2013年12月27日 星期五

keil c linker scatter

原由：

不知為什麼，總是有人來問我這個問題。

Q：怎樣將一個global varible(RW/RO)指定到其一特定位置上?

 

所以，雖然我目前沒有用到這個功能。

這一項好像大多用到有外部記憶体裝置(SDRAM)的系統上，而SOC本身並沒有RAM/或不夠時

才需要這項功能。

但也有人是將特定資訊(版本控制、加密)等....，而使用的。總之，我也試著實作了。

 

1.what is linker (scatter)

請參照:

https://sourceware.org/binutils/docs-2.18/ld/Scripts.html#Scripts

 

2.為什麼要用這個

我們編輯出的程式在ROM/Flash長怎樣(先不管格式);

而在執行又長怎樣?

C語言中的記憶体佈局

 

3.how to do this on keil C

  在keil C中Project中的Options for …Linker Tab可以找到(Scatter.ld)

image

p.s: 你也必須注意到，下面的Misc control 及Liker control string(不可改寫, 但你可以由Misc control中去改)

      在某些project不知為何scatter file不能改。

4.

在這個linker scatter中內容(注意的是它的格式,函空格/Tab 對齊等)

 

A.目前的(標準的,大致都長的像這樣)

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************
 
LR_IROM1 0x00014000 0x0002B000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x00014000 0x0002B000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)  
   *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO)
  }
  
RW_IRAM1 0x20002000 0x00002000  {  ; RW data      
   .ANY (+RW +ZI)
  }
}
 
 


可以很簡單的看其它的section及配置


 


5.


A.在某個 *.c /*.s中宣告你要的變數，但一定要是全域(非static)才可以讓在object中可見symbol


(一般可以nm去看，但keil C好像沒看到)


在這裡只簡單地以 *.s實作.


可以參考，原本的寫法(注意它的格式及format)



AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
SPACE   Heap_Size
__heap_limit

B.加入我們自己的



AREA    STEVEN_DATA, DATA, READWRITE
EXPORT  __TEST_STEVEN
 DCD      0;

C.修改原本的，加入



TEST_IRAM1 0x2002000 0x00000004 {
   *.o (STEVEN_DATA, +First)  
  }


D.指定其linker Scatter(若在scatter中不能指定時，直接在misc controls 覆寫設定。


image


E. 去看它的map file(同在project 中listing Tab打開它)


image


F.compiler後，檢查


我目標是將它(TEST_STEVEN)放在第一個位置上。



Execution Region TEST_IRAM1 (Base: 0x02002000, Size: 0x00000004, Max: 0x00000004, ABSOLUTE)
 
Base Addr    Size         Type   Attr      Idx    E Section Name        Object
 
0x02002000   0x00000004   Data   RW            4    STEVEN_DATA         arm_startup_nrf51.o

I.


那要如何使用它，這裡我舉出一個方法。理應有好幾種方式處理


macro

#define STEVEN (*((volatile unsigned int*) 0x20002000))



這樣子就可以把它當作一個register來使用了，同mcu中去存取control register一樣


STEVEN=11;

 


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


上個範例是指定RW(即可變的)


而這次是另外一個案子(不同系統的)，但改為RO(read only)


其前面的步驟，是類似的。


檢查其


在keil C中Project中的Options for …Linker Tab可以找到(Scatter.ld)


及其相關設定Misc control 及Liker control string


 


打開這個project的linker scripter



#!armcc -E --device=DARMCM1
#define ROM_SIZE            0x23400
#define SRAM_START            0x20000000
#define SRAM_SIZE            0x3000
 
 
_ROM                    0x00000     ROM_SIZE
{
    _RESET         +0
    {
        boot_ISD9xx.o
    }
    
