ブートローダーらアプリへジャンプするプログラム

Question

RXマイコンを使ってプログラムを書いています。
ブートローダーのプログラムとアプリのプログラムの２つがあります。
ブートローダーのプログラムを起動して動かし、以下のapp_boot関数を動作させて
アプリケーションのプログラムにジャンプしたいのですが、上手くいかず、
ブートローダーのプログラムの中にいます。

アドレス空間↓
RAM
アドレス サイズ 機能
0x08000000 0x100000(1MB) ブートローダ ①
0x08100000 0x700000(7MB) アプリケーション ②

内蔵ROM(コードフラッシュメモリ)
アドレス サイズ 機能
0xFFC00000 0x200000（2MB） アプリケーション ③
0xFFF00000 0x100000（1MB） ブートローダ ④

動作詳細↓
④のアドレスでブートローダーを起動し、ブートローダーを①にコピーして
①にジャンプします。アプリケーションを③に書き込んで、app_boot関数を実行します。
②にジャンプするはずが、何故かできません。
以下でどこが悪いか教授いただけると助かります。

#define APP_VECTOR_START (0x08100000)

//--------------------------------------------------------------------------
// アプリへジャンプ
//--------------------------------------------------------------------------
void app_boot( int argc, char *argv[] )
{

void (*jmp_program)(void) = (void (*)(void))APP_VECTOR_START;

// アプリプログラムをRAMへコピー
memcpy((void *)0x08100000, (void *)0xFFC00000, 0x200000);	//0xFFC00000から2MB分　0x08100000にコピー

// 割込み禁止
vdis_psw();

/* Jump to the application */
jmp_program();

}

OS：NORTi
コンパイラ：CCRX
環境：e2studio

Comments

[tmp]

ジャンプができないと、どのように確認したのですか？
また、どのような状態になるのですか？

[Mr.kyousuke]

質問ありがとうございます。
e2studioのデバッカ機能で確認しています。
停止をすると、プログラムカウンタで0x08000000代の中を動いています。
0x08100000代のプログラム処理に移行しません。

[Mr.kyousuke]

下記にいろいろ書かれています。↓
https://community-ja.renesas.com/cafe_rene/forums-groups/mcu-mpu/rx/f/forum5/5560/c

(void *)(*(uintptr_t*)APP_VECTOR_START);
上記の意味がよくわかりませんが、変更後の方がいいのかな。。

変更前：　void (*jmp_program)(void) = (void (*)(void))APP_VECTOR_START;
↓
変更後：　void (*jmp_program)(void) = (void *)(*(uintptr_t*)APP_VECTOR_START);

[thkana]

app_boot()関数に到達しているのかとか、
APP_VECTOR_STARTの値は適切なのかとか、
RAM領域においてアプリケーションはちゃんと動くのかとか、
ジャンプする以前に確認すべき事柄は確認されているのですか?

[Mr.kyousuke]

app_boot()関数に到達してからターミナルに文字を表示し、
到達していることを確認しています。
割込み禁止にすると、割込みを使っているターミナルの文字表示がされません。

0x08100000から始まるアプリケーションのみのプログラムをデバッカで動作させたとき、動いています。これはスタートアップルーチン、CPUの初期化を含んでいます。

ブートプログラムとアプリケーションを両方動かすとき、
ブートプログラムで、固定ベクタ・テーブル（0xFFFFFF80〜0xFFFFFFFF番地）の定義、CPUの初期化をしています。クロック、RAM、端子などしてから動作させています。

固定ベクタ・テーブルはブートプログラムのものを使うので、アプリケーションプログラムでは、固定ベクタ・テーブルの定義、CPUの初期化はしていません。プログラム・ステータス・ワード、割り込み用スタックポインタ、ユーザースタックポインタを再度、設定して動作させています。

[thkana]

デバッガがあるのなら、app_boot()関数にブレークをかけて一行ずつ(できれば機械語1命令ずつ)追ってみたらなにかわかるのではないですか?

