MCUXpresso IDE下高度灵活的FreeMarker链接文件模板机制

一、准备工作

　　首先需要准备好环境，包含必要的软件，痞子衡的环境如下：

• 集成开发环境： MCUXpresso IDE_11.6.0_8187，点此下载
• 软件开发包： SDK_2.12.1_EVK-MIMXRT1170（Toolchain需包含MCUXpresso IDE），点此下载

　　然后按照 《MCUXpresso IDE下将关键函数重定向到RAM中执行的几种方法》 文章 一、准备工作 小节里改造下 evkmimxrt1170_hello_world_demo_cm7 示例工程选项，并添加 critical_code.c 源文件。在这篇文章的 2.3 针对源文件中全部函数 小节里，痞子衡为了将 critical_code.c 里代码全部链接到 DTCM，使用了回退到 IAR/Keil 那种传统改写链接文件的方式。今天我们就尝试用 FreeMarker 链接文件模板机制这个特性来实现。

二、FreeMarker机制

　　FreeMarker 是一个模板引擎（更通俗的说法其实就是链接文本的生成器），它集成在 MCUXpresso IDE 内部，由 MCUXpresso IDE 自动调用。MCUXpresso IDE 下最终的链接文件其实是由这个 FreeMarker 处理生成的。在 MCUXpresso IDE 软件内部有一组默认的系统模板（也叫根模板），它还支持用户提供的模板（这些模板均是用一种专用的语法 FTL 来描述的），所有适用工程的模板最终统一经过 FreeMarker 来处理。

　　模板的设计是组件化的，这意味着用户不需要编写整个工程的模板，只需要加入指定的用户模板实现个性化链接需求即可，其它部分仍由 MCUXpresso IDE 图形配置界面完成。默认情况下，用户模板需要被放在指定的 user_project_root/linkscripts 目录下（这个路径不用额外添加进工程选项 C/C++ General \ Paths and Symbols \ Source Location 中）。

• Note：更多 FreeMarker 细节，可以参见 \MCUXpressoIDE_11.6.0_8187\MCUXpresso_IDE_User_Guide.pdf 文档里的 17.14 FreeMarker Linker Script Templates 小节。

三、新方法解决问题

　　现在我们尝试用 FreeMarker 特性来解决 critical_code.o 的链接需求。首先是在 \MCUXpressoIDE_11.6.0_81874\workspace\evkmimxrt1170_hello_world_demo_cm7 下创建一个名为 linkscripts 的文件夹（前面说了，这个新文件夹路径不需要在工程选项里登记），然后在 linkscripts 里面新建如下三个 .ldt 文件（固定文件名，由 FreeMarker 定死的）：

bss.ldt
data.ldt          -- 作用是将 critical_code.o 放到指定 RAMx 区域
                  -- 备注：如果 MCU 仅一块 RAM 空间，则此处应为 main_data.ldt
main_text.ldt     -- 作用是将 critical_code.o 从 .text 段（默认链接在 Flash 区域）移出来

　　main_text.ldt 内容比较简单，仅仅是用于告诉 FreeMarker 不要将 critical_code.o 里的 text 段放进主 .text 段里一起处理：

// 单目标文件写法
*(EXCLUDE_FILE(*critical_code.o) .text*)
 
// 如果是多目标文件，写法可以这样
*(EXCLUDE_FILE(*critical_code1.o *critical_code2.o) .text*)

　　data.ldt 中内容比较关键，用于重置 critical_code.o 里的 text 段。这里需要注意的是如果是将该 text 放置进主 RAM 区域（即工程选项 MCU settings 里 Alias 名为 RAM 的空间），其写法跟不放进主 RAM 不一样：

// 如果目标文件放进主 RAM        - 正确写法，等效于放进 memory.alias=="RAM" 或者 memory.name=="SRAM_DTC_cm7" 区域
*critical_code.o(.text*)
 
// 如果目标文件放进主 RAM        - 错误写法，实际不生效，等于没有重置，代码依旧放进 Flash 区域
<#if memory.alias=="RAM">
*critical_code.o(.text*)
</#if>
 
// 如果目标文件不是放进主 RAM    - 正确写法1
<#if memory.name=="SRAM_ITC_cm7">
*critical_code.o(.text*)
</#if>
 
// 如果目标文件不是放进主 RAM    - 正确写法2
<#if memory.alias=="RAM2">
*critical_code.o(.text*)
</#if>
 
// 如果是多目标文件，写法可以这样
<#if memory.name=="SRAM_ITC_cm7">
*critical_code1.o(.text*)
*critical_code2.o(.text*)
</#if>

　　现在编译工程查看映射文件，我们会发现 critical_code.c 里全部函数都已经链接在指定的 RAMx 区域了。如果你想更进一步，把 critical_code.c 里全部 RO data 段都放进指定 RAMx 区域，则需要再在 linkscripts 文件夹里增加一个名为 main_rodata.ldt 文件。其内容如下，这里是告诉 FreeMarker 不要将 critical_code.o 里的 RO data 段放进主 RO data 段里一起处理。

*(EXCLUDE_FILE(*critical_code.o) .rodata)
*(EXCLUDE_FILE(*critical_code.o) .rodata.*)
*(EXCLUDE_FILE(*critical_code.o) .constdata)
*(EXCLUDE_FILE(*critical_code.o) .constdata.*)
. = ALIGN(${text_align});

　　然后 data.ldt 里改成如下这样就可以了：

<#if memory.alias=="RAM2">
*critical_code.o(.text*)
*critical_code.o(.rodata .rodata.* .constdata .constdata.*)
</#if>

　　至此，MCUXpresso IDE下高度灵活的FreeMarker链接文件模板机制痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~