良许Linux教程网 干货合集 在单片机上实现动态加载功能的函数库~

在单片机上实现动态加载功能的函数库~

动态加载器概述

此项工作提出了一款针对嵌入式系统(例如:STM32)设计的动态加载库,这与Windows平台上的动态链接库(dll)以及Linux系统上的共享对象(so)文件具有相似的功能性质。本库的主要作用是能够将代码从其他存储设备中动态地导入到RAM中进行执行。

软件架构

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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

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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

  1. 在代码中首先使用DL_Handler定义一个句柄,类似Windows的dll的句柄
  2. 将生成的dll_generate.axf加载到内存中
  3. 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
  4. 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
  5. 可使用dl_get_entry直接获得elf文件中的dl_main函数
  6. 动态加载的程序执行完成后,可使用dl_destroy_lib释放句柄

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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