链接描述文件中自定义 .rawdata 部分的数据完整性问题

Question

我正在使用 ARM Cortex-M4 处理器（特别是

STM32F4

微控制器）开发一个嵌入式项目，并且遇到了与链接器脚本中定义的内存部分相关的特殊问题。我正在使用

arm-none-eabi-gcc

工具链进行编译。

我有一个二进制文件，我想将其包含在我的固件中。我在汇编文件中创建了一个自定义部分 (

.rawdata

) 以包含此二进制文件，并且我修改了

linker script

以将此部分放入

Flash

内存中。但是，我在运行时面临 .rawdata 部分中数据完整性的问题。

当我将

.rawdata

部分放置在

.data

部分或我的

.text

中的

linker script

部分时，一切都会按预期工作：数据在内存中正确分配，并且实际数据正确存储。我可以在运行时访问和打印数据，没有任何问题。

但是，当我尝试创建一个独立的

.rawdata

部分（在

.data

之外）或将其放置在

.text

部分内时，数据似乎已分配，但内容不是我所期望的。在运行时，当我打印

.rawdata

部分的内容时，我得到不正确的值（与原始

.bin

内容不匹配）。 有趣的是，当我使用

.elf

检查

arm-none-eabi-objdump

文件时，

.rawdata

部分似乎包含正确的数据。这种差异仅在运行时发生。

链接器脚本片段：

ld
.rawdata :
{
  . = ALIGN(4);
  _mstart = .;
  KEEP(*(.rawdata))
  . = ALIGN(4);
  _mend = .;
} >FLASH

为什么将

.rawdata

部分放置在

.data

部分内可以正常工作，但将其创建为独立部分会导致运行时数据不正确？ 对于 ARM Cortex-M4 处理器的链接器脚本中的自定义部分，是否缺少特定的注意事项或配置？

当

.rawdata

部分的数据在 .data 部分之外定义时，如何确保其数据在运行时保持完整？

任何有关如何解决此问题的见解或建议将不胜感激。预先感谢您的帮助！

如果我检查使用

arm-none-eabi-objdump -h -j .rawdata blink.elf
arm-none-eabi-objdump -s -j .rawdata blink.elf


blink.elf:     file format elf32-littlearm

Sections:
Idx Name          Size      VMA       LMA       File off  Algn
  1 .rawdata      0000003c  080001c8  080001c8  000071dc  2**0
                  CONTENTS, READONLY

blink.elf:     file format elf32-littlearm

Contents of section .rawdata:
 80001c8 cdcccc3d cdcc4c3e 9a99993e cdcccc3e  ...=..L>...>...>
 80001d8 0000003f 9a99193f 3333333f cdcc4c3f  ...?...?333?..L?
 80001e8 6666663f 0000803f cdcc8c3f 9a99993f  fff?...?...?...?
 80001f8 6666a63f 3333b33f 0000c03f           ff.?33.?...?    

这是应该加载的正确数据。

但是，如果在运行时我检查使用 USART 打印该内存区域内的内容，我会得到：

data size: 60 bytes
Start address: 0x80001c8
End address: 0x8000204
00000000
00000000
3f501eb4
bfe008ee
3d600962
416277e1
c6ffe8d3
3c201ffe
40c1e8d1
41428902
c6004342
4161df76
c2000560
4161a8f3
c2000560

其中地址与上面相同，但内存中的内容不同。

相反， 如果我将

.rawdata

放在

.text

或

.data

部分内，我会得到与应有的相同的内存内容。

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---

现在补充一下，我发现使用：

arm-none-eabi-objcopy -O binary blink.elf so.bin

.rawdata

数据消失了，我已经使用

hexdump

进行了检查，实际数据仅在.elf文件中，但不在生成的.bin中。

另外，我注意到

.hex

文件的偏移量存在一些冲突：

  [Nr] Name              Type            Addr     Off    Size   ES Flg Lk Inf Al
  [ 0]                   NULL            00000000 000000 000000 00      0   0  0
  [ 1] .isr_vector       PROGBITS        08000000 001000 0001c8 00  WA  0   0  4
  [ 2] .rawdata          PROGBITS        080001c8 0071dc 00003c 00      0   0  1
  [ 3] .text             PROGBITS        080001d0 0011d0 0053cc 00  AX  0   0 16
  [ 4] .data             PROGBITS        20000000 007000 0001dc 00  WA  0   0  4
  [ 5] .bss              NOBITS          200001dc 0071dc 00017c 00  WA  0   0  4

您可以看到

.rawdata

和

.bss

在十六进制文件中的偏移量相同，但是 .bss 被标记为 TYPE NOBITS，因此它不应该占用 .hex 文件中数据的任何空间，我不这样做不知道这是否也会导致问题

Answer 1

要解决此问题并创建自定义部分，请在程序集文件中将“aw”标志添加到

.rawdata

部分：

.section .rawdata,"aw"
.incbin "my.bin"

来自 binutils 文档：

“aw”标志指定应分配该节 (a) 和 可写（w）。

这确保了该部分在内存中正确分配，并且可以在运行时访问和修改。

如果未指定标志，则默认标志取决于该部分 姓名。如果部分名称无法识别，则默认为 没有上述标志的部分：不会分配它 在内存中，不可写，也不可执行。该部分将包含 数据。

因此，根据文档，该部分不会从

.elf

复制到

.bin

using arm-none-eabi-objcopy -O binary blink.elf so.bin

，也不会

flashed

复制到 MCU 使用的工具，如

openocd

最后，

.rawdata

部分将如下所示，并将在MCU中正确加载数据：

_mstart

：

 .rawdata : ALIGN(4)
  {
    
    _mstart = .;
        
    KEEP(*(.rawdata))
        
    . = ALIGN(4);
    _mend = .;

  } >FLASH