STM32, компилятор GCC и функции

[Unknown32]

Всем, кто читает, здравствуйте!

Для компилирования C-кода использую CubeIDE, при руках из нужного места всё работает замечательно, особенно аккуратно и фирмачно без стандартных библиотек. 

Вкратце о том, чего хочется достичь. Условно, как выделяют место во flash'е под загрузчик (можно сказать "bootloader", кому как нравится), выделяю место под функции (то есть, допустим, в участке памяти с 0x00 по 0xFFFF хранятся некоторые функции). Адреса этих функций мы знаем, как и знаем то, что они делают. В основной программе (допустим, начинающейся с адреса 0x010000) мы используем эти функции (в C- коде пишем их по названию, которое мы знаем, условно, из какого-нибудь самописного мануала; допустим, у функции, хранящейся по адресу 0x80, название "spi_transfer", вызываем её в C-коде так: "spi_transfer(not_interesting_value);").

Как можно донести компилятору, что функция хранится по адресу 0x80? Сам с таким не сталкивался, в Интернете искал, да ничего не нашёл. Если плохо искал, скиньте, пожалуйста, ссылку. Или хоть как-то пните в сторону решения. 

P.S.: вообще, если во мне есть хоть какая-то логика, думаю, что всё-таки придётся либо линкер напрячь, либо startup, правда пока не совсем понятно, каким образом напрягаться, а хотелось бы очень узнать. Сам долго буду искать работы на тему, а здесь может есть знающие люди, которые помогут немного сократить время, которое придётся потратить. Вообще, вопрос, как понимаю, нестандартный, таким вряд ли все повально занимаются, учитывая, что большинство ударилось в противнейший HAL. 

Изменено 16 апреля, 2022 пользователем Unknown32
Добавил немножко воды в текст, чтобы не было совсем грустно

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Огонёк]

2 часа назад, Unknown32 сказал:

Как можно донести компилятору, что функция хранится по адресу 0x80?

Разве на момент компиляции эта функция где-то уже хранится? Если я правильно понимаю, компилятор преобразует текст программы в машинный код и сам при этом определяет, где что в памяти разместилось. Или не так?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Unknown32]

1 час назад, Огонёк сказал:

Разве на момент компиляции эта функция где-то уже хранится? Если я правильно понимаю, компилятор преобразует текст программы в машинный код и сам при этом определяет, где что в памяти разместилось. Или не так?

Спасибо, что принимаете участие в вопросе. 

Видимо, в вопросе стоило подметить, что блок с функциями (для примера написал 0x00 – 0xFFFF) – отдельная прошивка. И да, верно, эта функция (пример с адресом 0x80) уже хранится в памяти МК. То есть, основная программа должна знать, по какому адресу лежит функция, и вызывать её.

Смотрел теорию по указателям на функции, но, насколько понял, указать адрес функции невозможно, нужно указывать её название (чтобы компилятор мой получить её), а у нас она в другой прошивке...

Касательно того, что компилятор определяет сам, где что разместить – да, если ему строго не указать. В линкере ведь можно прописать для определённых переменных, функций и прочего, по какому адресу их сохранить. Он будет просто вынужден их записать по указанному адресу! 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Огонёк]

7 минут назад, Unknown32 сказал:

То есть, основная программа должна знать, по какому адресу лежит функция, и вызывать её.

Я не настолько хорошо знаю тему, чтобы утверждать наверняка, но выглядит ваша задача решаемой не на Си, а на ассемблере, путём указания адреса, по которому будет передано управление. В Си вроде бы такие фокусы не предусмотрены.

[Unknown32]

1 минуту назад, Огонёк сказал:

В Си вроде бы такие фокусы не предусмотрены

Ну я ведь и пишу, что скорее всего вопрос решается линкером или strtup'ом, но нужно либо опытным путём выяснять, либо где-то искать и просить пинков 

[optima]

53 минуты назад, Unknown32 сказал:

по какому адресу лежит функция

Для чего нужен адрес если есть имя функции? И какая разница по какому адресу она лежит?

И что значит 

54 минуты назад, Unknown32 сказал:

а у нас она в другой прошивке...

 

[El-Shang]

Эту задачу можно решить двумя способами. 

Наиболее правильным способом является объявление соответствующей секции в карте памяти с последующим помещением туда структуры/массива содержащего адреса всех функций, которые необходимо вызывать извне. Придётся помучаться с синтаксисом скрипта, но результат будет того стоить. Родная документация GNU Linker (он же ld) до безобразия объёмна и не практична, но на просторах Сети мне встретилось вот эта выжимка, настоятельно рекомендую ознакомиться.

Вторым способом будет применение аттрибута с указанием абсолютного адреса. Более прямолинейно и менее затратно в сравнении с первым, но придётся ручками следить и проверять чтобы не получилось так, что функция А была помещена по адресу X, но вызывающее приложение ожидает эту функцию по адресу Y, потому что автор забыл внести правки. Почитать можно здесь. Там же найдёте информацию о помещении данных в секцию.  Не обратил внимания. Этот способ работает только для ARMCC.

Давненько этим не занимался, так что примеров на коленке написать не смогу. Попробуйте разобраться и если будут вопросы — задавайте. 

Изменено 16 апреля, 2022 пользователем El-Shang

[Unknown32]

El-Shang, спасибо за подсказку с линкером, теперь понятно в какую сторону копать! Документация на него, да, очень объёмна, а применение того, что там описано по факту получается мизерным. За документ спасибо, сохраню! Надеюсь, что много времени на опыты мне не потребуется. 

