ARM单片机中程序在ROM空间和RAM空间的分布（分散加载文件，Scatter-Loading Description File）

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#arm开发 #单片机

     对于 K e i l u V i s i o n I D E Keil\quad uVision\quad IDE KeiluVisionIDE，程序编译好之后，代码的下载位置（ R O M ROM ROM空间）以及代码运行的时候使用的 R A M RAM RAM空间（ R A M RAM RAM空间）默认在图1所示的红圈中的位置进行配置，但是这里的配置对于比较复杂的情况可能就不是太友好了，比如要配置从 S R A M SRAM SRAM启动（那么中断向量表就要放在地址 0 x 20000000 0x20000000 0x20000000开头的位置，图1所示的红圈中的配置大部分默认是从内部 F L A S H FLASH FLASH启动）。这时就可以利用分散加载文件来代替图1中红圈中的配置。如果要使用分散加载文件来代替图1中红圈中的配置的话需要将图2中红圈处的勾选取消并且蓝色圈的位置是分散加载文件的目录。

　
图1.
　
图2.

     和图1中红圈中的配置相同的分散加载文件如下所示：

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************

LR_IROM1 0x08000000 0x00080000  {
   
       ; load region size_region
  ER_IROM1 0x08000000 0x00080000  {
   
     ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)
   *(InRoot$$Sections)
最低0.47元/天 解锁文章
keil中.sct文件warning
qq_30842207的博客
06-25 792
; ************************************************************* ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision *** ; ************************************************************* LR_IROM1 0x08000000 0x00200000 ; load region size_region { E
【STM32】sct 分散加载文件的格式与应用
apythonlearner的博客
09-28 8919
在 MDK 的“Options for Target->Linker->Use Memory Layout from Target Dialog”选项可配置该选择。1.勾选时，
分散加载(2)---分散加载文件执行机制
hill_guo的博客
04-03 1102
分散加载文件一般用于复杂的工程，比如一个MCU/SOC中有几块ROM/FLASH，几块RAM，我们需要指定，哪些代码存放在哪个位置，哪些数据存放在哪个位置。固件烧录到芯片，此时还没有运行，此时的代码(code)和数据(RO,RW,ZI)在芯片存储器（这里的存储器指flash/ROM/RAM等）中的分布，应该就是Load view。ARM连接器ArmLink通过分散加载文件，把目标文件*.o,库文件*.lib,数据，连接在一起，生成镜像文件---即编译后的elf,bin,hex文件，以及输出map文件。
Keil uVision中生成的Scatter-Loading描述文件
Caramel_biscuit的博客
02-19 1967
分散加载文件（scatter file）是一个文本文件，它的作用是可以描述ARM链接器生成映像文件所需要的信息。如果不使用 scatter file 文件来指定，那么 ARM 链接器会按照默认的方式来生成映像文件，但是对于某些应用场景来说，我们希望能够将一些数据放在指定的位置，这个时候，分散加载文件就发挥其作用了。ARM Cortex-M4系列芯片的启动流程：分散加载操作是在__main()函数内部完成的，紧接着，就运行C语言运行环境初始化&C Library的初始化。Code: 为程序代码部分。
内存地址空间，ARM单片机代码和数据在存储空间中的分布以及函数调用中的栈帧的返回地址和函数指针
caoleiwe的博客
01-26 2752
     在早期，建立一个计算机系统是比较简单的，因为用户的期望没有那么多。从存储器的观念来看，早期的设备没有给用户提供太多的抽象。基本上设备的物理存储器的状态就如图1所示的那样。 　 图1. ...
