了解 C 运行时环境 (ARM) - 从哪里开始

我是一名嵌入式开发人员，主要使用 ARM Cortex-M 设备。最近，我切换到 Linux，并决定了解更多有关构建/组装/链接过程、如何编写 makefile 等的信息，因为我使用的是 IDE（IAR、Keil、Eclipse 等），其中很多东西都是自动化的，并且用户可以使用实际上不知道后台发生了什么。目标是更多地了解这个低级过程，以及如何正确使用这些工具，而不仅仅是依赖 IDE 默认设置。

编写 makefile 后，我就可以构建我的应用程序。然而，我决定通过直接调用链接器（而不是通过编译器）来手动执行链接过程，令人惊讶的是出现了问题！对 libc、__libc_init_array 中的 _init 函数、_exit 等未定义的引用是问题所在。经过一整天的调查，我能够手动包含所有目标文件（crt0.o、crti.o）和库（libnosys.a）。显然编译器会自动做这些事情。

在克服了这些麻烦之后，我发现我对这些内部结构完全一无所知。为什么我需要一些 ctr0.o、crti.o 等。它们从哪里来等。它是否链接到编译器/链接器或 C 运行时库或系统？

我想了解更多有关这些内部结构的信息，但是，我不确定我实际上在寻找什么。它是一个库、系统、编译器吗？

我明白，系统（MCU）需要初始化 RAM 中的变量和其他东西，但是我错过了完整的图片。您能给我推荐一本关于这些事情的好书/手册吗？我实际上在寻找什么？

Edit:

在与您讨论之后，我很可能弄清楚了我需要什么，所以我将按照以下方式重新表述我的问题：

1) 我收到了一个 MCU（假设是 STM32F4xx），我应该创建一个闪烁的 LED 示例。所有这些都应该从头开始，自己的启动代码，不使用外部库等。

2）在第二步中，有人告诉我这一切都已经被其他人完成了（GCC工具链/标准库、MCU供应商启动文件等）。所以我只需要理解/将我的工作与所做的事情联系起来，并比较差异，为什么他们这样做等等。

所有这些都得到了 @mbjoe 的回答+我发现了一些有趣的读物：https://www.amazon.com/Embedded-Shoestring-experience-designing-software/dp/0750676094 https://rads.stackoverflow.com/amzn/click/com/0750676094

感谢大家的帮助并指导我正确的方法！

您所指的模块（ctr0.o、crti.o、_init、__libc_init_array、_exit）是由 IAR 和/或 Keil 预构建的库/目标文件/函数。正如您所说，在运行 main() 函数之前，需要它们来初始化环境（全局变量初始化、中断向量表等）。

在这些库/目标文件中的某个时刻，C 或汇编语言中将会有一个如下所示的函数：

void startup(void)
{ 
    ... init code ...

    main();

    while(1);   // or _exit()
}

您可以查看这些从头开始构建启动代码的示例：

http://www.embedded.com/design/mcus-processors-and-socs/4007119/Building-Bare-Metal-ARM-Systems-with-GNU-Part-1--入门 http://www.embedded.com/design/mcus-processors-and-socs/4007119/Building-Bare-Metal-ARM-Systems-with-GNU-Part-1--Getting-Started

https://github.com/payne92/bare-metal-arm https://github.com/payne92/bare-metal-arm