[AVI-crak Home]

8 часов назад, Unknown32 сказал:

Условно, как выделяют место во flash'е под загрузчик (можно сказать "bootloader", кому как нравится)

Для того чтобы сделать безопасным использование функций зашитых в загрузчик - каждую из них нужно обвесить гирляндой проверок входных параметров. При этом простейшая функция аппаратного варта становится настолько громоздкой и медленной, что дешевле её повторить заново. Про запись флеша даже не заикаюсь. Без проверок нельзя, слишком большой шанс окирпичиться.

По этому загрузчик должен быть максимально изолирован и прост. Отработал своё, и отдал управление.

[Unknown32]

AVI-crak Home, ну, смотря какой случай... Если уметь писать код, то проблем не будет, особенно когда не пользуешься готовыми библиотеками, и есть желание сделать надёжный продукт (в том числе желание не просто сделать, а понять досканально, как это работает; по-крайней мере я, когда изучаю что-то новое, с чем раньше не работал, берусь за дело серьёзно: пока полностью не пойму, как работает, не пойду дальше; не знаю, как остальные, а я вот живу так, и меня это полностью устраивает). Считаю, что всё зависит только от желания, всегда так было и будет. 

Загрузчик, кстати, использовался чисто в качестве примера, я об этом тоже написал. В реалии у меня всё, конечно, несколько сложнее, может даже больше, чем несколько (тут же опять речь про желание и наработанные навыки). В вопросе использовал примеры, чтобы донести суть, хотя, как понял, всё-таки некоторые моменты осветить забыл. 

[AVI-crak Home]

Для поиска "выполнение произвольного кода arm".

В самостоятельном варианте получится недоделанный линух или андроид. Там невозможно сделать иначе, даже если кажется что можно упростить - позже придётся переделывать. Выполнение кода примерно в 100 раз тормозное чем нативная сборка бинарника. Основное ограничение - машину реального времени построить невозможно.

Уж если хочется загружать внешний код, то дешевле смотреть в сторону эмуляторов и байт машин. Мне даже встречался эмулятор Си кода, весьма прикольная вещь. Его достаточно для простеньких программ чуть выше бейсика, но сложные вещи на нём сделать невозможно. Кроме того - выполнение кода крайне медленное.

[Unknown32]

Спасибо за ключевую фразу для поиска! К сожалению, она не пригодится.

С самопальным linux'ом угадали, по итогу должно получиться что-то наподобие, но, конечно упрощённо и заточённо под определённые, условно, задачи и модули. Вариант с созданием своего компилятора рассматривал, но не увидел в этом смысла. Во-первых, нет времени его писать (это ведь не такая тривиальная задача, как допустим, по UART пообщаться). Во-вторых, да, мы можем увеличить лимит по размеру программы во FLASH'е (условно хранить её на каком-либо носителе и компилировать оттуда), но упираемся в ограничение по RAM (безусловно, можно, конечно, расширить её внешней памятью (возможно, будет даже правильнее сохранять изначально, условно, переменные, во внешней RAM), но не вижу практичности). Было бы, конечно, интересно сделать свой компилятор, но, как вы уже подметили, это будет медленно и, как подмечу я, непрактично; нас же интересует и то, и другое.

На самом деле задачу решил средствами C (с помощью указателя на функцию; возможность указания адреса функции вместо её объекта есть, но мне пришлось немножко подумать вместе с ответами на зарубежных форумах, чтобы понять как это сделать). Немного не понимаю, почему код будет отрабатывать медленее? По сути, МК ведь исполняет функцию по её адресу, то есть у него, условно, во FLASH'е хранится адрес функции, которую надо вызвать. Мы, используя указатель, говорим, что функция хранится, допустим, по адресу 0x80, и ей можно передать параметры некоторого типа (может, вообще ничего не передавать). Для МК ведь нет разницы, на какой адрес перейти, главное чтобы там размещалась нужная функция. Возможно я вас не до конца на этот счёт понял, но своё видение изложил. 

Изменено 17 апреля, 2022 пользователем Unknown32

[COKPOWEHEU]

В 17.04.2022 в 14:29, Unknown32 сказал:

С самопальным linux'ом угадали, по итогу должно получиться что-то наподобие, но, конечно упрощённо и заточённо под определённые, условно, задачи и модули.

Учитывая, что ARM умеет выполнять код из оперативки, можно подумать в сторону разделяемых библиотек. Посмотреть какие флаги компилятора им нужны для запуска и какой подготовки от "среды исполнения" потребуется. Как минимум, развернуть относительные адреса в абсолютные. Но для этого придется неплохо поковыряться в формате *.elf-файлов. Может, получится даже основной код оставить на флешке, а динамическую область (таблицу функций) вынести в оперативку.

[BARS_]

В 16.04.2022 в 15:03, Unknown32 сказал:

В основной программе (допустим, начинающейся с адреса 0x010000) мы используем эти функции (в C- коде пишем их по названию, которое мы знаем, условно, из какого-нибудь самописного мануала; допустим, у функции, хранящейся по адресу 0x80, название "spi_transfer", вызываем её в C-коде так: "spi_transfer(not_interesting_value);").

А зачем? Наличие бутлоадера в МК предполагает наличие двух независимых прошивок во флеше, которые в принципе не должны знать о существовании друг друга. Более того, даже комплитор не знает о существовании второй прошивки, ибо ему указывается адрес флеша со смещением относительно начала. Первой всегда стартует бутлоадер и после проверки некоторых условий принимает решение о дальнейшей работе МК, либо запустить основную прошивку, либо ждать дальнейших команд. Какой смысл вызывать функции бутлоадера из основной прошивки?

 

В 16.04.2022 в 15:03, Unknown32 сказал:

при руках из нужного места всё работает замечательно

За исключением отладчика... Да и в принципе Eclipse и его производные работают глючно и медленно, Java она такая...