CORTEX-M4单片机boot跳转app不成功，悬赏求帮助？

dengmengcan

单片机型号为ATMEL-SAM4E16，内核为CORTEX-M4，boot跟app是两个不同的IAR工程，开发环境是IAR6.5，
单片机的内部ROM地址范围0x400000~0x46FFFF，内部flash的地址范围是0x20000000~0x2001ffff，
boot代码的起始地址是0x400000，app跳转地址为0x404000 + 4，
跳转前关闭中断的函数为 { __ASM volatile ("cpsid i"); }；

boot的ICF文件中的关键参数设置为
define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x00400000;
/*-Memory Regions-*/
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__  = 0x20000000;
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__    = 0x2001FFFF;
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__  = 0x00400000;
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__    = 0x0046FFFF;

app工程的ICF文件中的关键参数设置为
define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x00404000;
/*-Memory Regions-*/
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__  = 0x20000000;
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__    = 0x2001FFFF;
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__  = 0x00404000;
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__    = 0x0046FFFF;
APP的代码中main函数执行前，会设置新的中断向量表，代码如下
uint32_t *pSrc = __section_begin(".intvec");
        __set_MSP(*pSrc);
        SCB->VTOR = 0x404000;
中断向量表跟堆栈指针的起始地址都是设置的同一个值，0x404000；
main函数执行的第一步是重新初始化时钟，然后再打开中断，打开中断的函数为__enable_irq();
上述的启动代码及跳转地址的设置都是参考CM3单片机修改的，之前在CM3中可以很好的运行。
我单独调试APP工程是可以运行的，单独调试时把APP工程的ICF文件修改一下，用JLINK下载
到板上就能够运行，现在加了BOOT后，怎么样都跑不起来，APP的代码中就算只开启一个串口
只用来打印也不行，因为是两个不同的工程，所以用JLINK调试BOOT工程时每次把APP代码的bin文件
下载后，执行到跳转地址的代码时，调试就会进入 BusFault_Handler。
现在寻求帮助，可以提供一些调试思路或者解决办法，或者帮分析一下问题可能出在哪一部分（boot还是app）。

shangdawei

>>单片机的内部ROM地址范围0x400000~0x46FFFF，内部flash的地址范围是0x20000000~0x2001ffff，

单片机的内部Flash地址范围0x400000~0x46FFFF，内部RAM的地址范围是0x20000000~0x2001ffff，

https://stackoverflow.com/questi ... -loaded-application

1. int main(void){
   
2.      // Init and downloading the .bin to Flash
   
3.      binary_exc((void*) 0x404000);
   
4. }
   
5. 
   
6. 
   
7. 
   
8. int binary_exec(void * vStart){
   
9.     int i;
   
10.     // -- Check parameters
    
11.     // Should be at least 32 words aligned
    
12.     if ((uint32_t)vStart & 0x7F)
    
13.     return 1;
    
14. 
    
15.     Disable_global_interrupt();
    
16.     // Disable IRQs
    
17.     for (i = 0; i < 8; i ++) NVIC->ICER[i] = 0xFFFFFFFF;
    
18.     // Clear pending IRQs
    
19.     for (i = 0; i < 8; i ++) NVIC->ICPR[i] = 0xFFFFFFFF;
    
20. 
    
21.     // -- Modify vector table location
    
22.     // Barriars
    
23.     __DSB();
    
24.     __ISB();
    
25.     // Change the vector table
    
26.     SCB->VTOR = ((uint32_t)vStart & SCB_VTOR_TBLOFF_Msk);
    
27.     // Barriars
    
28.     __DSB();
    
29.     __ISB();
    
30. 
    
31.     Enable_global_interrupt();
    
32. 
    
33.     // -- Load Stack & PC
    
34.     _binExec(vStart);
    
35.     return 0;
    
36. }
    
37. 
    
38. void _binExec (void * l_code_addr){
    
39.     __asm__ ("mov   r1, r0        \n"
    
40.     "ldr   r0, [r1, #4]  \n"
    
41.     "ldr   sp, [r1]      \n"
    
42.     "blx   r0"
    
43.     );
    
44. }
    

复制代码

dengmengcan

shangdawei 发表于 2017-10-7 12:04
>>单片机的内部ROM地址范围0x400000~0x46FFFF，内部flash的地址范围是0x20000000~0x2001ffff，

单片机的内 ...

