riscv-gcc工具编译firmware进行仿真问题总结

Q1 riscv裸机编程undefined reference to `_memcpy` :c代码中数组长度超过16，并在定义时做初始化，编译报错问题，

Q2 全局变量初始化问题

Q3 riscv裸机编程undefined reference to `_memcpy` :c代码中字符数组长度超过16，并在定义时做初始化，编译报错问题.

Q4 字符串常量初始化问题。

A.Q1，QQ3两个问题使用gcc三级优化选项解决

B.Q2，Q4两个问题是，反汇编时，objump，只选取了.text段的代码(使用的的是-d，只disassembly了.text段)，而应该将.rodata段的也进行反汇编，应该使用-D将所有段进行反汇编。

objdump -d app.elf    //对包含机器指令的段进行反汇编

objdump -D app.elf    //-D 与 -d 类似，但对所有段进行反汇编

Q1.现象c代码中数组长度超过16，并在定义时做初始化，链接时报错undefined reference to `_memcpy`，如果长的字符串也是一样的。

代码：

报错，推测（对编译不是特别了解）是由于数组过程，直接初始化，会使得编译器调用memcpy这个函数（可能是编译器自身做的优化，如果数组长度比较小，那么可以直接赋值，如果长的化，编译器就会优化出来调用这个memcpy这个函数，如果你没有定义就会报错）

但是系统或者工具链里面没有这个函数，所以，编译完成后，在链接时，就会报错（因为链接器找不到这个函数）：

如果定义成16长度的数组：

编译结果，汇编代码中会一个个去初始化数组的值。；

所以数组过长，避免这个错误的方式：这里采用的方法是，可以在c代码里面使用循环来初始化。或者使用一个个手动初始化。

Q2.另外全局变量定义后初始化时也不成功。

所以全局变量单独使用了一个函数来做初始化（这是其中一种做法）。

注意更新了一下链接脚本。

比如有如下代码：

func.c编译结果，如下，可以看见全局变量的初始化值被放入了data段（.sdata包含其中）：

注意我把链接脚本做了修改，主要修改时是ram段的地址，因为若是原来的地址（见Q4中的链接脚本中的地址段），仿真时访问的是fffffff地址而不是5208000：

但是， 我仿真时没有，并没有读到初始化的值，读到是0，说明全局变量没有被初始化。但是从链接结果来看，全局变量的初始值是放入data段的。

仿真波形如下。可以看到5b000000读出来的值为X，说明并没有被初始化：

Q3.另外长字符串常量也编译不成功（这个和Q1是同一个问题）。

比如代码：

编译结果中可以看到，也是调用memcpy这个函数，所以链接时也会报错：

Q4.字符串常量的另外一个问题：

当我把字符串长度减少，可能是编译觉得不用优化，就没有调用memcpy这个函数。比如下面这个代码：

编译结果，注意这种情况下，没有调用memcpy，并且常量也没有放在rodata段。程序可以正常使用，也可以正常连接：

但是，如果我在一个函数的参数中使用了一个字符串常量.比如：

此时编译结果，会将这printstr("abcd\n")中所使用的字符串常量放在.rodata段：

连接结果的map中显示，的确存在firmware的常量连接到了rodata段（但是我实际去跑代码时这段地址仍然没有被初始化为X态）：

rodata段地址，见下面的链接脚本：

波形如下，当去读取0xa000_0000这个rodata地址时，读出来的值是x.

所以没法这样使用字符串常量。

解决：

(一)GCC的三级优化。（解决Q1和Q3）

GNU编译器提供-O选项供程序优化使用:

-O 提供基础级别的优化

-O2 提供更加高级的代码优化,会占用更长的编译时间

-O3 提供最高级的代码优化

-O4 不优化，这是默认值

上面Q1,3这两个问题，会得到解决。编译器不会再调用memcpy函数。

（二）反汇编生成firmware时，只使用了.text段，其他段并没有使用。

如下所示，第31行，-d这个选项只会对对包含机器指令的段进行反汇编

比如Q2这个问题。使用riscv32-bst-elf-objdump -d isp_firmware得到的结果如下，结果中只对.text进行了disassembly。这样在

第35-36句时只会使用生成，.text段相关的地址和数据。

如果使用-D，就会包含所有段的disassembly：

按照-d，生成的最终仿真使用的文件coreisp.elf.txt如下，可以看见最终firmware中并没有5b00_0000地址段（Q2中链接脚本中ram地址段）。

Q4这个问题也是一样的，并没有将rodata段写入到最终firmware中（Q4中rodata段地址是a000_0000开始的）。

需要修改地方，0.对于data段（ram）地址范围也需要修改下。

                        1.makefile的31行改为-D。 这样会把所有段都包含进结果。

                        2.修改脚本od2txt.py脚本从包含的所有段的结果中筛选出需要的段。（除了.text段外还有，比如Q4的rodata段和Q2的.data（其中包含.sdata）段）

                        原来的：

                        

                        修改后的：

                        

修改后例子：

编译之后再使用objdump -D反汇编的得到：

   

然后使用修改后od2txt.py得到下面结果，最后几行是sdata和rodata的值，和代码是对应上的：

仿真波形，haddr依次是a000_0000,1000,5b00_0000,1000：