RT-Thread下IAR工程函數(shù)重定向?yàn)楹问�效�?/span>

硬件花園

大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家分享的是在IAR開發(fā)環(huán)境下RT-Thread工程函數(shù)重定向失效分析。
3 _/ }6 G$ q0 M  i痞子衡舊文 《在IAR下將關(guān)鍵函數(shù)重定向到RAM中執(zhí)行的方法》 里介紹了三種關(guān)鍵函數(shù)重定向方法，不過這三種方法只是寫法形式不同，本質(zhì)上沒啥區(qū)別，都是利用 IAR 鏈接器特性將函數(shù)重定向到工程數(shù)據(jù)段（RW）所在 RAM 里。
' y# J0 J* X0 P6 ~* ]$ r- J) |對于 i.MXRT 這種擁有多塊地址非連續(xù)的 RAM 的芯片，其實(shí)我們也可以單獨(dú)將這些重定向函數(shù)放到一個指定的 RAM 里，不一定非得跟數(shù)據(jù)段放在同一個 RAM 里。具體實(shí)現(xiàn)也很簡單，只需要在鏈接文件里額外加一句 place in 語句處理即可，恩智浦官方 SDK 包里就是這么做的。
然而痞子衡最近在移植一個 i.MXRT1170  RT-Thread 工程時發(fā)現(xiàn)，在 IAR 鏈接文件里用自定義段來單獨(dú)指定重定向函數(shù)到 ITCM 竟然失效了，這是怎么回事？今天我們一起來看一下：

