ARM分散加载

1. 什么是分散加载:

在《ARM体系结构与编程》书中第11章有明确介绍:
分散加载文件(即scatter file 后缀为.scf)是一个文本文件,通过编写一个分散加载文件来指定ARM连接器在生成映像文件时如何分配RO,RW,ZI等数据的存放地址。如果不用SCATTER文件指定,那么ARM连接器会按照默认的方式来生成映像文件,一般情况下我们是不需要使用分散加载文件的。
当需要制定某些数据在执行时加载到特定位置时,就需要用到分散加载了。

2. 分散加载语法:

直接从别处摘抄了过来(摘自https://wenku.baidu.com/view/07e27736f28583d049649b6648d7c1c708a10bad.html):

load_region_name  start_address | "+"offset  [attributes] [max_size]
{undefined
    execution_region_name  start_address | "+"offset  [attributes][max_size]
    {undefined
        module_select_pattern  ["("
                                    ("+" input_section_attr | input_section_pattern)
                                    ([","] "+" input_section_attr | "," input_section_pattern)) *
                               ")"]
    }
} 
load_region:       加载区,用来保存永久性数据(程序和只读变量)的区域;
execution_region:  执行区,程序执行时,从加载区域将数据复制到相应执行区后才能被正确执行;
load_region_name:  加载区域名,用于“Linker”区别不同的加载区域,最多31个字符;
start_address:     起始地址,指示区域的首地址;
+offset:           前一个加载区域尾地址+offset 做为当前的起始地址,且“offset”应为“0”或“4”的倍数;
attributes:        区域属性,可设置如下属性:
                    PI       与地址无关方式存放;
                    RELOC    重新部署,保留定位信息,以便重新定位该段到新的执行区;
                    OVERLAY  覆盖,允许多个可执行区域在同一个地址,ADS不支持;
                    ABSOLUTE 绝对地址(默认);
max_size:          该区域的大小; 
execution_region_name:执行区域名;
start_address:     该执行区的首地址,必须字对齐;
+offset:           同上;
attributes:        同上;
                    PI          与地址无关,该区域的代码可任意移动后执行;
                    OVERLAY     覆盖;
                    ABSOLUTE    绝对地址(默认);
                    FIXED       固定地址;
                    UNINIT      不用初始化该区域的ZI段;
module_select_pattern: 目标文件滤波器,支持通配符“*”和“?”;
                        *.o匹配所有目标,* (或“.ANY”)匹配所有目标文件和库。
input_section_attr:    每个input_section_attr必须跟随在“+”后;且大小写不敏感;
                        RO-CODE 或 CODE
                        RO-DATA 或 CONST
                        RO或TEXT, selects both RO-CODE and RO-DATA
                        RW-DATA
                        RW-CODE
                        RW 或 DATA, selects both RW-CODE and RW-DATA
                        ZI 或 BSS
                        ENTRY, that is a section containing an ENTRY point.
                        FIRST,用于指定存放在一个执行区域的第一个或最后一个区域;
                        LAST,同上;
input_section_pattern: 段名; 

3. 结合实例阅读sct文件:

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************

LR_IROM1 0x08000000 0x00080000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x08000000 0x00080000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)
   *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO)
   .ANY (+XO)
  }
  RW_IRAM1 0x20000000 0x00010000  {  ; RW data
   .ANY (+RW +ZI)
  }
}

这段sct代码按语法分解一下:

  • 一个加载域,名称是LR_IROM1,起始地址0x08000000 ,最大大小0x00080000([max size]是可选的)。
    • 两个执行域
      • 一个执行域名称是ER_IROM1,起始地址0x08000000 ,最大大小0x00080000
        • *.o (RESET, +First) : *.o匹配多有.o目标文件,RESET是段名,+First在语法讲解input_section_attr是有说明,是表示RESET在执行域中的位置,First表示用于指定存放在一个执行区域的第一个区域。
        • .ANY (+RO):.ANY匹配任意文件,+RO表示RO属性的部分。段名过滤器不需要配合'+'使用,但是属性需要配合'+'使用
      • 一个执行域名称是RW_IRAM1,起始地址0x20000000 ,最大大小0x00010000

程序中有哪些段、属性,在不同的编译环境下是有区别的,以keil armclang为例,以下截取自keil帮助文档,可以参考:


image.png
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