KEIL MDK链接脚本-分散加载文件sct

在了解keil的链接脚本之前需要了解几个重要概念：

RO(ReadOnly):表示程序中的指令和常量
RW(Read/Write):表示程序中已初始化的变量
ZI(Zero):表示程序中未初始化的变量

我们在编译keil中的工程项目时生成的目标文件时叫做镜像文件(Image)或bin文件，image文件中只包含RO，RW段，这是因为ZI数据段都是零，没有必要包含，只需要把ZI所在的区域清零即可。而其他两个数据段是被赋值了的，所以image文件需要包含已初始化变量的初值。如果我们将image文件烧录到ROM中，那么其必须包含有将RW段移动到RAM中以及将ZI段所在的地址清零的功能。这是保证烧录程序能运行起来的基本要求。
知道基本的定义后，我们来了解链接脚本，也叫程序加载文件。在生成image文件时如何来分配相关数据的存放基址呢？这个就有链接脚本决定，如果不指定特定的链接脚本，连接器就会自动采用默认的链接脚本来生成镜像。本文主要讲解分散加载文件：分散加载文件主要由一个加载时域，多个运行时域组成。
加载时域格式如下所示：

load_region_name base_address max_size
{
execution_region_description+
}
load_region_name为加载时域的名字，长度不超过31个字节
base_address为加载时域的起始地址，即从该地址开始加载相关代码
max_size为加载时域的最大范围，若实际大小超过该大小，链接器将会报错
execution_region_description+是对执行时域的描述
同理，运行时域格式如下：

exec_region_name base_address max_size
{
input_section_description*
}
相关应用实例：

LR_IROM1 0x00000000 0x00040000 {                 ; 定义一个加载时域，域基址：0x00000000，域大; 小为 0x00040000，对应实际 Flash 的大小ER_IROM1 0x00000000 0x00040000 {            ; 定义一个运行时域，第一个运行时域必须和加载; 时域起始地址相同，否则库不能加载到该时域的; 错误，其域大小一般也和加载时域大小相同*.o (RESET, +First)                         ; 将 RESET 段最先加载到本域的起始地址外，即; RESET 的起始地址为 0，RESET 存储的是向量表.ANY (+RO)                                  ; 加载所有匹配目标文件的只读属性数据，包含：; Code、RW-Code、RO-Data。}RW_IRAM1 0x10000000 0x00008000 {            ; 定义一个运行时域，域基址：0x10000000，域大; 小为 0x00008000，对应实际 RAM 大小* (+RW +ZI)                                 ; 加载所有区配目标文件的 RW-Data、ZI-Data; 这里也可以用.ANY 替代*号}
}

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sct文件的编写与使用
参考资源
1. 分散加载文件浅释.pdf。(周立功工程技术笔记)
1. DUI0377G_02_mdk_armlink_user_guide.pdf(在keil的帮助文档中可以找到)

我们都知道，编译器在生成可执行文件时，先将每个.c文件编译成.o文件(此过程叫编译)，然后将很多个.o文件链接成可执行文件(此过程叫链接)。在链接的过程中，会用到一个描述文件，用来指定链接时的行为。这个描述文件叫做链接文件，如linux下的.ld文件，keil中的分散加载文件(.sct文件)。这篇文章就是介绍.sct文件的使用。

keil 中使用自定义的.sct文件
默认的，在keil中编译程序时，会自动的生成.sct文件(默认在生成.o、.hex文件的目录下)。但是，默认的.sct文件很多时候不能满足我们的编程需求。比如在STM32F429上,有两个RAM区域。其中0x10000000起始的64k是CCM内存，DMA不能访问。如果直接使用这片区域(也就是在魔术棒->target选项->IRAM中勾选了它)，当DMA访问的内存在这片区域时，那么会遇到程序进入硬件错误中断。这时候就应该使用自定义的.sct文件进行链接修饰，从而达到目的。

魔术棒(option for target)->linker选项
去掉Use Memory Layout from Target Dialog选项。
此时下面的Scatter File部分便可以操作。选择自己的.sct文件或者点击Edit对已有文件进行操作。
编辑完此文件，需要重新编译程序。
下面是笔者的sct文件

