IAR下直接下载调试报错怎么解决

分散链接与加载一直是嵌入式领域比较劝退新手的难题，在恩智浦i.MX RT系列为代表的多存储器架构的MCU上，分散链接问题体现得尤为明显，毕竟你在链接应用程序各种段(section)时可能会面对包括内部ITCM/DTCM/OCRAM和外部 Flash/SDRAM/PSRAM/HyperRAM等多种存储器空间选择。

虽然存储器空间选择很多，但是一个最终可离线启动的i.MX RT程序（即能被下载进外部非易失存储器，且能被BootROM加载启动）其readonly段应该是一段连续的数据（SREC/HEX格式镜像文件里仅能包含一段空间地址），即要链接在一个主存储器空间里，这也意味着其它链接在非主存储器空间的 .text 段应该使用重定向方法来实现，不可直接原地链接，参考文章 《IAR下将源文件代码重定向到任意RAM中的方法》。最近有一个i.MX RT1060客户，他们就遇到了分散链接工程调试问题，工程readonly段被直接分散链接到了两个不同的外部存储器空间，没有用重定向方法，这虽然不符合离线启动要求，但是在IAR下直接下载调试也会报错，这是怎么回事？  1. 客户的问题

我们再进一步描述客户工程分散链接问题，下图包含了i.MX RT架构下程序段的全部链接选择，根据这些选择组合，我们能产生多种不同的工程链接文件。

先来看不涉及分散链接的简单情况，即readonly段全在Flash里，readwrite段在一个或多个RAM空间里，这种情况下IAR下载调试没有什么特殊注意事项，flashloader会负责外部Flash初始化，并将readonly段数据下载进Flash，然后宏文件负责外部RAM初始化，在线调试一切正常。

Case1：APP readonly text/data1 + APP readwrite data2/3/4

再来看第二种情况，这里开始涉及分散链接，readonly段分散在多个RAM空间，readwrite段在一个或多个RAM空间里。这种情况下因为没有链接在Flash空间，因此无需flashloader，完全由宏文件将相关外部RAM初始化好，多个readonly段都能正常下载，在线调试一切正常。

Case2：APP readonly text/data2/3/4 + APP readonly text/data2/3/4 + APP readwritedata2/3/4

第三种情况再复杂一点，readonly段除了在Flash空间外，还有一部分放在了内部RAM里，然后readwrite段依然在一个或多个RAM空间里。这种情况下IAR下载调试感觉上应该没问题，因为内部RAM无需初始化可直接访问，两个不连续readonly段原则上可以下载，但是很遗憾，IAR会报错，其flashloader无法处理放在内部RAM的readonly段，调试无法进行。

Case3：APP readonly text/data1 + APP readonly text/data2 + APP readwrite data2/3/4

最后一种分散链接的情况最复杂，也是客户的问题所在，readonly段除了在Flash空间外，还有一部分放在了外部RAM，然后readwrite段在一个或多个RAM空间里。这种情况下IAR下载调试一定会出问题，默认flashloader只做了Flash初始化，并不负责初始化外部RAM，因此部分readonly段往外部RAM下载时会报错，工程宏文件虽然负责初始化外部RAM，但其执行阶段在flashloader作用之后，鞭长莫及。

Case4：APP readonly text/data1 + APP readonly text/data3/4 + APP readwrite data2/3/4

 

2. 复现客户问题

我们在恩智浦官方MIMXRT1060-EVK板上复现一下客户问题，使用SDK_2.11.0_EVK-MIMXRT1060oardsevkmimxrt1060demo_appshello_worldiar工程，原工程有很多Build，我们就选用flexspi_nor_sdram build，它用到了两块外部存储器，符合客户场景。

在这个build里readonly段都链在外部Flash里，readwrite段都链接在外部SDRAM里，显然这个情况属于第一节介绍的case1：

1. Flash初始化工作：IARSystemsEmbedded Workbench9.10.2armconfigflashloaderNXPFlashIMXRT1060_FlexSPI.out

2. SDRAM初始化工作：SDK_2.11.0_EVK-MIMXRT1060oardsevkmimxrt1060demo_appshello_worldiarevkmimxrt1060_sdram_init.mac

我们现在要将工程稍微改动一下，在工程源文件里定义一个sw_delay()函数（记得要在main函数里调用一下），并且将其指定在自定义.sdramCodeSection段里：

