AVR：从头开始创建和理解最少的启动代码和链接器脚本

Question

我希望我的问题变得足够简洁。 我目前正在研究执行 main() 之前微控制器中实际发生的情况。我对 Cortex M4 STM 编程有一些经验，也研究过链接器文件一两次，但我的目标是实际为新系统“从头开始”编写最少必要的启动（C 或汇编程序）和链接器脚本我。这意味着，仅使用可用的文档。因此，我选择了Attiny 2313。我还没有尝试刷新代码，只是交叉编译和链接。之后，我会尝试创建一个makefile。我的操作系统是 Ubuntu。

我尝试使用的工具链是avr-gcc，用于检查的objdump和用于链接的GNU LD。

我认为从文档中，我弄清楚了必须做什么。微控制器的数据表指出，每次重置时，都必须完成以下操作。

1. 将堆栈指针初始化到堆栈末尾 = SRAM 末尾（地址 0x3D）
2. 初始化SREG状态寄存器（地址0x3F）
3. 定义复位向量（在Flash中的0x0000处？）
4. 定义向量表的其余部分（从0x0001到0x0012）
5. 定义熔丝位CKEL、SUT和BODLEVEL
6. 在链接器文件中定义内存部分

现在，我想我真的不知道如何从启动代码开始。编译器是否已经知道 CKEL、SUT 和 SREG 等符号？我必须自己申报吗？

另外，我还有两个有关链接器文件的更详细的问题：

1. 我发现对于avr，创建了各种内存部分：.text、.data、.bss、.eeprom、.noinit、.initN、.finiN、.note.gnu.avr.deviceinfo。我是否应该预期这些内存部分中的任何一个正在使用中？或者甚至强制所有部分都在使用中？
2. 在 STM 的示例链接器脚本中，我找到了这个内存映射部分：

.text :
{
  . = ALIGN(4);
  *(.text)
  *(.text*)
  . = ALIGN(4);
} >FLASH

*(.text) 和 *(.text*) 有什么区别？

此时，我真的很难开始，因为我不清楚会发生什么。另外，我还不知道任何汇编程序，也几乎不知道链接器命令语言。

Answer 1

AVR 有许多独特的设计决策，这使得用汇编程序编写代码非常有趣。 AVR cpu 的核心有两件事：获取指令并执行它们。当器件启动时，程序计数器指向地址 0x0000（复位向量）。如果没有 jmp/rjmp 或其他分支指令，它将获取地址 0x0001 中的下一条指令并执行它。

首先，我会专注于学习指令集，尤其是与内存相关的指令（lds、sts、in、out、ld、st、ldi），不要考虑中断向量或任何外设，因为它很快就会变得难以承受。之后尝试用其他语言来模拟你所知道的东西，比如定义一个静态数组并用从 0 开始的数字填充它，这样简单的东西，这样你就能真正成功地编译一些程序并具有调试的能力在 simulstor 中（也包含在 microchip studio 中）

一般来说，您需要关注的概念是（从最重要到最不重要）：

1. 算术指令
2. 缓冲（JMP/RJMP/BREQ/BRNE 等）
3. 易失性内存指令（上面列出）
4. 指针（X、Y、Z 及其与 ld/st 指令的用法）
5. 堆栈指针（PUSH/POP指令）
6. 例程（CALL/RALL/RET 指令）
7. 中断和中断例程（RETI指令和向量）

还有很多概念需要理解。我还建议观看一些 YouTube 视频，获取可以编译和调试的简单代码示例，有人会一步步指导您完成其中的一些内容。