完備性保證-IAR在程序鏡像中嵌入校驗(yàn)碼，本文是我在公司內(nèi)部寫的培訓(xùn)文檔，
講解如何在IAR編譯器環(huán)境下自動(dòng)插入校驗(yàn)碼，用于程序鏡像的升級校驗(yàn)。 --2017-11-09 22:50:04
前言目前我們的程序升級等存在無完備性保證的問題,代碼升級過程沒有可靠性保證。 也就是升級完后沒辦法確認(rèn)升級完后程序是不是完全正確的寫入了芯片的FLASH,如果存在某些原因?qū)е碌淖止?jié)錯(cuò)誤則可能無法發(fā)現(xiàn)很可能存在隱患。 目前我們的平臺(tái)確認(rèn)應(yīng)用是否存在也就是簡單的檢查某地固定地址的魔術(shù)字是否存在,對代碼升級的過程沒有回讀校驗(yàn)沒辦法確認(rèn)是否升級成功。
本文檔就是介紹在代碼中自動(dòng)嵌入程序校驗(yàn)碼，在升級和運(yùn)行過程中通過校驗(yàn)該校驗(yàn)碼來保證可靠性。
本本只講述如何在鏡像中自動(dòng)生成校驗(yàn)碼和如何使用代碼去校驗(yàn)。詳細(xì)的應(yīng)用邏輯參考bootloader詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔。 一.原理概述
開發(fā)工具IAR可以自動(dòng)按要求在生成的鏡像中添加校驗(yàn)信息。校驗(yàn)信息一般放在鏡像區(qū)域的開頭或者結(jié)束位置,一般中斷向量表在鏡像開頭位置的校驗(yàn)信息就放在鏡像結(jié)束位置。 應(yīng)用邏輯中就可以根據(jù)這個(gè)檢驗(yàn)信息對整個(gè)鏡像區(qū)域(不包括校驗(yàn)檢驗(yàn)信息)進(jìn)行校驗(yàn)用于驗(yàn)證: - 確認(rèn)應(yīng)用或者bootloader代碼升級是否確定成功
- 是否存在有效的應(yīng)用代碼或者bootloader代碼。
二.方法詳述2.1 使用編譯器預(yù)留符號右鍵資源管理器的工程名->【Options…】->【Linker】->【Extra Optinos】 添加 --keep __checksum 該語句的意思是不管你程序中有沒有使用__checksum都會(huì)鏈接__checksum到鏡像中。 設(shè)置如下:
2.2 設(shè)置校驗(yàn)碼的存放位置打開工程的icf文件,添加語句 place at address mem:0xFFFC0000 { ro section .checksum }; 該語句的意思是將checksum段鏈接到地址0xFFFC0000處,由于__checksum是放置在段checksum中的,也就是說__checksum放在了地址0xFFFC0000的地方。 0xFFFC0000是應(yīng)用區(qū)域的首地址(因?yàn)槲覀兊男酒袛嘞蛄吭诟叩刂?xFFFFFFFF所以校驗(yàn)碼就放在低地址)。實(shí)際需要根據(jù)芯片存儲(chǔ)的分配設(shè)置。
設(shè)置如下 2.3 設(shè)置校驗(yàn)碼產(chǎn)生方式右鍵資源管理器的工程名->【Options…】->【Linker】->【Checksum】 其中1區(qū)域設(shè)置的是如何填充未使用區(qū)域,圖中表示從0xFFFF8004到0xFFFFFFFF區(qū)域沒有使用區(qū)域填充0xFF。因?yàn)?xFFFF8000預(yù)留4個(gè)字節(jié)放置checksum所以這里是0xFFFF8004. 我們的boot的范圍是0xFFFF8004-0xFFFFFFFF。 其中2區(qū)域設(shè)置的是校驗(yàn)方式,我們一般使用crc16的校驗(yàn)方式。 注意一下設(shè)置要與代碼中使用的校驗(yàn)算法一致，我們使用的是CCITT算法,初始值為0. 設(shè)置如下圖。
編譯代碼進(jìn)入仿真模式,我們發(fā)現(xiàn)鏡像中已經(jīng)增加了checksum的值 __checksum表示放置checksum的地址正是我們設(shè)置的地址0xFFFF8000 __checksum_begin表示需要計(jì)算校驗(yàn)值區(qū)域的開始地址正是我們設(shè)置的0xFFFF8004 __checksum_end表示需要計(jì)算校驗(yàn)值區(qū)域的結(jié)束地址正是我們設(shè)置的0xFFFFFFFF 這三個(gè)符號是編譯器變量,我們在代碼中可以直接使用 但是要用extern先申明。
如下圖 2.4 校驗(yàn)代碼按2.3設(shè)置好參數(shù)后,我們要有代碼能去計(jì)算鏡像的校驗(yàn)值,用來跟編譯器產(chǎn)生的校驗(yàn)值去比較。 crc16.c
