ARM Cortex-M底層技術(shù)（十三）手把手教你寫(xiě)分散加載

    還記得之前教大家寫(xiě)的啟動(dòng)代碼嗎？木看過(guò)滴，出門左轉(zhuǎn)，第四篇【編寫(xiě)自己的啟動(dòng)代碼】，當(dāng)然僅僅能編寫(xiě)自己的啟動(dòng)代碼怎么夠，說(shuō)了辣么多分散加載的東東，是時(shí)候檢驗(yàn)一下我們的水平了，合上書(shū)，來(lái)出題考試了~【自己編寫(xiě)分散加載】。

    來(lái)司機(jī)們，將裝B進(jìn)行到底~

首先，看看我們之前第四篇文章里面的簡(jiǎn)易版分散加載：

     如下，之前按著沒(méi)講，前面羅里吧嗦的扯了辣么多分散加載，大家現(xiàn)在再回頭看下這個(gè)分散加載，估計(jì)都看的明白了吧~

load_rom 0x00000000 0x00080000{vector_rom 0x00000000 0x400{*( vector_table, +first)}execute_rom 0x400 FIXED 0x0007FC00{*( InRoot$$Sections ).any( +ro )}execute_data 0x20000000 0x00010000   {.any ( +rw +zi )}ARM_LIB_HEAP  +0 empty 0x400 {}ARM_LIB_STACK 0x20020000  empty -400 {}
}

    這里還是簡(jiǎn)單扯幾點(diǎn)：

• 沒(méi)有使用預(yù)處理器，比較Low逼；

• 就一個(gè)加載域、兩個(gè)RO運(yùn)行域（一個(gè)項(xiàng)鏈表運(yùn)行域，一個(gè)根域）、一個(gè)RW+ZI運(yùn)行域以及堆+棧的分配；

• 第三，參考以上兩點(diǎn)~~~~

深入理解“FIXED”關(guān)鍵字

    但是其實(shí)這里還是有一些技能點(diǎn)的~比如：根域的FIXED屬性，你若把這個(gè)FIXED屬性去掉，試試會(huì)發(fā)生什么？？？？            沒(méi)錯(cuò)，鏈接器罷工了，16個(gè)錯(cuò)，看一下，主要是加載域和運(yùn)行域的地址不匹配導(dǎo)致的錯(cuò)誤；

        原因是這樣的：

1. 任何MCU的分散加載必須有一個(gè)根區(qū)，這點(diǎn)我們?cè)谥爸v過(guò)；

2. 根區(qū)是指加載域和運(yùn)行域相同的地址的區(qū)（因?yàn)楦鶇^(qū)里面要放置C Library&分散加載相關(guān)代碼，而分散加載本身不能被分散加載，所以根區(qū)的加載域與運(yùn)行域必須相同）；

3. 程序的入口地址必須在根區(qū)中，因?yàn)槌绦虻娜肟陲@然不能被分散加載，所以必須在根區(qū)中；

4. 如果運(yùn)行域基址與加載域基址相同則默認(rèn)可以看做根區(qū)（這點(diǎn)很好理解，參考第二點(diǎn)，根區(qū)就是運(yùn)行域與加載域相同的區(qū)）；

5. 加載域后續(xù)的執(zhí)行域指定“+0”偏移，則這些執(zhí)行域默認(rèn)都為根區(qū)（因?yàn)榈刂飞鲜沁B續(xù)的，基址又與加載域基址相同）；

6. 如果基址不相同，則需要使用FIXED關(guān)鍵字指定根區(qū)；

7. FIXED關(guān)鍵字只能用于指定執(zhí)行域，作用是確保執(zhí)行域與加載域地址相同。

    可能說(shuō)了這么多還是比較費(fèi)解，下面我們做一些實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證以上的羅里吧嗦看不懂的廢話，做一下實(shí)驗(yàn)就都懂了：

實(shí)驗(yàn)一：

    把所有不能被分散加載的代碼內(nèi)容放到與加載域地址相同的執(zhí)行域里面去，如下：

load_rom 0x00000000 0x00080000
{
vector_rom 0x00000000 0x2000
{
*( vector_table, +first)
*( InRoot$$Sections )
}
execute_rom 0x2000 0x0007D000
{
.any( +ro )
}
execute_data 0x20000000 0x00010000
{
.any ( +rw +zi )
}
ARM_LIB_HEAP  +0 empty 0x400 {}
ARM_LIB_STACK 0x20020000  empty -400 {}
}

• vector_rom顯然是起始地址與加載域相同的執(zhí)行域，默認(rèn)的根區(qū)；

• 不能被分散加載的有：分散加載本身、部分C Library代碼（注意不是全部，具體是哪些不行小編我也沒(méi)研究辣么深入）、程序入口等；

• 把包含程序入口的Vector_table以及包含分散加載的InRoot$$Sections標(biāo)號(hào)放人與加載域地址相同的執(zhí)行域中，把不能被分散加載的部分與可以被分散加載的部分分開(kāi)；

