esp8266 rtos sdk編譯后flash鏡像構(gòu)成的方法是什么

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由于官方文件沒有說明esp8266的啟動特點(diǎn)，本文根據(jù)sdk內(nèi)的flash map文檔，sdk makefile, ld文件及flash image 生成的python腳本文件，簡要分析esp8266的啟動和運(yùn)行，及flash鏡像的構(gòu)成特點(diǎn)。這里使用的sdk和編譯時(shí)配置項(xiàng)見esp8266 rtos sdk在小黃板上的使用

##sdk生成的elf文件 這里主要分析sdk根目錄下的makefile文件就可以得到elf相關(guān)信息。
在執(zhí)行make前我們已經(jīng)選擇好編譯的配置項(xiàng)，這里直接給出：

• boot=none

• app=0

• freqdiv=0

• mode=0

• size_map=4

• flash=4096
  從makefile內(nèi)可以分析到使用的ld文件是：

LD_FILE = $(LDDIR)/eagle.app.v6.ld

eagle.app.v6.ld可以看到

MEMORY
{
   dport0_0_seg :        org = 0x3FF00000, len = 0x10
   dram0_0_seg :         org = 0x3FFE8000, len = 0x14000
   iram1_0_seg :         org = 0x40100000, len = 0x8000
   irom0_0_seg :         org = 0x40240000, len = 0x3C000
}

sdk編譯過程中會先生成eagle.app.v6.out，然后dump出段信息和符號文件

@$(RM) -r ../bin/eagle.S ../bin/eagle.dump
@$(OBJDUMP) -x -s $< > ../bin/eagle.dump
@$(OBJDUMP) -S $< > ../bin/eagle.S

從eagle.dump中可以找到對實(shí)際運(yùn)行有效的5個(gè)section：

Idx Name          Size      VMA      LMA     File off  Algn
  0 .data       00000634 3ffe8000 3ffe8000 000000e0  2**4
  1 .rodata     000008b0 3ffe8640 3ffe8640 00000720  2**4
  2 .bss        00006bc8 3ffe8ef0 3ffe8ef0 00000fd0  2**4
  3 .text       0000776a 40100000 40100000 00000fd0  2**2
  4 .irom0.text 00030928 40240000 40240000 00008740  2**4

結(jié)合ld文件的memory信息可以看到 .data, .rodata, .bbs都是放到dram0_0_seg中，.text是放到iram1_0_seg中，.irom0.text是放到irom0_0_seg中。

##將elf文件轉(zhuǎn)化為燒寫鏡像 ###makefile將以上各section copy成單個(gè)文件

$(OBJCOPY) --only-section .text -O binary $< eagle.app.v6.text.bin
$(OBJCOPY) --only-section .data -O binary $< eagle.app.v6.data.bin
$(OBJCOPY) --only-section .rodata -O binary $< eagle.app.v6.rodata.bin
$(OBJCOPY) --only-section .irom0.text -O binary $< eagle.app.v6.irom0text.bin

###將section打包 然后使用gen_appbin.py腳本將eagle.app.v6.text.bin,eagle.app.v6.data.bin,eagle.app.v6.rodata.bin三個(gè)文件打包成一個(gè)eagle.app.flash.bin, 命令為：

python ../tools/gen_appbin.py $< 0 $(mode) $(freqdiv) $(size_map)

這里直接給出gen_appbin.py的各項(xiàng)參數(shù)

elf_file = sys.argv[1]		>eagle.app.v6.out
boot_mode = sys.argv[2]		>0
flash_mode = sys.argv[3]	>0
flash_clk_div = sys.argv[4]	>0
flash_size_map = sys.argv[5]	>4
BIN_MAGIC_IROM   = 0xEA
TEXT_ADDRESS = 0x40100000

打包過程簡要：

1. 通過nm -g eagle.app.v6.out 產(chǎn)生eagle.app.sym，在sym文件中找出section地址和入口地址

call_user_start --> entry_addr >40100004 入口地址
_data_start --> data_start_addr >3ffe8000 .data段開始地址
_rodata_start --> rodata_start_addr >3ffe8640 .rodata段開始地址

