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1、什么是分散加载
程序是静态的概念，有数据有代码，都是存在不同的区域，但是进程是动态的概念，主进程在运行的时候，会实际修改对应的数据，还有在上电加载的时候将数据段搬到对应的位置，都是属于运行态，由程序执行来保证。
分散加载会把Code与Data放在指定的区域，保证程序在进入main函数后正常运行，如果有多个Code或者Data的时候，会分别加载到对应的区域，不会直接按照起始地址连着一起加载。
比如上图，在可执行的视图里面，分散加载会找到对于的 Code、Data 地址，然后加载，对于一些其他段，比如 bss 段会进行初始化为 0 的操作。
如果全部按照Code和data这种顺序加载，那在执行视图里面则会出现顺序错误，比如Code3加载到bss1，导致程序执行异常。
2、分散加载的作用
ARMCC 编译器分散加载代码
本文以 STM32 的启动为介绍，在介绍分散加载启动之前，介绍一下 STM32 的启动方式，总共有三种启动方式。
根据选定的启动模式，主闪存存储器、系统存储器或SRAM可以按照以下方式访问：
从主闪存存储器启动：主闪存存储器被映射到启动空间(0x0000 0000)，但仍然能够在它原有的地址(0x0800 0000)访问它，即闪存存储器的内容可以在两个地址区域访问， 0x00000000或0x0800 0000。
从系统存储器启动：系统存储器被映射到启动空间(0x0000 0000)，但仍然能够在它原有的地址(互联型产品原有地址为0x1FFF B000，其它产品原有地址为0x1FFF F000)访问它。
从内置 SRAM 启动：只能在0x2000 0000开始的地址区访问 SRAM。当从内置 SRAM 启动，在应用程序的初始化代码中，必须使用 NVIC 的异常表和偏移寄存器，从新映射向量表到 SRAM。
本文中介绍的是：从主闪存启动，也就是内置的主闪存 Flash 启动。
上图为一个简单的 STM32 加载与执行视图的绘制，链接脚本指定 Code 从0x0800 0000 开始（不需要加载），RW ZI 从 0x2000 0000 开始放置。
LR_IROM1 0x08000000 0x00010000 { ; load region size_region
ER_IROM1 0x08000000 0x00010000 { ; load address = execution address
*.o (RESET, +First)
*(InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
}
RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000 { ; RW data
.ANY (+RW +ZI)
}
}左边加载视图即静态的 Code 和 Data 放置方式，比如 download 的时候两者把 axf 解析成 bin 文件，然后烧录到 norflash 中，可以看到与静态放置的位置关系不是很大，主要是执行的时候位置正确就行，因为Code 中有绝对地址，不然 PC 跑飞。
执行视图即程序正常运行的时候 Code 或者 Data 放置的位置。
烧录的位置 和 程序执行的位置不同，分散加载 负责将其加载到对应位置，保证 main 函数执行正常。
图中 BSS段 为 初始化为0 或者 未初始化的全局变量，不占用 ImageSIze（bin文件大小），所以加载视图中并没有它，执行视图必须有，上电的时候会将这部分初始化为 0。
综述函数的作用
来看看具体的分散加载代码，是如何搬运 data 和初始化 bss 段的。（下文中中断向量表偏移 0x10000 偏移 64K）
armcc 手册里面介绍：__main 和 __rt_entry 初始化运行态的环境，以及后面运行 APP 程序。
通俗点来讲 __main 函数初始化运行态的环境，主要的功能就是做分散加载将 Code 位置搬运正确，才能正常运行 Code。其作用如下：
将 section 拷贝到对应的执行域地址执行，（把RO RW 从加载域拷贝到执行域，如果有压缩的 Section 会进行解压缩并进行拷贝）
还有 bss 段的初始化，将其初始化为 0，
之后跳到__rt_entry。
以及堆栈的初始化，
lib 库的初始化
跳到对应的用户程序（main）。
main 函数结束后，调用 exit 函数。
手册内容如下：
__user_setup_stackheap
初始化堆栈地址，以及SP指针位置
__scatterload_copy
主要是 RW data 的拷贝
__scatterload_zeroinit
主要是 ZI data 的初始化__rt_entry
如下图 armcc 手册所说：
建立堆栈
