为什么要从RAM执行代码？

我刚刚遇到了一些宏，供我的微控制器编译器强制（或建议）从RAM执行函数。

https://siliconlabs.github.io/Gecko_SDK_Doc/efr32mg1/html/group__RAMFUNC.html#gac6abbc7f869eec9fb47e57427587c556

http://processors.wiki.ti.com/index.php/Placing_functions_in_RAM

https://www.iar.com/support/tech-notes/linker/controlling-placement-of-the-section-where-__ramfunc-functions-reside-ewarm-5.x--6.x/

https://community.nxp.com/thread/389099

在什么情况下有价值？如果好处只是提高速度，为什么我不总是从RAM中执行？这通常会导致更高的电流消耗吗？

除了其他人已经提到的速度和其他功能外，从RAM执行代码在需要重新编程Micro Flash的引导加载程序中很有用-您无法从正在擦除＆中间的Flash执行代码。重新编程。

我没看过那个微型的数据表。但是，在这种情况下，通常情况是，从RAM取数据要比从实现程序存储器的闪存取数据快。

闪光灯的优点是大量可以相对便宜。因此，微控制器制造商有时会在芯片上放置大量闪存，然后提供可以执行代码的更有限的RAM空间。这允许将对时间要求严格的例程复制到RAM中，然后从那里执行它们。

您引用的编译器开关可能与链接器配合使用，并标记将从复位开始运行的编译器运行时代码将该段闪存复制到RAM。不同的实现将在细节上有所不同。

当您想以更快的速度在RAM中执行时，通常是因为RAM是片上SRAM。这是一种稀缺资源，您可能会需要用于需要读/写访问权限的数据。

当您已经在ROM /闪存中拥有代码时，将其用于代码意味着您需要X数量的闪存和额外的X数量的RAM。

在启动时或您要运行它时，它也需要一个额外的复制阶段，尽管它几乎无关紧要。

传统上，这是通过指令缓存解决的，但在微控制器中，保持内部SRAM通用可能更有意义，因为您不使用微控制器，因为您想要最快的执行速度。

还有一个可靠性问题-在实际ROM中执行的代码很难被错误的代码修改。

除了所有好的答案：

如果好处只是提高速度，为什么我不总是从RAM中执行？

因为在嵌入式系统中，通常您没有所需的RAM数量。例如，具有32kB或RAM和512kB EEPROM的STM32。为了能够在RAM中执行整个程序，您将需要一个大于EEPROM的RAM。

其他答案似乎并没有过多讨论功耗，您曾特别询问过。

答案是，它在某种程度上取决于微控制器，但是通常从RAM执行可以减少功耗，因为从RAM读取指令所需的能量比从闪存读取能量要少。

一种典型的用法是从RAM中运行低功耗的“睡眠”功能，同时关闭闪存。不仅降低了功耗，而且如果微控制器需要快速唤醒（例如响应外部中断），则在再次打开闪存电源时没有延迟。

某些部件（例如Atmel SAM系列的某些部件）具有可用于此目的的特殊超低功耗RAM。这样可以将少量代码加载到特殊RAM中，同时关闭大量可用RAM和所有其他存储器的电源，并使微控制器进入深度睡眠模式。

除了其他人提到的潜在的速度优势外，RAM代码也是动态的，可以根据需要通过FLASH中的一些定制代码即时修改。

这可以像更改几个参数一样简单，也可以是整个处理程序例程远程上传。

从RAM执行代码比从闪存执行代码要快得多。大多数CPU经过严格优化，以实现最快的RAM访问，甚至最快的闪存也仅达到RAM速度的一小部分。

但是请记住，将代码从闪存移动到RAM也需要时间。如果代码仅执行一次，则只需读取一次，因此实际上会浪费时间来将其首先复制到RAM中，而不是直接执行。如果偶尔执行代码（因此将其复制到RAM会增加第二次调用的执行力），但是系统通常处于空闲状态，那么通过将其复制到RAM可以更快地执行该代码，但是没人管，因为系统有足够的时间来度过。

因此，只有在频繁执行代码并且将其视为系统的瓶颈时，这种优化才值得付出努力。

另一方面，RAM需要主动保存数据，而闪存则不需要，因此如果RAM需要保持活动状态，则总功耗会增加。但是，只有在根本不使用RAM的情况下，这才有意义，但是大多数现代系统将以一种或另一种方式使用可用的RAM，因此已经使其保持活动状态。

从RAM执行代码有两个很常见的原因：

1. 一些微处理器无法在闪存编程期间从闪存执行-尽管只要代码与要写入的闪存位于不同的块中，许多微处理器就可以执行该操作。Flash写入可能正在重新编程应用程序（引导加载程序情况），或者当Flash用于存储非易失性程序信息（配置，校准等）时

2. 在许多微处理器上，RAM比闪存快得多。对于这些设备，可以从RAM中执行对速度有严格要求的小型例程，尽管通常RAM的电源要比闪存短得多。

RAM的另一个用例是针对随机位翻转的执行安全性。我们在小型cubesat上使用此模型，因为主计算机板具有可承受辐射引起的位翻转的ECC内存。当启动时的虚拟磁盘在ECC环境中完全运行时，整个OS都加载到ram中。

闪存不受ECC保护（标准的现成Micro SD卡），但是我们还有其他方法来检查是否损坏（多个图像，校验和等）。