大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家分享的是在MDK开发环境下将关键函数重定向到RAM中执行的几种方法

  这个关键函数重定向到 RAM 中执行系列文章,痞子衡已经写过 《IAR篇》《MCUXpresso IDE篇》,今天一鼓作气把 Keil MDK 篇也写了,做个全家桶。

  把 Keil MDK 放到最后来写,其实痞子衡是有用意的。第一篇写 IAR,我们基本上是要纯手工改链接文件。第二篇写 MCUXpresso IDE,我们除了手工改链接文件,也在利用它的链接文件配置自动生成功能。现在到了 Keil MDK,这个 IDE 其实跟 MCUXpresso IDE 一样也支持链接文件配置自动生成,但是具体功能设计上有各有千秋,今天我们就来了解下:

  • Note: 本文使用的 Keil uVision 软件版本是 v5.31.0.0。

一、准备工作

  为了便于描述后面的函数重定向方法实现,我们先做一些准备工作,选定的硬件平台是恩智浦 MIMXRT1170-EVK,主芯片内部有2MB RAM,外挂了 16MB Flash 和 2 片 32MB SDRAM。这些存储设备在芯片系统中映射地址空间如下:

NOR Flash: 0x30000000 - 0x30FFFFFF (16MB)
ITCM RAM: 0x00000000 - 0x0003FFFF (256KB)
DTCM RAM: 0x20000000 - 0x2003FFFF (256KB)
OCRAM: 0x20200000 - 0x2037FFFF (1.5MB)
SDRAM: 0x80000000 - 0x83FFFFFF (64MB)

  我们随便选择一个测试例程:\SDK_2.10.0_EVK-MIMXRT1170\boards\evkmimxrt1170\demo_apps\hello_world\cm7\mdk,其中 flexspi_nor 工程是最典型的代码链接场景(见 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor.scf 文件),全部的 readonly 段分配在 0x30000000 - 0x30FFFFFF 空间(在 Flash 中),全部的 readwrite 段分配在 0x20000000 - 0x2003FFFF 空间(在 DTCM 中)。链接文件精简如下:

LR_m_text 0x30002000 0x00FFE000 {
VECTOR_ROM 0x30002000 FIXED 0x00000400 {
* (.isr_vector,+FIRST)
}
ER_m_text 0x30002400 FIXED 0x00FFDC00 {
* (InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
}
RW_m_data 0x20000000 0x0003F800 {
.ANY (+RW +ZI)
}
ARM_LIB_HEAP +0 EMPTY 0x00000400 {
}
ARM_LIB_STACK 0x20040000 EMPTY -0x00000400 {
}
}

  现在我们再创建一个新源文件 critical_code.c 用于示例关键函数,将这个源文件添加进 hello_world_demo_cm7.uvprojx 工程里,critical_code.c 文件中只有如下三个测试函数(它们在 main 函数里会被调用):

void critical_func1(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg = %d .\r\n", n);
}
void critical_func2(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg * 2 = %d .\r\n", 2 * n);
}
void critical_func3(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg * 3 = %d .\r\n", 3 * n);
}

  编译链接修改后的工程,然后查看其映射文件(hello_world_demo_cm7.map)找到跟 critical_code.c 文件相关的内容如下,显然 critical_code.c 中的三个函数都会被链在 Flash 空间里(均在 .text 段里)。

===============================================================================
Image Symbol Table
Global Symbols
Symbol Name Value Ov Type Size Object(Section)
critical_func1 0x30005429 Thumb Code 28 critical_code.o(.text.critical_func1)
critical_func2 0x30005449 Thumb Code 32 critical_code.o(.text.critical_func2)
critical_func3 0x30005469 Thumb Code 36 critical_code.o(.text.critical_func3)
===============================================================================
Memory Map of the image
Execution Region ER_m_text (Exec base: 0x30002400, Load base: 0x30002400, Size: 0x00003b68, Max: 0x00fbdc00, ABSOLUTE, FIXED) Exec Addr Load Addr Size Type Attr Idx E Section Name Object
0x30005428 0x30005428 0x0000001c Code RO 17 .text.critical_func1 critical_code.o
0x30005444 0x30005444 0x00000004 PAD
0x30005448 0x30005448 0x00000020 Code RO 19 .text.critical_func2 critical_code.o
0x30005468 0x30005468 0x00000024 Code RO 21 .text.critical_func3 critical_code.o
0x3000548c 0x3000548c 0x00000004 PAD
===============================================================================
Image component sizes
Code (inc. data) RO Data RW Data ZI Data Debug Object Name
96 56 0 0 0 903 critical_code.o