    _CODE        +0
    {
        * (+RO)
    }
    
    _SRAM                SRAM_START ALIGN 4
    {
        * (+RW, +ZI)
    }
    
    _Overlap_1               +0 ALIGN 4       OVERLAY
    {
        featurex.o(+RW,+ZI)
        audioadccontrol.o(+RW,+ZI)
        VR.o(+RW,+ZI)
        Recording.o(+RW,+ZI)
    }
    
    _Overlap_2               +0 ALIGN 4        OVERLAY
    { 
        ShareRam.o(+RW,+ZI)
    }
}

和前面的不同了，若要修改還是應詢問相關人員(看起來還滿像是gnu的寫法,可能由那改過的)。這裡我們先不去管它。


其misc control 



--map --first='boot.o(vectors)' --datacompressor=off --info=inline --entry Reset_Handler


相同地，都是必須要將VIC(interrupt vector)放在第一位(0x0000)。


所以我們可將其固定RO data放在它的後面。


 


1.這次我們改以 *.C 來作。


所以create a c file (test.c)



const unsigned int TEST=0xA5A5A5;

2.因為keil c ，會幫你最佳化動作。


所以，你必須先把這個拿去用。(即被其它人參照)


在這裡我將它的compiler設定成:(最少動作)


image


image


ps .在mian.c(或其它file中，把它參照到)


     目前其optimzation 必須設O0


 


3.改寫linker scripter


加入


_RESET         +0
{           
    boot_ISD9xx.o
    boot.o(vectors)
}

_ABC        +0
{
    test.o(+RO)
}

 

最後變成



#!armcc -E --device=DARMCM1
#define ROM_SIZE            0x23400
#define SRAM_START            0x20000000
#define SRAM_SIZE            0x3000
 
 
_ROM                    0x00000     ROM_SIZE
{
    _RESET         +0
    {            
        boot_ISD9xx.o
        boot.o(vectors)
    }
    _ABC        +0
    {
        test.o(+RO)
    }
    
    _CODE        +0
    {        
        * (+RO)
    }
    
    _SRAM                SRAM_START ALIGN 4
    {
        * (+RW, +ZI)
    }
    
    _Overlap_1               +0 ALIGN 4       OVERLAY
    {
        featurex.o(+RW,+ZI)
        audioadccontrol.o(+RW,+ZI)
        VR.o(+RW,+ZI)
        Recording.o(+RW,+ZI)
    }
    
    _Overlap_2               +0 ALIGN 4        OVERLAY
    { 
        ShareRam.o(+RW,+ZI)
    }
}



先把boot.o(vectors)載入(VIC內容)，再把我們要的固定值加入


 


4.檢查:


打開*.map


A.變數有存在?


在Image Symbol Table中可見


test.c                                   0x00000000   Number         0  test.o ABSOLUTE

.constdata                               0x000000c0   Section        4  test.o(.constdata)

 

Global Symbols

TEST                                     0x000000c0   Data           4  test.o(.constdata)

 


B.其memory map


最後產生的hex file內容:(可能非執行時內容)


Memory Map of the image

 

Image Entry point : 0x0000cfd9

Load Region _ROM (Base: 0x00000000, Size: 0x0001245c, Max: 0x00023400, ABSOLUTE)

  Execution Region _RESET (Base: 0x00000000, Size: 0x000000c0, Max: 0xffffffff, ABSOLUTE)

  Base Addr    Size         Type   Attr      Idx    E Section Name        Object

  0x00000000   0x000000c0   Data   RO           96    vectors             boot.o

  Execution Region _ABC (Base: 0x000000c0, Size: 0x00000004, Max: 0xffffffff, ABSOLUTE)

  Base Addr    Size         Type   Attr      Idx    E Section Name        Object

  0x000000c0   0x00000004   Data   RO         2335    .constdata          test.o

 


C.看其*hex內容:


image


p.s:


最後，我想說的。這二種RW/RO，都是必須去修改linker scripter(新增一個section放)。


若沒必要還是不要去動比較好。


2.可用來使其不被Optimail


--keep='boot.o(SysInfo)

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