Keil sct分散加载文件（转）

2023-11-28 22:44:34

首先介绍几个概念：

1.ARM映像文件

ARM映像文件是一个层次性结构的文件，其中包含了域（region）、输出段（output section）和输入段（input section）。各部分关系如下：

一个映像文件由一个或多个域组成
每个域包含一个或多个输出段
每个输出段包含一个或多个输入段
各输入段包含了目标文件中的代码和数据

输入段中包含了4类内容：代码、已经初始化的数据、未经初始化的存储区域、内容初始化成0的存储区域。每个输入段有相应的属性，可以为只读的（RO）、可读写的（RW）以及初始化成0的（ZI）。ARM连接器根据各输入段的属性将这些输入段分组，再组成不同的输出段以及域。

一个输出段中包含了一系列的具有相同的RO、RW和ZI属性的输入段。输出段的属性与其中包含的输入段的属性相同。在一个输出段内部，各输入段是按照一定的规则排序的，这个后面再补充。

一个域中包含了1~3个输出段，其中各输出段的属性各不相同。各输出段的排列顺序是由其属性决定的。其中，RO属性的输出段排在最前面，其次是RW属性的输出段，最后是ZI属性的输出段。一个域通常映射到一个物理存储器上，如ROM和RAM等。

2.ARM映像文件各组成部分的地址映射

分散加载机制允许为链接器指定映像的存储器映射信息，可实现对映像组件分组和布局的全面控制。分散加载通常仅用于具有复杂存储器映射的映像（尽管也可用于简单映像），也就是适合加载和执行时内存映射中的多个区是分散的情况。

要构建映像的存储器映射，链接器必须有：描述节如何分组成区的分组信息、描述映像区在存储器映射中的放置地址的放置信息。

分散加载区域分两类：

加载区：该映像文件开始运行前存放的区域，即当系统启动或加载时应用程序存放的区域。
执行区：映像文件运行时的区域，即系统启动后，应用程序进行执行和数据访问的存储器区域，系统在实时运行时可以有一个或多个执行块。

3.分散加载文件（即scatter file，后缀为.scf）

分散加载文件是一个文本文件，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。

但在某些场合，我们希望把某些数据放在指定的地址处，那么这时候SCATTER文件就发挥了非常大的作用。而且SCATTER文件用起来非常简单好用。

举个例子：比如像LPC2378芯片具有多个不连续的SRAM，通用的RAM是32KB，可是32KB不够用，我想把某个.C中的RW数据放在USB的SRAM中，那么就可以通过SCATTER文件来完成这个功能。

分散加载文件的语法：

load_region_name  start_address | "+"offset  [attributes] [max_size]
{
    execution_region_name  start_address | "+"offset  [attributes][max_size]
    {
        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；

汇编中指定段：
     AREA    vectors, CODE, READONLY
C中指定段：
#pragma arm section [sort_type[[=]"name"]] [,sort_type="name"]*
sort_type:      code、rwdata、rodata、zidata
                如果“sort_type”指定了但没有指定“name”，那么之前的修改的段名将被恢复成默认值。
#pragma arm section     // 恢复所有段名为默认设置。
应用：
    #pragma arm section rwdata = "SRAM",zidata = "SRAM"
        static OS_STK SecondTaskStk[256];              // “rwdata”“zidata”将定位在“sram”段中。
    #pragma arm section                                 // 恢复默认设置

样例：

简单存储器映射实例

LOAD_ROM 0x0000 0x8000       //Name of load region, Start address for load region, Maximum size of load region
{
    EXEC_ROM 0x0000 0x8000   //Name of first exec region, Start address for exec region, Maximum size of this region
    {
        *(+RO)               //Place all code and RO data into this exec region
    }
    RAM 0x10000 0x60000      //Start of second exec region
    {
        *(+RW, +ZI)          //Place all RW and ZI data into this exec region
    }
}

复杂存储器映射实例：

LOAD_ROM_1 0x0000                //Start address for first load region
{
    EXEC_ROM_1 0x0000            //Start address for first exec region
    {
        program1.o (+RO)         //Place all code and RO data from program1.o into this exec region
    }
    DRAM 0x18000 0x8000          //Start address for this exec region  Maximum size of this exec region
    {
        program1.o (+RW, +ZI)    //Place all RW and ZI data from program1.o into this exec region
    }
}

LOAD_ROM_2 0x4000                //Start address for second load region
{
    EXEC_ROM_2 0x4000
    {
        program2.o (+RO)         //Place all code and RO data from program2.o into this exec region
    }
    SRAM 0x8000 0x8000
    {
        program2.o (+RW, +ZI)    //Place all RW and ZI data from program2.o into this exec region
    }
}

具体格式描述请参考资料：分散加载描述文件

一个具体的例子：

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

LR_IROM1 0x00000000 0x00080000  {       ; 第一个加载域，名字是LR_IROM1，起始地址0x00000000 大小是0x00080000
    ER_IROM1 0x00000000 0x00080000  {   ; 第一个运行时域，名字是ER_IROM1 起始地址0x00000000 大小事0x00080000
        *.o (RESET, +First)             ; IAP第一阶段在FLASH中运行
        *(InRoot$$Sections)             ; All library sections that must be in a root region
        .ANY (+RO)                      ; .ANY与*功能相似，用.ANY可以把已经被指定的具有RW,ZI属性的数据排除
    }
    RW_IRAM1 0x10000000 0x00010000  {   ; RW data
        .ANY(+RW +ZI)
    }
    RW_SDRAM1 0xA0000000 0x00800000  {  ; RW data
        STARTUP_LPC177X_8X.o (HEAP)     ;HEAP用来定位堆栈的底
        *.LIB(+RW +ZI)
    }
}

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1.ARM映像文件

2.ARM映像文件各组成部分的地址映射

3.分散加载文件（即scatter file，后缀为.scf）

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