c - STM32F7-从RAM和闪存执行代码

Question

我相信我的链接描述文件有问题，但是我不确定这是否是真正的罪魁祸首。

背景：

我在一个项目上使用了STM32F730。 uC具有64K闪存和256K RAM。其中，64K是TCM，192k是常规RAM。该项目将超过内部闪存的64k，因此我打算从RAM运行额外的代码。板上有外部闪存，因此在启动时，uC将从板载闪存执行加载例程，该例程通过SPI读取板载闪存并将数据存储到RAM中的正确位置。此部分有效，但仅有时有效。板载闪存可以通过几种方式进行编程，但是我相信所需的代码位于此处。此外，从调试器运行时发生错误，并且绕过了片外闪存的加载。

所有问题都涉及从调试器运行。目前没有代码从片外闪存加载。

我打开了很长的函数调用，以允许跳转到RAM，这确实解决了我遇到的一个问题，但没有解决这个问题。

问题：

有时，通过调试器加载后，代码可以完美运行。有时，代码根本不起作用，并且存在严重的错误。我不是嵌入式专家（我主要从事PCB设计和FPGA工作），但我设法逐步完成了组装工作，并找到了引起问题的奇怪原因，但没有找到导致问题的原因。我当前的项目已将IMU驱动程序加载到RAM中，并且应该通过USB CDC发送回数据。当完全加载到Flash中但不总是加载到RAM中时，此方法有效。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故障。

我修改了链接器，如下所示：

/* 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驱动程序函数都以imu *开头，因此我试图通过 *(.text.imu*)行将所有imu函数加载到RAM，我试图指定imu.o，但是经过大量搜索和查找后却找不到正确的语法反复试验。我通过注释位在将imu。*存储在闪存和RAM之间进行切换。请注意，当我使用闪存时，它将其存储在地址0x0中，为什么呢？我认为这是一个非常初学者的问题，但是我不知道不明白为什么。

问题：
我在初始化函数中遇到问题，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，从RAM运行时，以下代码在我的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 20010010: 0x00fb7100 imu_init+16 ; <UNDEFINED> instruction: 0xfb000071行上进行了故障修复。有趣的是（这是我没有得到的），它不在十六进制文件中！！！

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

第三行的开头是hardfault指令！
但是内存浏览器显示：

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

因此，看起来RAM中似乎有一条错误的指令，但是为什么！看起来0x2001000C也损坏了，因为它与十六进制文件不匹配。最初，我认为加载过程中正在执行某些操作，但是如果我也在重置处理程序中设置了断点，也会发生这种情况，因此我不了解原因。我当时以为是SWD损坏，但每次都一样，因此我不确定这也是一个因素。我本来以为其中一些指令是等待状态（mov r0，r0），但现在我认为它们是损坏的值？

毫不奇怪，加载到闪存中的代码与十六进制文件读取的内容相同：

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

因此，TL; DR：
1.如果我将所有内容都加载到Flash中，则可以正常工作
2.如果我将imu驱动程序加载到RAM以及其他所有内容都存储在闪存中，则它会发生故障
3.如果我打开调试优化-Og，它可以再次工作，但是可能会将错误移到其他地方。

任何帮助将不胜感激，我花了大约30个小时试图使这个看似简单的东西开始工作（它确实起作用了，然后停止了），并且我没有足够的想法去尝试。

谢谢，
缺口

编辑

我想我可能已经对此进行了进一步的追溯...我尝试从ST链接实用程序加载相同的文件并查看内存，然后尝试加载调试器并查看内存。

当然，调试器加载的代码与ST Link util加载的代码不同。 ST链接工具加载的代码按预期方式工作-USB枚举并发送数据。

我进行了比较，第二个RAM地址之后的所有内容（0x20010008之后的所有内容）都损坏了。

因此，这可能是调试器设置问题？我正在通过SWD使用STlinkV3-该项目是否需要特殊的设置才能从RAM运行？同样，有时它可以从RAM正常运行，但其他时候则不能。

Answer 1

这最终成为truestudio的问题。我不确定这是否是我正在使用的特定版本，但是在truestudio中使用调试功能时，调试器将不会始终对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，仅将ST链接配置为外部工具即可正常工作。
https://info.atollic.com/hubfs/AppNotes/st_link_utility_as_ext-tool.pdf

现在，代码可以从flash / ram运行/执行，并且它们之间的过渡没有问题。