谢谢你的指正，前面写的地址范围是写错了，现在按照您给的链接中的参考修改后，boot能够成功跳转到app，
在app的代码中我使用了freeRTOS，在代码中多添加了几句代码（为了测试，我添加的代码都是串口打印），
app就不能执行了，这种情况会是堆栈溢出吗？还是编译器把app代码中的最开始执行的部分编译到了其他地址，
导致跳转不到正确的地址？

shangdawei

可以连接仿真器调试看看在哪里死掉了。

wanglei1984

注意JUMP之前要要关掉已打开的中断。
我这个能用，不过是不是ATMEL的。你的相应的改一下试一下。
void flashJumpApplication(uint32_t address)
{
    typedef void (*funcPtr)(void);

    uint32_t jumpAddr = *(volatile uint32_t*)(address + 0x04); /* reset ptr in vector table */
    funcPtr usrMain = (funcPtr)jumpAddr;

    SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
   
    /* Reset all interrupts to default */
    __disable_irq();

    /* Clear pending interrupts just to be on the save side */
    SCB->ICSR &= ~SCB_ICSR_PENDSVSET_Msk;

    /* Disable all interrupts */
    int i;
    for(i = 0; i < 8; ++i)
        NVIC->ICER[i] = NVIC->IABR[i];
   
    /* Set stack pointer as in application's vector table */
    __set_MSP(*(volatile uint32_t*)address);
//    __set_CONTROL(0);
//    SCB->VTOR = 0x08010000UL;
   
    usrMain();
}

dengmengcan

wanglei1984 发表于 2017-10-7 19:24
注意JUMP之前要要关掉已打开的中断。
我这个能用，不过是不是ATMEL的。你的相应的改一下试一下。
void flas ...

您的这段代码应该stm32的吧，谢谢您的参考，现在已经可以成功跳转了，出现了新的问题是多添加代码就会导致跳转不了了

security

既然能用 JLINK 调试的话，那就去跟踪一下 SP 在跳转前后的值，是否符合预期。
跳转的地址，是否符合预期。

现在你所给的信息是不够分析问题的，只能靠猜，先自己去 debug 吧。

dengmengcan

security 发表于 2017-10-8 10:18
既然能用 JLINK 调试的话，那就去跟踪一下 SP 在跳转前后的值，是否符合预期。
跳转的地址，是否符合预期。 ...

现在可以成功跳转了，但是我多了几个串口打印的函数就会导致跳转后不能执行，因为boot跟app是不同的两个工程，
我现在在boot工程用JLINK调试的时候发现，跳转后可以执行的bin文件，调试的时候可以看到反汇编的语句，
但是调试不能执行的bin文件的时候，全速运行就会导致JLINK死掉，会连不上芯片，需要断电重启，我在APP
的工程中单独调试就不会死掉。

security

dengmengcan 发表于 2017-10-8 16:15
现在可以成功跳转了，但是我多了几个串口打印的函数就会导致跳转后不能执行，因为boot跟app是不同的两个 ...

那你就看看正常的 bin 和异常的 bin，在调试时，SP 的值、汇编语句，有什么差异。

security

另外，SP 的切换，处理时机，要在 BOOT 端完成。
不要放在 APP 中去处理。

不然，main 如果需要用栈，一开始用的是 BOOT 的栈，而你却在 main 的后续处理中，切换了 SP，将会导致后续的异常。

security

LZ 同学，问题怎么样了，
解决的话，分享一下？

dengmengcan

security 发表于 2017-10-9 17:26
LZ 同学，问题怎么样了，
解决的话，分享一下？

谢谢您的一直跟进，现在我加了RTOS后，也能够正常执行，但是把RTOS相关的代码注释掉以后，就是相当于裸机，
这样就执行不了，我单独调试这段裸机代码发现并没有问题。
加上RTOS后app也可以执行，跳转的代码跟前面用到的是一样的，是因为我把IAR编译器的优化给全部关闭后就可以了，
之前用的是最高的优化级别，所以我现在怀疑这段裸机代码用app的方式不能执行，是不是也跟IAR编译器的设置有关系？

dengmengcan

security 发表于 2017-10-8 16:30
另外，SP 的切换，处理时机，要在 BOOT 端完成。
不要放在 APP 中去处理。

现在可以执行的代码也是在app中做栈的初始化以及重新映射中断向量表，boot中只做了关闭中断跟跳转地址的动作，但是我
调试的时候发现，IAR编译器会在main函数开始前加入很多跟编译器有关的函数，例如（__iar_program_start、__iar_init_vfp、
__iar_zero_init3、__iar_data_init3、_call_main等），跟keil下开发STM32有些不同，因为涉及到很多知识跟编译器有关，在这
方面的积累太薄弱，也没深入去研究了。

yayagepei

dengmengcan 发表于 2017-10-9 19:54
谢谢您的一直跟进，现在我加了RTOS后，也能够正常执行，但是把RTOS相关的代码注释掉以后，就是相当于裸机 ...

楼主有没有看工程里的“.map”文件啊，里面是否有地址分配重复的地方？编译器有时优化级太高就会出现这问题

dengmengcan

yayagepei 发表于 2017-10-9 20:14
楼主有没有看工程里的“.map”文件啊，里面是否有地址分配重复的地方？编译器有时优化级太高就会出现这问 ...