二、重定向到RAM中方法

  我们现在要做的事就是将 critical_code.c 文件中的函数重定向到 RAM 里执行,原链接文件 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor.scf 中指定的是 DTCM 来存放 readwrite 段,那我们就尝试将关键函数放到 DTCM 里(如需改到 ITCM、OCRAM、SDRAM,方法类似)。

2.1 自定义section指定函数 - 针对单个函数

  第一种方法是用 __attribute__((section("UserSectionName"))) 语法来修饰函数定义,将其放到自定义程序段里。这种方法主要适用重定向单个关键函数,比如我们将 critical_func1() 函数放到名为 .criticalFunc 的自定义段里:

__attribute__((section(".criticalFunc"))) void critical_func1(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg = %d .\r\n", n);
}
void critical_func2(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg * 2 = %d .\r\n", 2 * n);
}
void critical_func3(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg * 3 = %d .\r\n", 3 * n);
}

  然后在工程链接文件 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor.scf 里将这个自定义的 section .criticalFunc 也放进 RW_m_data 执行域中:

LR_m_text 0x30002000 0x00FFE000 {
; ...
RW_m_data 0x20000000 0x0003F800 {
.ANY (+RW +ZI)
* (.criticalFunc) ;添加 .criticalFunc 段
; 第二种写法:*.o (.criticalFunc)
}
; ...
}

  编译链接修改后的工程,然后查看其映射文件(hello_world_demo_cm7.map)找到跟 critical_code.c 文件相关的内容如下,此时 critical_func1() 已经被放到自定义段 .criticalFunc 里,并且这个段被 MDK 底层链接器链接到了 RAM 里(RW_m_data 执行域空间)。

===============================================================================
Image Symbol Table
Global Symbols
Symbol Name Value Ov Type Size Object(Section)
critical_func1 0x20000001 Thumb Code 28 critical_code.o(.criticalFunc)
critical_func2 0x30005429 Thumb Code 32 critical_code.o(.text.critical_func2)
critical_func3 0x30005449 Thumb Code 36 critical_code.o(.text.critical_func3)
===============================================================================
Memory Map of the image
Execution Region RW_m_data (Exec base: 0x20000000, Load base: 0x30005f60, Size: 0x00000078, Max: 0x0003f800, ABSOLUTE)
Exec Addr Load Addr Size Type Attr Idx E Section Name Object
0x20000000 0x30005f60 0x0000001c Code RO 17 .criticalFunc critical_code.o Execution Region ER_m_text (Exec base: 0x30002400, Load base: 0x30002400, Size: 0x00003b60, Max: 0x00fbdc00, ABSOLUTE, FIXED)
Exec Addr Load Addr Size Type Attr Idx E Section Name Object
0x30005428 0x30005428 0x00000020 Code RO 19 .text.critical_func2 critical_code.o
0x30005448 0x30005448 0x00000024 Code RO 21 .text.critical_func3 critical_code.o
0x3000546c 0x3000546c 0x00000004 PAD
===============================================================================
Image component sizes
Code (inc. data) RO Data RW Data ZI Data Debug Object Name
96 56 0 0 0 903 critical_code.o

2.2 自定义section指定函数 - 针对同一文件里的多个函数

  第二种方法是利用 #pragma 语法来修饰函数定义(注意 AC5 编译器 Armcc 和 AC6 编译器 Armclang 语法不太一样),将同一源文件里紧挨在一起的多个关键函数放到自定义段里。比如我们将 critical_func1() 和 critical_func2() 函数放到名为 .criticalFunc 的自定义段里:

  • Note: 这种方法一般情况下不太推荐,代码可移植性较差。

#pragma clang section text = ".criticalFunc"  // 适用 AC6 编译器(范围开始)
//#pragma arm section code = ".criticalFunc" // 适用 AC5 编译器(范围开始)
void critical_func1(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg = %d .\r\n", n);
}
void critical_func2(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg * 2 = %d .\r\n", 2 * n);
}
#pragma clang section text = "" // 适用 AC6 编译器(范围结束)
//#pragma arm section code // 适用 AC5 编译器(范围结束)
void critical_func3(uint32_t n)
{
PRINTF("Arg * 3 = %d .\r\n", 3 * n);
}

  然后也是同样在工程链接文件 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor.scf 里将这个自定义的 section .criticalFunc 也放进 RW_m_data 执行域中:

LR_m_text 0x30002000 0x00FFE000 {
; ...
RW_m_data 0x20000000 0x0003F800 {
.ANY (+RW +ZI)
* (.criticalFunc) ;添加 .criticalFunc 段
}
; ...
}

  编译链接修改后的工程,然后查看其映射文件(hello_world_demo_cm7.map)找到跟 critical_code.c 文件相关的内容如下,此时 critical_func1/2() 均已经被放到自定义段 .criticalFunc 里,并且这个段被 MDK 底层链接器链接到了 RAM 里(RW_m_data 执行域空间)。

===============================================================================
Image Symbol Table
Global Symbols
Symbol Name Value Ov Type Size Object(Section)
critical_func1 0x20000001 Thumb Code 28 critical_code.o(.criticalFunc)
critical_func2 0x20000021 Thumb Code 32 critical_code.o(.criticalFunc)
critical_func3 0x30005429 Thumb Code 36 critical_code.o(.text.critical_func3)
===============================================================================
Memory Map of the image
Execution Region RW_m_data (Exec base: 0x20000000, Load base: 0x30005f50, Size: 0x0000009c, Max: 0x0003f800, ABSOLUTE)
Exec Addr Load Addr Size Type Attr Idx E Section Name Object
0x20000000 0x30005f50 0x00000040 Code RO 17 .criticalFunc critical_code.o Execution Region ER_m_text (Exec base: 0x30002400, Load base: 0x30002400, Size: 0x00003b4c, Max: 0x00fbdc00, ABSOLUTE, FIXED)
Exec Addr Load Addr Size Type Attr Idx E Section Name Object
0x30005428 0x30005428 0x00000024 Code RO 19 .text.critical_func3 critical_code.o
0x3000544c 0x3000544c 0x00000004 PAD
===============================================================================
Image component sizes
Code (inc. data) RO Data RW Data ZI Data Debug Object Name
100 60 0 0 0 887 critical_code.o

2.3 针对源文件中全部函数

  前两种重定向方法都是针对具体函数的(如果是多个关键函数分散在多个文件里,按方法逐一添加修饰当然也行),但如果某个库源文件特别多,并且我们希望将这些源文件里函数全部重定向到 RAM 里,有没有更便捷的方法呢?当然有!

  我们现在将 critical_code.c 文件里全部函数都重定向,只需要在工程链接文件 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor.scf 里做如下修改:

LR_m_text 0x30002000 0x00FFE000 {
; ...
RW_m_data 0x20000000 0x0003F800 {
.ANY (+RW +ZI)
critical_code.o (+RO +RW +ZI) ;添加 critical_code.o 全部目标
}
; ...
}

  编译链接修改后的工程,然后查看其映射文件(hello_world_demo_cm7.map)找到跟 critical_code.c 文件相关的内容如下,此时 critical_func1/2/3() 都链接在 RAM 里了。

===============================================================================
Image Symbol Table
Global Symbols
Symbol Name Value Ov Type Size Object(Section)
critical_func1 0x20000001 Thumb Code 28 critical_code.o(.text.critical_func1)
critical_func2 0x20000021 Thumb Code 32 critical_code.o(.text.critical_func2)
critical_func3 0x20000041 Thumb Code 36 critical_code.o(.text.critical_func3)
===============================================================================
Memory Map of the image
Execution Region RW_m_data (Exec base: 0x20000000, Load base: 0x30005f30, Size: 0x000000c0, Max: 0x0003f800, ABSOLUTE)
Exec Addr Load Addr Size Type Attr Idx E Section Name Object
0x20000000 0x30005f30 0x0000001c Code RO 17 .text.critical_func1 critical_code.o
0x2000001c 0x30005f4c 0x00000004 PAD
0x20000020 0x30005f50 0x00000020 Code RO 19 .text.critical_func2 critical_code.o
0x20000040 0x30005f70 0x00000024 Code RO 21 .text.critical_func3 critical_code.o
===============================================================================
Image component sizes
Code (inc. data) RO Data RW Data ZI Data Debug Object Name
96 56 0 0 0 903 critical_code.o