分散加载(8)---使用举例
hill_guo的博客
04-03 923
所以，code_ram_1的加载域地址必然是在LR_ROM_1范围中，图中分配的地址 = 0x08000a74 (Code),0x08000ab4 (Data). 当程序跑起来，code_ram_1必然在ER_RAM_1的范围中，图中分配的地址 = 0x2000004c. 基于这个原理推理，加载域中包含的执行域的地址范围全部加起来，不得超过加载域的最大范围。3）分散加载文件有什么好处？test_variant_C，test_func_A(u8 input)，存放到ER_RAM_3；五、分散加载文件内容。
“掌握嵌入式系统存储器布局的关键：深入解析Scatter文件“
qq50031185的专栏
03-20 1193
Scatter文件，也称为分散文件或者链接文件，是在嵌入式领域中用于描述程序代码、数据和资源在存储器中的布局方式的文件。在嵌入式系统中，通常会有多个存储设备，比如闪存、RAM、ROM 等，而 Scatter 文件则用于指导编译器将程序的各个部分正确地分配到这些存储设备上。主要作用包括：1. **定义存储器布局**：Scatter 文件描述了程序的各个部分应该被加载到存储器的哪些地址范围内，以及它们在存储器中的排列顺序。
FreeRTOS——内存管理（上）
2301_79532069的博客
11-25 996
将.c文件生成标准库，当不想把项目源码授予他人时，可以通过这个文件来把文件打包成lib文件.c/.cpp源文件，生成目标文件，armasm与汇编相关使用armlink链接对象文件，根据程序的调用把各个.o文件的内容链接起来，最后生成程序的axf映像文件，并附带程序各个域大小的说明，包括code、RO-data、RW-data、及ZI-data的大小使用fromelf生成下载格式文件，他根据axf映像文件转换成hex文件，并列出编译过程中出现的错误（Error）和警告（Warnning）数量。
单片机 IAP 功能基础开发篇之APP升级（三）
大橙子的博客
10-17 2486
1、前言 上一篇单片机 IAP 功能基础开发篇之APP升级（二）讲到了单片机给 APP 程序升级具体的设计方案，这篇介绍的是升级进阶功能，如何在编译后获取程序的起始地址、结束地址和程序大小等，在指定程序或者变量的位置等。 1.1、目的 本文所写的是如何不通过下载器的方式实现单片机中的程序更新，目前介绍的是 STM32 的 BootLoader 进阶设计方案。 ...
单片机如何分散加载文件
weixin_46158019的博客
08-16 781
本篇文章将通过实际操作介绍如何实现分散加载文件的方法。开发工具为：mdk；开发板：野火stm32f407一、建立工程通过实现简单的加法计算的软件算法，来了解分散加载image 的方法。建立工程，创建文件夹以及相应的文件，设置路径；对应的c文件如下：对应的h文件如下：主函数，测试函数如下：编译之后，查看map文件信息，如下：查看工程输出是否正确，结果正确，如下：二、设置分散加载的方法①打开工程的选项...
周立功单片机：分散加载文件浅释.pdf
02-05
有时候用户希望将不同代码放在不同存储空间，也就是通过编译器生成的映像文件需要 包含多个域，每个域在加载和运行时可以有不同的地址。要生成这样的映像文件，必须通过 某种方式告知编译器相关的地址映射关系 2 基础知识 2.1 基本概念 要了解分散加载文件前首先需要对以下各个概念进行了解，可参考程序清单2.1。  Code：为程序代码部分；  RO-Data：表示程序定义的
ARM scatter loading ROM/RAM重定向
08-30
介绍了基于ARM的嵌入式系统软件开发中，怎样来对必要的C库函数进行移植和重定向，以及如何根据不同的目标存储器系统进行程序编译和连接设置。本期介绍程序中的存储器分配和如何根据设置正确初始化系统
keil如何查看程序占用的rom和ram大小
03-13
keil如何查看程序占用的rom和ram大小，利用keil编译后，你就可以看到，文档中给了具体如何根据编译后的提示来计算程序所占用的空间，对于是否需要外扩RAM，具有重要意义
一、单片机--程序存储
mochen_32的博客
12-12 792
其中，NVIC存储的是中断函数的入口地址，一般是按照优先级存储的，例如在STM32F103系列单片机的启动文件中，定义了各个中断函数的名称，同时开辟了一段存储空间保存中断函数的入口地址。在存储空间中的第一个单位（4字节）存储的是MSP（主栈指针）的初始地址，程序上电后，会从将改位的地址信息复制给MSP指针，指向栈顶空间；：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等，先进后出(由上而下增长，从高地址向低地址)：通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，存放ZI-data数据。
单片机中分散加载文件介绍
xiao_ping_gai的博客
09-28 522
0、数据类型说明 主要包括4类： Code (inc. data) ，属于RO，也就是写的函数代码（包括代码中的变量） RO Data ， 属于RO，使用const修饰的变量。 RW Data， 属于RW，变量。 ZI Data， 属于RW，没有初始化的变量。 1、mdk（keil） 设置Scatter 文件 相关链接：https://www.cnblogs.com/qiyuexin/p/9026365.html 2、IAR设置分散加载文件 3、gc...