- #include "crc16.h"
-
- /* CRC16 implementation acording to CCITT standards */
-
- static const unsigned short crc16tab[256]= {
- 0x0000,0x1021,0x2042,0x3063,0x4084,0x50a5,0x60c6,0x70e7,
- 0x8108,0x9129,0xa14a,0xb16b,0xc18c,0xd1ad,0xe1ce,0xf1ef,
- 0x1231,0x0210,0x3273,0x2252,0x52b5,0x4294,0x72f7,0x62d6,
- 0x9339,0x8318,0xb37b,0xa35a,0xd3bd,0xc39c,0xf3ff,0xe3de,
- 0x2462,0x3443,0x0420,0x1401,0x64e6,0x74c7,0x44a4,0x5485,
- 0xa56a,0xb54b,0x8528,0x9509,0xe5ee,0xf5cf,0xc5ac,0xd58d,
- 0x3653,0x2672,0x1611,0x0630,0x76d7,0x66f6,0x5695,0x46b4,
- 0xb75b,0xa77a,0x9719,0x8738,0xf7df,0xe7fe,0xd79d,0xc7bc,
- 0x48c4,0x58e5,0x6886,0x78a7,0x0840,0x1861,0x2802,0x3823,
- 0xc9cc,0xd9ed,0xe98e,0xf9af,0x8948,0x9969,0xa90a,0xb92b,
- 0x5af5,0x4ad4,0x7ab7,0x6a96,0x1a71,0x0a50,0x3a33,0x2a12,
- 0xdbfd,0xcbdc,0xfbbf,0xeb9e,0x9b79,0x8b58,0xbb3b,0xab1a,
- 0x6ca6,0x7c87,0x4ce4,0x5cc5,0x2c22,0x3c03,0x0c60,0x1c41,
- 0xedae,0xfd8f,0xcdec,0xddcd,0xad2a,0xbd0b,0x8d68,0x9d49,
- 0x7e97,0x6eb6,0x5ed5,0x4ef4,0x3e13,0x2e32,0x1e51,0x0e70,
- 0xff9f,0xefbe,0xdfdd,0xcffc,0xbf1b,0xaf3a,0x9f59,0x8f78,
- 0x9188,0x81a9,0xb1ca,0xa1eb,0xd10c,0xc12d,0xf14e,0xe16f,
- 0x1080,0x00a1,0x30c2,0x20e3,0x5004,0x4025,0x7046,0x6067,
- 0x83b9,0x9398,0xa3fb,0xb3da,0xc33d,0xd31c,0xe37f,0xf35e,
- 0x02b1,0x1290,0x22f3,0x32d2,0x4235,0x5214,0x6277,0x7256,
- 0xb5ea,0xa5cb,0x95a8,0x8589,0xf56e,0xe54f,0xd52c,0xc50d,
- 0x34e2,0x24c3,0x14a0,0x0481,0x7466,0x6447,0x5424,0x4405,
- 0xa7db,0xb7fa,0x8799,0x97b8,0xe75f,0xf77e,0xc71d,0xd73c,
- 0x26d3,0x36f2,0x0691,0x16b0,0x6657,0x7676,0x4615,0x5634,
- 0xd94c,0xc96d,0xf90e,0xe92f,0x99c8,0x89e9,0xb98a,0xa9ab,
- 0x5844,0x4865,0x7806,0x6827,0x18c0,0x08e1,0x3882,0x28a3,
- 0xcb7d,0xdb5c,0xeb3f,0xfb1e,0x8bf9,0x9bd8,0xabbb,0xbb9a,
- 0x4a75,0x5a54,0x6a37,0x7a16,0x0af1,0x1ad0,0x2ab3,0x3a92,
- 0xfd2e,0xed0f,0xdd6c,0xcd4d,0xbdaa,0xad8b,0x9de8,0x8dc9,
- 0x7c26,0x6c07,0x5c64,0x4c45,0x3ca2,0x2c83,0x1ce0,0x0cc1,
- 0xef1f,0xff3e,0xcf5d,0xdf7c,0xaf9b,0xbfba,0x8fd9,0x9ff8,
- 0x6e17,0x7e36,0x4e55,0x5e74,0x2e93,0x3eb2,0x0ed1,0x1ef0
- };
-
- unsigned short crc16_ccitt(const void *buf, int len)
