向现有固件添加代码[关闭]答案

【问题标题】：adding code to an existing firmware [closed]向现有固件添加代码[关闭]
【发布时间】：2013-09-21 12:57:53
【问题描述】：

我正在研究 Cortex-M3。我想在现有固件映像中添加一个功能（或 ISR）而不更新整个程序。我可以在没有 main 的情况下编译和构建一个函数并写入闪存吗？如果我知道这个函数的写地址，我可以用函数指针调用这个函数吗？

我们有单线程代码，没有操作系统。根本问题是在这种情况下，我们将如何创建一个安装和使用应用程序的环境。

【问题讨论】：

不，我们不是在尝试修补其他二进制文件。我们在单线程中有一个代码，我们没有操作系统，问题是如何创建环境以在这样的环境中安装和使用该应用程序案例。
您的大部分问题都可以通过 链接器 优雅地解决。查看您的工具包的文档。例如，Gnu Ld 与 gcc 工具。您可以从一个模块中提取符号并在没有函数指针的情况下调用它们。即使您可以在没有链接器技巧的情况下使用纯 C 语言执行此操作，但您的代码通常会受限。如果你真的没有操作系统，那么我猜你已经有一个自定义链接器脚本。
是的，你可以。您将能够做什么将完全取决于您如何实现它。事实上，你可以实现一个重置向量，甚至给它一个新的向量表，这样你就可以在内存的某个地方上传一个小的引导加载程序。
如果您能详细解释一下您的目标，我可能会提供帮助。现在我正在为 Cortex-M3 编写引导加载程序，并且我已经完成了类似的操作。
这个问题 100% 恰当、切题且完整。要记住的一个主要挑战是，您使用的任何库例程（即使是不知道的，来自编译器内置函数）都必须被复制，否则您将不得不手动通知构建系统它们在内存中的位置现有图像。但是 ISR 通常应该保持相当精简，所以你可能没有问题。最后，如果系统使用闪存中的向量表运行，您将必须使用具有指向您的 ISR 的向量的新版本重新刷新该块。

【解决方案1】：

如果您使用“位置无关代码”编译代码，那么您的函数可以重新定位在 ROM（闪存）或 RAM 中的任何位置。

编写重定位到内存中的代码仍然不是一件容易的事，您应该确保了解 ARM 架构，至少不要害怕 ARM 机器指令集。诀窍是首先了解这在指令级是如何发生的，然后尝试用 C 做同样的事情。当然，有一些复杂性。在main 运行之前，初始化过程中有幕后工作，设置零和非零初始化变量。这取决于您的编译器实际如何进行。运行一个虚拟程序很有用，并逐步完成所有执行之前你到达main。

查看这个相关问题：Trying to load position independent code on cortex-m3

【讨论】：

更有效的解决方案是为目标位置编写位置相关代码。

【解决方案2】：

是的，你可以。

在确定您知道如何解决此问题之前，您需要了解 3 个文件：

我已经为您提供了 SAM3N4C 芯片的链接，因为我对它很熟悉。可以根据您使用的芯片制作代码。

要使其满足您的要求，您需要一个向量表，其中包含指向您的函数的指针。您需要将此向量表放在一个已知地址，然后您将使用它来获取您的函数指针。您的函数将紧跟在这个向量表之后的内存中。

简要说明：

您似乎对 Cortex-M3 上的工作原理仍然不熟悉，所以我将尝试解释一下。

main 并不特殊。它只是一个函数，甚至不是第一个执行的东西。在 Cortex-M3 上运行的第一个函数是您的 Reset Vector 中断服务程序。然后这个函数设置你所有的内存，然后调用 main（见The SAM3N4C Startup Code）。

在 Cortex-M3 上，有一个指向此特殊功能的指针，该指针位于距内存开头 (0x00000004) 的已知偏移量处，这就是您的硬件用于启动/启动的方式。来自The SAM3N4C Startup Code 的Reset_Handler() 函数放置在该地址。这是在DeviceVectors exception_table 结构中完成的，您可以看到它在The SAM3N4C Startup Code 中给出的代码中被初始化。该结构包含所有函数指针，并且对于要位于距内存开头 0x00000004 偏移量的复位向量，exception_table 需要放置在内存的最开头。这是通过使用__attribute__ ((section(".vectors"))) 标志将exception_table 放置在.vectors 部分来完成的（参见The GNU attribute syntax）。然后在The SAM3N4C Linker Script 中使用，其中包括The SAM3N4C Linker Memory Region Definitions 中给出的内存区域定义，将其放置在内存的最开头（使用KEEP(*(.vectors .vectors.*)) 行，将其放入内存first)。

我建议调查您现有的链接器脚本以了解它们的工作原理，因为它们会为您提供有关如何执行此操作的线索。阅读有关the GNU linker 的更多信息将有助于您解决此问题。

此外，在我看来，您所追求的解决方案会复制这种行为，但您会使用更小的“向量表”，因为您只需要一个函数...

【讨论】：