正点原子内存管理实验室，keil mdk 和stm32cubeide gcc的函数替换
https://www.cnblogs.com/RegressionWorldLine/p/11968467.html转载记录下
STM32 .ld链接文件分析及一次bug解决过程
问题描述
原子板的代码中含有一个关于使用外部SRAM的功能，由于本人的开发板的SRAM只有512K，因此稍微修改了一下代码，同时使用GCC进行编译，但是这里却报错了，源码如下：
//内存池(4字节对齐)
__align(4) u8 mem1base[MEM1_MAX_SIZE];
__align(4) u8 mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0x68000000))); //外部SRAM内存池
__align(4) u8 mem3base[MEM3_MAX_SIZE] __attribute__((at(0x10000000))); //内部CMM内存池
这里的__align(4)指的是4字节对齐，这是个MDK的用法，换到GCC只能使用#pragma *pack*(4)，这里还是个小问题，改后的代码如下：
#pragma pack(4)
u8 mem1base[MEM1_MAX_SIZE];
u8 mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0x68000000))); //外部SRAM内存池
u8 mem3base[MEM3_MAX_SIZE] __attribute__((at(0x10000000))); //内部CMM内存池
麻烦的地方来了，gcc中不支持at直接指定变量位置的写法，因此报错如下：
$ make
./Src/MALLOC/malloc.c:12:1: warning: 'at' attribute directive ignored [-Wattributes]
u8 mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0x68000000))); //外部SRAM内存池
^
./Src/MALLOC/malloc.c:13:1: warning: 'at' attribute directive ignored [-Wattributes]
u8 mem3base[MEM3_MAX_SIZE] __attribute__((at(0x10000000))); //内部CMM内存池
这里的意思是at后面的指定地址方式不支持，因此忽略掉了。这个忽略就有大问题了，上面的mem2base和mem3base是分别要放在外部SRAM和内部CMM中的，这一忽略全部放到内部RAM上，空间就不够了：
Output/obj/out.elf section `.bss' will not fit in region `RAM'
region `RAM' overflowed by 420320 bytes
解决办法
arm-gcc同样支持指定变量地址，只不过语法是下面这样的：
__attribute__ ((section ("SECTIONNAME")))
换句话说，在link文件中划分一个新的段，将这个变量放到这个段内就可以解决了。与scatter文件不同，由cubemx生成的Makefile工程使用的是ld文件，下面看一下这个ld文件是什么样子的：
ld文件解析
先贴上部分文件内容，之后再说明
/* Entry Point */
ENTRY(Reset_Handler)
/* Highest address of the user mode stack */
_estack = 0x20020000; /* end of RAM */
/* Generate a link error if heap and stack don't fit into RAM */
_Min_Heap_Size = 0x200; /* required amount of heap */
_Min_Stack_Size = 0x400; /* required amount of stack */
/* Specify the memory areas */
MEMORY
{
RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
CCMRAM (rw) : ORIGIN = 0x10000000, LENGTH = 64K
FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 1024K
MALLOC(rw) : ORIGIN = 0x68000000, LENGTH = 512K
}
/* Define output sections */
SECTIONS
{
/* The startup code goes first into FLASH */
.isr_vector :
{
. = ALIGN(4);
KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */
. = ALIGN(4);
} >FLASH
/* The program code and other data goes into FLASH */
.text :
{
. = ALIGN(4);
*(.text) /* .text sections (code) */
*(.text*) /* .text* sections (code) */
*(.glue_7) /* glue arm to thumb code */
*(.glue_7t) /* glue thumb to arm code */
*(.eh_frame)
KEEP (*(.init))
KEEP (*(.fini))
. = ALIGN(4);
_etext = .; /* define a global symbols at end of code */
} >FLASH
/* Constant data goes into FLASH */
.rodata :
{
. = ALIGN(4);
*(.rodata) /* .rodata sections (constants, strings, etc.) */
*(.rodata*) /* .rodata* sections (constants, strings, etc.) */
. = ALIGN(4);
} >FLASH
.ARM.extab : { *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*) } >FLASH
.ARM : {
__exidx_start = .;
*(.ARM.exidx*)
__exidx_end = .;
} >FLASH
.preinit_array :
{
PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_start = .);
KEEP (*(.preinit_array*))
PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_end = .);
} >FLASH
.init_array :
{
PROVIDE_HIDDEN (__init_array_start = .);
KEEP (*(SORT(.init_array.*)))
KEEP (*(.init_array*))
PROVIDE_HIDDEN (__init_array_end = .);
} >FLASH
.fini_array :
{
PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_start = .);
KEEP (*(SORT(.fini_array.*)))
KEEP (*(.fini_array*))
PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_end = .);
} >FLASH
/* used by the startup to initialize data */
_sidata = LOADADDR(.data);
/* Initialized data sections goes into RAM, load LMA copy after code */
.data :
{
. = ALIGN(4);
_sdata = .; /* create a global symbol at data start */
*(.data) /* .data sections */
*(.data*) /* .data* sections */
. = ALIGN(4);
_edata = .; /* define a global symbol at data end */
} >RAM AT> FLASH
_siccmram = LOADADDR(.ccmram);
/* CCM-RAM section
*
* IMPORTANT NOTE!
