启动文件，加入了较详细的注释：

; 分配给堆栈的内存量(以字节为单位)
; 根据应用程序的需要定制此值
; <h> Stack Configuration 栈配置
;   <o> Stack Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; </h>
Stack_Size      EQU     0x00000400   ;类似于：#define Stack_Size 0x00000400AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3  ;伪指令AREA，表示名字为 STACK，NOINIT 即不初始化，可读可写，8（2^3）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_Size已经定义为了0x00000400（1KB）
__initial_sp    ;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。; <h> Heap Configuration 堆配置
;   <o>  Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; </h>Heap_Size       EQU     0x00000200  ;类似于：#define Heap_Size 0x00000200AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3  ;伪指令AREA，表示名字为 HEAP，NOINIT即不初始化，可读可写，8（2^3）字节对齐
__heap_base     ; __heap_base 表示对的起始地址
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size  ;开辟堆的大小为 0X00000200（512字节）
__heap_limit    ; __heap_limit 表示堆的结束地址。堆是由低向高生长的，跟栈的生长方向相反PRESERVE8  ; 指定当前文件的堆栈按照 8字节对齐THUMB      ; 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-2 指令集， THUMB-2 是 32 位的，兼容 16 位和 32 位的指令，是 THUMB 的超集。; Vector Table Mapped to Address 0 at ResetAREA    RESET, DATA, READONLY ;定义一个数据段，名字为 RESET，可读。EXPORT  __Vectors   ;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。EXPORT  __Vectors_End  ;EXPORT ：声明一个标号可被外部的文件使用，使标号具有全局属性。EXPORT  __Vectors_Size;__Vectors 为向量表起始地址   DCD: 以字为单位分配内存，要求 4字节对齐，并要求初始化这些内存
__Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack 栈顶地址MSPDCD     Reset_Handler              ; Reset Handler 复位程序地址DCD     NMI_Handler                ; NMI HandlerDCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault HandlerDCD     MemManage_Handler          ; MPU Fault HandlerDCD     BusFault_Handler           ; Bus Fault HandlerDCD     UsageFault_Handler         ; Usage Fault HandlerDCD     0                          ; Reserved  0表示保留DCD     0                          ; ReservedDCD     0                          ; ReservedDCD     0                          ; ReservedDCD     SVC_Handler                ; SVCall HandlerDCD     DebugMon_Handler           ; Debug Monitor HandlerDCD     0                          ; ReservedDCD     PendSV_Handler             ; PendSV HandlerDCD     SysTick_Handler            ; SysTick Handler; External Interrupts 以下是外部中断DCD     WWDG_IRQHandler            ; Window WatchdogDCD     PVD_IRQHandler             ; PVD through EXTI Line detectDCD     TAMPER_IRQHandler          ; TamperDCD     RTC_IRQHandler             ; RTCDCD     FLASH_IRQHandler           ; FlashDCD     RCC_IRQHandler             ; RCCDCD     EXTI0_IRQHandler           ; EXTI Line 0DCD     EXTI1_IRQHandler           ; EXTI Line 1DCD     EXTI2_IRQHandler           ; EXTI Line 2DCD     EXTI3_IRQHandler           ; EXTI Line 3DCD     EXTI4_IRQHandler           ; EXTI Line 4DCD     DMA1_Channel1_IRQHandler   ; DMA1 Channel 1DCD     DMA1_Channel2_IRQHandler   ; DMA1 Channel 2DCD     DMA1_Channel3_IRQHandler   ; DMA1 Channel 3DCD     DMA1_Channel4_IRQHandler   ; DMA1 Channel 4DCD     DMA1_Channel5_IRQHandler   ; DMA1 Channel 5DCD     DMA1_Channel6_IRQHandler   ; DMA1 Channel 6DCD     DMA1_Channel7_IRQHandler   ; DMA1 Channel 7DCD     ADC1_2_IRQHandler          ; ADC1 & ADC2DCD     USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler  ; USB High Priority or CAN1 TXDCD     USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low  Priority or CAN1 RX0DCD     CAN1_RX1_IRQHandler        ; CAN1 RX1DCD     CAN1_SCE_IRQHandler        ; CAN1 SCEDCD     EXTI9_5_IRQHandler         ; EXTI Line 9..5DCD     TIM1_BRK_IRQHandler        ; TIM1 BreakDCD     TIM1_UP_IRQHandler         ; TIM1 UpdateDCD     TIM1_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM1 Trigger and CommutationDCD     TIM1_CC_IRQHandler         ; TIM1 Capture CompareDCD     