三、链接文件自动生成功能

  第二节里介绍的方法都是基于用户自己提供的链接文件,如果想启动 MDK 的链接文件自动生成功能,需要在工程 Option / Linker 里将 Use Memory Layout from Target Dialog 选项勾选上,这时候用户提供的 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor.scf 文件就失效了,MDK 会自动生成一个名为 hello_world_demo_cm7.sct 的链接文件。

  自动生成的 hello_world_demo_cm7.sct 链接文件配置非常简单,在工程 Option / Target 里有 Read/Only Memory Areas 和 Read/Write Memory Areas 指定,这里仅简单提供了 RO 和 RW 段空间指定设置,没有关于用户自定义段的单独设置。

  不过比较特色的是,在 MDK 里可以单独为某个文件指定 Memory Assignment,这样我们也能跟 2.3 节里的方法一样实现整个文件里的函数重定向。

四、启动文件中拷贝过程

  三种函数重定向方法都介绍完了,不知道你是否曾有过这样的疑问,这些关键函数机器码到底是什么时候怎么从 Flash 中拷贝到 RAM 里的?这要从工程启动文件 startup_MIMXRT1176_cm7.S 谈起。在复位函数 Reset_Handler 的最后调用了 MDK 内置函数 __main,这个函数中隐藏着玄机,我们可以在 ARM CMSIS 库中找到该函数原型,顺着原型你应该可以发现其中的奥秘。

Reset_Handler:
cpsid i
.equ VTOR, 0xE000ED08
ldr r0, =VTOR
ldr r1, =__Vectors
str r1, [r0]
ldr r2, [r1]
msr msp, r2
ldr r0,=SystemInit
blx r0
cpsie i
ldr r0,=__main
bx r0

  至此,在MDK开发环境下将关键函数重定向到RAM中执行的几种方法痞子衡便介绍完毕了,掌声在哪里~~~

欢迎订阅

文章会同时发布到我的 博客园主页CSDN主页知乎主页微信公众号 平台上。

微信搜索"痞子衡嵌入式"或者扫描下面二维码,就可以在手机上第一时间看了哦。

痞子衡嵌入式:在MDK开发环境下将关键函数重定向到RAM中执行的几种方法的更多相关文章

  1. 痞子衡嵌入式:在IAR开发环境下将关键函数重定向到RAM中执行的三种方法

    大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家分享的是在IAR开发环境下将关键函数重定向到RAM中执行的三种方法. 嵌入式项目里应用程序代码正常是放在 Flash 中执行的,但有时候也需要将 ...

  2. 痞子衡嵌入式:MCUXpresso IDE下将关键函数重定向到RAM中执行的几种方法

    大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家分享的是MCUXpresso IDE下将关键函数重定向到RAM中执行的几种方法. 前段时间痞子衡写了一篇 <在IAR开发环境下将关键函数重 ...

  3. 痞子衡嵌入式:在IAR开发环境下RT-Thread工程函数重定向失效分析

    大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家分享的是在IAR开发环境下RT-Thread工程函数重定向失效分析. 痞子衡旧文 <在IAR下将关键函数重定向到RAM中执行的方法> ...

  4. 痞子衡嵌入式:其实i.MXRT下改造FlexSPI driver同样支持AHB方式去写入NOR Flash

    大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家介绍的是i.MXRT下改造FlexSPI driver以AHB方式去写入NOR Flash. 痞子衡前段时间写过一篇 <串行NAND Fl ...

  5. (一)keil4 MDK 开发环境下编写裸机程序 (参考杨铸 北航) (开发板只需要连接JLNK 就行了)

    首先用的是 keil4  位与   ( F:\ARM+LINUX\MDK-ARM_v4.10.exe  ) 1. 新建工程名project 为    led circle   ,放在  我的文档\ l ...

