RP2040在Zephyr+MCUboot下SRAM执行代码触发Hard Fault，如何配置MPU？

AI 小北

2026-8-13

RP2040 + Zephyr + MCUboot SRAM执行代码触发Hard Fault问题

背景

我在Zephyr和MCUboot环境下使用RP2040，最终目标是通过UART总线借助MCUMGR实现固件升级。MCUboot采用A/B双槽无缝升级机制：设备重启时，MCUboot会检查是否有新固件，若有则启动新固件；升级过程中，交换算法会将目标固件写入槽0。由于操作Flash的函数不能在Flash中执行（避免擦除自身代码），这类函数必须映射到SRAM中执行，但RP2040默认通过Direct-XIP直接从Flash执行代码。

故障现象

SRAM中的代码无法正常执行：当程序进入位于SRAM的函数（如flash_range_erase）并执行第一条指令时，立即触发Hard Fault。

触发故障的指令：

0x2000c144 <flash_range_erase>: push {r4, r5, r6, r7, lr}

Zephyr崩溃日志：

E: ***** HARD FAULT *****
E: r0/a1:  0x0003d000  r1/a2:  0x00002000  r2/a3:  0x00002000
E: r3/a4:  0x00000000 r12/ip:  0x2000c145 r14/lr:  0x100022e5
E:  xpsr:  0x21000000
E: Faulting instruction address (r15/pc): 0x2000c144
E: >>> ZEPHYR FATAL ERROR 0: CPU exception on CPU 0
E: Current thread: 0x2000c3d0 (unknown)
E: Halting system

验证测试

将flash_range_erase函数从SRAM移回Flash执行（移除指定函数存放位置的宏），函数可正常运行，确定是MPU不允许SRAM执行代码导致的故障。

修改前代码（放在SRAM）：

void __no_inline_not_in_flash_func(flash_range_erase)(uint32_t flash_offs, size_t count) {
...
}

修改后代码（放在Flash）：

void flash_range_erase(uint32_t flash_offs, size_t count) {
...
}

尝试的解决方法

尝试通过设备树overlay配置SRAM的MPU属性，添加以下配置后问题未解决：

&sram0 {
    /delete-property/ compatible ;
    /delete-property/ reg ;
    compatible = "zephyr,memory-region", "mmio-sram";
    zephyr,memory-region = "RAM_EXECUTABLE";
    zephyr,memory-region-mpu = "RAM";
    reg = < 0x20000000 0x10000 >; //Configure SRAM for MCUboot fixed for MPU
    // RAM size has to match with BOOTLOADER_SRAM_SIZE (see menuconfig)
};