2. 按照如下格式打包成eagle.app.flash.bin
   

HEAD0 = BIN_MAGIC_FLASH
HEAD1 = 3
HEAD2 = flash_mode
HEAD3 = flash_size_map<<4 | flash_clk_div
ENTRY = entry_addr 入口地址
TEXTADDR = TEXT_ADDRESS
TEXTLEN = eagle.app.v6.text.bin的文件長度4字節(jié)對齊
TEXT = eagle.app.v6.text.bin 的數(shù)據(jù)，4字節(jié)對齊，最后不對齊的補(bǔ)0
DATAADDR = data_start_addr
DATALEN = eagle.app.v6.data.bin的文件長度4字節(jié)對齊
DATA = eagle.app.v6.data.bin 的數(shù)據(jù)，4字節(jié)對齊，最后不對齊的補(bǔ)0
RODATAADDR = data_start_addr
RODATALEN = eagle.app.v6.data.bin的文件長度4字節(jié)對齊
RODATA = eagle.app.v6.data.bin 的數(shù)據(jù)，4字節(jié)對齊，最后不對齊的補(bǔ)0
ALIGMENT = 對齊數(shù)據(jù)，保證sum前的數(shù)據(jù)16字節(jié)對齊，不對齊這里補(bǔ)0
CHKSUM = eagle.app.flash.bin的校驗(yàn)和

3. 將生成的文件重命名為要燒寫到flash的鏡像名 @mv eagle.app.flash.bin ../bin/eagle.flash.bin @mv eagle.app.v6.irom0text.bin ../bin/eagle.irom0text.bin

##FLASH MAP 在數(shù)據(jù)下載后會寫到SPI Flash內(nèi)： eagle.flash.bin下載到0x00000處 eagle.irom0text.bin下載到0x40000處

##irom說明 從前面可以看.text放到idram0中執(zhí)行，但指令內(nèi)存空間有限32K，所以在C代碼中，使用ICACHE_FLASH_ATTR定義的函數(shù)將會放到irom0內(nèi)，最后也就是放到了eagle.irom0text.bin，被放到SPI flash上的0x40000處。

#define ICACHE_FLASH_ATTR __attribute__((section(".irom0.text")))

##啟動和運(yùn)行 現(xiàn)在可以來猜啟動和運(yùn)行的過程了：

1. 芯片上電后會先運(yùn)行片上的ROM，完成必要初始化

2. 片上ROM讀取SPI Flash 0x00000處的flash.bin,并解析出text,data,rodata在內(nèi)存中的位置，并將這3部分加載到片上內(nèi)存中

• text加載到iram1上，因此text最大不能操過32K(0x8000), 可見內(nèi)存加載的代碼有限

• data和rodata加載到dram0上，因此這二者和不能大于80K(0x14000)

• 在dram0上還有bbs,stack,heap，要注意使用量,在目前的狀況下：data+rodata+bbs = 634+8b0+6bc8 = 7AAC，因此stack和heap能用的內(nèi)存只有50K左右(0x14000-0x7AAC)

3. 片上固化rom加載flash.bin完畢后跳到入口地址entry_addr處執(zhí)行

4. 當(dāng)執(zhí)行到irom1上的代碼時(shí)(通過ICACHE_FLASH_ATTR定義的函數(shù))，會將它們從SPI Flash上讀到 cache 中運(yùn)行。**注意：**不要在 GPIO 或 UART 中斷處理函數(shù)中調(diào)用帶有 "ICACHE_FLASH_ATTR" 宏的函數(shù)，否則將進(jìn)入異常。

由于片上ROM我們不能更改，因此編寫代碼時(shí)要遵循FLASH MAP地址和大小。

到此，關(guān)于“esp8266 rtos sdk編譯后flash鏡像構(gòu)成的方法是什么”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！