mdk keil 指定变量、函数存储位置，使用 Scatter-Loading Description File， __attribute__(("section“))...
weixin_30608131的博客
05-11 1515
0. 数据类型说明 主要包括4类： Code (inc. data) ，属于RO，也就是写的函数代码（包括代码中的变量） RO Data ， 属于RO，使用const修饰的变量。 RW Data， 属于RW，变量。 ZI Data， 属于RW，没有初始化的变量。 1. mdk 设置Scatter 文件 默认情况下，片内会有两大存储块IROM（只读存储器RO，用来存常量、代...
三张图解释 arm scatter-loading file
没有时间把一件事情做好，却有时间把一件事情反复做
12-24 2837
MCU 分散加载，STM32,GD32
forlifefor的专栏
07-15 1487
RW以及ZI数据段的初始化是在分散加载过程中完成的，也就是在__main中完成的，比如你定义一个全局变量，并给它赋值，只有在__main结束后你才能看到这个全局变量被赋值成功的，也就是说在__main之前，使用全局变量是行不通的。简单来说就是让编译器告诉MCU内核哪里存的是代码、哪里存的是数据，去哪个特定的地址找到下一步需要运行的函数，就是告诉编译器把每一个编译好的函数、数据放到具体的哪一个物理地址。*在片内程序运行区（一般是片内SRAM）内分配ZI数据段运行需要的空间并把这段数据初始化为0；...
打开的工程 文件加载不上_工程设计之Scatter File
weixin_39996134的博客
11-28 671
1. sct分散加载文件的格式与应用1.1 sct分散加载文件简介当工程按默认配置构建时，MDK 会根据我们选择的芯片型号，获知芯片的内部 FLASH 及内部 SRAM 存储器概况，生成一个以工程名命名的后缀为 .sct 的分散加载文件 (Linker Control File，scatter loading)，链接器根据该文件的配置分配各个节区地址，生成分散加载代码，因此我们通过修改该...
如何通过链接器根据分散加载文件（scatter file）分配堆栈空间
最新发布
06-18
<think>我们正在讨论如何使用链接器和分散加载文件（scatterfile）来分配堆栈空间。根据引用，分散加载文件允许我们精确控制代码和数据在内存中的布局，包括堆栈区域。在ARM开发中，堆栈空间通常被分配在RAM中。由于堆栈是向下生长的（从高地址向低地址），我们需要在RAM中指定一个区域作为堆栈，并将栈顶地址（即堆栈区域的最高地址）设置为初始SP值。使用分散加载文件分配堆栈空间的方法如下：1.**定义堆栈区域**：在分散加载文件中，我们可以定义一个或多个内存区域（如RAM），并在其中指定一个特定的区域作为堆栈。通常，我们会为堆栈单独定义一个区域，或者将其包含在一个更大的RW（读写）区域中。2.**指定堆栈的起始地址和大小**：我们需要在分散加载文件中为堆栈指定一个起始地址（通常是堆栈区域的最高地址）和大小。但注意，分散加载文件并不直接定义堆栈，而是通过定义特定的段（section）来间接定义。3.**创建堆栈段**：在分散加载文件中，我们可以创建一个名为STACK的段（或其他名称），并将其放置在RAM的特定位置。这个段将用于存放栈空间。4.**在代码中使用堆栈符号**：在汇编启动代码中，我们通常会使用一个链接器生成的符号（如`Image$$ARM_LIB_STACK$$ZI$$Limit`）来获取堆栈区域的结束地址（即栈顶地址）。这个符号是由链接器根据分散加载文件中的定义生成的。5.**初始化栈指针**：在启动代码的向量表中，第一个条目就是初始栈指针值，通常设置为堆栈区域的结束地址（即栈顶地址）。在复位处理程序中，我们可能还会再次设置栈指针。