TIM2_IRQHandler            ; TIM2DCD     TIM3_IRQHandler            ; TIM3DCD     TIM4_IRQHandler            ; TIM4DCD     I2C1_EV_IRQHandler         ; I2C1 EventDCD     I2C1_ER_IRQHandler         ; I2C1 ErrorDCD     I2C2_EV_IRQHandler         ; I2C2 EventDCD     I2C2_ER_IRQHandler         ; I2C2 ErrorDCD     SPI1_IRQHandler            ; SPI1DCD     SPI2_IRQHandler            ; SPI2DCD     USART1_IRQHandler          ; USART1DCD     USART2_IRQHandler          ; USART2DCD     USART3_IRQHandler          ; USART3DCD     EXTI15_10_IRQHandler       ; EXTI Line 15..10DCD     RTCAlarm_IRQHandler        ; RTC Alarm through EXTI LineDCD     USBWakeUp_IRQHandler       ; USB Wakeup from suspendDCD     TIM8_BRK_IRQHandler        ; TIM8 BreakDCD     TIM8_UP_IRQHandler         ; TIM8 UpdateDCD     TIM8_TRG_COM_IRQHandler    ; TIM8 Trigger and CommutationDCD     TIM8_CC_IRQHandler         ; TIM8 Capture CompareDCD     ADC3_IRQHandler            ; ADC3DCD     FSMC_IRQHandler            ; FSMCDCD     SDIO_IRQHandler            ; SDIODCD     TIM5_IRQHandler            ; TIM5DCD     SPI3_IRQHandler            ; SPI3DCD     UART4_IRQHandler           ; UART4DCD     UART5_IRQHandler           ; UART5DCD     TIM6_IRQHandler            ; TIM6DCD     TIM7_IRQHandler            ; TIM7DCD     DMA2_Channel1_IRQHandler   ; DMA2 Channel1DCD     DMA2_Channel2_IRQHandler   ; DMA2 Channel2DCD     DMA2_Channel3_IRQHandler   ; DMA2 Channel3DCD     DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5
__Vectors_End  ; __Vectors_End 为向量表结束地址__Vectors_Size  EQU  __Vectors_End - __Vectors  ;__Vectors 为向量表起始地址， __Vectors_End 为向量表结束地址，两个相减即可算出向量表大小。AREA    |.text|, CODE, READONLY  ;定义一个名称为.text 的代码段，可读; Reset handler复位程序
Reset_Handler   PROC   ;PROC 定义子程序，与 ENDP 成对使用，表示子程序结束EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]  ;WEAK表示弱定义IMPORT  __main   ;IMPORT类似于extern，表示__main和SystemInit都来自外部文件，__main 是一个标准的 C 库函数，主要作用是初始化用户堆栈，并在函数的最后调用main 函数去到 C 的世界IMPORT  SystemInit ;SystemInit()是一个标准的库函数，在system_stm32f10x.c这个库文件中定义。主要作用是配置系统时钟LDR     R0, =SystemInitBLX     R0               LDR     R0, =__mainBX      R0ENDP; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified无限循环可以被修改)NMI_Handler     PROCEXPORT  NMI_Handler                [WEAK]B       .        ;跳转到一个标号。这里跳转到一个‘.’，即表示无线循环ENDP
HardFault_Handler\PROCEXPORT  HardFault_Handler          [WEAK]B       .ENDP
MemManage_Handler\PROCEXPORT  MemManage_Handler          [WEAK]B       .ENDP
BusFault_Handler\PROCEXPORT  BusFault_Handler           [WEAK]B       .ENDP
UsageFault_Handler\PROCEXPORT  UsageFault_Handler         [WEAK]B       .ENDP
SVC_Handler     PROCEXPORT  SVC_Handler                [WEAK]B       .ENDP
DebugMon_Handler\PROCEXPORT  DebugMon_Handler           [WEAK]B       .ENDP
PendSV_Handler  PROCEXPORT  PendSV_Handler             [WEAK]B       .ENDP
SysTick_Handler PROCEXPORT  SysTick_Handler            [WEAK]B       .ENDPDefault_Handler PROCEXPORT  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]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_IRQHandlerB       .ENDPALIGN;*******************************************************************************
; User Stack and Heap initialization  用户堆栈初始化
;*******************************************************************************IF      :DEF:__MICROLIB ;判断是否定义了__MICROLIBEXPORT  __initial_sp;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。EXPORT  __heap_baseEXPORT  __heap_limitELSE  ;如果没有定义__MICROLIB，则插入标号__use_two_region_memory，这个函数需要用户自己实现IMPORT  __use_two_region_memoryEXPORT  __user_initial_stackheap ;声明标号__user_initial_stackheap 具有全局属性，可供外部文件调用，下面实现这个标号的内容。__user_initial_stackheapLDR     R0, =  Heap_MemLDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)LDR     R3, = Stack_MemBX      LRALIGNENDIFEND  ;文件结束

