STM32F7 -从内存和闪存执行代码

Question

我相信我的链接器脚本有问题，但我不确定这是否是真正的罪魁祸首。

背景：

我在一个项目中使用STM32F730。uC有64K闪光灯和256 K内存。其中64K是TCM，192 K是普通RAM。这个项目将超过64k的内部闪存，所以我打算从RAM中运行额外的代码。板上有外部闪存，因此在启动时，uC将执行一个从星载闪存读取板闪存的加载例程，并将数据存储到RAM中的正确位置。这部分起作用，但只是有时。离板闪存是以多种方式编程的，但我相信所需的代码就在那里。此外，当从调试器运行时会发生错误，并且绕过片外闪存加载。

所有问题都将涉及从调试器运行。此时没有从片外闪存加载代码。

我有长时间的函数调用打开以允许跳转到RAM，这确实解决了我有一个问题，但不是这个问题。

问题

有时，当通过调试器加载代码时，代码工作得完美无缺。其他时候，代码根本不起作用，并且出现了严重的错误。我不是一个嵌入式专家(我主要从事PCB设计和FPGA工作)，但我成功地完成了组装，并找到了导致问题的奇怪事物，但没有找到问题发生的原因。我当前的项目有一个IMU驱动程序加载到RAM中，并且应该将数据通过USB发送回来。当完全在闪存中加载时，这是可以工作的，但并不总是在RAM中。例如，当我打开调试优化时，它可以工作，但是没有优化会导致错误。

我修改了我的链接器如下：

/* Specify the memory areas */
MEMORY
{
TCM_RAM (xrw)      : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K
CODE_RAM (xrw)      : ORIGIN = 0x20010000, LENGTH = 64K
DATA_RAM (xrw)      : ORIGIN = 0x20020000, LENGTH = 112K
FLASH (rx)      : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 64K
}

/* Define output sections */
SECTIONS
{
  /* The startup code goes first into FLASH */
  .isr_vector :
  {
    . = ALIGN(4);
    KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

    /* NP 2019-03-15 - RAM Executable code should be linked to RAM                              */
    /*      NOTE: With code linked this way it WILL NOT RUN WITHOUT THE DEBUGGER OR BOOTLADED   */
    /*              Any loaded code will be wiped from RAM on a power cycle.                    */
  .coderam : 
  {
    . = ALIGN(4);
    __RAM_CODE_SECTION_START = .;
    *(.text.imu*)
    . = ALIGN(4);
    __RAM_CODE_SECTION_END = .;

  }>FLASH//CODE_RAM 


  /* The program code and other data goes into FLASH */
  .text :
  {
    . = ALIGN(4);
    *(.text)           /* .text sections (code) */
    *(.text*)          /* .text* sections (code) */
    *(.glue_7)         /* glue arm to thumb code */
    *(.glue_7t)        /* glue thumb to arm code */
    *(.eh_frame)

    KEEP (*(.init))
    KEEP (*(.fini))

    . = ALIGN(4);
    _etext = .;        /* define a global symbols at end of code */
  } >FLASH

每个imu驱动程序函数都是从imu*开始的，所以我尝试用*(.text.imu*)行将所有imu函数加载到内存中，我尝试指定imu.o，但是经过多次搜索和尝试和错误之后，我找不出正确的语法。我在闪存。*在闪存和内存之间切换。注意，当我使用闪存时，它将它存储在地址0x0，为什么?我认为这是一个非常初级的问题，但我不明白为什么。

问题:我在初始化函数中遇到了一个问题，这是对RAM代码的第一个函数调用。这是C代码片段：

uint8_t imu_init(void)
{
    uint8_t retry_cnt = 0U;

      imu_trans.device_csn_bank = IMU_CSN_BANK;
      imu_trans.device_csn_pin = IMU_CSN_PIN;
      imu_trans.device = DEVICE_IMU;
      imu_trans.speed = SPI_SPEED_6_75MBIT;
      imu_trans.rxBuf = imuRxBuf;
**Continues, but hard fault occurs earlier**