下面是一个分散加载文件的示例，其中定义了堆栈区域：```;定义内存区域ROM_LOAD0x000000000x40000;起始地址0x00000000，长度256KB{ROM_EXEC0x000000000x40000;程序代码和只读数据放在这里{*(+RO);所有只读段};RAM区域起始地址0x10000000，长度64KBRAM0x100000000x10000{;定义堆栈段，起始地址为RAM区域的最高地址（0x10000000+0x10000=0x10010000），向下生长;我们分配1KB的堆栈空间（0x400字节）STACK0x10010000EMPTY-0x400;注意：EMPTY表示这是一个未初始化的内存块，-0x400表示从0x10010000向下减去0x400字节作为堆栈的起始（即栈底），而栈顶就是0x10010000{};其他读写数据（RW和ZI）放在这里，但需要避开堆栈区域;注意：堆栈段已经占用了0x1000FC00到0x10010000（假设1KB堆栈），所以其他数据应该从0x10000000开始，到0x1000FC00之前RW_DATA0x100000000xFC00;起始地址0x10000000，长度0xFC00（63KB）{*(+RW,+ZI);所有读写和零初始化段（除了堆栈段）}}}```在上面的分散加载文件中，我们定义了一个名为STACK的段，它位于RAM区域的顶部（最高地址），并且大小为1KB（0x400字节）。使用`EMPTY`关键字表示该段是未初始化的，并且不包含任何输入段。`-0x400`表示从起始地址（0x10010000）向下减少0x400字节作为堆栈的底部，因此堆栈区域实际上是[0x1000FC00,0x10010000)，栈顶是0x10010000。但是，这样定义后，链接器会生成两个符号：-`Image$$STACK$$ZI$$Base`：堆栈区域的起始地址（低地址），即0x1000FC00。-`Image$$STACK$$ZI$$Limit`：堆栈区域的结束地址（高地址），即0x10010000。注意：在堆栈中，栈顶（SP的初始值）应该是结束地址（0x10010000），因为堆栈向下生长。在启动代码中，我们可以这样设置栈指针：```assemblyLDRSP,=Image$$STACK$$ZI$$Limit;将栈顶地址加载到SP```另外，在向量表中，第一个条目（初始SP值）应该设置为这个栈顶地址：```assembly__VectorsDCDImage$$STACK$$ZI$$Limit;初始栈指针DCDReset_Handler;复位向量...;其他向量```然而，在引用[1]中提到的符号`Image$$ARM_LIB_STACK$$ZI$$Limit`是ARM标准库中使用的符号。如果我们使用ARM标准库，那么我们需要确保在分散加载文件中定义的堆栈段名称与库期望的一致。通常，ARM库期望一个名为`ARM_LIB_STACK`的段，或者我们可以自定义名称并在链接时指定。如果我们想使用ARM标准库的堆栈定义，可以在分散加载文件中这样写：```RAM0x100000000x10000{ARM_LIB_STACK0x10010000EMPTY-0x400;为ARM库的堆栈分配1KB空间{}...;其他段}```这样，链接器就会生成`Image$$ARM_LIB_STACK$$ZI$$Base`和`Image$$ARM_LIB_STACK$$ZI$$Limit`符号，我们可以使用这些符号。总结步骤：1.在分散加载文件中定义堆栈段（通常使用EMPTY属性），并指定其位置和大小。2.确保堆栈段位于RAM的合适位置（通常是顶部，因为堆栈向下生长）。3.在启动代码中使用链接器生成的符号（如`Image$$ARM_LIB_STACK$$ZI$$Limit`）来初始化栈指针。4.在向量表的第一个条目中放置相同的符号，因为Cortex-M内核在复位时会自动从这里加载初始SP值。注意事项：-堆栈的大小应该根据应用需求合理设置。-确保堆栈区域与其他数据区域（如堆、全局变量等）不重叠。-如果系统有多个栈（例如多核或多线程），需要为每个栈分配独立的空间。