大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是MCUXpresso IDE下将應用程式RW段分散連結的幾種方法。
早期的 MCU 晶片，一般都會嵌入内部 Flash 和 RAM，并且 Flash 和 RAM 都隻有一塊（即均在連續的映射位址範圍内），是以在連結應用程式時處理比較簡單，程式 RO 段全部放在單一 Flash 空間，程式 RW 段全部放在單一 RAM 空間即可。
随着時代發展，現在的 MCU 越來越高端了，比如那些 Cortex-M7 核心的 MCU 中（最典型的代表 - 恩智浦 i.MXRT 系列）普遍引入了高速 TCM RAM，然後晶片内部也還有一些普通 On-chip RAM，當然晶片也能支援外擴大容量 SDRAM、PSRAM 等，在這種情況下就出現了多塊位址空間不連續的 RAM 區域，這時候該如何連結程式 RW 段到這些分散的 RAM 空間裡呢？
最近痞子衡在支援一個美國G客戶，客戶做項目選用的 MCUXpresso IDE，在這個 IDE 下客戶沒有找到完美的 RW 段分散連結解決方案。今天痞子衡就給大家介紹一下 MCUXpresso IDE 下分散連結的幾種方法，也順便提一下 IAR、MDK 下的做法。
Note：本篇是 《MCUXpresso IDE下工程連結檔案配置管理與自動生成機制》 一文的進階篇。
首先需要準備好環境，包含必要的軟體，痞子衡的環境如下：
內建開發環境： MCUXpresso IDE_11.4.0_6224，點此下載下傳 軟體開發包： SDK_2.10.0_EVK-MIMXRT1170（Toolchain需包含MCUXpresso IDE），點此下載下傳
我們先按照 《MCUXpresso IDE下SDK工程導入與workspace管理機制》 一文步驟從 SDK 包裡導入生成一個工程（就選最簡單的 hello_world 吧）。工程導入成功後，會在 \MCUXpressoIDE_11.4.0_6224\workspace\evkmimxrt1170_hello_world_demo_cm7 下看到 .project 工程檔案，在 MCUXpresso IDE 下打開這個工程，然後調整工程設定 Memory 定義中順序如下：
原始 hello_world 程式裡 RW 段大小為 264 bytes（包含 .data 和 .bss），再加上預設 4KB Heap 和 4KB Stack，這連結在 256 KB 的 SRAM_DTC_cm7 空間裡（Alias 名為 RAM）肯定是沒問題的。
我們現在在 hello_world.c 檔案裡加兩個全局變量 s_buf1 和 s_buf2，再重新編譯工程，發現工程編譯不過，因為預設連結配置下 IDE 把所有 RW 段全往 Alias 名為 RAM 的空間裡放，導緻 RAM 空間不夠用，但實際上晶片上還有很多空餘 RAM2-8。怎麼把空餘 RAMx 利用起來？這就是問題所在，後面我們會嘗試利用 RAM 和 RAM4 來解決問題。
在研究 MCUXpresso IDE 下分散連結解決方案之前，我們先看看經典 IDE 下是怎麼實作的。
首先來看 IAR 下 RW 段分散連結解決方案，我們隻需要修改對應連結檔案 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor.icf 如下，注釋掉原來 DATA_Region 和 DATA2_region 的分别定義，然後使用 | 運算符将它們的 mem 空間連在一起組成新的 DATA_Region 即可，底下 IAR 連結器就會自動配置設定 RW, ZI 段到這個新 DATA_Region 裡。
再來看 MDK 下 RW 段分散連結解決方案，我們也隻需要修改對應連結檔案 MIMXRT1176xxxxx_cm7_flexspi_nor.scf 如下，需要新增加一個 RW_m_data2 執行域（注意語句擺放位置），在新執行域中也按原 RW_m_data 域中一樣添加 .ANY (+RW +ZI) 即可，底下 MDK 連結器就會自動配置設定 RW, ZI 段到這兩個 RW_m_data 空間裡。
現在回到主題 MCUXpresso IDE 下分散連結是怎麼實作的，一共有三種方法：
第一種方法是借助 MCUXpresso IDE 自帶的頭檔案 cr_section_macros.h 裡的宏。用 __DATA(RamAliasName) 或者 __BSS(RamAliasName) 宏來修飾變量定義，這樣 MCUXpresso IDE 在連結時會自動将該變量放到指定 RAMx 裡。
第二種方法本質上與第一種一樣，隻不過換個形式，需要借助 GNU C 裡的 __attribute__ 機制，即用 __attribute__((section("UserSectionName"))) 文法來修飾變量定義，将其放到自定義程式段裡，然後在 MCUXpresso IDE 連結配置設定界面 Extra linker script input sections 框裡，将自定義程式段指定到具體 RAMx 裡。
前兩種方法雖然能解決問題，但是遇到多源檔案裡大量變量定義時就比較麻煩了，不但需要挨個加相應修飾代碼，而且也要手工計算好空間大小（合理控制自定義段大小），随着代碼增删改動，做不到自适應。那麼在 MCUXpresso IDE 下有沒有像 IAR/MDK 解決方案那樣省心的方式呢？
答案當然是有的！在 MCUXpresso IDE 連結配置設定界面去掉 Manage linker script 選項的勾選，将自動生成的 evkmimxrt1170_hello_world_demo_cm7_Debug.ld 檔案在同路徑下拷貝一份重新命名，然後在 Linker script 路徑裡指定新的連結檔案。
打開連結檔案 evkmimxrt1170_hello_world_demo_cm7_Debug_User.ld，在裡面分别找到 Main DATA/BSS SECTION 執行域，跟在後面緊接着加上 Secondary DATA/BSS SECTION 執行域就行了（仿照 Main Section 裡的寫法，僅需要把 RAM 名字替換掉即可），底下 MCUXpresso IDE 連結器就會自動配置設定 RW, ZI 段到這兩個 RAM 空間裡。
當然我們其實也可以不用手動修改連結檔案，在 MCUXpresso IDE 連結配置設定界面 Extra linker script input sections 框裡，将預設的段名 *(.data*) 和 *(.bss*) 也放一份到具體 RAMx 裡。
上面設定的效果，就相當于在自動生成的連結檔案裡 .data_RAM4 和 .bss_RAM4 執行域裡分别加進 *(.data*) 和 *(.bss*) 語句，也一樣能實作預期目的。
至此，MCUXpresso IDE下将應用程式RW段分散連結的幾種方法痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~
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衡傑(痞子衡)，目前就職于恩智浦MCU系統部門，擔任嵌入式系統應用工程師。
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