初始化C库（方便固件使用C库）
调用main函数
关闭C库
离开
启动代码的简单介绍
0x08010188 F000F802 __main: bl 0x8010190 ; __scatterload_rt2 0x0801018C F000F83C bl 0x8010208 ; __rt_entry
跳到初始化堆栈区域，执行完成之后，跳到 main 函数。
0x08010190 A00A __scatterload_rt2: adr r0,0x80101BC
0x08010192 E8900C00 ldm r0,{r10,r11}
0x08010196 4482 add r10,r10,r0
0x08010198 4483 add r11,r11,r0
0x0801019A F1AA0701 sub.w r7,r10,#0x1第一句 adr 指令，其作用就是将地址读到寄存器中， 接着，以 r0 为基地址，读取 r0+3464 地址的值，将其放到 r10，r0+3464+4 的值 ，将其放到 r11， 然后，r10+=r0，r11+=r0， r7=r10-1
而 0x08013620 ~ 0x08013640 是一个 region 表，记录着加载域或者执行域的地址信息，从 map 文件中也可以看到一些信息。
根据链接脚本信息，RW 的起始地址 0x2000 0000， 前三个信息：RW 起始地址，数量 size，拷贝的函数。后三个信息：ZI 起始地址，数量 size，初始化为 0 的函数。
备注学习：ldm 指令，与 stm指令是一对，加载指定地址的数据 LDM{cond} mode Rn{!}, reglist{^} 读取 Rn 地址中的数据，放到寄存器，并且之后地址自增，再次读取 STM{cond} mode Rn{!}, reglist{^} 以Rn 地址为基地址，将寄存器的值放到基地址内存，并且之后地址自增，再次写入。
1 0x0801019E 45DA __scatterload_null: cmp r10,r11
2 0x080101A0 D101 bne 0x80101A6
3 0x080101A2 F000F831 bl 0x8010208 ; __rt_entry
4 0x080101A6 F2AF0E09 adr r14,0x80101A1
5 0x080101AA E8BA000F ldm r10!,{r0-r3}
6 0x080101AE F0130F01 tst r3,#0x1
7 0x080101B2 BF18 it ne
8 0x080101B4 1AFB subne r3,r7,r3
9 0x080101B6 F0430301 orr r3,r3,#0x1
10 0x080101BA 4718 bx r3
11 0x080101BC 00003464 dcd 0x3464
12 0x080101C0 00003484 dcd 0x3484
123456789101112第一行：比较r10 r11 r10 是 region表的首地址，先读三个，后读三个数据，之后就等于r11，直接跳到 __rt_entry第二行：如果不等，跳转到第三行第三行：如果相等，则跳到 __rt_entry第四行：则将地址放到 r14，用于返回。第五行：读取RW的地址信息，size 和拷贝函数地址，r0-r3 可以看到region的信息被读出来了。
第六-第十行：将跳转地址转成奇数地址，用于bx指令跳转，080101C4 -> 080101C5，之后跳到拷贝函数。
1 0x080101C4 3A10 __scatterload_copy: subs r2,r2,#0x10
2 0x080101C6 BF24 itt cs
3 0x080101C8 C878 ldmcs r0!,{r3-r6}
4 0x080101CA C178 stmcs r1!,{r3-r6}
5 0x080101CC D8FA bhi 0x80101C4 ; __scatterload_copy
6 0x080101CE 0752 lsls r2,r2,#0x1D
7 0x080101D0 BF24 itt cs
8 0x080101D2 C830 ldmcs r0!,{r4,r5}
9 0x080101D4 C130 stmcs r1!,{r4,r5}
10 0x080101D6 BF44 itt mi
11 0x080101D8 6804 ldrmi r4,[r0]
12 0x080101DA 600C strmi r4,[r1]
13 0x080101DC 4770 bx r14
14 0x080101DE 0000 movs r0,r0r2 是 RW data的size 信息，r0 是 RW的起始地址信息，0x08013640，从map 信息也可以看到。
r0：0801340
r1：20000000地址