Note 1：閱讀本文前需要對 《IAR鏈接文件(.icf)》、《IAR映射文件(.map)》 這兩種文件有所了解。

Note 2：本文使用的 IAR EWARM 軟件版本是 v9.10.2。一、回顧SDK里函數(shù)重定向做法我們以最經(jīng)典的 \SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVK\boards\evkmimxrt1170\demo_apps\hello_world\cm7\iar 例程來看，工程 Build 選擇 flexspi_nor_sdram_debug（僅該 build 預(yù)編譯宏里有 XIP_BOOT_HEADER_DCD_ENABLE=1），即代碼段放在 Flash 里（0x30000000 - ），數(shù)據(jù)段放在 SDRAM 里（0x80000000 - ）。
" Q1 p" K1 a: M' o在時鐘初始化函數(shù) BOARD_BootClockRUN() 里會調(diào)用如下 UpdateSemcClock() 函數(shù)，這個函數(shù)需要重定向到 RAM 里執(zhí)行，在代碼里先將它放到自定義 CodeQuickAccess 段里。
; J) f' r8 E5 I" O  G#define AT_QUICKACCESS_SECTION_CODE(func) func @"CodeQuickAccess"
#if defined(XIP_BOOT_HEADER_ENABLE) && (XIP_BOOT_HEADER_ENABLE == 1)
3 J$ Q& s; }" \$ h& a1 g#if defined(XIP_BOOT_HEADER_DCD_ENABLE) && (XIP_BOOT_HEADER_DCD_ENABLE == 1)
AT_QUICKACCESS_SECTION_CODE(void UpdateSemcClock(void));
" y' {2 h' _( N3 Qvoid UpdateSemcClock(void)
{
# E8 n7 O# n5 s+ N+ b    SEMC->IPCMD = 0xA55A000D;
    while ((SEMC->INTR & 0x3) == 0);
6 s8 a! P$ M, i' x    SEMC->INTR                                = 0x3;
    SEMC->DCCR                                = 0x0B;
! a/ W% H/ ~  A! H1 x5 `. A    CCM->CLOCK_ROOT[kCLOCK_Root_Semc].CONTROL = 0x602;
2 j: n0 e3 |6 X/ T3 Z3 o5 ?  K8 [* X}
. m/ [  d" N( p, K. I#endif
#endif
然后在工程鏈接文件 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor_sdram.icf 里（僅摘錄部分），再將 CodeQuickAccess 段單獨(dú)放在 ITCM 里（0x00000000 - ），這就是官方 SDK 里的做法。
define symbol m_data3_start            = 0x80000000;
' s7 {0 M& x& c7 N4 w% s: zdefine symbol m_data3_end              = 0x82FFFFFF;
' T$ }8 ~* l0 Wdefine symbol m_qacode_start           = 0x00000000;
define symbol m_qacode_end             = 0x0003FFFF;
: ?! o6 @5 {& k* ?9 odefine region DATA3_region  = mem:[from m_data3_start to m_data3_end-__size_cstack__];
: m+ @! U: q! Jdefine region QACODE_region = mem:[from m_qacode_start to m_qacode_end];
7 ^3 d( P6 v: Z0 e5 ?define block RW            { first readwrite, section m_usb_dma_init_data };
8 u* y0 `( }% o0 g! M1 v) }& ndefine block QACCESS_CODE  { section CodeQuickAccess };
initialize by copy         { readwrite, section .textrw, section CodeQuickAccess };
place in DATA3_region                  { block RW };
place in QACODE_region                 { block QACCESS_CODE };
2 H2 i" Y2 }% `* s編譯鏈接 hello_world_demo_cm7.ewp 工程，然后查看其映射文件（hello_world_demo_cm7.map）找到跟 UpdateSemcClock() 函數(shù)相關(guān)的內(nèi)容如下，顯然這是符合預(yù)期的。這里特別注意一下，CodeQuickAccess 的類別顯示的是 inited，表明其不是常見的 ro code，而是經(jīng)過重定向的，而且 UpdateSemcClock() 函數(shù)所在 clock_config.o 里包含了 60個字節(jié)的 rw code。
*******************************************************************************
1 H: K. I+ j# G# @( n+ _5 I*** PLACEMENT SUMMARY
***
define block QACCESS_CODE { section CodeQuickAccess };
"P7":  place in [from 0x0 to 0x3'ffff] { block QACCESS_CODE };
  Section              Kind         Address      Size  Object
) @* G/ S$ C4 E  g; P5 n4 h  b  -------              ----         -------      ----  ------
"P7":                                            0x3c
  QACCESS_CODE                          0x0      0x3c  [B]
$ d' v2 e/ W! C6 G    QACCESS_CODE-1                      0x0      0x3c  [I]
      CodeQuickAccess  inited           0x0      0x3c  clock_config.o [1]
+ r/ H1 }4 ~( F1 I% p                                     - 0x3c      0x3c
*******************************************************************************
*** MODULE SUMMARY
***
1 A/ U+ j8 ?3 {8 v& A+ p    Module                              ro code  rw code  ro data  rw data
! M% S  R8 d3 S6 l    ------                              -------  -------  -------  -------
    clock_config.o                        2'644       60      844
# ~8 n+ T9 h0 ~' ^8 U*******************************************************************************
*** ENTRY LIST
6 ^$ }# I- G) _5 O( L1 q% Q' F# e***
    Entry                       Address   Size  Type      Object
    ----                       -------   ----  ----      ------
3 {. y2 e- \, ^    UpdateSemcClock                 0x1   0x3c  Code  Gb  clock_config.o [1]
二、引出RT-Thread下函數(shù)重定向失效問題現(xiàn)在來看 RT-Thread 工程，也是一個簡單的 hello world（具體工程略去不表），其中 i.MXRT1170 芯片 BSP 部分直接來自于官方 SDK，鏈接文件也與 SDK 里一致，但是編譯鏈接工程后查看其映射文件，發(fā)現(xiàn)跟 UpdateSemcClock() 函數(shù)相關(guān)的內(nèi)容如下，CodeQuickAccess 的類別顯示的是 ro code， UpdateSemcClock() 函數(shù)所在 clock_config.o 里干脆連 rw code 都沒有。顯然函數(shù)重定向失效了，鏈接文件里 initialize by copy { section CodeQuickAccess }; 語句沒起作用，這顯然就是一個分散鏈接而已。
; S3 s0 v5 i7 y: T2 @* a*******************************************************************************
9 D! Q) t1 v8 R  G2 _0 D*** PLACEMENT SUMMARY
***
- q. G$ F. V+ Tdefine block QACCESS_CODE { section CodeQuickAccess };
- D& K- \" C" n"P7":  place in [from 0x0 to 0x3'ffff] { block QACCESS_CODE };
8 W% m0 ?" D9 ]# a( s0 i6 g6 {  Section              Kind         Address    Size  Object
  -------              ----         -------    ----  ------
' G2 d2 J6 |( a- t0 e"P7":                                          0x3c
9 ?! x  Y' S; d3 B6 `7 u1 b5 V  QACCESS_CODE                          0x0    0x3c  [B]
( t/ ^$ J  V" e# N  E5 s* Z    CodeQuickAccess    ro code          0x0    0x3c  clock_config.o [4]
                                     - 0x3c    0x3c
$ E. |+ y7 ^9 M1 C' s*******************************************************************************
! T0 e" U  ~7 b6 {( U8 `*** MODULE SUMMARY
  R! T4 v1 E' I9 G* d***
    Module                              ro code  ro data  rw data
. ~; Y6 n& [* a    ------                              -------  -------  -------
    clock_config.o                        2'768      784
*******************************************************************************
+ f. k" f) w' m9 c9 m% N*** ENTRY LIST
***
1 ^, `$ u. ]  j9 G    Entry                       Address   Size  Type      Object
$ Z1 h4 s5 x4 L! w) t( r+ F/ h    ----                       -------   ----  ----      ------
    UpdateSemcClock                 0x1    0x3c  Code  Gb  clock_config.o [4]
三、RT-Thread下函數(shù)重定向失效分析第一節(jié)里 SDK 裸機(jī)環(huán)境下函數(shù)重定向做法不會失效，RT-Thread 環(huán)境下同樣的做法就失效了，難道 IAR 對 RTOS 支持不友好？但是痞子衡在 \SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVK\boards\evkmimxrt1170\rtos_examples\freertos_hello 下做了相同實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)reeRTOS 下這種函數(shù)重定向方式也是沒有問題的（FreeRTOS 內(nèi)核啟動是在 main() 里），所以這個問題主要跟 RT-Thread 內(nèi)核代碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)。
經(jīng)過裸機(jī)工程、RT-Thread 工程、FreeRTOS 工程三者對比，痞子衡找到了問題所在。RT-Thread 內(nèi)核啟動是在 /src/components.c 文件中的 __low_level_init() 函數(shù)里，而這個 __low_level_init() 函數(shù)本應(yīng)是 IAR 入口函數(shù) __iar_program_start() 中的一部分（IAR 系統(tǒng)庫里有一個內(nèi)置 PUBWEAK 版本），但是 RT-Thread 重實(shí)現(xiàn)了這個 __low_level_init() 函數(shù)，很不幸的是 IAR 鏈接器對于自定義段的函數(shù)重定向認(rèn)定與原內(nèi)置 __low_level_init() 函數(shù)設(shè)計(jì)有某種內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

RT-Thread 代碼：https://gitee.com/rtthread/rt-thread/blob/gitee_master/src/components.c