#pragma default_function_attributes = @ ".sdramCodeSection"
void sw_delay(void)
{
     __NOP();
}
#pragma default_function_attributes =

然后在工程链接文件里将这个自定义.sdramCodeSection段放到SDRAM空间里，这样我们在外部Flash和SDRAM空间里就都有readonly段了，跟客户情况一致了。

place in DATA3_region { section .sdramCodeSection };

板卡上电，直接用板载DAP-Link调试器在线下载工程（为了减少对板子设置的依赖，我们将调试器复位类型改为Core），下载过程中IAR果然一直在报错，如果你忽略错误继续调试，虽然断点会停在main函数，但是只要单步进放到SDRAM空间的函数里时，程序就会跑飞进hardfault，因为SDRAM中根本就没有正确的.sdramCodeSection段数据。

 

3. 仅借助宏文件(.mac)解决问题

分析到这里，其实你应该知道问题出在哪里了，工程配套宏文件evkmimxrt1060_sdram_init.mac本应负责SDRAM初始化，但是其执行顺序在 FlashIMXRT1060_FlexSPI.out作用之后，所以没有产生其该有的效果，这个具体可见旧文 《IAR内部C-SPY调试组件配套宏文件(.mac)用法介绍》 3.1 小节，有非常详细的解释。

现在的解决思路就是，如何让evkmimxrt1060_sdram_init.mac里的SDRAM初始化语句在flashloader作用之前生效，所以我们很自然地想在flashloader配套的宏文件FlashIMXRT1060_FlexSPI.mac里的execUserFlashInit()接口里将SDRAM初始化语句都加上，但是很遗憾，这招不奏效，其实在第一节介绍的case3里就应该认清现实了，内部RAM无需初始化IAR也无法正常下载。

 

4. 借助双Flashloader解决问题

其实IAR软件设计里，对于两个readonly段，只要其中有一个段被放入了Flash里（即需要flashloader），那么另外一个段不管是不是放在Flash里也需要有相应flashloader，这里痞子衡要吐槽下IAR的设计，有点呆板了。

所以本文案例里解决问题的关键就是为SDRAM也设计一个flashloader，具体制作方法可以参考旧文《串行NOR Flash下载算法(IAR EWARM篇)》。因为SDRAM擦写其实也不需要什么特殊命令时序，就是单纯AHB方式地写就行了，所以这个SDRAM版本的flashloader就是个傀儡flashloader而已。

为了让这个傀儡flashloader更通用一些，是按如下方式实现三个主要flashloaderAPI的，其中FlashInit()函数里故意没有加SEMC模块初始化代码，就是为了让这个flashloader适用所有类型的RAM（ITCM/DTCM/OCRAM/SDRAM/PSRAM/HyperRAM），外设初始化工作放在傀儡 flashloader配套宏文件里去完成。

FlashInit()   - 什么都不做，直接返回

FlashWrite()  - 用memcpy 函数实现

FlashErase()  - 用memset 函数实现

最终RAM型通用flashloader源码工程地址如下：

https://github.com/JayHeng/imxrt-tool-flash-algo/tree/master/boards/nxp_evkmimxrt1060_rev.a1/ram_algo/IAR

我们把新生成的SDRAM flashloader相关的所有文件(.out/.flash/.mac)放到对应IAR系统目录下，并且修改原来的FlashIMXRT1060_EVK_FlexSPI.board 文件，加入SDRAM 相关的部分：

1. FlashIMXRT1060_SEMC.mac文件基本沿用evkmimxrt1060_sdram_init.mac文件，只是setup宏函数从execUserPreload换到execUserFlashInit

2. FlashIMXRT1060_SEMC.flash文件内容按FlashIMXRT1060_FlexSPI1.flash写即可，注意文件后缀一定要是 .flash，IAR只认这个后缀。

现在再去下载调试，就一切正常了，说明双Flashloader解决方案生效了。

本例是以IAR flashloader为例的，如果用J-Link flashloader也是可以的，一样的原理制作两个Flashloader即可。

 

原文标题：IAR环境下无法直接下载调试i.MX RT分散链接工程的解决方案

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　　审核编辑：汤梓红