第一到第五行：是一个循环语句，每次拷贝16个字节，到RAW区域，即0x2000 0000地址中。对于78个字数据 拷贝70个后，最后八个数字没办法拷贝，不满足CS。
第六行：左移29位，将个数清零。r2 = 0-8 = 0xFFFF FFF8。
第七行 第八行：拷贝最后八个数据到 RAW 数据。
第十 十一 十二行：不满MI （复数）则直接跳过 如果满足的话，则拷贝最后一个数据， 最后跳转到 cmp r10 r11 ，进行bss 段的初始化。
备注：BHI 表示大于则跳转；IT：if then 分支指令，后面如果满足状态标志位，则执行，否则直接跳过，
lsl：左移指令， MI：为负数则执行。1 0x080101E0 2300 __scatterload_zeroinit: movs r3,#0x0
2 0x080101E2 2400 movs r4,#0x0
3 0x080101E4 2500 movs r5,#0x0
4 0x080101E6 2600 movs r6,#0x0
5 0x080101E8 3A10 subs r2,r2,#0x10
6 0x080101EA BF28 it cs
7 0x080101EC C178 stmcs r1!,{r3-r6}
8 0x080101EE D8FB bhi 0x80101E8
9 0x080101F0 0752 lsls r2,r2,#0x1D
10 0x080101F2 BF28 it cs
11 0x080101F4 C130 stmcs r1!,{r4,r5}
12 0x080101F6 BF48 it mi
13 0x080101F8 600B strmi r3,[r1]
14 0x080101FA 4770 bx r14
1234567891011121314获取到 bss 段的数据后，可以看到 r0-r3 更新信息，数据size 为 0x0728个。
第一到第八行：同样则是循环语句，每次初始化16个字的数据为0第九行：同样左移29位，将数据清零 第十行 到 第 十一行：将最后八个字节数据写入 0 第十二行 到第十三行：同上面一致（数据拷贝）
数据初始化完成后，同样跳转到 cmp r10 r11，则相等，跳到 __rt_entry
0x080101FC B51F __rt_lib_init: push {r0-r4,r14}
0x080101FE F003FA09 __rt_lib_init_fp_1: bl 0x8013614 ; _fp_init
0x08010202 BD1F __rt_lib_init_alloca_1: pop {r0-r4,pc}
0x08010204 B510 __rt_lib_shutdown: push {r4,r14}
0x08010206 BD10 __rt_lib_shutdown_cpp_1: pop {r4,pc}
0x08010208 F003F9BE __rt_entry: bl 0x8013588 ; __user_setup_stackheap
0x0801020C 4611 mov r1,r2
0x0801020E F7FFFFF5 __rt_entry_li: bl 0x80101FC ; __rt_lib_init
0x08010212 F000F811 __rt_entry_main: bl 0x8010238 ; main
0x08010216 F003F9F0 bl 0x80135FA ; exit
0x0801021A B403 __rt_exit: push {r0,r1}
0x0801021C F7FFFFF2 __rt_exit_ls: bl 0x8010204 ; __rt_lib_shutdown
0x08010220 BC03 __rt_exit_exit: pop {r0,r1}
0x08010222 F000FAF5 bl 0x8010810 ; _sys_exit
0x08010226 0000 movs r0,r0
12345678910111213141516171819__rt_enry：进入到初始化堆栈的地方：初始化堆栈的位置，以及SP指针。
之后初始化 fp_init，需要用到p10 协处理器，之后再研究。
__rt_entry_main：进入 main 函数。则分散加载完成。
0801 360C 4800 __user_libspace: ldr r0,0x8013610 ; r0,=__libspace_start 0801 360E 4770 bx r14 0801 3610 20000140 dcd 0x20000140 ; __libspace_start 123
libspace_start：lib库 空间使用 栈空间，在初始化堆栈空间的时候。
1 08013588 4675 __user_setup_stackheap: mov r5,r14