通过查看程序集，当从RAM运行时，下面的代码在我的init函数中运行：

                                          imu_init:
20010000: 0x000080b5 imu_init+0             push    {r7, lr}
20010002: 0x000082b0 imu_init+2             sub     sp, #8
20010004: 0x000000af imu_init+4             add     r7, sp, #0
 69                                         uint8_t retry_cnt = 0U;
20010006: 0x00000023 imu_init+6             movs    r3, #0
20010008: 0x00000000 imu_init+8             movs    r0, r0
 71                                           imu_trans.device_csn_bank = IMU_CSN_BANK;
2001000a: 0x00001d4b imu_init+10            ldr     r3, [pc, #116]  ; (0x20010080 <imu_init+128>)
2001000c: 0x00000000 imu_init+12            movs    r0, r0
2001000e: 0x00000060 imu_init+14            str     r0, [r0, #0]
 72                                           imu_trans.device_csn_pin = IMU_CSN_PIN;
20010010: 0x00fb7100 imu_init+16                    ; <UNDEFINED> instruction: 0xfb000071
20010014: 0x0000001d imu_init+20            adds    r0, r0, #4
20010016: 0x00004a5a imu_init+22            ldrh    r2, [r1, r1]
 73                                           imu_trans.device = DEVICE_IMU;
20010018: 0x0000001b imu_init+24            subs    r0, r0, r4
2001001a: 0x00004b4f imu_init+26            ldr     r7, [pc, #300]  ; (0x20010148 <imu_process_vals+4>)
2001001c: 0x0000f400 imu_init+28            lsls    r4, r6, #3
 74                                           imu_trans.speed = SPI_SPEED_6_75MBIT;

显然，它在行20010010: 0x00fb7100 imu_init+16 ; <UNDEFINED> instruction: 0xfb000071上有很强的故障。有趣的是(这是我没有得到的)，这不是在十六进制文件！？！

*snip*
:020000042001D9
:1000000080B582B000AF0023FB711D4B1D4A5A60C2
:100010001B4B4FF480721A80194B01221A72184B35
*snip*

第三行的开头是硬故障指令！但是内存浏览器显示：

0x0000000020010000  B082B580 2300AF00 4B1D0000  .µ.°.¯.#...K
0x000000002001000C  60000000 0071FB00 5A4A1D00  ...`.ûq...JZ

所以看起来RAM中确实有一个不好的指令，但是为什么！？它看起来也像是0x2001000C也被破坏了，因为它不匹配十六进制文件。我最初认为在加载过程中有一些东西在做这个，但是如果我也在重置处理程序上设置一个断点，我就不明白原因了。我以为这是社会福利署的腐败，但每次都是一样的，所以我也不确定这是一个因素。我最初认为其中一些指令是等待状态(mov、r0、r0)，但现在我认为它们已经损坏了值？

毫不奇怪，加载到闪存的代码读取与十六进制文件相同的内容：

0x000000000800AEC4  B082B580 2300AF00 4B1D71FB 605A4A1D F44F4B1B 801A7280  .µ.°.¯.#ûq.K.JZ`.KOô.r..
0x000000000800AEDC  22014B19 4B18721A 729A2202 4A184B16 4B1560DA 611A4A17  .K.".r.K.".r.K.JÚ`.K.J.a

所以，TL;DR: 1。如果我在闪存中加载所有的东西，那么它可以很好地工作2。如果我将imu驱动程序加载到RAM中，而在闪存中加载其他所有驱动程序，那么它就会出现故障3。如果我打开调试优化-Og，它会再次工作，但可能会将错误转移到其他地方。

任何帮助都将是非常感谢的，我已经花了大约30个小时试图让这个看似简单的东西开始工作(它确实奏效了！)然后它就停止了)，我已经没有什么办法去尝试了。

谢谢，尼克

编辑

我想我可能已经追查到这个了.我尝试从ST链接实用程序和查看内存加载相同的文件，然后尝试加载调试器和查看内存。

当然，调试器加载的代码与ST Link util加载的代码不同。ST链接util加载的代码按预期工作- USB枚举和发送数据。

我做了一个比较，第二个RAM地址(0x20010008之后的所有内容)都损坏了。

那么这可能是调试器设置问题吗？我使用的STlinkV3通过社会福利署-该项目需要特殊的设置运行从内存？再说一遍，有时它在RAM中工作得很好，但其他时候却不行。

Answer 1

这最后成了真相的问题。我不确定它是否是我使用的特定版本，但是当使用truestudio中的调试特性时，调试器不会始终对RAM进行编程。

解决方法是使用STM32CubeProg，但这意味着不进行调试。

有趣的是，简单地将ST链接配置为外部工具是没有问题的。ext-tool.pdf

代码现在从flash / ram运行/执行，它们之间的转换没有问题。