浅析iar的icf分散加载文件-基于STM32的例程

关于分散加载文件

IAR编译器在链接的时候，是根据分散加载(.scf后缀的文件)来确定程序的加载域和运行域的。加载域就是程序运行前在flash中具体分区情况，执行域就是程序运行后，程序在flash和ram中的分区情况。这里引用野火关于加载视图和执行视图的对比图：
可以看到，左边是加载视图，RW段和RO段对应的存储空间我们称为加载域。当程序运行后，RW段中的数据会被复制到RAM中，同时还会初始化一个ZI段用来存放没有初始化和被初始化为零的相关变量。因此右边的相关储存空间我们称为执行域。

分散加载文件stm32f103xC.icf

那么怎么确定程序运行前、运行后的代码、数据等相应的地址和空间的呢？让我们找一个分散加载文件看看。打开一个STM32的工程，找到工程配置的入口，选中Linker，从在Config栏下，可以看到使用的是默认的分散加载文件。

我们根据链接文件的目录：$TOOLKIT_DIR$\config\linker\ST\stm32f103xC.icf，找到该分散加载文件并使用编辑器打开，如下图：

我们将内容复制出来如下：

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000;
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__   = 0x0803FFFF;
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000;
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__   = 0x2000BFFF;
/*-Sizes-*/
define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x1000;
define symbol __ICFEDIT_size_heap__   = 0x1000;
/**** End of ICF editor section. ###ICF###*/define memory mem with size = 4G;
define region ROM_region   = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__   to __ICFEDIT_region_ROM_end__];
define region RAM_region   = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__   to __ICFEDIT_region_RAM_end__];define block CSTACK    with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__   { };
define block HEAP      with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_heap__     { };initialize by copy { readwrite };
do not initialize  { section .noinit };place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec };place in ROM_region   { readonly };
place in RAM_region   { readwrite,block CSTACK, block HEAP };

后面稍微看一下具体的含义。

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000;
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__   = 0x0803FFFF;
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000;
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__   = 0x2000BFFF;
/*-Sizes-*/
define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x1000;
define symbol __ICFEDIT_size_heap__   = 0x1000;

define类似我们C语言的宏定义用法，第一句表示定义了一个__ICFEDIT_region_ROM_start__的符号，且该符号的值为0x08000000，分号为语句的结束符。从符号的命名来看，该符号为STM32F103xC系列芯片内部Flash的起始地址，紧接着为内部Flash结束地址__ICFEDIT_region_ROM_end__，内部RAM的起始地址__ICFEDIT_region_RAM_start__，内部RAM的结束地址__ICFEDIT_region_RAM_end__，以及栈和堆的大小__ICFEDIT_size_cstack__和__ICFEDIT_size_heap__。

这里有个不理解的地方，我查了一下发现STM32F103xC的内部Flash大小为256k，内部RAM的大小为48k，分散加载文件这里默认给的Flash范围0x08000000到0x0803FFFF，其大小只有64K，同样RAM的大小也没对应上。或许默认只使用一部分？了解的朋友麻烦告知一下。

define memory mem with size = 4G;

这里定义可编程空间为4G，STM32的地址总线为32位，可寻址空间为2＾32＝4G，这里可以参考STM32的存储映射情况。

define region ROM_region   = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__   to __ICFEDIT_region_ROM_end__];
define region RAM_region   = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__   to __ICFEDIT_region_RAM_end__];

这里定义了两个区域ROM_region和RAM_region，括号里描述了他们的地址范围。

define block CSTACK    with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__   { };
define block HEAP      with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_heap__     { };

这里定义了两个块CSTACK 和HEAP，后面的参数alignment＝8表示八字节对齐，size = __ICFEDIT_size_cstack__描述了其大小。

initialize by copy { readwrite };
do not initialize  { section .noinit };

initialize by copy，表示程序运行时，需要从ROM中复制到RAM中的内容。我们在程序里定义并且初始化的全局变量，就需要执行这样的操作，因此在这里添加readwrite。如果有程序段需要放到RAM中执行，也需要将程序段对应的section放到这里，才能在程序运行时被复制到RAM。例如将函数放在了段.funtion_in_ram下，需要运行在RAM中，则此处需要添加initialize by copy { readwrite, section .funtion_in_ram}。当然除此之外，还要正确的定义.funtion_in_ram的存储地址。

place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec };

这里将段.intvec中只读属性部分，放在__ICFEDIT_intvec_start__地址处。有看过启动文件的朋友应该知道，.intvec就是启动文件里定义的段。因此这里是将中断向量表放在0x08000000处。

place in ROM_region   { readonly };
place in RAM_region   { readwrite,block CSTACK, block HEAP };

place in 表示将对应的段或块等放在指定的空间里。前面已经定义了ROM_region和RAM_region的空间范围。place in ROM_region { readonly }，描述的是将readonly 属性的内容（代码段和const变量等）放到ROM_region 中；place in RAM_region { readwrite,
block CSTACK, block HEAP }描述的是将readwrite属性，以及前面定义的block CSTACK和 block HEAP放到RAM_region中。

本次的分享就到这里，欢迎批评指正。