【嵌入式】MDK使用sct文件将代码段放入RAM中执行

sct文件即分散加载文件，是ARMCC编译器使用的链接脚本文件，等同于GCC编译器的ld链接脚本。MDK IDE使用的是ARMCC。

支持NorFlash中运行代码（XIP）的MCU例如STM32，一般将所有代码（text段）都放在FLash中，但是Flash的访问速度低于和CPU、RAM，如下图（STM32F103）：

当CPU主频为72Mhz的时候，为了弥补CPU和Flash之间的速度差异，需要在访问Flash的时候插入等待周期，否则Flash访问会有问题。因此在整个MCU的运行速度的木桶短板为Flash存储器的访问速度。为了提高代码运行速度，可以将代码装入RAM中，一般MCU中内嵌的SRAM的速度和CPU速度没有差异（不像MPU，中间需要使用cache弥补CPU和外部的DDR RAM之间的速度差异），因此从SRAM中执行代码可以提高运行速度。同时在进行Flash编程擦写的时候，Flash是无法读写的，这时候如果遇到中断的话，是无法进入中断处理函数的，但是如果代码放在RAM中，就没有影响了。

为了将代码放入RAM中运行，需要使用链接脚本控制代码段位置，使用MDK的ARMCC编译器就需要sct分散加载文件。创建一个sct文件main.sct，在RW_IRAM1存储器中添加一个.ramcode段，如下所示：

; *************************************************************

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

; *************************************************************

LR_IROM1 0x08000000 0x00010000  {    ; load region size_region

  ER_IROM1 0x08000000 0x00010000  {  ; load address = execution address

   *.o (RESET, +First)

   *(InRoot$$Sections)

    .ANY (+RO)

   .ANY (+XO)

  }

  RW_IRAM1 0x20000000 0x00005000  {  ; RW data

   *.o(.ramcode)

   .ANY (+RW +ZI)

  }

}

然后再MDK的Options的Linker选项卡中使用我们自定义的sct文件：

 最后将我们需要放在RAM中的代码使用attribute关键字放入ramcode段中：

__attribute__((section(".ramcode"))) void DMA1_Channel4_IRQHandler()
{
    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);
    int i;
    for(i=0;i<sizeof(SPI2_RX_DMA_Buff);i++)
        printf("%c",SPI2_RX_DMA_Buff[i]);
    printf("\r\n");
}

编译之后查看map文件中DMA1_Channel4_IRQHandler的信息：

    DMA1_Channel4_IRQHandler                 0x20000001   Thumb Code   684  main.o(.ramcode)

可以看到DMA1_Channel4_IRQHandler函数的位置位0x20000001（代码的地址最后一位置1表示为thumb代码）。然后找到Execution Region RW_IRAM1：

    Execution Region RW_IRAM1 (Exec base: 0x20000000, Load base: 0x08003ab0, Size: 0x00003ec0, Max: 0x00005000, ABSOLUTE)

    Exec Addr    Load Addr    Size         Type   Attr      Idx    E Section Name        Object

    0x20000000   0x08003ab0   0x000003a0   Code   RO          137    .ramcode            main.o

可以看到ramcode段的Exec Addr为0x20000000，Load Addr为0x08003ab0，即这段代码存放在Flash的0x08003ab0，需加载到0x20000000处运行。加载过程同bss段清零和data段复制类似，在main函数调用之前就会被执行（MDK的ARMCC会自动生成这部分代码，gcc编译器需要自己写）。

实验发现，放在RAM中执行代码相较于Flash，确实有速度提升（没有做定量分析实验）！但是注意代码放在RAM中比较占用RAM空间，并且在Flash中还是会存放代码的，只是在运行时拷贝到RAM中去。