* If initialized variables will be placed in this section,
* the startup code needs to be modified to copy the init-values.
*/
.ccmram :
{
. = ALIGN(4);
_sccmram = .; /* create a global symbol at ccmram start */
*(.ccmram)
*(.ccmram*)
. = ALIGN(4);
_eccmram = .; /* create a global symbol at ccmram end */
} >CCMRAM AT> FLASH
/* Uninitialized data section */
. = ALIGN(4);
.bss :
{
/* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */
_sbss = .; /* define a global symbol at bss start */
__bss_start__ = _sbss;
*(.bss)
*(.bss*)
*(COMMON)
. = ALIGN(4);
_ebss = .; /* define a global symbol at bss end */
__bss_end__ = _ebss;
} >RAM
/* User_heap_stack section, used to check that there is enough RAM left */
._user_heap_stack :
{
. = ALIGN(8);
PROVIDE ( end = . );
PROVIDE ( _end = . );
. = . + _Min_Heap_Size;
. = . + _Min_Stack_Size;
. = ALIGN(8);
} >RAM
.malloc :
{
. = ALIGN(4);
__MALLOC_SYMBOLS = .; /* create a global symbol at ccmram start */
*(.malloc)
*(.malloc*)
. = ALIGN(4);
__EMALLOC_SYMBOLS = .; /* create a global symbol at ccmram end */
} >MALLOC AT> FLASH
/* Remove information from the standard libraries */
/DISCARD/ :
{
libc.a ( * )
libm.a ( * )
libgcc.a ( * )
}
.ARM.attributes 0 : { *(.ARM.attributes) }
}
第一部分
/* Entry Point */
ENTRY(Reset_Handler)
/* Highest address of the user mode stack */
_estack = 0x20020000; /* end of RAM */
/* Generate a link error if heap and stack don't fit into RAM */
_Min_Heap_Size = 0x200; /* required amount of heap */
_Min_Stack_Size = 0x400; /* required amount of stack */
指定入口地址，RAM的结束地址，可以看到F407的可以被AHB总线访问的ram由于是128k，因此结束地址是0x20020000，后面指定了堆的大小和栈的大小分别为512B和1KB。
第二部分
MEMORY
{
RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
CCMRAM (rw) : ORIGIN = 0x10000000, LENGTH = 64K
FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 1024K
MALLOC(rw) : ORIGIN = 0x68000000, LENGTH = 512K
}
给出地址的划分区间，这里增加了一个由malloc使用的MALLOC段，放在外部SRAM上，地址0x68000000，大小比原子开发板小一半，只有512K
第三部分
/* Define output sections */
SECTIONS
{
/*中间跳过*/
.malloc :
{
. = ALIGN(4);
__MALLOC_SYMBOLS = .; /* create a global symbol at ccmram start */
*(.malloc)
*(.malloc*)
. = ALIGN(4);
__EMALLOC_SYMBOLS = .; /* create a global symbol at ccmram end */
} >MALLOC AT> FLASH
/*结尾跳过*/
}
这一部分实际上指定了程序的各个内容该如何放置在flash上或者ram上，有几个用法：
. = ALIGN(4);是指4字节对齐- .，小数点表示当前的地址位置，例如
__MALLOC_SYMBOLS = .;的意思是`__MALLOC_SYMBOLS 的地址就是.malloc段的地址 - 一般的程序中包含常见的几个段：text(存放程序),rodata(存放被初始化的数据),data(表示初始化不为0的变量),bss(表示初始化值为默认的全局变量)
- text,rodata放在flash中，而data中的初始化值作为rodata放在flash中，变量在ram中占有空间，bss占ram空间
- 段可以自定义，如上面写的malloc段，由于编译obj过程中不会生成用户自定义的段，因此在源码中需要指定需要特殊处理的段
- 结尾的
>MALLOC指上面花括号内的内容都放在第二部分中定义的MALLOC空间中。如果没有AT> FLASH，那么编译bin文件时地址是连续的
后续
将link文件修改好后，我们得到了一个新的段MALLOC，并且将CMM也利用了起来，在c代码中修改如下：
#pragma pack(4)
u8 mem1base[MEM1_MAX_SIZE];
u8 mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((section(".malloc"))); //外部SRAM内存池
u8 mem3base[MEM3_MAX_SIZE] __attribute__((section(".ccmram"))); //内部CMM内存池
这样，mem2base和mem3base将被特殊处理，这里ld文件还有一个需要注意的地方，那就是最后结束的地方>MALLOC要加上AT> FLASH，如果不加上的话，bin文件将连续生成，由于我们外部sram的地址在0x68000000，因此，gcc将会把这部分当做flash的地址一部分，也就是说将会生成一个超大的bin文件！！（约1.6G）所以这一句千万不能少。
