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[应用相关] 将函数加载到Flash或SRAM指定地址的方法

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 楼主| 呐咯密密 发表于 2024-9-14 15:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
方法, 函数, flash, SRAM, RAM
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。
994466e53b38a766a.png
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：
复制
  1. ; *************************************************************
    

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

  3. ; *************************************************************
    

  4. LR_IROM1 0x08000000 0x00020000 { ; load region size_region
    

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

  6. *.o (RESET, +First)
    

  7. *(InRoot$Sections)
    

  8. .ANY (+RO)
    

  9. *.o(ZWROMCODE)
    

  10. }
    

  11. RW_IRAM1 0x20000000 0x00038000 { ; RW data
    

  12. .ANY (+RW +ZI)
    

  13. }
    

  14. }
    

  15. LR_IROM2 0x08020000 0x000E0000 { ; load region size_region
    

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

  17. .ANY (+RO)
    

  18. }
    

  19. }
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:

复制
  1. ; *************************************************************
    

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

  3. ; *************************************************************
    

  4. LR_IROM1 0x08000000 0x00010000 { ; load region size_region
    

  5. ER_IROM1 0x08000000 0x00010000 { ; load address = execution address
    

  6. *.o (RESET, +First)
    

  7. *(InRoot$Sections)
    

  8. .ANY (+RO)
    

  9. }
    

  10. RW_IRAM1 0x20000000 0x00038000 { ; RW data
    

  11. .ANY (+RW +ZI)
    

  12. }
    

  13. }
    

  14. LR_IROM2 0x08010000 0x00010000 { ; load region size_region
    

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

  16. *.o(ZWROMCODE)
    

  17. }
    

  18. }
    

  19. LR_IROM3 0x08020000 0x000E0000 { ; load region size_region
    

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

  21. .ANY (+RO)
    

  22. }
    

  23. }
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。
复制
  1. ; *************************************************************
    

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

  3. ; *************************************************************
    

  4. LR_IROM1 0x08000000 0x000C0000 { ; load region size_region
    

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

  6. *.o (RESET, +First)
    

  7. *(InRoot$Sections)
    

  8. .ANY (+RO)
    

  9. }
    

  10. RW_IRAM1 0x20000000 0x00031000 { ; RW data
    

  11. .ANY (+RW +ZI)
    

  12. }
    

  13. RW_IRAM2 0x20031000 0x00007000 { ; RW data
    

  14. *.o(RAMCODE)
    

  15. } 
    

  16. }
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：
复制
  1. __attribute__((section("RAMCODE")))
    

  2. void delay(unsigned char num)
    

  3. {
    

  4. while(num)
    

  5. {
    

  6. num--;
    

  7. }
    

  8. }
    

  9. __attribute__((section("RAMCODE")))
    

  10. void test(void)
    

  11. {
    

  12. for(;;)
    

  13. {
    

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

  15. delay(10);
    

  16. }
    

  17. }
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：

复制
  1. #pragma arm section code = “RAMCODE"
    

  2. void delay(unsigned char num)
    

  3. {
    

  4. while(num)
    

  5. {
    

  6. num--;
    

  7. }
    

  8. }
    

  9. void test(void)
    

  10. {
    

  11. for(;;)
    

  12. {
    

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

  14. delay(10);
    

  15. }
    

  16. }
    

  17. #pragma arm section


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 楼主| 呐咯密密 发表于 2024-9-14 15:33 | 显示全部楼层
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。
4206066e53bd378a8f.png
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）：

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

  2. /*-Editor annotation file-*/
    

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

  4. /*-Specials-*/
    

  5. define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000;
    

  6. /*-Memory Regions-*/
    

  7. define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000;
    

  8. define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__ = 0x080FFFFF;
    

  9. /* ZMROM CODE area */
    

  10. define symbol __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_start__ = 0x08010000;
    

  11. define symbol __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_end__ = 0x0801FFFF;
    

  12. define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000;
    

  13. define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__ = 0x20017FFF;
    

  14. /*-Sizes-*/
    

  15. define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x1000;
    

