不同架構的 CPU 在啟動時會略有差别，我們統一以 cortex-m3 為例。
茫茫數萬行代碼，從哪兒入手？通常，CPU 在上電後會發生一個複位異常，此時硬體内部會自動查找異常向量表，然後在該表中查找到複位向量，然後跳轉到對應的函數中開始執行。
如果時間充裕，建議閱讀閱讀《Cortex-M3 權威指南》一書，它裡面對這一塊講解得比較清楚。
向量表
cortex-m3 的異常/中斷向量表如下圖所示：
它包括兩部分，1-15 為異常向量表，16-255 為中斷向量表。
異常向量表
cortex-m3 的異常向量表所在的源檔案是 arch/arm/core/cortex-m/vector_table.s，整個檔案的源碼如下(忽略部分不相關的東西)：
- <pre>GDATA(_main_stack)
- SECTION_SUBSEC_FUNC(exc_vector_table,_vector_table_section,_vector_table)
- .word _main_stack + CONFIG_MAIN_STACK_SIZE
- .word __reset
- .word __nmi
- .word __hard_fault
- #if defined(CONFIG_CPU_CORTEX_M0_M0PLUS)
- ...
- #else
- .word __mpu_fault
- .word __bus_fault
- .word __usage_fault
- .word __reserved
- .word __reserved
- .word __reserved
- .word __reserved
- .word __svc
- .word __debug_monitor
- #endif
- .word __reserved
- .word __pendsv
- #if defined(CONFIG_CORTEX_M_SYSTICK)
- .word _timer_int_handler
- #else
- ...
- #endif</pre>
複制代碼
GDATA(_main_stack) 的作用是做一個申明，類似于 C 語句中的 extern 關鍵字，我們不必深究，隻需要知道它表示 _main_stack 是一個全局的符号，且存放于資料段。
SECTION_SUBSEC_FUNC(exc_vector_table,_vector_table_section,_vector_table) 表示 _vector_table 是一個符号，且該符号屬于 exc_vector_table 這個段中的 _vector_table_section 子段。我們可以簡單地将 SECTION_SUBSEC_FUNC() 了解為實作了一個函數。
符号是什麼？它表示一個位址。比如我們寫了一個 C 函數 test()，則編譯器在彙編階段會根據這個函數名生成一個符号 test(假設叫做 test，實際的符号名可能是xxx_xxx_test)，而這個符号的後面會緊跟着該函數的代碼，當其它代碼需要調用該函數時，會使用跳轉指令 bx test，然後就會執行該函數的代碼了。是以，符号的本質是一個位址，而該位址處存放着可以執行的代碼(指令)。
後面的形式都是固定，都是 .word xxxx。其中，.word 是一個彙編僞指令，表示後面的符号的類型是 word；xxxx 表示一個符号(第一個 _main_stack + CONFIG_MAIN_STACK_SIZE 除外)，當發生對應的異常時，都會跳轉到該符号(即位址)對應的代碼處執行。
當 CPU 上電後會發生複位異常，即會跳轉到 __reset 符号處繼續執行，是以我們會繼續分析 __reset 處的代碼。
中斷向量表
cortex-m3 的中斷向量表所在的源檔案是 arch/arm/core/cortex-m/irq_vector_table.s。系統啟動時不會涉及到這一塊，略。
__reset
__reset 這“函數”的實作在 arch/arm/core/cortex-m/reset.S 中：
- GTEXT(__reset)
- <pre>GTEXT(memset)
- GDATA(_interrupt_stack)
- SECTION_SUBSEC_FUNC(TEXT,_reset_section,__reset)
- #if defined(CONFIG_CPU_CORTEX_M0_M0PLUS)
- ...
- #else
- movs.n r0, #_EXC_IRQ_DEFAULT_PRIO
- msr BASEPRI, r0
- #endif
- #ifdef CONFIG_WDOG_INIT
- bl _WdogInit
- #endif
- #ifdef CONFIG_INIT_STACKS
- ldr r0, =_interrupt_stack
- ldr r1, =0xaa
- ldr r2, =CONFIG_ISR_STACK_SIZE
- bl memset
- #endif
- ldr r0, =_interrupt_stack
- ldr r1, =CONFIG_ISR_STACK_SIZE
- adds r0, r0, r1
- msr PSP, r0
- movs.n r0, #2
- msr CONTROL, r0
- b _PrepC</pre>
複制代碼 GDATA()、GTEXT() 都是對符号的申明，不再贅述。
SECTION_SUBSEC_FUNC(TEXT,_reset_section,__reset) 表示後面的代碼屬于 __reset() “函數”。
總結
CPU 在上電後做了如下幾件事兒：
- 查找向量表，并跳轉到複位向量的入口處繼續執行
- 鎖定中斷
- 初始化看門狗(如果有需要)
- 初始化中斷棧空間(如果有需要)
- 将棧指針 PSP 指向中斷棧空間的頂部
- 跳轉換到 _PrepC，繼續為運作 C 環境做準備