AURIX™ TC3xx MCAL中Link文件解析以及代碼變量定位方法詳解

作者：英飛凌AURIX™技術專家張馳

一 TC3xx系列MCAL中TASKING Link文件解析以及代碼變量定位方法

1 TASKING Link文件解析

1.1 DSRAM中的數據存放：

在AURIX™ 2G中（以TC387為例），每個CPU都有自己的PSRAM (又稱PSPR)和DSRAM (又稱DSPR)，它們都是RAM，只不過PSRAM是掛在指令總線上，而DSRAM是掛在數據總線上，因此如果在PSRAM運行代碼，DSRAM存放數據，可以達到0 cycle等待。但是PSRAM上也是可能存放數據的，只不過效率低一點。

DSRAM的起始地址如下：

CPU0 DSRAM	0x70000000
CPU1 DSRAM	0x60000000
CPU2 DSRAM	0x50000000
CPU3 DSRAM	0x40000000

在MCAL的TASKING link文件中，對於數據的存放如下圖所示：

CSA:

CSA是用來在函數調用或者進出中斷時用來保存通用寄存器的區域，具體可到英飛凌官網（www.infineon.com）查看“AURIX™ TC3xx Architecture”用戶手冊。它的大小由LCF_CSAx_SIZE決定。

ISTACK：

在中斷服務程序中使用的棧，它的大小由LCF_ISTACKx_SIZE決定。

USTACK：

在用戶程序中使用的棧，它的大小由LCF_USTACKx_SIZE決定。

Heap:

程序中使用的堆，它的大小由LCF_HEAP_SIZE決定。

Predefine Data/Data:

Data區域是用來存放帶初始化值的全局變量，在link文件中，這個區域有兩種類型，預先定義的區域和默認區域。

預先定義的Data區域，例如.data.Ifx_Ssw_Tc1和.data.Cpu1_Main.*，在cpu1_main.c中如果定義了一個帶初始化值的變量，則它會放在DSRAM1中的.data.Cpu1_Main.*段中。

group (ordered, attributes=rw, run_addr=mem:dsramx)

{

select".data.Ifx_Ssw_Tcx.*";

select".data.Cpux_Main.*";

…

}

而如果在一個其他.c文件（例如demo.c）中定義了一個帶初始化值的變量，則它會放在DSRAM0中data區域（即默認區域），這個由Link文件中下面語句決定：

# if LCF_DEFAULT_HOST == LCF_CPU0

group (ordered, contiguous, align = 4, attributes=rw, run_addr = mem:dsram0)

# endif

{

group data(attributes=rw)

{

select".data.*";

select".data.farDsprInit.cpu0.32bit";

select".data.farDsprInit.cpu0.16bit";

select".data.farDsprInit.cpu0.8bit";

}

…

}

Predefine BSS/BSS:

BSS區域是用來存放沒有初始值的全局變量，在link文件中，這個區域有兩種類型，預先定義的區域和默認區域，預先定義的BSS區域，例如.bss.Ifx_Ssw_Tc1和.bss.Cpu1_Main.*，在cpu1_main.c中如果定義了一個帶初始化值的變量，則它會放在DSRAM1中的.bss.Cpu1_Main.*段中。

group (ordered, attributes=rw, run_addr=mem:dsramx)

{

select".bss.Ifx_Ssw_Tcx.*";

select".bss.Cpux_Main.*";

…

}

而如果在一個其他.c文件（例如demo.c）中定義了一個不帶初始化值的變量，則它會放在DSRAM0中BSS區域（即默認區域），這由Link文件中下面語句決定：

# if LCF_DEFAULT_HOST == LCF_CPU0

group (ordered, contiguous, align = 4, attributes=rw, run_addr = mem:dsram0)

# endif

{

group bss(attributes=rw)

{

select".bss.*";

select".bss.farDsprClearOnInit.cpu0.32bit";

select".bss.farDsprClearOnInit.cpu0.16bit";

select".bss.farDsprClearOnInit.cpu0.8bit";

}

…

}

1.2 PFlash中的代碼存放

TC3xx的Flash是以3MB或者1MB作為一個Bank，不用Cache的地址從0xA0000000開始，用Cache的地址從0x80000000開始。

在MCAL的Link文件中，常量和代碼的存放如下圖所示：

Predefined text/text:

Text段用來存放代碼，它分為兩種：一種是預先定義好的text段，另外一種默認的text段。

預先定義好的text段，例如.text.Cpu1_Main.*, 在Cpu1_Main.c中的代碼會放在這個段內。

group (ordered, align = 4, run_addr=mem:pflsx)

{

select".text.Ifx_Ssw_Tcx.*";

select".text.Cpux_Main.*";

select".text.text_cpux*";

select"*Code.Cpux";

select"*Code.Fast.Cpux";

}

但是如果是其他.c文件（例如demo.c），則會放在默認的text段中，這個是由Link文件中下面語句決定的：

# if LCF_DEFAULT_HOST == LCF_CPU0

group (ordered, run_addr=mem:pfls0)

# endif

{

select".text.*";

select".text.fast.pfls.cpu0";

select".text.slow.pfls.cpu0";

select".text.5ms.pfls.cpu0";

select".text.10ms.pfls.cpu0";

select".text.callout.pfls.cpu0";

}

Predefined rodata/rodata:

rodata段用來存放代碼，它分為兩種：一種是預先定義好的rodata段，另外一種默認的rodata段。

預先定義好的rodata段，例如.rodata.Cpu1_Main.*，在Cpu1_Main.c中的常量會放在這個段內。

group (ordered, align = 4, run_addr=mem:pflsx)

{

select".rodata.Ifx_Ssw_Tcx.*";

select".rodata.Cpux_Main.*";

}

但是如果是其他.c文件（例如demo.c），則會放在默認的rodata段中，這個由Link文件中下面語句決定：

# if LCF_DEFAULT_HOST == LCF_CPU0

group (ordered, align = 4, run_addr=mem:pfls0)

# endif

{

select".rodata.*";

select".rodata.farConst.cpu0.32bit";

select".rodata.farConst.cpu0.16bit";

select".rodata.farConst.cpu0.8bit";

}

1.3 (d)LMU

LMU分為各個CPU私有的dLMU和共用的LMU兩部分，在MCAL中的Link文件中只是定義了LMU的幾個段，在工程中並沒有用到這個區域，關於怎麼把變量放到LMU中，請看第2.2和2.3章。

1.4 PSRAM

每個CPU都有自己的PSRAM區域，這個區域可以運行程序，也可以存放數據，在Link中只是定義了幾個段，在工程中並沒有用到這個區域，關於怎麼在這個區域運行程序，請看第2.4章。

1.5 UCB

UCB是配置MCU參數的一塊區域，關於怎麼在程序中配置UCB區域，請看第2.7章。

2 代碼和變量定位

2.1 把變量放在DSRAM

2.1.1 把變量放在固定位置

如果需要把變量放在固定位置，則需要在Link文件中，首先定義一個data段，從0x7001000開始，一個bss段，從0x70004000開始。

/*Far Data / Far Const Sections, selectable with patterns and user defined sections*/

section_layout :vtc:linear

{

/*Far Data Sections, selectable with patterns and user defined sections*/

group

{

…

group (ordered, attributes=rw, run_addr=0x70001000)

{

select".bss.user_test_bss";

}

group (ordered, attributes=rw, run_addr=0x70004000)

{

select".data.user_test_data";

}

在程序中定義如下，則run_cnt1和run_cnt2, 則run_cnt1就會放在0x70001000, run_cnt2放在0x70004000。

#pragma section farbss "user_test_bss"

volatileuint32 run_cnt1;

#pragma section farbss restore

#pragma section fardata "user_test_data"

volatileuint32 run_cnt2 = 0x1234;

#pragma section fardata restore

編譯後，查看map文件，可以發現定義的變量放在預期的位置。

2.1.2 把變量放在其它DSRAM

默認的全局變量都是放在DSRAM0中，如果需要使用其他DSRAM，則可以把變量放在Link文件已經定義好一些段中：

/* Initialized Data */

select"*InitData.Cpux.8bit";

select"*InitData.Cpux.16bit";

select"*InitData.Cpux.32bit";