我现在已经把优化关闭了，".map"文件之前开优化的时候看过，也没看到地址重复的

fengyunyu

dengmengcan 发表于 2017-10-9 20:01
现在可以执行的代码也是在app中做栈的初始化以及重新映射中断向量表，boot中只做了关闭中断跟跳转地址的 ...

mdk一样会加

security

dengmengcan 发表于 2017-10-9 20:01
现在可以执行的代码也是在app中做栈的初始化以及重新映射中断向量表，boot中只做了关闭中断跟跳转地址的 ...

这是启动代码的范畴。
BOOT 需要启动代码，APP 也需要启动代码。完成 C 运行环境的搭建。

SP 的切换，你还是改到 BOOT 端吧，不然在你执行 main 中的 set sp 之前，用的都是旧的 SP 的值（BOOT 的取值），
你就想象一下，如果没有 BOOT，你这个 APP 的栈，在 main 之前，用的都是 APP 的栈，因为硬件会自动去中断向量表取 SP 的值，
而你现在加了 BOOT，执行流，与这个是不一样的，一开始用的是 BOOT 的栈。

至于裸机 + 高等级优化出问题的现象，我想问题的症结应该跟这个栈的切换有关，去看看汇编的变化，结合这点去看看。

Gorgon_Meducer

dengmengcan 发表于 2017-10-9 19:54
谢谢您的一直跟进，现在我加了RTOS后，也能够正常执行，但是把RTOS相关的代码注释掉以后，就是相当于裸机 ...

看了你的描述，我可以很肯定的说，你的问题和IAR无关或者说跟编译器都是无关的。
Bootloader在切换到APP运行之前，应该做必要的现场恢复，这就包括正确的配置配置
栈，并且使用正确的栈（MSP），关闭所有中断，并设置Cortex-M使用Thread模式，并
开启特权访问——基本原则就是，Bootloader应该恢复系统的状态到基本上相当于刚刚
复位的样子。Cortex-M复位以后，系统会从中断向量表第一个WORD里面加载栈顶指针，
所以，切换到APP之前，你也要读取APP向量表的第一个WORD，并初始化MSP。系统复
位后，进入的是Thread模式，使用MSP并且处于特权状态。那么，基于这一点，你不光
要配置VTOR使用APP的中断向量表，而且要正确配置Thread模式的栈以及特权模式。

在你的描述中，使用RTOS可以正常运行，但是使用裸机却不行，实际上就告诉我们，你
遇到的问题就是由于Bootloader在切换前没有做好必要的现场回复工作。为什么这么说呢？
因为RTOS一般都会为自己做现场配置（RTOS通常并不使用默认的栈和堆配置，并不使用
保存在向量表里面的栈顶指针，而是另起炉灶的配置一下——这是可移植性的需要）。

也就是说，RTOS会打扫屋子，你的APP不会打扫屋子，那么Bootloader在用完房间以后
没有打扫，就导致了你现在遇到的问题。

你现在在APP里面做打扫房间的工作，是一个保险措施，但是这只不过是掩盖了Bootloader
没有做现场回复的错误。

dengmengcan

Gorgon_Meducer 发表于 2017-10-10 20:37
看了你的描述，我可以很肯定的说，你的问题和IAR无关或者说跟编译器都是无关的。
Bootloader在切换到APP ...

谢谢版主这么认真的回复，现在问题已经解决了，boot跳转app的代码是没有问题的，问题出在boot接收app的bin文件的时候，
写入内部flash的时候出错了，最后通过把app与boot的bin文件用工具合并成一个新的bin文件，下载到芯片发现是能够正常跳转的，
调试的时候用JLINK把芯片里的代码读出来（用xmodem协议通过串口接收写入到内部flash），两个bin文件对比会发现在写flash的
时候，把bin文件放在了错误的位置，导致boot启动时一直读到不完整的bin文件，因此造成跳转失败。

yayagepei

"把bin文件放在了错误的位置"?楼主在APP代码里写FLASH的偏移地址 是否设置正确啊？

dengmengcan

yayagepei 发表于 2017-10-22 20:05
"把bin文件放在了错误的位置"?楼主在APP代码里写FLASH的偏移地址 是否设置正确啊？ ...

bin文件是由boot下载的，下载的时候因为单片机的关系，之前的数据校验做的不对，导致下载的时候最后的数据下载不对。

hpdell

dengmengcan 发表于 2017-10-9 19:54
谢谢您的一直跟进，现在我加了RTOS后，也能够正常执行，但是把RTOS相关的代码注释掉以后，就是相当于裸机 ...

请问一下，你使用什么工具合并 bin 文件啊，能否发上来共享一下啊 ？？

dengmengcan

hpdell 发表于 2017-12-14 14:51
请问一下，你使用什么工具合并 bin 文件啊，能否发上来共享一下啊 ？？

JLINK装驱动的时候，会自动安装 J-FLASH ,用的就是这个工具。

hpdell

dengmengcan 发表于 2017-12-18 18:37
JLINK装驱动的时候，会自动安装 J-FLASH ,用的就是这个工具。

多谢多谢啊

目前一直都还木有这么用过这个东东的功能，有空搞一下看看