Gcc 在外部RAM中运行FreeRTOS的STM32F4

我们有一个论文项目正在进行中，他们正试图让外部RAM为STM32F417 MCU工作。 该项目正在尝试一些真正需要资源的东西，而内部RAM是不够的

问题是如何最好地做到这一点

当前的方法是用外部RAM的地址替换链接脚本gnu ld中的RAM地址

这种方法的问题是，在初始化过程中，芯片必须在内部RAM上运行，因为FSMC尚未初始化

这似乎是可行的，但一旦pvPortMalloc运行，我们就会遇到一个硬故障，这可能是由于取消引用伪地址，我们可以看到变量在系统初始化时没有正确初始化，我想这是有道理的，因为内部RAM根本没有被使用，而它可能应该被使用

我意识到这是一个模糊的问题，但在Cortex M4 MCU（更具体地说是STM32F4）上的外部RAM中运行代码时，一般的方法是什么

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谢谢

当应用程序启动时，它将尝试通过将数据清除为零或将其初始化为非零值来初始化数据，具体取决于变量所在的部分。使用正常运行时模型，这将在调用main之前发生。所以你有这样的想法：

static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ] __attribute__ ((section (".sram_data")));

MEMORY 
{
    ...
    /* Define SRAM region */
    sram    : ORIGIN = <SRAM_START_ADDR>, LENGTH = <SRAM_SIZE>
}

SECTIONS 
{
    ...
    /* Define .sram_data section and place it in sram region */
    .sram_data :
    {
        *(.sram_data)
    } >sram
    ...
}

1重置向量调用初始化代码 2C运行时初始化代码初始化变量 3 C运行时初始化代码调用main

如果您使用链接器在外部RAM中放置变量，那么您需要确保在初始化发生之前RAM是可访问的，否则将出现硬故障。因此，您需要有一个引导加载程序为您设置系统，然后启动应用程序……或者更简单地说，只需编辑启动代码即可执行以下操作：

1重置向量调用初始化代码

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2>>>C运行时初始化代码配置外部RAM当应用程序启动时，它将尝试通过将数据清除为零或将其初始化为非零值来初始化数据，具体取决于变量所在的部分。使用正常运行时模型，这将在调用main之前发生。所以你有这样的想法：

static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ] __attribute__ ((section (".sram_data")));

MEMORY 
{
    ...
    /* Define SRAM region */
    sram    : ORIGIN = <SRAM_START_ADDR>, LENGTH = <SRAM_SIZE>
}

SECTIONS 
{
    ...
    /* Define .sram_data section and place it in sram region */
    .sram_data :
    {
        *(.sram_data)
    } >sram
    ...
}

1重置向量调用初始化代码 2C运行时初始化代码初始化变量 3 C运行时初始化代码调用main

如果您使用链接器在外部RAM中放置变量，那么您需要确保在初始化发生之前RAM是可访问的，否则将出现硬故障。因此，您需要有一个引导加载程序为您设置系统，然后启动应用程序……或者更简单地说，只需编辑启动代码即可执行以下操作：

1重置向量调用初始化代码

---

2>>>C运行时初始化代码配置外部RAMFreeRTOS定义并使用单个大内存区域进行堆栈和堆管理；这只是一个字节数组，其大小由FreeRTOSConfig.h中的configTOTAL\u HEAP\u size符号指定。FreeRTOS使用其pvPortMalloc函数在该内存区域分配任务堆栈，因此这里的主要目标是将FreeRTOS堆区域放入外部SRAM中

FreeRTOS堆内存区域在heap*.c中定义，heap*.3.c除外，它使用标准库malloc，并且没有定义任何自定义堆区域，该变量称为ucHeap。您可以使用编译器扩展来设置其节。对于GCC来说，这类似于：

static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ] __attribute__ ((section (".sram_data")));

MEMORY 
{
    ...
    /* Define SRAM region */
    sram    : ORIGIN = <SRAM_START_ADDR>, LENGTH = <SRAM_SIZE>
}

SECTIONS 
{
    ...
    /* Define .sram_data section and place it in sram region */
    .sram_data :
    {
        *(.sram_data)
    } >sram
    ...
}

现在，我们需要配置链接器脚本，以将此自定义部分放入外部SRAM。有几种方法可以做到这一点，这同样取决于您使用的工具链。使用GCC，一种方法是为SRAM定义一个内存区域，并为附加到SRAM区域的.SRAM_数据定义一个部分，如：

static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ] __attribute__ ((section (".sram_data")));

