gcc - 我怎么知道 .data 部分需要从哪里获取 init 数据？ (gcc 链接器)

Question

在构建基于 gcc 的裸机 mcu 项目时，您需要在启动期间处理 .data 和 .bss 部分的初始化。

.bss 部分非常简单，因为我只是将整个部分填充为 0。
但是 .data 部分中的变量需要在 rom/flash 中有它们的初始化数据并在启动时复制。

我怎么知道在哪里可以找到带有初始化值的数据？

让我们举个例子。

假设我在 main.c 中创建了两个全局变量

unsigned int my_global_variable_one  = 1;
unsigned int my_global_variable_two  = 2;

然后我可以在目标文件上使用 objdump 来查看它们将位于哪个部分，
但是我在 objdump 输出中找不到任何应该放置 init 数据的地方。

$ arm-none-eabi-objdump --syms main.o | grep my_global_variable
00000000 g     O .data  00000004 my_global_variable_one
00000004 g     O .data  00000004 my_global_variable_two

然后我可以查看整个系统的结果 Sprite ，在本例中为 main.elf。

$ arm-none-eabi-nm -n main.elf | grep my_global_variable
20000000 D my_global_variable_one
20000004 D my_global_variable_two

我在哪里可以找到它们的位置以便我可以复制数据？
我需要在我的链接器脚本中加入什么？

它应该是 .text 或 .rodata 之类的，但我怎么知道？

如何检查 my_global_variable_one 的初始化数据在哪里？

我可以使用任何 binutils 命令(如 readelf 或 objdump)找到这些数据的位置吗？

/谢谢

这是在 stm32 (Cortex M3) mcu 上，并且使用了 gcc 的 CodeBench 版本。

Answer 1

编译器将所有代码和一些只读数据放在 .text 中。部分。可能还有.rodata部分。你可以让你的链接器脚本把它放在一个像这样的 ROM 地址中:

. = <rom-base-address>;
.rodata : { *(.rodata) }
<other read-only sections go here>
.text   : { *(.text) }

编译器将所有可写数据的初始值放入.data部分，以及所有在 .bss 中没有初始值的符号. .bss很简单，您只需将其放在 RAM 中即可。 .data想在运行时在 RAM 中，但在加载时在 ROM 中，链接描述文件允许您使用 AT 来做到这一点。关键词:

. = <ram-base-address>;
.bss  : { *(.bss) }
.data : AT ( ADDR (.text) + SIZEOF (.text) )
        { *(.data) }

这意味着数据部分现在具有不同的 LMA 和 VMA(加载内存地址/虚拟内存地址)。您的程序将期望在 VMA(运行时地址)找到数据，但数据实际上存在于 LMA(您可能必须教您的 flasher 这样做)，它就在 .text 之后。部分。

如果您需要弄清楚复制到哪里和从哪里复制，那么您可以在链接描述文件中创建指针。因此，像这样修改上面的例子:

.data : AT ( ADDR (.text) + SIZEOF (.text) )
        { _data_lma = LOADADDR(.data); _data_vma = .;
          *(.data);
          _data_size = SIZEOF (.data);}

然后你可以做 memcpy (_data_vma, _data_lma, _data_size)在您的启动代码中(尽管您可能需要在汇编程序中手动编写代码？)这些符号将作为在链接时解析的常量全局变量出现在您的程序中。因此，在您的汇编代码中，您可能有以下内容:

_data_lma_k:
   .long _data_lma

然后数字将被硬编码到 .text部分。当然，汇编器语法在您的平台上可能会有所不同。

有关更多信息，请参阅链接器手册 here