通过分散加载文件，我们可以精确控制堆栈的位置和大小，确保系统可靠运行。引用：[^1]:引用[1]提到分散加载文件用于将某些数据放置在指定位置，包括堆栈空间。[^2][^3]:引用[2][3]说明分散加载文件的结构和编写方法。[^4]:引用[4]提到了一个关于同一段代码多次加载的问题，但与本问题关系不大。§§相关问题§§1.分散加载文件中如何定义堆（heap）区域？2.如何为多核处理器中的每个核心分配独立的堆栈空间？3.在分散加载文件中，EMPTY关键字的作用是什么？还有哪些类似的属性？4.如何验证链接后堆栈区域确实被正确分配且没有与其他区域重叠？5.如果使用RTOS，每个任务的堆栈如何通过分散加载文件分配？</think>### 使用链接器和分散加载文件分配堆栈空间的方法 在ARM嵌入式开发中，通过分散加载文件(scatter file)精确控制堆栈空间的分配，需遵循以下关键步骤： --- #### 1. **定义堆栈内存区域** 在scatter文件中创建专属的堆栈区域（通常位于RAM末端）： ```scatter ROM_LOAD 0x00000000 0x100000 ; 程序存储区（Flash） { ROM_EXEC 0x00000000 ; 代码段 { *.o (RESET, +First) ; 向量表 * (+RO) ; 只读数据 } RAM 0x20000000 0x00040000 ; RAM区域（256KB） { STACK 0x20040000 EMPTY 0x1000 {} ; 堆栈区(4KB) * (+RW, +ZI) ; 其他读写数据 } } ``` - **`STACK`**：自定义堆栈段名称 - **`0x20040000`**：堆栈起始地址（最高地址，向下生长） - **`EMPTY 0x1000`**：声明4KB未初始化空间[^1][^2] --- #### 2. **生成堆栈符号** 链接器自动生成关键符号： - **`Image$$STACK$$ZI$$Base`**：堆栈起始地址（高地址） - **`Image$$STACK$$ZI$$Limit`**：堆栈结束地址（低地址） > 注：标准ARM库通常使用 `ARM_LIB_STACK` 作为默认段名 --- #### 3. **启动代码初始化** 在汇编启动文件中设置栈指针： ```assembly Reset_Handler: LDR SP, =Image$$STACK$$ZI$$Limit ; 加载栈顶地址 BL SystemInit BL main ``` 并在向量表首项声明初始SP值： ```assembly __Vectors: DCD Image$$STACK$$ZI$$Limit ; 初始SP值[^1] DCD Reset_Handler ; 复位向量 ``` --- #### 4. **多核/多栈处理** 对于多核系统，为每个核分配独立堆栈： ```scatter CORE0_STACK 0x20040000 EMPTY 0x0800 {} CORE1_STACK 0x20040800 EMPTY 0x0800 {} ``` --- #### 5. **堆栈大小优化** 通过宏动态调整堆栈大小： ```scatter STACK 0x20040000 EMPTY PLATFORM_STACK_SIZE {} ``` 在编译时传递 `-DPLATFORM_STACK_SIZE=0x2000` 定义大小[^1] --- #### 验证方法 1. 查看生成的map文件，确认 `Image$$STACK$$ZI$$Limit` 值 2. 检查反汇编，确认SP初始化指令 3. 运行时监测SP寄存器值是否在预期范围内 > **关键原则**：堆栈必须位于连续RAM空间，且需对齐到8字节（ARM AAPCS标准）[^2][^3] --- ###
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