MEMORY 
{
    ...
    /* Define SRAM region */
    sram    : ORIGIN = <SRAM_START_ADDR>, LENGTH = <SRAM_SIZE>
}

SECTIONS 
{
    ...
    /* Define .sram_data section and place it in sram region */
    .sram_data :
    {
        *(.sram_data)
    } >sram
    ...
}

---

这不需要任何特殊的链接器脚本编辑，所有内容都可以放在默认部分。请注意，使用此解决方案，链接器不会显式为堆保留任何内存，并且会丢失一些可能有用的信息/错误，例如堆区域不适合extram。但只要外部RAM中只有ucHeap，并且配置的总堆大小小于外部RAM大小，就可以正常工作。

FreeRTOS定义并使用单个大内存区域进行堆栈和堆管理；这只是一个字节数组，其大小由FreeRTOSConfig.h中的configTOTAL\u HEAP\u size符号指定。FreeRTOS使用其pvPortMalloc函数在该内存区域分配任务堆栈，因此这里的主要目标是将FreeRTOS堆区域放入外部SRAM中

FreeRTOS堆内存区域在heap*.c中定义，heap*.3.c除外，它使用标准库malloc，并且没有定义任何自定义堆区域，该变量称为ucHeap。您可以使用编译器扩展来设置其节。对于GCC来说，这类似于：

static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ] __attribute__ ((section (".sram_data")));

MEMORY 
{
    ...
    /* Define SRAM region */
    sram    : ORIGIN = <SRAM_START_ADDR>, LENGTH = <SRAM_SIZE>
}

SECTIONS 
{
    ...
    /* Define .sram_data section and place it in sram region */
    .sram_data :
    {
        *(.sram_data)
    } >sram
    ...
}

现在我们需要配置链接器脚本来放置这个自定义分区 n进入外部SRAM。有几种方法可以做到这一点，这同样取决于您使用的工具链。使用GCC，一种方法是为SRAM定义一个内存区域，并为附加到SRAM区域的.SRAM_数据定义一个部分，如：

static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ] __attribute__ ((section (".sram_data")));

MEMORY 
{
    ...
    /* Define SRAM region */
    sram    : ORIGIN = <SRAM_START_ADDR>, LENGTH = <SRAM_SIZE>
}

SECTIONS 
{
    ...
    /* Define .sram_data section and place it in sram region */
    .sram_data :
    {
        *(.sram_data)
    } >sram
    ...
}

---

这不需要任何特殊的链接器脚本编辑，所有内容都可以放在默认部分。请注意，使用此解决方案，链接器不会显式为堆保留任何内存，并且会丢失一些可能有用的信息/错误，例如堆区域不适合extram。但只要外部RAM中只有ucHeap，并且configTOTAL\u HEAP\u大小小于外部RAM大小，就可以正常工作。

您到底需要在外部SRAM中放置什么？大数据结构？你所有的读写数据？您需要您的代码从SRAM运行，还是可以驻留在闪存中？我们最初的想法是，将所有内容都放在外部ram中是最容易的。有些加密密钥和计算对于MCU来说实在太大了。但出于某些原因，我们无论如何都需要这样做。代码可以从flash执行，所以我指的是堆栈和堆。您使用的是什么版本的FreeRTOS堆管理源文件heap_1.c、heap_2.c等。？我相信FreeRTOS使用pvPortMalloc在堆中分配任务堆栈，所以这可能是您需要移动到SRAM的唯一方法，但这在很大程度上取决于您使用的heap.*.c版本。您需要将什么确切地放置到外部SRAM中？大数据结构？你所有的读写数据？您需要您的代码从SRAM运行，还是可以驻留在闪存中？我们最初的想法是，将所有内容都放在外部ram中是最容易的。有些加密密钥和计算对于MCU来说实在太大了。但出于某些原因，我们无论如何都需要这样做。代码可以从flash执行，所以我指的是堆栈和堆。您使用的是什么版本的FreeRTOS堆管理源文件heap_1.c、heap_2.c等。？我相信FreeRTOS使用pvPortMalloc在堆中分配任务堆栈，所以这可能是您唯一需要移动到SRAM的事情，但这在很大程度上取决于您使用的heap.*.c版本