[tmp]

RXマイコンを使ったことはないですが、
APP_VECTOR_STARTという名称から、アプリケーション ②の先頭に、関数？のアドレステーブルがあるのではないですか？
void (*jmp_program)(void) = (void *)(*(uintptr_t*)APP_VECTOR_START);という変更で
テーブルの最初の１つを取り出して、jmp_programにセットしてうまく動きませんか？
前のままだと、コードではないところにジャンプしてしまっておかしくなっていたのではないですか？

0x08100000にコードではなく、アプリの開始のアドレスはっていませんか？

[Mr.kyousuke]

＞void (*jmp_program)(void) = (void *)(*(uintptr_t*)APP_VECTOR_START);という変更で
動いていません。

[tmp]

RXマイコンでは、しりませんが、他のルネサスのCPUでは
#pragma ext_func app_prg 0
などテーブルを作るのに指定するものもありました。
アプリケーション②でpragmaで指定する命令はありませんか？

[thkana]

そういえば大事なことを明確にしてなかったっけ。
APP_VECTOR_STARTのアドレスから格納されているはずのものはなんですか?
ジャンプ先が書かれたテーブル?
それともなにかの実行ルーチン?
(昔、ジャンプ命令の羅列、なんてのも見たこともあるけれど)

[tmp]

ジャンプ命令(相対ジャンプ）の羅列の方が配置移動させやすいですからね。確認したら、コンパイラが吐き出すのは相対ジャンプの羅列でした。(RXは、しらん）
テーブルからわざわざ読み出してるから、そういったものがあるのかと勘違いしました。

Answer 1

とりあえず、e2StudioのRXシミュレータで、リンカ設定とかするの面倒だったのでRAMはコンパイラおまかせで

char buf[1024];
volatile int sum=0;
volatile int s;
int ret(void){
	volatile int i;
	for( i=0; i<10; i++){
		sum+=i;
	}
	return sum;
}
//--------------------------------------------------------------------------
// アプリへジャンプ
//--------------------------------------------------------------------------
void app_boot( ){
	int x=10;
	int (*jmp_program)(void) = (int (*)(void))buf;
	memcpy(buf, ret, 1024); //ret関数のコードをbufの領域に転送
	/* Jump to the application */
	s=jmp_program(); // bufのアドレスで呼び出す
	s+=x;
}

としてみたら、コンパイルすると

26        int ret(void){
          ret:
fff80620:   sub     #4, r0
28        	for( i=0; i<10; i++){
fff80622:   mov.l   #0, [r0]
29        		sum+=i;
fff80625:   mov.l   #0xc0c, r14
28        	for( i=0; i<10; i++){
fff8062b:   mov.l   [r0], r1
fff8062d:   cmp     #9, r1
fff8062f:   bgt.b   0xfff80640 <ret+32>
29        		sum+=i;
fff80631:   mov.l   [r0], r1
fff80633:   add     [r14].l, r1
fff80636:   mov.l   r1, [r14]
fff80638:   mov.l   [r0], r1
fff8063a:   add     #1, r1
fff8063c:   mov.l   r1, [r0]
fff8063e:   bra.b   0xfff8062b <ret+11>
31        	return sum;
fff80640:   mov.l   [r14], r1
32        }
fff80642:   rtsd    #4
36        void app_boot( ){
          app_boot:
fff80644:   mov.l   #0x400, r3
39        	memcpy(buf, ret, 1024);
fff80648:   mov.l   #0xfff80620, r2
fff8064e:   mov.l   #0x404, r1
fff80654:   bsr.a   0xfff8066d <memcpy>
41        	s=jmp_program();
fff80658:   bsr.a   0x404 <buf>
fff8065c:   mov.l   #0xc04, r14
fff80662:   mov.l   r1, [r14]
42        	s+=x;
fff80664:   mov.l   [r14], r15
fff80666:   add     #10, r15
fff80668:   mov.l   r15, [r14]
fff8066a:   rts     

という機械語を吐いて、デバッガで追うとbufのアドレスに飛んで、sに55が入るなぁ、というところまでは見ました。

RAM領域にジャンプする仕組み自体は動いていそうで、そうだとするとそれ以外のナニカに間違いがあることを疑います。

Comments

[Mr.kyousuke]

解決はしてないのですが、一先ず他のところを探ってみます。

Answer 2

コピー先が0x08100000になってますよ

memcpy((void *)0x08100000, (void *)0xFFC00000, 0x200000);	//0xFFC00000から2MB分　0x08100000にコピー

追記
すみません。まちがってなかったです。
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