ARM二进制大小

Question

我正在使用ARM GCC noneabi编译器c / c ++对STM32F4 **和STM32F0 **之类的MCU进行编程，并发现了有趣的模式。

如果我构建一些* .bin文件，它的大小总是可以被4整除。

我认为可能是因为MCU是32位（= 4字节）。因此bin_size％4 == 0。我尝试了一些“技巧”；例如，将某个字节数组扩大1，但二进制大小始终相同。当我更多地扩大数组时，二进制大小会更大，但又可以被4整除。

我可以将此效应视为公理吗？

还是有一些情况不起作用？例如，是否可以将32位STM32 MCU切换到16位模式？还是可以用另一个编译器创建不可除二的二进制数？

Answer 1

可以创建任意大小的二进制文件，4字节对齐只是为了方便。每个人都这样，每个人都期望它。

对齐在链接脚本文件中强制执行。如果查看*.ld项目文件，您会发现其中有很多

. = ALIGN(4);

陈述。它们指示链接器将当前输出地址推进到可以被4整除的值。

因此，我创建了一个空项目，并ALIGN从链接描述文件中删除了大多数代码行：

ENTRY(Reset_Handler)
__stack = 0x20014000;
MEMORY
{
FLASH (rx)      : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 512K
RAM   (xrw)     : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 80K
}
SECTIONS
{
  .isr_vector :
  {
    . = ALIGN(4);
    KEEP(*(.isr_vector))
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH
  .text :
  {
    *(.text)
    *(.text*)
  } >FLASH
  .rodata :
  {
    *(.rodata)
    *(.rodata*)
  } >FLASH
  _sidata = LOADADDR(.data);
  .data : 
  {
    _sdata = .;
    *(.data)
    *(.data*)
    _edata = .;
  } >RAM AT> FLASH
  .bss :
  {
    _sbss = .;
    *(.bss)
    *(.bss*)
    *(COMMON)
    _ebss = .;
  } >RAM
}

一个最小的程序：

void Reset_Handler(void) {
    while(1)
        ;
}

编译并与链接-nostartfiles -nodefaultlibs -nostdlib，从而省略了所有标准库的内容。结果是

arm-none-eabi-size --format=berkeley "unaligned.elf"
   text    data     bss     dec     hex filename
    320       0       0     320     140 unaligned.elf

被四等分 然后，我添加了一个char变量，并对其进行了处理：

volatile char c = 0x42;
void Reset_Handler(void) {
    while(1)
        c+=1;
}

导致

Invoking: Cross ARM GNU Print Size
arm-none-eabi-size --format=berkeley "unaligned.elf"
   text    data     bss     dec     hex filename
    336       1       0     337     151 unaligned.elf
Finished building: unaligned.siz

指令对齐到16位。

像STM32系列这样的基于Cortex-M的MCU使用Thumb2指令集，该指令集混合了16位和32位指令。事实证明，我们的第一个程序的长度恰好是四分之一。我添加了一条nop指令

void Reset_Handler(void) {
    asm("nop");
    while(1)
        ;
}

与原始大小相比，大小增加了两个字节：

Invoking: Cross ARM GNU Print Size
arm-none-eabi-size --format=berkeley "unaligned.elf"
   text    data     bss     dec     hex filename
    322       0       0     322     142 unaligned.elf
Finished building: unaligned.siz