将函数加载到Flash或SRAM指定地址的方法

1万 · 2024-9-14 15:31

Questions：AT32 部分型号有零等待闪存和非零等待闪存，程序在零等待闪存执行速度比在非零等待闪存执行速度快，如果有函数对执行速度有要求，可以将该函数加载到零等待区执行。当零等待闪存使用完后，如果还有函数对执行速度有要求，可以将该函数加载到 SRAM 执行，前提是SRAM 还有足够的空间存放该函数代码。
Answer：有两种将某个函数加载到 Flash 或 SRAM 指定地址执行的方法，以 AT32F403A 为例：

1. 方法一：修改分散加载描述文件
在 Keil 中：修改分散加载描述文件*.sct(scatter file)，在工程选项的 linker 页面中，选择*.sct 文件，编辑*.sct。

如果是要放在Flash零等待区指定地址，添加*.o(ZWROMCODE)，自定义一个叫做ZWROMCODE的section。LR_IROM1 为零等待区，LR_IROM2 为非零等待区，设置如下：

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; *************************************************************

; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

; *************************************************************

LR_IROM1 0x08000000 0x00020000 { ; load region size_region

ER_IROM1 0x08000000 0x00020000 { ; load address = execution address

*.o (RESET, +First)

*(InRoot$Sections)

.ANY (+RO)

*.o(ZWROMCODE)

}

RW_IRAM1 0x20000000 0x00038000 { ; RW data

.ANY (+RW +ZI)

}

}

LR_IROM2 0x08020000 0x000E0000 { ; load region size_region

ER_IROM2 0x08020000 0x000E0000 { ; load address = execution address

.ANY (+RO)

}

}

也可以根据需要单独分配一块零等待区 LR_IROM2，添加*.o(ZWROMCODE)，自定义一个叫做ZWROMCODE 的 section。LR_IROM1 和 LR_IROM2 为零等待区，LR_IROM3 为非零等待区，设置如下:

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; *************************************************************

; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

; *************************************************************

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 0x00038000 { ; RW data

.ANY (+RW +ZI)

}

}

LR_IROM2 0x08010000 0x00010000 { ; load region size_region

ER_IROM2 0x08010000 0x00010000 { ; load address = execution address ZW

*.o(ZWROMCODE)

}

}

LR_IROM3 0x08020000 0x000E0000 { ; load region size_region

ER_IROM3 0x08020000 0x000E0000 { ; load address = execution address NZW

.ANY (+RO)

}

}

如果是要放在 SRAM 指定地址，根据需要分配 RW_IRAM2 大小，添加*.o(RAMCODE)，自定义一个叫做RAMCODE 的 section。设置如下，以 SRAM 扩大到 224KB 为例，RW_IRAM1 大小 196KB，RW_IRAM2大小 28KB。

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; *************************************************************

; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

; *************************************************************

LR_IROM1 0x08000000 0x000C0000 { ; load region size_region

ER_IROM1 0x08000000 0x000C0000 { ; load address = execution address

*.o (RESET, +First)

*(InRoot$Sections)

.ANY (+RO)

}

RW_IRAM1 0x20000000 0x00031000 { ; RW data

.ANY (+RW +ZI)

}

RW_IRAM2 0x20031000 0x00007000 { ; RW data

*.o(RAMCODE)

} 

}

在需要加载到 Flash 或 SRAM 指定地址中的函数前，用__attribute__((section("SECTION_NAME")))声明该函数放在该 section 中，SECTION_NAME 可以自行命名，如下面是使用 RAMCODE。如果有多个函数，那么每个函数前面都需要加__attribute__((section("RAMCODE")))。设置如下：

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__attribute__((section("RAMCODE")))

void delay(unsigned char num)

{

while(num)

{

num--;

}

}

__attribute__((section("RAMCODE")))

void test(void)

{

for(;;)

{

led_gpio_port[led]->odt ^= led_gpio_pin[led];

delay(10);

}

}

也可以将所有需要加载的函数放在以#pragma arm section code = “RAMCODE” 开头，以#pragma arm section 结尾的中间，声明所有函数放在 RAMCODE section 中。设置如下：

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#pragma arm section code = “RAMCODE"

void delay(unsigned char num)

{

while(num)

{

num--;

}

}

void test(void)

{

for(;;)

{

led_gpio_port[led]->odt ^= led_gpio_pin[led];

delay(10);

}

}

#pragma arm section

1万 · 2024-9-14 15:33

在 IAR 中：在安装目录 IAR Systems\Embedded Workbench\arm\config\linker\ArteryTek 下找到相应 MCU型号的分散加载描述文件*.ICF，复制到 project 路径下，按下图方式启用*.icf 文件。

如果是要放在 Flash 零等待区指定地址，根据需要在零等待区分配一段 region，增加下面红色字体的部分，即可将 my_code.c 内的代码都放入该零等待区内（ZWROM_CODE_region）：

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/*###ICF### Section handled by ICF editor, don't touch! ****/

/*-Editor annotation file-*/

/* IcfEditorFile="$TOOLKIT_DIR$\config\ide\IcfEditor\cortex_v1_0.xml" */

/*-Specials-*/

define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000;

/*-Memory Regions-*/

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000;

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__ = 0x080FFFFF;

/* ZMROM CODE area */

define symbol __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_start__ = 0x08010000;

define symbol __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_end__ = 0x0801FFFF;

define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000;

define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__ = 0x20017FFF;

/*-Sizes-*/

define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x1000;

define symbol __ICFEDIT_size_heap__ = 0x1000;

/**** End of ICF editor section. ###ICF###*/

define memory mem with size = 4G;