  16. define symbol __ICFEDIT_size_heap__ = 0x1000;
    

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

  18. define memory mem with size = 4G;
    

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

  20. define region ROM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__ to 
    

  21. __ICFEDIT_region_ROM_end__];
    

  22.  -mem:[from 
    

  23. __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_start__ to __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_end__];
    

  24. define region ZWROM_CODE_region = -mem:[from __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_start__ 
    

  25. to __ICFEDIT_region_ZWROM_CODE_end__];
    

  26. define region RAM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__ to 
    

  27. __ICFEDIT_region_RAM_end__];
    

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

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

  30. initialize by copy { readwrite };
    

  31. do not initialize { section .noinit };
    

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

  33. place in ROM_region { readonly };
    

  34. /* Place Code in ZWROM CODE */
    

  35. place in ZWROM_CODE_region {ro object my_code.o};
    

  36. place in RAM_region { readwrite,
    

  37.  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：
复制
  1. /* Place Code in ZWROM CODE */
    

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

  3. 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）
复制
  1. /*###ICF### Section handled by ICF editor, don't touch! ****/
    

  2. /*-Editor annotation file-*/
    

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

  4. /*-Specials-*/
    

  5. define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000;
    

  6. /*-Memory Regions-*/
    

  7. define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000;
    

  8. define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__ = 0x080FFFFF;
    

  9. define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000;
    

  10. define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__ = 0x20037FFF;
    

  11. define symbol __ICFEDIT_region_RAM_CODE_start__ = 0x20037000;
    

  12. define symbol __ICFEDIT_region_RAM_CODE_end__ = 0x20037FFF;
    

  13. /*-Sizes-*/
    

  14. define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x1000;
    

  15. define symbol __ICFEDIT_size_heap__ = 0x1000;
    

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

  17. define memory mem with size = 4G;
    

  18. define region ROM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__ to 
    

  19. __ICFEDIT_region_ROM_end__];
    

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

  21. define region RAM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__ to 
    

  22. __ICFEDIT_region_RAM_end__];
    

  23.  -mem:[from 
    

  24. __ICFEDIT_region_RAM_CODE_start__ to __ICFEDIT_region_RAM_CODE_end__];
    

  25. define region RAM_CODE_region = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__ to 
    

  26. __ICFEDIT_region_RAM_end__];
    

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

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

  29. initialize by copy { readwrite };
    

  30. do not initialize { section .noinit };
    

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

  32. place in ROM_region { readonly };
    

  33. /* Place Code in RAM CODE */
    

  34. place in RAM_CODE_region {ro object my_code.o};
    

  35. place in RAM_region { readwrite,
    

  36.  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：
复制
  1. /* Place Code in RAM CODE */
    

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


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 楼主| 呐咯密密 发表于 2024-9-14 15:34 | 显示全部楼层
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。

复制
  1. __attribute__((section(".ramfunc")))
    

  2. void function_in_ram(void)
    

  3. {
    

  4.  at32_led_toggle(LED2);
    

  5.  delay_ms(100);
    

  6.  at32_led_toggle(LED3);
    

  7.  delay_ms(100);
    

  8.  at32_led_toggle(LED4);
    

  9.  delay_ms(100);
    

  10. }
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。
复制
  1. /* Highest address of the user mode stack */
    

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

  3. _ram_function_size = 4K;
    

  4. _estack = 0x20018000 - _ram_function_size; /* end of RAM */
181966e53c7bdc359.png
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.
复制
  1. . = ALIGN(4);
    

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

  3.  _ramfunc = .;
    

  4.  *(.ramfunc);
5402566e53c96d8681.png
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。
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 楼主| 呐咯密密 发表于 2024-9-14 15:36 | 显示全部楼层
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：
复制
  1. <div>void Test(void) __attribute__((section(".ARM.__at_0x08001000"))); </div><div>void Test(void)
    

  2. {}</div>


将函数加载到 SRAM 指定地址
复制
  1. <div> void Test(void) __attribute__((section(".ARM.__at_0x20001000"))); </div><div>void Test(void)
    

  2. {} </div>


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


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