c - 链接器为 rodata 部分计算了错误的地址

Question

我已经为我的问题创建了一个最小示例。在 c 文件中，我初始化了一个包含 16 个元素的数组。然后我用数组指针及其大小作为参数调用一个函数。该功能本身有效，我已经使用反汇编文件验证了这一点。堆栈指针初始化也可以正常工作。问题是数组指针的函数参数不对。我检查了一下，失败的根源在主要部分的开头。这里指针被存储在堆栈上。

我不明白的是:数组值存储在 .rodata 部分中。该部分从 0x1000 开始。所以指向数组的指针也应该是0x1000。在反汇编中，0x1000 被加载到 a5(正确的值)中。但随后它将地址 a5 的值加载到 a4 中。所以 0x1000 表示指向数组指针的指针，恕我直言，这是没有意义的。有谁知道我做错了什么？

这里是所有需要的信息:

c程序:

void test(uint8_t *array, int size){
    for(int i=0; i<size; ++i){
        LED_ADDR = array[i];
    }
}
int main(){
    uint8_t buf[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15};
    test(buf, 16);
}

链接脚本:

OUTPUT_ARCH( "riscv" )
ROMSIZE = 0x1000;
ROM_OFFSET = 0x0000;
RAMSIZE = 0x1000;
RAM_OFFSET = 0x1000;
/* provide variables for startup code (stack init) */
STACK_TOP = ( RAMSIZE + RAM_OFFSET - 4 );
ENTRY (start)
MEMORY {
    rom (rx) : ORIGIN = ROM_OFFSET, LENGTH = ROMSIZE
    ram (!rx) : ORIGIN = RAM_OFFSET, LENGTH = RAMSIZE
}
SECTIONS {
    .reset : { <PROJECTPATH>/obj/startup.o } > rom    /* startup code */
    .text : { *(.text) } > rom                        /* executable data */
    .rodata : { *(.rodata) } > ram                    /* read only data */
    .sdata : { *(.sdata) } > ram                      /* init vars */
    .bss (NOLOAD) : { *(.bss) FILL(0x0f); } > ram     /* uninit data */
}

反汇编文件重要部分:-in .text, main() 的开头:我假设数组指针应该存储在堆栈中:

80:  000017b7    lui     a5,0x1      # a5 = first ram addr: begin of .rodata
84:  0007a703    lw      a4,0(a5)    # a4 = content of this addr?!?!?!
88:  fee42023    sw      a4,-32(s0)  # a4 gets stored on stack

-.rodata，包含数组的值:

Disassembly of section .rodata:
00001000 <.rodata>:
1000:   0100
1002:   0302
1004:   0504
...
100e:   0f0e

编辑:

我的CPU是哈佛架构，不能直接从ROM读取数据。所以 .rodata 和 .data 必须在 RAM 中。我的做法是程序进程将指令写入ROM，同时将.rodata和.data写入RAM。我对硬件的实现促进了这一点。 (我的一个脚本将二进制文件的这两个数据 block 分开，并以我的程序单元可以处理的协议(protocol)对其进行转码。)

在二进制文件中，乍一看它是有效的:.text 在 ROM 的地址空间中，而 .rodata 和 .data 在 RAM 的地址空间中。但是链接器计算出的 .rodata 的地址是错误的。

我的这个程序只是为了测试它的功能，否则我不会写这样的代码。 (优化标志也是-o0。)

所以首先，我想了解 main() 开头的几行，应该将数组指针放入堆栈。

80:  000017b7    lui     a5,0x1      # a5 = first ram addr: begin of .rodata
84:  0007a703    lw      a4,0(a5)    # a4 = content of this addr?!?!?!
88:  fee42023    sw      a4,-32(s0)  # a4 gets stored on stack

为什么链接器将 .rodata 的开头视为指向数组的指针而不是数组的实际地址？

Answer 1

你的链接描述文件中有很多奇怪的东西

1. .rodata通常位于ROM中

   .rodata : { *(.rodata) } > ROM
   

2. .data 在 RAM 中，但在启动期间从 ROM 复制数据:

   .data : { *(.data) } > ram AT > rom 
   

3. 您的局部变量 buff 不必从 .rodata 中初始化。编译器可能会优化它只是为了存储代码中的立即值。它可以完全优化它并内联测试功能。由于代码非常简单，因此有许多可能的优化。使 buff volatile 然后编译。