分享STM32如何运行存储在SPI FLASH中的代码

zwmasdf

大家都知道STM32的代码是保存在内部FLASH中，执行也在内部FLASH中。那有没有设想一下，代码保存在外部SPI FLASH，执行在内部RAM?
了解过UBOOT的童鞋应该知道，刚才的那种设想在UBOOT上体现的淋漓尽致，那么STM32应该也可以实现。
在阅读本文之前，建议先阅读我的几片帖子
1. 如何将代码烧录到外部FLASH
2.如何在RAM中执行代码
然后对执行域和加载域有深入了解，如不了解则百度

有了以上2片文章和执行域与加载域的阅读基础，接下来可以开干了
我使用的是STM32F103RCT6，板载SPI FLASH，并且PA4(CS)，PA5(SCK)，PA6(MISO)，PA7(MOSI)连到W25Q32FV上,PA2接到LED上
使用STMCubeMX新建工程，定义SPI4根线、配置SPI相关参数、定义LED端口，生成工程，然后加入SPI FLASH的驱动
修改总工程属性Option for File Target，勾选并定义ROM1：0xC0000000, 0x100，由于测试代码较小，这里只分配256个字节
IRAM字段由于要放一部分用来执行代码，则将原先长度0xC000缩小为0x8000
如图：
然后新建test.c文件，该文件用于保存在SPI FLASH、执行在RAM的代码
修改test.c文件属性Option for File Target，如图

然后编辑test.c，加入翻转LED灯代码：

1. #include "main.h"
   
2. #include "stm32f1xx_hal.h"
   
3. 
   
4. void led_test(void)
   
5. {
   
6.     while(1)
   
7.     {
   
8.         HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
   
9.         HAL_Delay(1000);
   
10.     }
    
11. }

复制代码

编译没问题后，重新修改总工程属性Option for File Target，切换到Link选项，取消勾选Use Memory Layout from Target Dialog，并点击Edit编辑sct文件
如图
sct编辑内容如下：
LR_IROM1 0x08000000 0x00020000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x08000000 0x00020000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)
   *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO)
  }
  RW_IRAM1 0x20000000 0x00008000  {  ; RW data
   .ANY (+RW +ZI)
  }
}

LR_ROM1 0xC0000000 0x00000100  {
  ER_ROM1 0x20008000 0x00000100  {  ; load address = execution address
    test.o (+RO)
   .ANY (+RO)
  }
}


然后编辑main.c
添加以下代码//由于代码存在外部的SPI FLASH，因此代码搬移工作必须手动完成，即加载域到执行域的拷贝工作必须自己完成
W25QXX_Read((uint8_t*)0x20008000,0x0, 100);//注释该语句将进入HardFault_Handler
led_test();

重新完全编译
然后烧录选项添加SPI FLASH的烧录算法，见之前的帖子
烧录后上电，点灯间隔1秒闪烁成功，大功告成！

eric2013

非常感谢楼主分享，置酷

zwmasdf

eric2013 发表于 2018-1-10 11:14
非常感谢楼主分享，置酷

这种方法还是具有实战意义的，可以把有些能证明正版的代码加密后放在外部Flash，这样，别人解密的成本就很高。
不过目前只能用MDK配合烧录算法下载
好像Jlink的JFlash目前还没找到如何加载外部FLASH的烧录算法，如果可以的话量产问题也解决了
此外还可以用JLINK做外部FLASH的编程器，完全可以取代V9的JFlashSPI直接用SPI连到FLASH上烧录的方式
希望后续有人能攻克

leiyitan

这个ST自己就有例程的，只是没有实际意义。

zwmasdf

leiyitan 发表于 2018-1-21 22:18
这个ST自己就有例程的，只是没有实际意义。

有意义啊，假如把STM32判断唯一ID的判断代码放到SPI FLASH中，并对代码进行加密，那就会增加破解者的难度

hqgboy

谢谢分享。，

yklstudent

楼主牛逼的不要不要的

caicaptain2

由于stm32系列的内部RAM都小于flash，感觉这种折腾意义不大啊。。。

ruboss

楼主，我测试的有点问题，数据在外部flash没问题，代码在外部flash单片机就无法启动，不只是不是启动文件中__main函数有对代码进行加载导致无法启动？

zwmasdf

ruboss 发表于 2018-4-9 00:30
楼主，我测试的有点问题，数据在外部flash没问题，代码在外部flash单片机就无法启动，不只是不是启动文件中 ...

你外部ram的代码有没有单独用一个c文件存放，必须隔离开来的

xy201207

弱弱的问下大多数MCU RAM本来就小，为什么还要把代码加载到RAM中运行？

596142041

准备尝试一下看看

csgtli

放在外部FLASH有什么好处

悠悠三千载

66666666666666

廷润

顶帖支持。

MaxChen

楼主方便交流下吗

ghslfgkkl88

为何回帖全是“仅作者可见”

diancity

厉害，这样就能弥补片内flash太小的缺点。把不同的函数写入spi flash，使用时加载不同的函数实现不同的功能，类似APP应用程序一样。如果把公共驱动写入片内，其他功能代码都放入spi flash。实现一个可以安装APP的功能就太强了。

h_007

假设IRAM为4K bytes，外部程序的大小如果大于4k bytes，就要设计载入算法（跟PC差不多了），太复杂了。
“操作系统教程”好像有个经典算法：如何设置只有2根铁轨让火车跑起来。大致的意思是，确保每根铁轨都比火车长，将后面的铁轨拆下来铺在火车的前面（非常快速），一直循环，火车就一直往前开。

lin814329685

为什么我按照你的方法在407单片机上试了下，数据我核对了是正确的，只能下载不能运行，一运行，执行完SystemInit函数就进硬件错误中断了

armUser112233

不错不错,我这个周末也在搞这个,现在遇到了一点问题,下载后无法调用在外部flash的函数,看到你的分享我又有点思路了.

嵌入式丨小白

楼主能发一下工程文件吗