目錄

一、鏈接地址與跳轉

二、bootloader疑難問題

1、應用程序中使用中斷導致程序跑飛或者不能重新下載程序？

2、中斷向量表具體是怎么重映射？

3、bootloader更新app過程中意外斷電，怎么處理？流程是先備份后擦出然后燒寫嗎？

4、botloader燒寫app程序過程中突然斷電或者斷開連接導致bootloader無法使用，必須重新燒寫，這是什么原因呢？

5、怎么將BOOT程序和APP程序一起燒進板子？

6、第一，多核芯片是否給每個核編寫一個bootloader，并分別放在每個核相應的flash里？第二，上位機軟件下發的信息是否可以通過ID來區分送到哪個核里？第三，上位機軟件是不是必須和CAN盒子配套？

?7、bootloader升級過程很慢，100k左右的s19文件需要十多分鐘？

8、boot程序，對于app的跳轉地址有什么要求?boot程序比較大，跳轉地址是0x25000,跳轉總是失敗？

9、可以直接從APP區域跳轉到到BOOT區域直接升級，而不用經過一個重啟的過程嗎？正常項目都是APP啟動升級的

10、boot 更新app的時候，將flash drv(擦除，寫入等風險操作函數)臨時通過can從上位機下載到ram中并運行，通過修改鏈接文件指定自定義的一塊ram，可以把收到的flash drv的數據放到這塊地址，在執行擦除或者寫入操作時，1.怎么找到擦除或寫入函數的ram地址并執行？2.如果可以找到地址，怎么往擦除或寫入函數傳遞參數(這兩個函數知道ram地址，不是函數,怎么傳遞參數)?

11、將地址強制轉換為函數指針調用，會造成hard fault interrupt？

三、備注

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一、鏈接地址與跳轉

這里討論第一篇文章中提到的第二種情況，即第二種常見的情況就是app燒寫在flash上，app應該在ram內存里運行，app或者是bootloader需要把app拷貝到內存ram中去，1、如果是bootloader拷貝的，那么bootloader要跳轉到內存ram中去執行app；2、如果是app自己把自己復制到內存中去的，那么bootloader直接跳轉到app的位置就可以了。

這里有三個問題，1、誰把app從flash復制到ram中去？2、具體是復制到哪里？3、如果bootloader要跳轉到ram中去怎么跳？

第一個問題，app自我復制，bootloader幫忙復制；第二個問題，這個地址我們可以預先設置好；第三個問題，用函數指針跳轉。

下面介紹兩種跳轉方式。
第一、相對跳轉，BL main; 這是條匯編語句，這條語句會讓pc=當前pc+相對位移。不管我們程序放在哪里，相對跳轉都能成功。編譯器是默認優先使用相對跳轉。

?

第二、絕對跳轉，是讓pc=要跳轉的地址。比如，LDR r5 , [pc, #24]? ? ?BLX r5。函數指針的方式也是絕對跳轉的方式。對于絕對跳轉，在對應的地址上面必須有對應的代碼。stm32上電后第二件事情就是跳轉到Reset_Handler中去，這也是絕對跳轉。如果是長距離調用，也會使用絕對跳轉。如果是絕對跳轉，我們程序燒錄的位置如果發生變化，即我們燒錄的地址和鏈接文件（散列文件)中指定的地址不一致，那么跳轉過去的地址就會出現錯誤，因為跳轉的絕對地址的那塊內存可能沒有初始化，程序會崩潰。

散列文件

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如果我們如上圖那樣使用散列文件修改了app程序的鏈接地址，那么app程序會把指令和數據放在0x20000000。那么這相當于，bootloader跳轉到app中，app自己把自己復制到0x20000000。可以看到散列文件中，鏈接地址和加載地址都是同一個地址，鏈接地址就是運行時的地址，我們可以使用燒錄工具來決定程序的燒錄地址，在這里加載地址沒有用，只有鏈接地址有用。

?上面的代碼是app自己復制自己到內存的

第二種情況，需要bootloader把app復制到內存中去時，app文件的頭部一般會包含以下幾種信息，1、加載地址：即要拷貝到內存的那個地址，2、入口地址：即第一條指令地址，3、長度，4、CRC。

這就需要bootloader啟動后需要去app的燒錄地址讀取這些頭部信息，接著解析這些頭部信息，然后讀取app.bin存入內存，最后跳轉到內存中去執行app程序。

解析頭部信息，需要注意的是，存儲方式是大字節序還是小字節序，

這里我補充一個知識點：我們在對flash進行讀寫操作時，flash中對應的應用程序文件將不能運行，所以必須將flash driver拷貝到ram區域，這是由flash的硬件性質決定的，為什么呢？

因為，flash只有一套自己的crossbar(類似交叉開關，同一時刻只能執行一種操作)訪問總線，當其被用作寫數據時，不能同時讀取數據（譬如CPU取指執行程序）。但在支持RWW partition的flash中是不必如此操作的，它支持在不同flash分區同時進行讀和寫。