/* UnInitialized Data */

select"*ClearedData.Cpux.8bit";

select"*ClearedData.Cpux.16bit";

select"*ClearedData.Cpux.32bit";

例如，如果想把變量放在DSRAM1中，則在程序中可以這麼寫：

#pragma section farbss "ClearedData.Cpu1.32bit"

volatileuint32 run_cnt1_dsram1;

#pragma section farbss restore

#pragma section fardata "InitData.Cpu1.32bit"

volatileuint32 run_cnt2_dsram1 = 0x1234;

#pragma section fardata restore

查看map，發現變量放在PSRAM1的預期：

2.2 把變量放在DLMU

在Link文件已經定義了各個CPU所屬的DLMU的段，如下：

group (ordered, attributes=rw, run_addr = mem:cpux_dlmu)

{

select".data.*.lmudata_cpux";

select".bss.*.lmubss_cpux";

}

如果想把變量放在DLMU2中，則可以如下面這樣寫：

#pragma section farbss "test.lmubss_cpu2"

volatileuint32 run_cnt1_dlmu2;

#pragma section farbss restore

#pragma section fardata "test.lmudata_cpu2"

volatileuint32 run_cnt2_dlmu2 = 0x1234;

#pragma section fardata restore

查看map文件，發現這兩個變量已經放在DLMU2中：

2.3 把變量放在LMU

在Link文件已經定義了LMU的段，如下：

group (ordered, attributes=rw, run_addr=mem:lmuram/cached)

{

select".data.*.lmu_data";

select".bss.*.lmu_bss";

}

group (ordered, attributes=rw, run_addr = mem:lmuram/not_cached)

{

/* Initialized Data */

select"*InitData.LmuNC.8bit";

select"*InitData.LmuNC.16bit";

select"*InitData.LmuNC.32bit";

/* UnInitialized Data */

select"*ClearedData.LmuNC.8bit";

select"*ClearedData.LmuNC.16bit";

select"*ClearedData.LmuNC.32bit";

}

如果想把變量放在LMU（不用CACHE）中，則可以如下面這樣寫：

#pragma section farbss "ClearedData.LmuNC.32bit"

volatileuint32 run_cnt1_lmu;

#pragma section farbss restore

#pragma section fardata "InitData.LmuNC.32bit"

volatileuint32 run_cnt2_lmu = 0x1234;

#pragma section fardata restore

查看map文件，發現變量已經放在LMU區域：

2.4 把程序放在PSRAM中運行

有時候需要把程序放到RAM去運行，例如在擦寫Flash的時候，這個時候可以直接把代碼放在 “FLSLOADERRAMCODE” 段，也可以自己在PSRAM中再定義一個段，如下所示：

section_layout :vtc:linear

{

group MY_RAM_CODE (ordered, attributes=rwx, copy, run_addr=mem:psram0)

{

select".text.my_ram_code";

}

在程序中定義如下, 這樣RunTest()這個函數就會在PSRAM0中去運行：

#pragma section code "my_ram_code"

void RunTest(void)

{

run_cnt1++;

run_cnt2++;

run_cnt1_dsram1++;

run_cnt2_dsram1++;

run_cnt1_dlmu2++;

run_cnt2_dlmu2++;

run_cnt1_lmu++;

run_cnt2_lmu++;

}

#pragma section code restore

查看map文件，可以看到RunTest()放在PSRAM0中：

2.5 把程序放在PFLASH中指定位置

如果需要把程序放在指定位置執行，則可以在Link文件中首先定義一個程序段，例如把程序放在0x80041000開始的地址，則可以如下定義：

/* user define code section */

group user_test_code (ordered, run_addr=0x80041000)

{

select"(.text.user_test_code*)";

}

在程序中定義如下，則AddTest()就會放在0x80041000地址：

#pragma section code "user_test_code"

uint32 AddTest(uint32 a, uint32 b)

{

uint32 c = a+b;

return c;

}

#pragma section code restore

查看map文件，發現AddTest()已經放在預期位置。

2.6 把常量放在PFLASH中指定位置

如果需要把常量放在指定位置，則可以在Link文件中首先定義一個常量段，例如把常量放在0x80040000開始的地址，則可以如下定義：

/* user define const section */

group user_test_const (ordered, run_addr=0x80040000)

