.data节之前的原因不明的空内存地址

Question

我目前正在STM32上编写一个程序，它使用一个简单的引导加载程序和两个子应用程序。子应用程序位于闪存中，引导加载程序将其中一个（代码和数据）加载到RAM内存中，然后开始执行它。简单地通过迭代闪存中的地址并将数据从这些地址复制到RAM来完成复制。

最近我遇到了一些奇怪的bug。我试图从全局定义的数组中读取一些数据。我得到了错误的价值，例如当我试图阅读array[0]时，我收回了array[1]的价值。

我做了一些.elf和.hex文件的调试和反汇编，我想我已经找到了这个bug的原因。原来，这个项目的.elf文件的.ARM部分之间有一个空白区域。 令人惊讶的是，.hex文件中没有这个空白区域（我用它来刷新STM32板）。 这就是我所说的：

• .elf文件：

2000ee70:   469e        mov lr, r3
2000ee72:   4770        bx  lr

Disassembly of section .ARM:

2000ee74 <__exidx_start>:
2000ee74:   7fff267c    svcvc   0x00ff267c
2000ee78:   00000001    andeq   r0, r0, r1

Disassembly of section .data:

2000ee80 <evnames.5255>:
2000ee80:   00000000    andeq   r0, r0, r0
2000ee84:   08030104    stmdaeq r3, {r2, r8}

• .hex文件：

 802de70:   4770469e    
 802de74:   7fff267c    svcvc   0x00ff267c
 802de78:   00000001    andeq   r0, r0, r1
 802de7c:   00000000    andeq   r0, r0, r0
 802de80:   08030104    stmdaeq r3, {r2, r8}

显然，地址是不同的，因为.elf文件中的地址是VMA，而.hex文件中的地址是LMA。 我在这里注意到的是，在.ARM部分之后，下一个内存地址应该是2000ee7C但是由于未知原因，.data部分开始于2000ee80。所以他们之间有一个无法解释的空话。但是.hex文件中不存在这个空字。 00000001紧随其后的是00000000。 所以基本上，我认为.hex文件的反汇编应该输出以下结果：

 802de70:   4770469e    
 802de74:   7fff267c    svcvc   0x00ff267c
 802de78:   00000001    andeq   r0, r0, r1
 802de7c:       <something here>
 802de80:   00000000    andeq   r0, r0, r0
 802de84:   08030104    stmdaeq r3, {r2, r8}

由于这个空的内存空间在.hex文件中消失，当我的引导加载程序将数据加载到RAM时，LMA为array[0]的2000eec8最终位于地址2000eec4。

这是我使用的链接器脚本的令人不安的片段：

  /* ARM specific sections, they also go to FLASH and are copied to RAM */
  .ARM.extab : { 
      *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*) 
  } > RAMAPP AT> FLASH_APP
  .ARM : {
      __exidx_start = .;
      *(.ARM.exidx*)
      __exidx_end = .;
  } > RAMAPP AT> FLASH_APP

  /* Initialized data sections - variables etc.  */
  .data :
  {
      . = ALIGN(4);
      *(.data)           /* .data sections */
      *(.data*)          /* .data* sections */
      . = ALIGN(4);    
  } >RAMAPP AT> FLASH_APP /* Data section is placed in FLASH_APP but its Virtual Memory Address is in RAM_APP */

我使用以下命令将.o文件链接到一个.elf文件中：

arm-none-eabi-gcc -Wl,--gc-sections -mthumb -mthumb-interwork -mcpu=cortex-m4 --specs=nosys.specs -L[path_to_library_files] -T[path_to_ld_file] [long_list_of_object_files] -o [output_elf_file]

我使用以下命令将.elf文件转换为.hex文件：

arm-none-eabi-objcopy -O ihex [elf_file] [output_hex_file]

我试图尝试我给arm-none-eabi-objcopy和arm-none-eabi-gcc的参数来摆脱这个填充，例如--file-alignment或--gap-fill但到目前为止没有成功。

有没有人知道这个空白空间来自何处以及如何摆脱它（或将其包含在.hex文件中）？

编辑：根据前两条评论的建议，我试过： *在我的工具链中使用最新版本的arm-none-eabi-gcc和arm-none-eabi-objcopy， * ALIGN(4)部分的.ARM， *不要将.ARM部分复制到RAM。 不幸的是，这些解决方案都没有解决这个问题

我最近注意到的是，有时数据在.elf文件中正确对齐（.data部分的第一个地址是紧跟在.ARM部分末尾的地址）。这取决于.ARM部分恰好结束的地址。我可以通过在代码中添加一些额外的函数调用来操纵它（导致更大的.text区域），例如：

2000ee84:   469e        mov lr, r3
2000ee86:   4770        bx  lr

Disassembly of section .ARM:

2000ee88 <__exidx_start>:
2000ee88:   7fff2668    svcvc   0x00ff2668
2000ee8c:   00000001    andeq   r0, r0, r1

Disassembly of section .data:

2000ee90 <evnames.5255>:
2000ee90:   00000000    andeq   r0, r0, r0
2000ee94:   2001111c    andcs   r1, r1, ip, lsl r1

这样，我已经确定了： *当.ARM部分在地址0x*******0结束时，.data部分错误地从0x*******8开始（应该是0x*******4） *当.ARM部分在地址0x*******8结束时，.data部分错误地从0x*******0开始（应该是0x*******C） *当.ARM部分在地址0x*******4结束时，.data部分正确地从0x*******8开始 *当.ARM部分在地址0x*******C结束时，.data部分正确地从0x*******0开始

Answer 1

好的，事实证明我必须将ALIGN_WITH_INPUT添加到链接描述文件中的.data部分。像这样：

  .data : ALIGN_WITH_INPUT
  {
    . = ALIGN(4);
    *(.data)           /* .data sections */
    *(.data*)          /* .data* sections */
    . = ALIGN(4);    

  } >RAMAPP AT> FLASH_APP

该参数使得截面的LMA以与VMA相同的方式对齐。现在.hex文件中的对齐方式与.elf文件中的对齐方式相同。 向reddit用户FreddieChopin大吼大叫，他帮助我解决了这个问题。