  6. 痞子衡嵌入式:在IAR开发环境下将整个源文件代码重定向到任意RAM中的方法

    大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家分享的是在IAR开发环境下将整个源文件代码重定向到任意RAM中的方法. 痞子衡旧文 <在IAR下将关键函数重定向到RAM中执行的方法> ...

  7. 痞子衡嵌入式:深扒IAR启动函数流程之段初始化函数__iar_data_init3实现

    大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家分享的是IAR启动函数流程里的段初始化函数__iar_data_init3实现. 本篇是 <IAR启动函数流程及其__low_level_ ...

  8. 痞子衡嵌入式:在IAR开发环境下为工程开启CRC完整性校验功能的方法

    大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家分享的是在IAR开发环境下为工程开启CRC完整性校验功能的方法. CRC校验在嵌入式领域里的应用非常广,比如在通信领域,CRC检验值可以作为数据 ...

  9. 痞子衡嵌入式:一个奇怪的Keil MDK下变量链接强制对齐报错问题(--legacyalign)

    大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家分享的是一个奇怪的Keil MDK下变量链接强制对齐报错问题. 痞子衡最近一直在参与恩智浦SBL项目(就是一个适用LPC和i.MXRT的完整OT ...

随机推荐

  1. 2019.06.28 MERGE INTO备忘

    --保存主表 MERGE INTO dbo.DeliveryReceiving AS t USING @ReceiveMainDt AS s ON t.Id=s.id WHEN MATCHED THE ...

  2. Windows影子用户创建与3389连接

    #当获得一条shell后,可以创建一个影子用户,通过影子用户可以行驶正常用户的所有权限与功能,并且只可在注册表中被检测出来---(应急响应注册表很重要) 1.首先需要拥有权限创建一个Administr ...

  3. Java compareTo() 方法(转载)

    Java compareTo() 方法 compareTo() 方法用于两种方式的比较: 字符串与对象进行比较. 按字典顺序比较两个字符串. 语法: int compareTo(Object o)// ...

  4. ABP框架使用Oracle数据库,并实现从SQLServer中进行数据迁移的处理

    ABP框架的数据访问底层是基于EFCore(Entity Framework Core)的,是微软标志性且成熟的ORM,因此它本身是支持多种主流数据库MySQL,SqlServer,Oracle,SQ ...

  5. MySQL学习07(规范化数据库设计)

    规范化数据库设计 当数据库比较复杂时我们需要设计数据库 糟糕的数据库设计 : 数据冗余,存储空间浪费 数据更新和插入的异常 程序性能差 良好的数据库设计 : 节省数据的存储空间 能够保证数据的完整性 ...

  6. iOS开发之Lame编译

    前言 为了保证音频格式在多端通用,需要将音频转化为MP3格式,本文讲解了如何使用Shell脚本来编译lame库. 编译脚本 #!/bin/sh CONFIGURE_FLAGS="--disa ...

  7. C51—模拟IIC总线实现EEPROM存取数据

    a - 什么是IIC总线 -什么是EEPROM -IIC总线的通信格式 模块化设计注解 整体代码 - 什么是IIC总线 IIC总线是同步通信的一种特殊形式,具有接线口少.控制简单.器件封装形式小.通信 ...

  8. NOIP 模拟 $33\; \rm Connect$

    题解 状压 \(\rm DP\). 从 \(1\) 到 \(n\) 一共只要一条路径,那么就是一条链,只要维护一个点集和当前链的末尾就行. 设 \(\rm dp_{i,j}\) 为 \(i\) 的点集 ...

  9. HTTP协议之:HTTP/1.1和HTTP/2

    目录 简介 HTTP/1.1 HTTP/2 传输模式对比 流优先级 缓冲区溢出处理 预测资源请求 压缩 总结 简介 HTTP的全称是Hypertext Transfer Protocol,是在1989 ...

  10. 【java虚拟机】几种内存溢出及解决方案

    作者:平凡希 地址:https://www.cnblogs.com/xiaoxi/p/7406903.html 1.JVM Heap(堆)溢出:java.lang.OutOfMemoryError: ...