二、bootloader疑難問題

1、應用程序中使用中斷導致程序跑飛或者不能重新下載程序？

這個要看具體的MCU（內核），一個原則是使能中斷和異常發生之前必須確保其中斷向量表和中斷/異常ISR已經ready。

2、中斷向量表具體是怎么重映射？

更改向量表基地址寄存器，也叫中斷向量表偏移量寄存器，中斷向量表的重定向可以是在bootloader進入用戶程序之前改，也可以在用戶程序里面改，對于在Cortex-M3內核的MCU上可以通過設置SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET，關于這個寄存器的描述可以見下圖；該寄存器的值來實現中斷向量表的重定義。如果沒有這類的寄存器可以參考這位博主的辦法嘗試解決STM32F0芯片IAP實現之中斷向量表重映射（沒有中斷向量表偏移寄存器SCB-＞VTOR的應對方法）_a只如初見的博客-CSDN博客_中斷重映射

3、bootloader更新app過程中意外斷電，怎么處理？流程是先備份后擦出然后燒寫嗎？

一般是雙應用程序分區，更新完新的應用程序之后才擦除老的應用程序分區并設置跳轉標志，以保證時鐘有一個分區中的應用程序正確可用。

4、botloader燒寫app程序過程中突然斷電或者斷開連接導致bootloader無法使用，必須重新燒寫，這是什么原因呢？

如果應用程序新過程中斷電或者意外復位，則應用程序更新失敗，相應的應用程序完整性校驗通不過，當然得重新下載，為了避免這種情況下應用程序丟失，常常BootLoader需要對應用程序進行雙備份，即使用兩個不同的NVM分區來保存應用程序，只有新的應用程序更新成功之后，才擦除老的應用程序。

5、怎么將BOOT程序和APP程序一起燒進板子？

用任意文本編輯器打開bootloader和app工程生成的S19文件拷貝即可合并，然后使用調試器通過SWD/JTAG接口下載即可。

6、第一，多核芯片是否給每個核編寫一個bootloader，并分別放在每個核相應的flash里？第二，上位機軟件下發的信息是否可以通過ID來區分送到哪個核里？第三，上位機軟件是不是必須和CAN盒子配套？

多核MCU只需要為其boot CPU core開發一個bootloader就可以了，可以通過ID或者地址來判斷，可以復用我們的上位機軟件，但其只有簡單功能，要用這個上位機軟件需要使用匹配的CAN適配器，否則需要修改底層dll以適用于其他CAN適配器

?7、bootloader升級過程很慢，100k左右的s19文件需要十多分鐘？

Flash擦除本身很耗時間，另外，可以在將S19文件每行的數據設置為更長（比如128字節或者512字節）或者把bootloader里面改為接收10行s19再燒寫，提高Flash燒寫效率，再或者就是提高通信速率

8、boot程序，對于app的跳轉地址有什么要求?boot程序比較大，跳轉地址是0x25000,跳轉總是失敗？

這個要看跳轉具體是如何實現的？要反匯編看看具體的匯編跳轉指令，不同的匯編跳轉指令支持的跳轉地址范圍不同。

9、可以直接從APP區域跳轉到到BOOT區域直接升級，而不用經過一個重啟的過程嗎？正常項目都是APP啟動升級的

可以在APP中接收到boot請求后使用函數指針直接跳轉到bootloader的reset_handler，但需要在跳轉之前反初始化/復位APP使用的所有時鐘和外設，以避免APP與bootloader的相互影響。當然，我們推薦的方式還是軟件復位或者看門狗溢出復位進入bootloader。

10、boot 更新app的時候，將flash drv(擦除，寫入等風險操作函數)臨時通過can從上位機下載到ram中并運行，通過修改鏈接文件指定自定義的一塊ram，可以把收到的flash drv的數據放到這塊地址，在執行擦除或者寫入操作時，1.怎么找到擦除或寫入函數的ram地址并執行？2.如果可以找到地址，怎么往擦除或寫入函數傳遞參數(這兩個函數知道ram地址，不是函數,怎么傳遞參數)?

第1個問題，使用函數查找表，類似中斷向量表的工作原理；第2個問題使用函數指針，因為函數名本身就是地址，我們可以定義一個和flash drv相同格式的函數指針，然后向這個函數指針傳遞的參數就是傳遞給了flash drv函數；

11、將地址強制轉換為函數指針調用，會造成hard fault interrupt？

typedef void(*pfun_t)(void);pfun_t pfun = (pfun_t)0x00500000; pfun();

注意是把中斷向量（中斷ISR函數地址，存在中斷向量表地址的內容）而不是中斷向量地址本身轉換成函數指針執行。

三、備注

本文部分內容是根據韋東山老師的視頻整理編寫的筆記從0寫BootLoader（適用于單片機），還有部分公眾號中汽車電子expert成長之路的文章評論，部分圖片來自于cortex-m3權威指南。

=文檔信息=
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的bootloader学习笔记---第二篇的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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