2 0801358A F000F83F bl 0x801360C ; __user_libspace
3 0801358E 46AE mov r14,r5
4 08013590 0005 movs r5,r0
5 08013592 4669 mov r1,r13
6 08013594 4653 mov r3,r10
7 08013596 F0200007 bic r0,r0,#0x7
8 0801359A 4685 mov r13,r0
9 0801359C B018 add sp,sp,#0x60
10 0801359E B520 push {r5,r14}
11 080135A0 F7FDFA3C bl 0x8010A1C ; __user_initial_stackheap
12 080135A4 E8BD4020 pop {r5,r14}
13 080135A8 F04F0600 mov.w r6,#0x0
14 080135AC F04F0700 mov.w r7,#0x0
15 080135B0 F04F0800 mov.w r8,#0x0
16 080135B4 F04F0B00 mov.w r11,#0x0
17 080135B8 F0210107 bic r1,r1,#0x7
18 080135BC 46AC mov r12,r5
19 080135BE E8AC09C0 stm r12!,{r6-r8,r11}
20 080135C2 E8AC09C0 stm r12!,{r6-r8,r11}
21 080135C6 E8AC09C0 stm r12!,{r6-r8,r11}
22 080135CA E8AC09C0 stm r12!,{r6-r8,r11}
23 080135CE 468D mov r13,r1
24 080135D0 4770 bx r14
123456789101112131415161718192021222324第八行 到 第十二行：r13 = 20000140 加 0x60之后，正好指向 lib库的地址的栈顶。2000 01A0。第十八行：r12 = 2000 0140，后面初始化 lib 库 后 变成 r12 = 2000 0180。第二十三行：r13 指向栈顶 2000 07A0
可以看到向量表的第一个地址也是 2000 07A0，符合预期。
__user_initial_stackheap LDR R0, = Heap_Mem 08010A1C 4804 __user_initial_stackheap: ldr r0,0x8010A30 LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size) 08010A1E 4905 ldr r1,0x8010A34 LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) 08010A20 4A05 ldr r2,0x8010A38 LDR R3, = Stack_Mem 08010A22 4B06 ldr r3,0x8010A3C BX LR 08010A24 4770 bx r14 08010A26 0000 dcw 0x0 08010A28 08010371 dcd 0x8010371 ; SystemInit 08010A2C 08010189 dcd 0x8010189 ; __main 08010A30 200001A0 dcd 0x200001A0 ; Heap_Mem 08010A34 200007A0 dcd 0x200007A0 ; __initial_sp 08010A38 200003A0 dcd 0x200003A0 ; Stack_Mem 08010A3C 200003A0 dcd 0x200003A0 ; Stack_Mem 123456789101112131415161718
初始化堆栈的起始地址，将其存储到 r0 - r3 中。
可以看到R0、R1 和 R2 分别存放的是堆的基地址、栈的基地址（栈顶）和堆的极限地址（与 armcc 手册说的一致。）
来看看 armcc 手册上面是怎么介绍堆栈初始化函数的：
__user_initial_stackheap 函数将栈基地址（栈顶）值放在r1中，可以从上面寄存器看到，确实寄存器r1存放的是栈顶的地址。
__user_setup_stackheap 初始化sp的地址为栈顶地址（上面的代码中第二十三行）
__user_initial_stackheap 之所以可以使用C语言来编写，是因为 __user_setup_stackheap 提供了一个 临时的栈，（手册可能比较老，和代码有点出入。）
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