編譯&鏈接，OK，有興趣的可以自己試一下。

實(shí)驗(yàn)二：

看如下分散加載，先說(shuō)結(jié)果，也可以完全正常的編譯&鏈接運(yùn)行的，至于為什么，前面寫(xiě)過(guò)的：

load_rom 0x00000000 0x00080000
{
vector_rom 0x00000000 0x400
{
*( vector_table, +first)
}
execute_rom +0
{
*( InRoot$$Sections )
.any( +ro )
}
execute_data 0x20000000 0x00010000
{
.any ( +rw +zi )
}
ARM_LIB_HEAP  +0 empty 0x400 {}
ARM_LIB_STACK 0x20020000  empty -400 {}
}

當(dāng)然還有最開(kāi)始的直接加FIXED關(guān)鍵字的版本也是OK的。

然后我們來(lái)搞一個(gè)可以裝逼版本的分散加載：

    說(shuō)是裝逼其實(shí)也很簡(jiǎn)單，就是把預(yù)處理器用起來(lái)，在分散加載文件的頂格寫(xiě)下如下語(yǔ)句：

    #! armcc -E

    調(diào)用預(yù)處理器，然后開(kāi)始使用預(yù)處理器耍流氓：

    把之前直接賦值的地址數(shù)據(jù)替代掉，如：

#define m_interrupts_start             0x00000000#define m_interrupts_size              0x00000400

    然后分散加載就變成以下這個(gè)樣子：

#! armcc -E
#if (defined(__ram_vector_table__))
#define __ram_vector_table_size__    0x00000400
#else
#define __ram_vector_table_size__    0x00000000
#endif
#define m_interrupts_start             0x00000000
#define m_interrupts_size              0x00000400
#define m_text_start                   0x00000400
#define m_text_size                    0x0007FC00
#define m_interrupts_ram_start         0x20000000
#define m_interrupts_ram_size          __ram_vector_table_size__
#define m_data_start                   (m_interrupts_ram_start + m_interrupts_ram_size)
#define m_data_size                    (0x00028000 - m_interrupts_ram_size)
#define m_usb_sram_start               0x40100000
#define m_usb_sram_size                0x00002000
/* USB BDT size */
#define usb_bdt_size                   0x0
/* Sizes */
#if (defined(__stack_size__))
#define Stack_Size                   __stack_size__
#else
#define Stack_Size                   0x0400
#endif
#if (defined(__heap_size__))
#define Heap_Size                    __heap_size__
#else
#define Heap_Size                    0x0400
#endif
LR_m_text m_interrupts_start m_text_start+m_text_size-m_interrupts_start { ; load region size_region
VECTOR_ROM m_interrupts_start m_interrupts_size { ; load address = execution address
* (RESET,+FIRST)
}
ER_m_text m_text_start FIXED m_text_size { ; load address = execution address
* (InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
}
#if (defined(__ram_vector_table__))
VECTOR_RAM m_interrupts_ram_start EMPTY m_interrupts_ram_size {
}
#else
VECTOR_RAM m_interrupts_start EMPTY 0 {
}
#endif
RW_m_data m_data_start m_data_size-Stack_Size-Heap_Size { ; RW data
.ANY (+RW +ZI)
}
ARM_LIB_HEAP +0 EMPTY Heap_Size {    ; Heap region growing up
}
ARM_LIB_STACK m_data_start+m_data_size EMPTY -Stack_Size { ; Stack region growing down
}
}
LR_m_usb_bdt m_usb_sram_start usb_bdt_size {
ER_m_usb_bdt m_usb_sram_start UNINIT usb_bdt_size {
* (m_usb_bdt)
}
}
LR_m_usb_ram (m_usb_sram_start + usb_bdt_size) (m_usb_sram_size - usb_bdt_size) {
ER_m_usb_ram (m_usb_sram_start + usb_bdt_size) UNINIT (m_usb_sram_size - usb_bdt_size) {
* (m_usb_global)
}
}

    如上，比較專業(yè)的分散加載寫(xiě)法（不是我寫(xiě)的，小編我人懶，于是Copy了原廠的，不過(guò)跟我們之前寫(xiě)的簡(jiǎn)易分散加載結(jié)構(gòu)是一樣的，要點(diǎn)我們基本都講到了，這里主要區(qū)別只是使用了預(yù)處理器的功能）

    分散加載的部分暫時(shí)寫(xiě)到這里，一共寫(xiě)了6-7篇文章，當(dāng)然還有很多內(nèi)容沒(méi)有覆蓋到，以后我們碰到了再詳細(xì)寫(xiě)幾篇提高篇的內(nèi)容，大部分基本原理講清楚了，把這些內(nèi)容消化掉，足夠應(yīng)付大多數(shù)應(yīng)用了。

    下面的文章我們會(huì)進(jìn)入下一個(gè)大的專題，就是調(diào)試技術(shù)，也會(huì)有多篇文章，詳細(xì)介紹深入的調(diào)試技巧。