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************LR_IROM1 0x08020000 0x000E0000  {    ; load region size_regionER_IROM1 0x08020000 0x000E0000  {  ; load address = execution address*.o (RESET, +First)*(InRoot$$Sections).ANY (+RO)}RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data.ANY (+RW +ZI)}RW_IRAM2 0x10000000 0x00010000  {main.o (+RW +ZI)                 ;笔者修改的,将main.c中的所有变量放到ccm中config.o (+RW +ZI)               ;笔者修改的,将config.c中的所有变量放到ccm中}
}

分散加载文件.sct语法
一个分散加载文件由一个或者多个加载域(load regions)组成。每个加载域由一个或者多个执行域(execution regions)组成。执行域中又包含很多个输入段描述(Input section description)。关系图如下.

上图中的sct文件包含两个加载域。每个加载域中又都包含两个执行域。每个执行域中包含一个输入段描述。

分散加载文件使用;作为注释符。

什么是加载域
加载域的组成如下:

语法格式
load_region_name (base_address | (+offset)) [attribute_list] [max_size]
{
execution_region
}

名称(name): 加载域的名称，用户自定义。
起始地址: 本加载域的起始地址。分两种表达格式
        base_address:直接指明本加载域的起始地址。
        +offset:表示此加载域的起始地址为前一个加载域的结束地址+offset字节。offset必须字对齐。
属性(attribute_list)(可选): 用于指定加载域的特征。具体值如下
        ABSOLUTE: 绝对地址。默认属性。
        PI: 与位置无关。
        RELOC: 可重定位。
        OVERLAY: 覆盖。
        NOCOMPRESS: 不能进行压缩。
加载域大小(max_size)(可选)
        指定加载域的最大范围。默认取值0xFFFFFFFF.
一个或者多个执行域.
        执行域的组成见执行域的介绍。
example

LR_IROM1 0x08020000 0x000E0000  {    ;加载域ER_IROM1 0x08020000 0x000E0000  {;执行域1*.o (RESET, +First).ANY (+RO)}RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {;执行域2.ANY (+RW +ZI)}
}

什么是执行域
执行域描述了可执行文件在执行时内存(RAM+ROM)的分配。
执行域的组成类似加载域，如下:

语法格式
exec_region_name (base_address | (+offset)) [attribute_list] [max_size | Length]
{
input section descriptions
}

名称(name): 执行域的名称，用户自定义。
起始地址: 本执行域的起始地址。分两种表达格式
        base_address:直接指明本执行域的起始地址。
        +offset:表示此执行域的起始地址为前一个执行域的结束地址+offset字节。offset必须字对齐。
属性(attribute_list)(可选): 用于指定加载域的特征。具体值如下
        ABSOLUTE: 绝对地址。默认属性。
        PI: 与位置无关。
        RELOC: 可重定位。
        OVERLAY: 覆盖。
        NOCOMPRESS: 不能进行压缩。
加载域大小(max_size)(可选)
        指定加载域的最大范围。默认取值0xFFFFFFFF.
一个或者多个输入段描述.
        输入段描述的组成见输入段描述的介绍。

什么是输入段描述
语法格式
目标文件过滤器 [+属性]

输入段描述的组成如下:

目标文件过滤器。

支持通配符*、?。不区分大小写。如main.o,user*.o等。可匹配的文件可以为目标文件名、库名(不带前导路径名)、库完整路径名。
        可以使用*.o匹配所有的目标文件。用*匹配所有文件，包括目标文件和库。
        可以使用.ANY进行任意的匹配。它的优先级低于*.
属性，不区分大小写:
        RO-CODE,同义词有CODE
        RO-DATA,同义词有CONST
        RO 即RO-CODE + RO-DATA,同义词有TEXT
        RW-DATA
        RW-CODE
        RW 即RW-DATA + RW-CODE,同义词有DATA
        ZI,同义词有BSS
        ENTRY 即包含ENTRY的段。
        FIRST
        LAST
example:
        *.o (RESET, +First) 任何目标文件中的RESET段放在起始位置。
        .ANY (+RW +ZI)匹配任意文件的数据段。
        .ANY (+RO) 匹配任意文件的代码段。
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