STM32 变量加载到flash的过程中

在STM32中，BIN文件内需要加载到RAM的数据由链接脚本（Linker Script）​和启动代码（Startup Code）​共同决定，具体机制如下：

一、BIN文件内容结构

STM32的BIN文件包含三类数据：

1. ​Code：程序代码段（存储在Flash中直接执行，无需加载到RAM）
2. ​RO-data：只读常量（如字符串常量，存储在Flash中）
3. ​RW-data：已初始化的全局变量（需从Flash拷贝到RAM）
4. ​ZI-data：未初始化或初始化为0的全局变量（仅需在RAM中预留空间并清零）
   • ​关键特性：BIN文件中不包含ZI-data，因其内容全为0，仅记录其大小信息。

二、加载逻辑的核心——链接脚本

链接脚本通过定义存储区域划分，明确哪些数据需加载到RAM：

1. ​存储域（Load Region）与执行域（Execution Region）​

   • 存储域定义代码/数据在Flash中的存储位置
   • 执行域定义运行时数据在RAM中的位置

   LR_IROM1 0x08000000 {        ; Flash存储域
       ER_IROM1 0x08000000 {    ; 代码段执行域（Flash）
           *.o (RESET, +RO)     ; 代码和只读数据
       }
       RW_IRAM1 0x20000000 {    ; RAM执行域
           *.o (+RW +ZI)        ; 需加载到RAM的读写数据
       }
   }

2. ​特殊段标记
   使用section属性显式指定函数/变量到RAM区域：

   __attribute__((section("RAMCODE"))) void Fast_ISR(void) {
       // 高频中断服务函数（需在RAM中运行）
   }

三、启动代码的加载操作

启动代码（如startup_stm32xxx.s）在main()执行前完成RAM数据加载：

1. ​初始化堆栈指针（MSP）​
   从Flash的起始地址（如0x08000000）获取初始栈顶地址（__initial_sp）。

2. ​复制RW-data到RAM

   LDR  R0, =_sidata     ; Flash中RW-data的源地址
   LDR  R1, =_sdata       ; RAM中RW-data的目标地址
   LDR  R2, =_edata
   CopyDataLoop:
       LDR  R3, [R0], #4
       STR  R3, [R1], #4
       CMP  R1, R2
       BNE  CopyDataLoop

3. ​初始化ZI-data为零

   LDR  R0, =_sbss       ; ZI-data起始地址
   LDR  R1, =_ebss
   ZeroLoop:
       MOV  R2, #0
       STR  R2, [R0], #4
       CMP  R0, R1
       BNE  ZeroLoop

四、动态加载机制

在Bootloader或自定义加载场景中，可通过以下方式扩展：

1. ​外部存储加载
   从SD卡/SPI Flash读取BIN文件到SDRAM，跳转执行（需配置内存映射）。

2. ​运行时重定位
   使用分散加载文件的FIXED属性强制指定代码在RAM中的固定地址：

   ER_RAMCODE 0x20000000 FIXED { ; 强制代码在RAM中运行
       *.o (RAMCODE)
   }

五、调试与验证方法

1. ​查看.map文件
   检查符号地址（如_sdata、_sbss）确认数据段分配。

2. ​逻辑分析仪抓取时序
   观测Flash到RAM的数据传输过程。

总结流程

STM32通过链接脚本定义数据归属，由启动代码实现物理搬运，最终完成RAM数据加载。