在单片机上实现动态加载功能

2023-05-30 11:07:19 来源:gitee.com

dynamic_loader

https://gitee.com/wzh1845462801/dynamic_loader

作者:wzh


(资料图片)

dynamic_loader介绍

本项目是一个在单片机(如:STM32)上实现动态加载功能的函数库,与Windows中的dll,Linux中的so类似,可以将代码动态地从其他的存储介质,动态加载到RAM中。

软件架构

本项目文件夹有三个,其中common存储了用于生成可重定位的.axf文件的工程与动态加载器工程交互用的函数,src提供动态加载器的源码,rel_axf_project_template提供了一个简单的可重定位的.axf文件的工程示例,example.c是一个简单的使用示例,所有文件的主要功能如下:

/common/dl_extern_lib.h 描述了app程序用于调用host程序的函数向量表的基地址,以及相关的一些宏定义

/common/dl_stdio_lib.h 描述了app程序调用C库stdio.h中函数时,对应的函数在函数向量表中的索引

/common/dl_stdlib_lib.h 描述了app程序调用C库stdlib.h中函数时,对应的函数在函数向量表中的索引

/common/dl_time_lib.h 描述了app程序调用C库time.h中函数时,对应的函数在函数向量表中的索引

/rel_axf_project_template/app/dl_stdio_lib.c 对于app程序调用到的C库stdio.h中的函数进行重定向

/rel_axf_project_template/app/dl_stdlib_lib.c 对于app程序调用到的C库stdlib.h中的函数进行重定向

/rel_axf_project_template/app/dl_time_lib.c 对于app程序调用到的C库time.h中的函数进行重定向

/src/dl_arch.c 用于进行代码数据重定向与cache刷新,与芯片架构有关

/src/dl_elf.h 用于elf格式文件解码

/src/dl_lib.c 动态加载实现源码

/src/dl_lib.h 动态加载供给应用程序使用的函数

/src/dl_port.c 动态加载主机底层需要实现的函数接口,移植时主要修改的文件

/src/dl_port.h 动态加载主机底层需要实现的函数声明,包含一些宏定义,移植时需要根据自己的芯片修改

/src/dl_vector.c host程序供给app程序使用的函数声明,需要app调用的函数在这里声明

安装教程

首先确定好自己的硬件平台是否适配,目前本程序仅使用了Coretex-M7内核的STMH743单片机进行测试,理论上arm的Coretex-M系列可以直接使用,其他的arm系列芯片可能在重定位指令与Cache的支持的不够好

确定自己的芯片中是否使用了Cache,若使用了Cache,请将/source/host/dl_port.h中的宏定义DL_CACHE_USE置为1

根据自己的软件平台,修改/src/dl_port.c中相关函数的实现,本项目以FatFs文件系统作为例子进行实现,若文件系统不同需要修改函数实现

移植完成后,使用rel_axf_project_template生成app程序的elf文件,默认编译生成的elf文件路径为rel_axf_project_template/Objects/dll_generate.axf

使用诸如fromelf等工具确定生成的elf文件没问题后,就可以愉快的进行动态加载了

使用说明

在代码中首先使用DL_Handler定义一个句柄,类似Windows的dll的句柄

将生成的dll_generate.axf加载到内存中

在代码中包含dl_lib.h头文件,同时使用dl_load_lib将dll_generate.axf文件加载到句柄中同时确任返回值是否为DL_NO_ERR

加载成功后,可使用dl_get_func通过函数名获得库中对应函数的首地址

可使用dl_get_entry直接获得elf文件中的dl_main函数

动态加载的程序执行完成后,可使用dl_destroy_lib释放句柄

审核编辑:汤梓红

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