启动文件使用的 ARM 汇编指令汇总

【EQU】给数字常量取一个符号名，相当于 C语言中的 define
【AREA】汇编一个新的代码段或者数据段
【SPACE】分配内存空间
【PRESERVE8 】当前文件堆栈需按照 8字节对齐
【EXPORT】声明一个标号具有全局属性，可被外部的文件使用
【DCD 】以字为单位分配内存，要求 4字节对齐，并要求初始化这些内存
【PROC 】定义子程序，与 ENDP 成对使用，表示子程序结束
【WEAK 】弱定义，如果外部文件声明了一个标号，则优先使用外部文件定义的标号，如果外部文件没有定义也不出错。要注意的是：这个不是ARM的指令，是编译器的，这里放在一起只是为了方便。
【IMPORT】声明标号来自外部文件，跟 C 语言中的 EXTERN关键字类似
【B】跳转到一个标号
【ALIGN】编译器对指令或者数据的存放地址进行对齐，一般需要跟一个立即数，缺省表示 4字节对齐。要注意的是：这个不是 ARM的指令，是编译器的，这里放在一起只是为了方便。
【END】到达文件的末尾，文件结束
【IF,ELSE,ENDIF】汇编的条件分支语句，跟 C 语言的 if ,else 类似
LDR、BLX、BX 是 CM4 内核的指令，可在《CM3 权威指南 CnR2》第四章-指令集里面查询到
【LDR】从存储器中加载字到一个寄存器中
【BL】跳转到由寄存器/标号给出的地址，并把跳转前的下条指令地址保存到 LR
【BLX】跳转到由寄存器给出的地址，并根据寄存器的 LSE 确定处理器的状态，还要把跳转前的下条指令地址保存到 LR
【BX】跳转到由寄存器/标号给出的地址，不用返回

关于与启动文件有关的一些问题思考

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，真正的中断复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，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。
B：跳转到一个标号。这里跳转到一个‘.’，即表示无限循环
如果你在调试程序时发现死在了启动文件中的B .这个位置，大概率是你使能了某个中断但没有编写中断函数。
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。如果编写的程序比较大，定义的局部变量很多，那么就需要修改栈的大小。如果某一天，你写的程序出现了莫名奇怪的错误，并进入了硬 fault 的时候，这时你就要考虑下是不是栈不够大，溢出了。
修改启动文件中的Stack_Size EQU 0x00000400可以修改栈大小
修改启动文件中的Heap_Size EQU 0x00000200可以修改堆大小
在3.5版F1标准库中的启动文件还调用了在system_stm32f10x.c文件中的
SystemInit（）函数配置系统时钟，在旧版本的工程中要用户进入main函数自己调用SystemInit（）函数。
无论性能高下，结构简繁，价格贵贱，每一种微控制器（处理器）都必须有启动文件，启动文件的作用便是负责执行微控制器从“复位”到“开始执行main函数”中间这段时间（称为启动过程）所必须进行的工作。最为常见的51，AVR或MSP430等微控制器当然也有对应的启动文件，但开发环境往往自动完整地提供了这个启动文件，不需要开发人员再行干预启动过程，只需要从main函数开始进行应用程序的设计即可。
Cortex-M3内核规定，起始地址必须存放堆顶指针，而第二个地址则必须存放复位中断入口向量地址，这样在Cortex-M3内核复位后，会自动从起始地址的下一个32位空间取出复位中断入口向量，跳转执行复位中断服务程序。
Cortex-M3内核可通过boot引脚设置中断向量表的位置（即可以设置从不同位置启动），有3种情况:
1、通过boot引脚设置可以将中断向量表定位于SRAM区，即起始地址为0x2000000，同时复位后PC指针位于0x2000000处；
2、通过boot引脚设置可以将中断向量表定位于FLASH区，即起始地址为0x8000000，同时复位后PC指针位于0x8000000处；
3、通过boot引脚设置可以将中断向量表定位于内置Bootloader区

参考鸣谢
https://www.cnblogs.com/wenshinlee/p/8859227.html
https://www.cnblogs.com/amanlikethis/p/3719529.html

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