c - 将 CRC 存储到 AXF/ELF 文件中

Question

我目前正在 LPCXpresso (eclipse-based) 中开发 C 程序Windows 7 上的工具链，一个带有 gcc 的 IDE，目标是 NXP Cortex M3 微处理器。它提供了一种通过 JTAG 对微处理器进行编译-链接-编程的简单方法。构建的结果是一个由调试配置加载的 AXF 文件(ELF 格式)。

加载的程序驻留在闪存中从 0x00000 到 0x3FFFB。我想在 0x3FFFC 处包含一个 4 字节的 CRC-32 以在启动时验证程序。我添加了另一个部分并使用 gcc __attribute__ 指令访问该内存位置。

uint32_t crc32_build __attribute__ ((section(".text_MFlashCRC")));

要计算和存储 CRC-32 值，我的计划是使用 SRecord使用以下构建后步骤:

arm-none-eabi-size "${BuildArtifactFileName}"
arm-none-eabi-objcopy -O binary "${BuildArtifactFileName}" "${BuildArtifactFileBaseName}.bin"
checksum -p ${TargetChip} -d "${BuildArtifactFileBaseName}.bin"
../util/srec_cat "${BuildArtifactFileBaseName}.bin" -binary -crop 0 0x3FFFC -fill 0xFF 0x00000 0x3FFFC -crc32-b-e 0x3FFFC -o "${BuildArtifactFileBaseName}.crc.bin" -binary
echo ""
echo "CRC32:"
../util/srec_cat "${BuildArtifactFileBaseName}.crc.bin" -binary -crop 0x3FFFC 0x40000 -o - -hex-dump

这会创建一个带有校验和(引导加载程序必需)的二进制文件，然后计算所用闪存的 CRC，将 CRC 值存储在 0x3FFFC。

但是，我认为我无法使用调试器加载二进制文件。 LPCXpresso 有一个内置的编程实用程序，可以加载修改后的二进制文件，但是，这不允许我调试。我相信我可以尝试使用“仅附加”模式使用原始 AXF 文件启动调试 session ，但是，这会变得很麻烦。

我已经能够使用 readelf 检查 AXF 文件中的 crc32_build 变量。有没有办法编辑 AXF 文件中的变量？是否有行业标准方法将 CRC 作为构建后步骤插入？

Answer 1

据我所知，没有行业标准。有多种技术可以做到这一点。我建议您使用 crc32_build 作为“C”中的 extern 并通过链接器脚本定义它。例如，

  $ cat ld.script
  .text : {
    _start_crc_region = .;
    *(.text);
    _end_crc_region = .;
    crc32_build = .;
    LONG(CALC_CRC);
  }

您将值 CALC_CRC 传递为第一次调用的零，然后重新链接到值集。例如，

 $ ld --defsym=CALC_CRC=0 -T ld.script *.o -o phony.elf
 $ objcopy -j sections phony.elf -o phony.bin # sections means checksum 'areas'
 $ ld --defsym=CALC_CRC=`crc32 phony.bin` -T ld.script *.o -o target.elf

我使用这种技术为图像添加数字签名；它应该同样适用于 crc 值。链接描述文件允许您定位变量，这对于 CRC 等完整性检查通常很重要，但对于简单的校验和无关紧要。链接描述文件还允许您为区域的开始和结束定义符号。如果没有脚本，您需要一些 Sprite 自省(introspection)。

您当然可以扩展这个想法以包括初始数据 和其他分配的部分。在某些时候，您需要使用 objcopy 来提取部分并在构建时进行完整性检查。这些部分可能有各种对齐约束，在进行构建时 crc 计算时，您需要在主机上模拟这一点(在上面的 phony.bin 中)。

作为奖励，当您生成 srec 文件时，一切都已经完成。

如果您在使用 --defsym 时遇到问题，您可以使用 sed、awk 预处理 ld.script 、perl、python 等，并用 CALC_CRC 所在的十六进制值替换文本。