{

select".rodata.user_test_const" ;

}

在程序中定義如下，則user_test_const就會放在0x80040000地址：

#pragma section farrom "user_test_const"

volatileconstuint32 user_test_const[4] = {0x12345678, 0x87654321, 0xAABBCCDD, 0xFFEEDDCC};

#pragma section farrom restore

查看map文件，發現user_test_const已經放在預期位置。

2.7 用數組設置UCB區域

操作UCB可以使用調試器，但是一般在工廠燒錄時，需要把程序和UCB一起燒錄進去，這個時候就需要把UCB的數據放在程序中。下面以使能HSM為例介紹在程序中設置UCB的流程。

首先需要在Link文件中定義需要操作UCB段，例如使能HSM，需要操作UCB_HSMCOTP0_ORIG。

/*Fixed memory Allocations for HSM Configuration*/

group (ordered)

{

group hsmxcotp0_orig (run_addr=mem:ucb[0x2800])

{

select".rodata.hsmcotp0_orig";

}

在程序定義如下，則把編譯後hex中的UCB部分燒錄進去，MCU的HSM功能就能激活(具體請到英飛凌官網查看晶片用戶手冊“AURIX™ TC3xx User Manual”)。

#pragma section farrom "hsmcotp0_orig"

constIfx_HsmCotp_Config hsmcotp0_orig =

{

0x00000000, /* sf_proconusr, offset: 0x000 */

0x00000001, /* boot_sector, bit[7:0]: SEL0, bit[15:8]: SEL1, bit[23:16]: SEL2, bit[31:24]: SEL3 */

0x00000000, /* hsm_exclusive0, offset: 0x008 */

0x00000000, /* hsm_exclusive1, offset: 0x00C */

0x00000000, /* hsm_otp0, offset: 0x010*/

0x00000000, /* hsm_otp1, offset: 0x014 */

0x00000001, /* sp_proconhsmcfg, bit0: HSM boot enable, offset: 0x018 */

{

0x00000000, /* 0x01C, Reserved */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x020: Reserved (0x020 - 0x02F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x030: Reserved (0x030 - 0x03F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x040: Reserved (0x040 - 0x04F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x050: Reserved (0x050 - 0x05F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x060: Reserved (0x060 - 0x06F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x070: Reserved (0x070 - 0x07F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x080: Reserved (0x080 - 0x08F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x090: Reserved (0x090 - 0x09F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x0A0: Reserved (0x0A0 - 0x0AF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x0B0: Reserved (0x0B0 - 0x0BF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x0C0: Reserved (0x0C0 - 0x0CF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x0D0: Reserved (0x0D0 - 0x0DF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x0E0: Reserved (0x0E0 - 0x0EF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x0F0: Reserved (0x0F0 - 0x0FF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x100: Reserved (0x100 - 0x100) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x110: Reserved (0x110 - 0x01F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x120: Reserved (0x120 - 0x02F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x130: Reserved (0x130 - 0x03F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x140: Reserved (0x140 - 0x04F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x150: Reserved (0x150 - 0x05F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x160: Reserved (0x160 - 0x06F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x170: Reserved (0x170 - 0x07F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x180: Reserved (0x180 - 0x08F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x190: Reserved (0x190 - 0x09F) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x1A0: Reserved (0x1A0 - 0x0AF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x1B0: Reserved (0x1B0 - 0x0BF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x1C0: Reserved (0x1C0 - 0x0CF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x1D0: Reserved (0x1D0 - 0x0DF) */

0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, /**< \brief 0x1E0: Reserved (0x1E0 - 0x0EF) */

0x43211234, /**< \brief 0x1F0: .confirmation: 32-bit CODE, (always same)*/

{

0x00000000, /* 0x004, Reserved */

0x00000000, /* 0x008, Reserved */

0x00000000, /* 0x00C, Reserved */

}

};

查看map文件，發現HSM UCB區域部分已經有了數據：

需要確保Flash中已經下載了HSM代碼，再激活HSM，否則晶片將被鎖死，因此為了安全，附帶的例程中這部分HSM的配置是被注釋掉的。

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