在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)動態(tài)加載功能的函數(shù)庫介紹

正文

dynamic_loader介紹

本項(xiàng)目是一個(gè)在單片機(jī)（如：STM32）上實(shí)現(xiàn)動態(tài)加載功能的函數(shù)庫，與Windows中的dll，Linux中的so類似，可以將代碼動態(tài)地從其他的存儲介質(zhì)，動態(tài)加載到RAM中。

軟件架構(gòu)

本項(xiàng)目文件夾有三個(gè)，其中common存儲了用于生成可重定位的.axf文件的工程與動態(tài)加載器工程交互用的函數(shù)，src提供動態(tài)加載器的源碼，rel_axf_project_template提供了一個(gè)簡單的可重定位的.axf文件的工程示例，example.c是一個(gè)簡單的使用示例，所有文件的主要功能如下：

/common/dl_extern_lib.h 描述了app程序用于調(diào)用host程序的函數(shù)向量表的基地址，以及相關(guān)的一些宏定義

/common/dl_stdio_lib.h 描述了app程序調(diào)用C庫stdio.h中函數(shù)時(shí)，對應(yīng)的函數(shù)在函數(shù)向量表中的索引

/common/dl_stdlib_lib.h 描述了app程序調(diào)用C庫stdlib.h中函數(shù)時(shí)，對應(yīng)的函數(shù)在函數(shù)向量表中的索引

/common/dl_time_lib.h 描述了app程序調(diào)用C庫time.h中函數(shù)時(shí)，對應(yīng)的函數(shù)在函數(shù)向量表中的索引

/rel_axf_project_template/app/dl_stdio_lib.c 對于app程序調(diào)用到的C庫stdio.h中的函數(shù)進(jìn)行重定向

/rel_axf_project_template/app/dl_stdlib_lib.c 對于app程序調(diào)用到的C庫stdlib.h中的函數(shù)進(jìn)行重定向

/rel_axf_project_template/app/dl_time_lib.c 對于app程序調(diào)用到的C庫time.h中的函數(shù)進(jìn)行重定向

/src/dl_arch.c 用于進(jìn)行代碼數(shù)據(jù)重定向與cache刷新，與芯片架構(gòu)有關(guān)

/src/dl_elf.h 用于elf格式文件解碼

/src/dl_lib.c 動態(tài)加載實(shí)現(xiàn)源碼

/src/dl_lib.h 動態(tài)加載供給應(yīng)用程序使用的函數(shù)

/src/dl_port.c 動態(tài)加載主機(jī)底層需要實(shí)現(xiàn)的函數(shù)接口，移植時(shí)主要修改的文件

/src/dl_port.h 動態(tài)加載主機(jī)底層需要實(shí)現(xiàn)的函數(shù)聲明，包含一些宏定義，移植時(shí)需要根據(jù)自己的芯片修改

/src/dl_vector.c host程序供給app程序使用的函數(shù)聲明，需要app調(diào)用的函數(shù)在這里聲明

安裝教程

首先確定好自己的硬件平臺是否適配，目前本程序僅使用了Coretex-M7內(nèi)核的STMH743單片機(jī)進(jìn)行測試，理論上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與Cache的支持的不夠好

確定自己的芯片中是否使用了Cache，若使用了Cache，請將/source/host/dl_port.h中的宏定義DL_CACHE_USE置為1

根據(jù)自己的軟件平臺，修改/src/dl_port.c中相關(guān)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，本項(xiàng)目以FatFs文件系統(tǒng)作為例子進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，若文件系統(tǒng)不同需要修改函數(shù)實(shí)現(xiàn)

移植完成后，使用rel_axf_project_template生成app程序的elf文件，默認(rèn)編譯生成的elf文件路徑為rel_axf_project_template/Objects/dll_generate.axf

使用諸如fromelf等工具確定生成的elf文件沒問題后，就可以愉快的進(jìn)行動態(tài)加載了

使用說明

在代碼中首先使用DL_Handler定義一個(gè)句柄，類似Windows的dll的句柄

將生成的dll_generate.axf加載到內(nèi)存中

在代碼中包含dl_lib.h頭文件，同時(shí)使用dl_load_lib將dll_generate.axf文件加載到句柄中同時(shí)確任返回值是否為DL_NO_ERR

加載成功后，可使用dl_get_func通過函數(shù)名獲得庫中對應(yīng)函數(shù)的首地址

可使用dl_get_entry直接獲得elf文件中的dl_main函數(shù)

動態(tài)加載的程序執(zhí)行完成后，可使用dl_destroy_lib釋放句柄

dynamic_loader

作者：wzh

審核編輯：湯梓紅