在嵌入式产品应用中，为了保证系统数据在存储或者传输过程中的完整性，固件映像中通常包含完整性检查（integrity checks），以检测映像是否损坏。例如，bootloader可以基于完整性检查验证一个更新的固件映像是否可信。或者固件基于完整性检查可以自我验证，检查Flash是否损坏。

SEGGER Embedded Studio从v5.10版本（Linker v3.00及以上版本）开始提供完整性检查功能，支持多种CRC和消息摘要算法(例如MD5和SHA)。

目前支持的算法：

1. 使用方法

使用Linker提供的完整性检查功能，首先需要将执行检查的区域定义为一个region，并为放置计算结果的区域定义一个region。

我们可以为整个Flash区域上创建一个CRC，并将结果放在Flash的末尾 。

此外，我们还可以定义计算CRC的区域的填充值。如：

define region FLASH       = [0x80000000 size 512k];

define region CRC         = [end(FLASH)-4, size 4];

define region APPLICATION = FLASH - CRC;

fill APPLICATION with 0xFF;

将应用段放到APPLICATION 域。

使用选择的算法如CRC-32计算CRC。

place in CRC {

integrity check of APPLICATION with algorithm="CRC-32" fill=0xFF

};

现在，APPLICATION域的CRC-32计算结果将保存在CRC域中。

2. 实现

我们使用ST STM32F4_Discovery开发板，基于SEGGER Embedded Studio V7.10 提供的package manager创建STM32F4示例工程。

关于SES的使用，可以参考https://mp.weixin.qq.com/s/yFgU7sVtIFvGMGt1Fo7bOg。

修改链接脚本

首先，我们需要在链接定位文件STM32F4xx_Flash_CCM.icf中定义应用程序和计算出的CRC值放置的区域:

define region CRC = [end(FLASH)-4 size 4];

define region APPLICATION = FLASH - CRC;

将应用段放置在APPLICATION区域之后，执行完整性检查，并将结果将被放置在CRC区域:

place in CRC {

integrity check of APPLICATION with algorithm="CRC-32/STM32" fill=0xFF

};

fill APPLICATION with 0xFF;

最后一行是可选的，确保Flash的所有空白区域使用相同值填充，用于计算CRC。

使用的算法是CRC-32/STM32，与目标处理器使用的算法相同。

3. 验证CRC结果

STM32系列内置了一个CRC-32硬件计算单元，为了验证生成的CRC，我们将计算结果与STM32 CRC外设的硬件实现进行比较。

在应用程序使用STM32 CRC外设计算应用程序区域上的CRC，然后将其与链接器计算的CRC进行比较。

首先使能CRC外设，基于ST CMSIS文件，操作如下：

RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_CRCEN;  // Enable CRC clock

CRC->CR |= CRC_CR_RESET;            // Reset peripheral

为了计算CRC，数据被逐字写入CRC数据寄存器：

do {

CRC->DR = __REV(*pData);  // Calculate CRC

pData++;

} while (NumItems--);

CRCResultHW = CRC->DR;      // Save CRC result

注意，STM32 CRC外设需要反转一个字中各个字节的顺序。为此，我们只需使用Embedded Studio的内部函数__REV()。

运行该应用程序，在Debug Terminal窗口可以看到SEGGER linker CRC和STM32 CRC是匹配的。

通过SEGGER linker支持固件(firmware)完整性检查，无需外部工具，所有工作都可以在Embedded Studio工具链中本地完成，大大简化了需要完整性检查的设置。

附

File    : main.c

Purpose : Example application doing a CRC check using the STM32 CRC peripheral

#include

#include

#include "stm32f4xx.h"

#define FLASH_IMAGE_START 0x08000000

#define FLASH_IMAGE_END   0x080FFFFC

#define FLASH_APPLICATION_END (FLASH_IMAGE_END - 0x4)

/*********************************************************************

*

*       main()

*

*  Function description

*   Application entry point.

*/

int main(void) {

int i;

unsigned int NumItems;

unsigned int* pData;

unsigned int CRCResultHW;

unsigned int CRCResult;

unsigned int OldValue;

i = 0;

NumItems = (FLASH_APPLICATION_END - FLASH_IMAGE_START) / 4;

pData = (unsigned int*)FLASH_IMAGE_START;    // points to start of Flash

CRCResult = *(unsigned int*)FLASH_IMAGE_END; // Saves CRC value calculated by SEGGER Linker

//

// Config CRC Module

//

RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_CRCEN;

CRC->CR |= CRC_CR_RESET;

//

// Calculate CRC with ST CRC unit over complete Flash area

//

do {

CRC->DR = __REV(*pData);  // ST algorithm expects words in reversed order

pData++;

} while (NumItems--);

CRCResultHW = CRC->DR;

printf("Hardware calculated CRC over Flash is: 0x%X \n", CRCResultHW);

printf("SEGGER Linker calculated CRC over Flash is: 0x%X\n", CRCResult);

//

// Compare with Linker result

//

if (CRCResult == CRCResultHW) {

printf("Both CRC check sums are matching!\n");

} else {

printf("CRC check sums are not matching. Check parameters.\n");

}

do {

i++;

} while (1);

}