- {
- register int counter;
- register unsigned short crc = 0;
- for( counter = 0; counter < len; counter++)
- crc = (crc<<8) ^ crc16tab[((crc>>8) ^ ((char *)buf)[counter])&0x00FF];
- return crc;
- }
codecheck.c
- #include "crc16.h"
- #include "wsprintf.h"
-
- #define APP_CHECKSUM_ADD 0xFFFC0000
- #define APP_CHECKSUM_BEGIN_ADD 0xFFFC0004
- #define APP_CHECKSUM_END_ADD 0xFFFF7FFF
- #define APP_CHECKSUM_VAL (*(unsigned short*)0xFFFC0000)
-
- #define BOOT_CHECKSUM_ADD 0xFFFF8000
- #define BOOT_CHECKSUM_BEGIN_ADD 0xFFFF8004
- #define BOOT_CHECKSUM_END_ADD 0xFFFFFFFF
- #define BOOT_CHECKSUM_VAL (*(unsigned short*)0xFFFF8000)
-
- int checkapp(void)
- {
- // 校驗(yàn)值地址
- unsigned char* p1 = (unsigned char*)APP_CHECKSUM_BEGIN_ADD;
-
- // 校驗(yàn)區(qū)域長度
- unsigned int len2 = ((unsigned char*)APP_CHECKSUM_END_ADD-p1)+1;
-
- // 校驗(yàn)初始值
- unsigned short sum = 0;
- if (len2)
- {
- sum = crc16_ccitt(p1, len2);
- }
- //比較值
- if (sum == APP_CHECKSUM_VAL)
- {
- return 1;
- }
- wsprintf("boot checksum:%x\r\n",BOOT_CHECKSUM_VAL);
- wsprintf("boot calsum:%x\r\n",sum);
- return 0;
- }
-
- int checkboot(void)
- {
- // 校驗(yàn)值地址
- unsigned char* p1 = (unsigned char*)BOOT_CHECKSUM_BEGIN_ADD;
-
- // 校驗(yàn)區(qū)域長度
- unsigned int len2 = ((unsigned char*)BOOT_CHECKSUM_END_ADD-p1)+1;
-
- // 校驗(yàn)初始值
- unsigned short sum = 0;
- if (len2)
- {
- sum = crc16_ccitt(p1, len2);
- }
- //比較值
- if (sum == BOOT_CHECKSUM_VAL)
- {
- return 1;
- }
- wsprintf("boot checksum:%x\r\n",BOOT_CHECKSUM_VAL);
- wsprintf("boot calsum:%x\r\n",sum);
- return 0;
- }
三．測試測試代碼如下 if(checkboot()) { wsprintf("boot校驗(yàn)OK\r\n"); } else { wsprintf("boot校驗(yàn)失敗\r\n"); } if(checkapp()) { wsprintf("應(yīng)用校驗(yàn)OK\r\n"); return 1; } else { wsprintf("應(yīng)用校驗(yàn)失敗\r\n"); return 0; }
輸出結(jié)果如下 四.注意調(diào)試過程中如果插入bkp斷點(diǎn),會(huì)改寫鏡像內(nèi)容,可能會(huì)導(dǎo)致checksum不對。 相應(yīng)的是能的goto main 使能了堆棧監(jiān)控等功能時(shí)都會(huì)插入斷點(diǎn)導(dǎo)致校驗(yàn)不對。
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IAR插入校驗(yàn)碼
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