在IAR Embedded Workbench for Renesas RH850中实现ROPI

随着汽车智能化程度的提高，集成的ECU(Electronic Control Unit)数量不断增加，OTA(Over-the-Air)技术变得越来越普遍，它允许车辆通过无线网络接收软件更新，从而实现功能升级和性能改进，提高了便利性。

根据硬件的不同特性，OTA有对应的实现策略：[1]

如果硬件支持A/B Swap，对应的应用程序只需要链接一次就可以在两个不同的物理地址运行；

如果硬件不支持A/B Swap，对应的应用程序可以通过ROPI(Read-Only Position-Independent)的方式实现在不同的物理地址运行。

Renesas RH850系列MCU在汽车行业中广泛使用，IAR Embedded Workbench for Renesas RH850是一套完整的集成开发环境，符合ISO 26262功能安全标准，支持Renesas RH850的编译和调试。

本文主要介绍如何在IAR Embedded Workbench for Renesas RH850中实现ROPI。

01Renesas RH850 ROPI介绍

Renesas RH850 ROPI通过TP寄存器来实现，即对应代码和常量的访问不是通过绝对地址，而是通过基于TP的相对地址访问：

02在IAR Embedded Workbench for Renesas RH850中实现ROPI

在IAR Embedded Workbench for Renesas RH850中实现ROPI非常方便，只需要勾选对应的ROPI编译选项(General Options > Position-independence > Code and read-only data)：

下面通过一个简单的例子介绍如何在IAR Embedded Workbench for Renesas RH850中实现ROPI。

假设对应Code Flash的地址区间是：0x00000000 ~ 0x001FFFFF (2MB)。其中Bootloader的地址区间是0x00000000 ~ 0x0001FFFF (128KB) ，而Application的地址区间分别为： 0x00020000 ~ 0x0010FFFF (960KB) 和0x00110000 ~ 0x001FFFFF (960KB) 。

Application链接的时候使用的地址区间0x00020000 ~ 0x0010FFFF：

 

define region ROM_1ST_region  = mem:[from 0x00020000 to 0x0010FFFF];
  "RESET":place at address mem:0x00020000
  {
    block .reset
  };

 

map文件显示对应Application放到地址区间0x00020000 ~ 0x0010FFFF：

在Bootloader调试选项(Debugger > Images > Download extra image)中添加对应Application.out文件并配置对应的Offset (0x00110000 - 0x00020000 = 0x000F0000):

在Bootloader工程中下载调试来验证对应Application是否支持ROPI。

Bootloader跳转到Application的复位向量表地址0x00110000：

然后成功跳转到Application的入口函数__iar_program_start：

最后成功跳转到main函数，说明对应Application成功实现ROPI(因为Application链接到地址区间0x00020000 ~ 0x0010FFFF，同样可以在地址区间0x00110000 ~ 0x001FFFFF正常运行)：

03注意事项

对应GP和TP寄存器通常来说会在启动代码里面初始化：

如果ROPI程序中有需要跳转到其他非ROPI程序中使用绝对地址运行的函数(比如对应函数运行在RAM的绝对地址)，那么在ROPI程序中需要使用__absolute关键字声明对应函数：

调试ROPI程序的时候，如果ROPI程序实际运行地址区间跟ROPI程序链接的地址区间不一样的时候，需要配置对应的Offset(对应Offset的值是程序实际运行地址减去程序链接的地址)。另外Debug info only选项表示调试器只加载对应调试信息，而不下载对应程序。

如果使用Renesas Smart Configurator生成对应的工程，由于Renesas Smart Configurator生成的r_cg_intvector.c文件里面中断向量表的名字是INT_Vectors(而不是IAR默认的中断向量表的名字)，所以需要修改对应的r_cg_intvector.c文件，IAR里面的启动文件cstartup.s和icf文件。

下面以RH850/F1KM-S2为例：

_cg_intvector.c文件：添加对应ROPI模式下的声明，把对应INT_Vector[]和INT_Vectors_Init[]分别放到EIINTTBL和EIINTTBL.init section当中：

cstartup.s：_interrupt_vector_table_core_1替换成_INT_Vectors， .table.interrupt_core_1.init替换成EIINTTBL.init：

icf文件：.table.interrupt_core_1替换成EIINTTBL，.table.interrupt_core_1.init替换成EIINTTBL.init：

04总结

本文主要以RH850/F1KM-S2为例介绍了如何在IAR Embedded Workbench for Renesas RH850中实现ROPI。

参考文献：

1.https://www.vector.com/us/en/products/application-areas/embedded-software/embedded-trends/ota-update-approaches/

2.RH850 User’s Manual: Software

3.IAR RH850 C/C++ Development Guide

4.IAR RH850 C-SPY Debugging Guide