IAR Embedded Workbench中的初始化策略

之前的文章“IAR Embedded Workbench中的MCU启动过程”介绍了IAR Embedded Workbench中的MCU启动过程：其中非常重要的一步是存储在RAM中的全局和静态变量的初始化。

本文主要介绍IAR Embedded Workbench中的初始化策略。

存储在RAM中的全局和静态变量的初始化

初始化初始值为0的存储在RAM中的全局和静态变量（比如 int i = 0;）：

初始化初始值为非0的存储在RAM中的全局和静态变量（比如 int i = 1;），对应的初始值(Initialize variables)从相应的ROM拷贝到对应的RAM：

IAR Embedded Workbench中的初始化策略

 initialize by copy

在ICF文件添加initialize by copy { readwrite };命令之后，Linker会自动添加对应的initializers，并在启动代码里面自动完成对应的初始化操作：

MAP文件中的INIT TABLE会列出对应的初始化信息：其中初始值为0的全局和静态变量会通过__iar_zero_init3函数进行初始化：初始化的时候__iar_zero_init3函数会对相关RAM区域进行写0操作，完成对初始值为0的全局和静态变量的初始化；初始值为非0的全局和静态变量会通过__iar_copy_init3函数进行初始化：对应的Initializer bytes放到ROM，初始化的时候__iar_copy_init3函数会把ROM中的Initializer bytes拷贝到RAM中，完成对初始值为非0的全局和静态变量的初始化：

注意：initialize by copy命令需要启动代码里面调用__iar_program_start进行初始化。

在ICF文件添加initialize by copy { readwrite };命令之后，Linker会自动添加对应的initializers，并在启动代码里面自动完成对应的初始化操作，对应的__iar_zero_init3函数和__iar_copy_init3函数都是通过__iar_program_start调用，所以需要使用__iar_program_start进行初始化：

如果没有调用__iar_program_start进行初始化，link的时候会提示类似下面的错误（__iar_data_init3函数会先后调用__iar_zero_init3函数和__iar_copy_init3函数）:

 initialize manually

如果代码里面没有使用__iar_program_start进行初始化，就不能使用initialize by copy初始化策略对初始值为非0的全局和静态变量进行自动初始化。可以使用initialize manually初始化策略对初始值为非0的全局和静态变量进行手动初始化（当然，代码里面使用了__iar_program_start进行初始化，也是可以使用initialize manually初始化策略对初始值为非0的全局和静态变量进行手动初始化的）。

如下所示：ICF文件中使用initialize manually对.data section进行手动初始化：.data section包含的是初始值为非0的全局和静态变量，放到MY_DATA block中，并把对应的MY_DATA block放到RAM；.data_init section包含的是初始值为非0的全局和静态变量的Initializer bytes，放到MY_DATA_INIT block中， 并把对应的MY_DATA_INIT block放到ROM：

然后需要在代码里面添加对应的手动初始化.data section的代码：其中#pragma section命令用于定义对应的section名字，然后对应的section操作符__section_begin, __section_end和section_size就可以分别获取对应section的开始地址，结束地址和大小。

MAP文件中.data section放到MY_DATA block中，放置到RAM，对应的.data_init section(Initializer bytes)放到MY_DATA_INIT block中，放置到ROM：

do not initialize

如果代码里面没有使用__iar_program_start进行初始化，就不能使用initialize by copy初始化策略对初始值为0的全局和静态变量进行自动初始化。可以使用do not initialize初始化策略对初始值为0的全局和静态变量进行手动初始化（当然，代码里面使用了__iar_program_start进行初始化，也是可以使用do not initialize初始化策略对初始值为0的全局和静态变量进行手动初始化的）。

如下所示，ICF文件中使用do not initialize对.bss section进行手动初始化：.bss section包含的是初始值为0的全局和静态变量，放到MY_BSS block中,并把对应的MY_BSS block放到RAM：

然后需要在代码里面添加对应的手动初始化.bss section的代码：其中#pragma section命令用于定义对应的section名字，然后对应的section操作符__section_begin, __section_end和section_size就可以分别获得对应section的开始地址，结束地址和大小。

MAP文件中.bss section放到MY_BSS block中，放置到RAM:

另外对于使用了__no_init的静态和全局变量，linker默认会放置到.noinit section，可以在ICF文件使用do not initialize命令，对应代码中不能对.noinit section进行初始化，这样.noinit section的内容在启动过程中不会有任何初始化操作。

注意事项

注意：如果静态和全局变量放到了用户定义的section，并且手动明确地赋初始值0（比如 int i = 0;），默认需要对这类变量进行copy初始化，而不是zero初始化。

如下所示，静态变量TaskLedRedCounter放到了用户定义的MY_SECTION section里面，并且手动明确地赋初始值0：

MAP文件中静态变量TaskLedRedCounter的Kind是inited，而不是uninit；并且INIT TABLE里面生成了对应的Initializer bytes：

这个跟通常的初始值为0的静态和全局变量的处理有点不一样，由于对应变量的Kind是inited，所以需要使用initialize manually初始化策略（跟初始值为非0的全局和静态变量进行手动初始化一样）：

如下所示：ICF文件中使用initialize manually对MY_SECTION section进行手动初始化：

MAP文件中MY_SECTION section放到MY_DATA block中，放置到RAM，对应的Initializer bytes放到MY_DATA_INIT block中，放置到ROM：

如果想对上面的变量使用do not initialize初始化策略（跟初始值为0的全局和静态变量进行手动初始化一样），需要使用编译器选项--do_explicit_zero_opt_in_named_sections：

MAP文件中静态变量TaskLedRedCounter的Kind是zero，并且INIT TABLE只有__iar_zero_init3函数：

在ICF文件中像处理正常的.bss section一样：把MY_SECTION section放到MY_BSS section,同时使用do not initialize命令：

MAP文件中静态变量TaskLedRedCounter的Kind是期望的uninit：

更多关于Initialization decisions的信息，可以通过使能Linker > List > Generate log file > Initialization decisions选项来查看对应log文件中的信息：

总结

本文主要介绍了IAR Embedded Workbench中的初始化策略：initialize by copy, initialize manually和do not initialize，用户可以根据对应的需求来灵活合理地选择初始化策略：

1. 如果对应变量在启动过程中不能被初始化，需要使用do not initialize初始化策略，并且代码里面不能对相关变量进行任何初始化；

2. 如果启动代码使用了__iar_program_start：

• 如果没有特别的初始化需求，使用initialize by copy初始化策略

• 如果有特别的初始化需求，参考下面启动代码没有使用__iar_program_start的情况

3. 如果启动代码没有使用__iar_program_start：

• 对应变量的初始值非0，使用initialize manually，并且需要添加对应的代码把ROM中的Initializer bytes拷贝到对应的RAM区域

• 通常情况下，对应变量的初始值为0，使用do not initialize，并且需要添加对应的代码对相关RAM区域进行写0操作

• 如果变量放到了用户定义的section，并且手动明确地赋初始值0默认需要对这类变量进行copy初始化（使用initialize by copy初始化策略）；需要使用编译器选项--do_explicit_zero_opt_in_named_sections实现zero初始化（使用do not initialize初始化策略）