2019年03月06日 | 关于IAR的一些总结 -- ARM调试和Flash调试的区别

最近一直埋头于毕业论文的撰写当中，真是有种“两耳不闻窗外事，一心只写毕业论文”的感觉啊。成天大眼对小眼地面对着word、viso和知网客户端等等文字编辑工具真是有种麻木的赶脚，不写论文不知道，一写论文吓一跳，感觉让我写上几万行代码也比坐在电脑面前憋出几万字论文来的轻巧，“问君能有几多愁，恰似一江春水向东流”，哎，突然间发现，人生最最痛苦的不是人死了钱没花了，而是写了十几天的论文才发现，晕，还有一多半没写呢，不过木有办法，只能硬着头皮上了，再此之前还是更篇博客为好，不然该沉底落灰了（话说貌似断更了好长时间了，不过幸好不是写小说，不然该被拍砖了），哈哈~

闲话少说，下面进入正题。其实关于Flash调试和RAM调试的概念，我也是从调试Kinetis的时候才开始接触，最初只是随便用用，没有深究，之后用的多了才开始深入研究两者之间的区别，发现里面大有文章可作，这也是我为什么后来又把本文的前缀改成【原创精品】的缘故，翻看了网上的一些资料，大多是授人以鱼的文章，所以觉着有必要在这里谈谈自己的一点看法，做个笔记：

上图为在IAR环境下的Flash调试界面和RAM调试界面

首先说说什么是Flash调试和RAM调试，Flash调试就是通常意义下的普通调试，即将编译链接之后的code下载到单片机的ROM区，数据放到RAM区，然后进行调试；而RAM调试则是将数据放到RAM区的同时再从RAM区中额外开辟出一段空间存放可执行code，这样就是code和数据同时运行在RAM区里面。

至于为什么要刻意区分出这两种调试方式，其实在低端MCU领域是没有RAM调试这个概念的，其中很大一部分原因是它没有足够大的RAM空间在存放编译后code代码的同时仍然可以拿出额外的空间作为数据RAM的，而在高端MCU领域中，比如ARM，动辄几十KB的RAM是很常见的，在不运行超大工程的情况下是完全可以拿出一部分空间运行代码的，所以也就出现了RAM调试这种方法了。

相比于Flash调试，RAM调试则与生俱来的带来两个最大的先天优势，一个是RAM的可擦写的次数理论上是无限的，在调试代码的期间我们往往是需要不断下载更新的，而Flash的擦写次数是有限的（一般几万次、几十万次不等，虽然看起来足够多，但是也心疼的慌），因此在调试期间我们可以选择RAM调试；另一个方面，则更是RAM调试的强项（Flash真够悲催的），在RAM区的代码执行速率和效率远高于需要不断地读写Flash区代码的，这点毋庸置疑，所以在当今智能手机比拼硬件的时代，我们选择一款强大的CPU是应该的，但是要想让系统运行的更流畅，足够大的机载RAM是必须的，呵呵。当然RAM调试的缺点是掉电丢失，在RAM区运行的代码在掉电的情况下是不会被保存的，下次上电单片机仍然会执行Flash区内部的老的代码，这点是需要注意的，很多人忘记考虑这点，在RAM调试功能完毕，等拿到现场单片机独立运行的时候却发现程序是不对的，咳咳，那当然不对啦。。。

理论部分介绍完毕，下面我们结合IAR开发环境来分析一下怎么实现Flash调试和RAM调试的。其实我们仔细研究发现，Flash调试和RAM调试在IAR下的区别只是.icf配置文件的不同罢了，其实很简单很容易理解，也就是把单片机的内存映射改变了，下面单拿出两者不同的部分晒出来（重要部分加了注释，供参考）：

flash调试的256KB_Pflash.icf文件：

/*-Specials-*/ 
define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x00000000;/* 中断向量的起始地址为ROM的首地址 */ 
/*-Memory Regions-*/ 
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x0; 
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__   = 0x00040000;/* 256k ROM空间 */ 
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x1fff8410; 
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__   = 0x20000000;

…

define exported symbol __VECTOR_TABLE = 0x00000000;/* 中断向量表放在ROM区0起始地址 */ 
define exported symbol __VECTOR_RAM = 0x1fff8000;

…

define symbol __code_start__ = 0x00000410;/* 代码开始区地址在ROM区 */

…

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

place in ROM_region   { readonly, block CodeRelocate}; /* 将只读代码放到ROM区 */

place in RAM_region   { readwrite, block CodeRelocateRam, 
                        block CSTACK, block HEAP };

RAM调试的64k_ram.icf文件：

/*-Specials-*/ 
define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x1fff8000;/* 中断向量的起始地址为RAM的首地址 */ 
/*-Memory Regions-*/ 
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x0; 
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__   = 0x0;/* 将ROM空间置0 */ 
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x1fff8000; 
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__   = 0x20000000;

…

define exported symbol __VECTOR_TABLE = 0x1fff8000;/* 中断向量表放在RAM区首地址 */ 
define exported symbol __VECTOR_RAM = 0x1fff8000;

…

define symbol __code_start__ = 0x1fff8410;/* 将代码开始区地址在RAM区 */

…

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

place in RAM_region   { readonly, block CodeRelocate }; /* 将只读代码放到RAM区 */

place in RAM_region   { readwrite, block CodeRelocateRam, 
                        block CSTACK, block HEAP };

    上面的代码我就不多做详细解释了，通过注释和对比估计大多数博友应该会理解了，不明白的地方欢迎下面留言共同探讨，当然，欢迎投票，呵呵。本篇博客首发于ChinaAET，转载请注明出处和原作者jicheng0622信息，谢谢理解，再聊，未完待续~