/* Reserved 0x08010000 ~ 0x0801FFFF as ZWROM CODE area */

define region ROM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__ to 

__ICFEDIT_region_ROM_end__];

 -mem:[from 

__ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_start__ to __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_end__];

define region ZWROM_CODE_region = -mem:[from __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_start__ 

to __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_end__];

define region RAM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__ to 

__ICFEDIT_region_RAM_end__];

define block CSTACK with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__ { };

define block HEAP with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_heap__ { };

initialize by copy { readwrite };

do not initialize { section .noinit };

place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec };

place in ROM_region { readonly };

/* Place Code in ZWROM CODE */

place in ZWROM_CODE_region {ro object my_code.o};

place in RAM_region { readwrite,

 block CSTACK, block HEAP };

如果有多个.c 文件需要放入零等待区，place in ZWROM_CODE_region 可以如下书写：

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/* Place Code in ZWROM CODE */

place in ZWROM_CODE_region {ro object my_code1.o, ro object my_code2.o, ro object 

my_code2.o};

如果是要放在 SRAM 指定地址，以 SRAM 扩大到 224KB 为例，根据需要在零等待区分配一段 region，增加下面红色框线内的部方式分，即可将 my_code.c 内的代码都放入该零等待区内（RAM_CODE_region）

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/*###ICF### Section handled by ICF editor, don't touch! ****/

/*-Editor annotation file-*/

/* IcfEditorFile="$TOOLKIT_DIR$\config\ide\IcfEditor\cortex_v1_0.xml" */

/*-Specials-*/

define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000;

/*-Memory Regions-*/

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000;

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__ = 0x080FFFFF;

define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000;

define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__ = 0x20037FFF;

define symbol __ICFEDIT_region_RAM_CODE_start__ = 0x20037000;

define symbol __ICFEDIT_region_RAM_CODE_end__ = 0x20037FFF;

/*-Sizes-*/

define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x1000;

define symbol __ICFEDIT_size_heap__ = 0x1000;

/**** End of ICF editor section. ###ICF###*/

define memory mem with size = 4G;

define region ROM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__ to 

__ICFEDIT_region_ROM_end__];

/* Reserved 0x20037000 ~ 0x20037FFF as ZWROM CODE area */

define region RAM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__ to 

__ICFEDIT_region_RAM_end__];

 -mem:[from 

__ICFEDIT_region_RAM_CODE_start__ to __ICFEDIT_region_RAM_CODE_end__];

define region RAM_CODE_region = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__ to 

__ICFEDIT_region_RAM_end__];

define block CSTACK with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__ { };

define block HEAP with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_heap__ { };

initialize by copy { readwrite };

do not initialize { section .noinit };

place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec };

place in ROM_region { readonly };

/* Place Code in RAM CODE */

place in RAM_CODE_region {ro object my_code.o};

place in RAM_region { readwrite,

 block CSTACK, block HEAP };

如果有多个.c 文件需要放入零等待区，place in ZWROM_CODE_region 可以如下书写：

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/* Place Code in RAM CODE */

place in RAM_CODE_region {ro object my_code1.o, ro object my_code2.o, ro object my_code2.o};

1万 · 2024-9-14 15:34

在 AT32 IDE 中：在代码文件中，将需要放到SRAM的function添加__attribute__((section(".ramfunc")))宣告, 将这些 function 全部放到 .ramfunc 这个 section，这个 section 的名称可自行定义，例程这里定义为 .ramfunc。

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__attribute__((section(".ramfunc")))

void function_in_ram(void)

{

 at32_led_toggle(LED2);

 delay_ms(100);

 at32_led_toggle(LED3);

 delay_ms(100);

 at32_led_toggle(LED4);

 delay_ms(100);

}

在 *.ld 文件中，修改以下两个地方
1) 新增_ram_func_size 定义, 用来设定需要存放 ram function 的 ram size 大小，例程中定义为 4K；修改_estack 定义，_estack 是 STACK pointer 的初始值, 修改后是要把 stack pointer 初始值设定到 ram function 开始的地址之前, 避免 stack 空间跟 ram function 的空间重迭。

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/* Highest address of the user mode stack */

//_estack = 0x20018000; /* end of RAM */

_ram_function_size = 4K;

_estack = 0x20018000 - _ram_function_size; /* end of RAM */

2) 添加一段描述，将.ramfuc 这个 section 的起始地址指定到 SRAM 的最后 4K，*(.ramfunc)这个宣告代表所有用__attribute__((section(".ramfunc")))宣告的 function 都会被编排到这个区域.

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. = ALIGN(4);

 . = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM) - _ram_function_size;

 _ramfunc = .;

 *(.ramfunc);

照以上的方式修改之后，compiler 编译过后就会把这些 function 的 code 编译备份在 flash 的区域，然后每次上电跑起来时，启动文件 startup_at32xxx.s 会把这些 function 的 code，从 flash 里 copy 到指定的 SRAM地址。

1万 · 2024-9-14 15:36

2. 方法二:只对某些编译器有效比如 Keil，在需要加载到 Flash 或 SRAM 指定地址中的函数前，用__attribute__((section(".ARM.__at_address")))声明该函数放在该 section 中，address 根据需要设置。如果有多个函数，那么每个函数前面都需要加__attribute__((section(".ARM.__at_address")))。将函数加载到 Flash 指定地址：

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<div>void Test(void) __attribute__((section(".ARM.__at_0x08001000"))); </div><div>void Test(void)

{}</div>

将函数加载到 SRAM 指定地址

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<div> void Test(void) __attribute__((section(".ARM.__at_0x20001000"))); </div><div>void Test(void)

{} </div>

类型：MCU 应用
适用型号：AT32 全系列
主功能：FLASH、SRAM
次功能：无

将函数加载到Flash或SRAM指定地址的方法

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