GCC 错误“<variable> 导致节类型冲突”

Question

为什么在尝试将两个仅在初始化值不同的 (RAM) 变量放入同一节时会出现编译器错误？

问题

C 源代码：

int __attribute__((section(".in_my_data"))) _foo = 1;
int __attribute__((section(".in_my_data"))) _bar = 0;

（相关的）GCC 编译器输出：

mcve/main.c:75:45: error: _bar causes a section type conflict

链接器脚本在SECTIONS 定义中包含以下行，但（致命）错误来自编译器，而不是链接器。

.my_data : { *(.in_my_data) } > data

更多信息

更改 C 源代码以允许编译器使用两个节允许编译通过，但如果两个输入节映射到同一个输出节，则链接器会生成错误。

C 源代码：

int __attribute__((section(".in_my_data_nonzero"))) _foo = 1;
int __attribute__((section(".in_my_data_zero"))) _bar = 0;

链接描述文件：

.my_data : { *(.in_my_data*) } > data

（相关的）链接器输出：

Link Error: attributes for input section '.in_my_data_nonzero' conflict
with output section '.my_data'

在 C 源代码中交换行的顺序只会改变哪个部分（出现在 C 源代码中的第二个部分）出错。

问题

GCC 编译器对于以零初始化的变量的部分需要哪些属性，而对于以非零初始化的变量则不需要，反之亦然？

编译器是否试图将初始化为零的变量放在.bss 部分中，而不是.data 部分中用于初始化数据？或者是否有另一部分用于初始化为零的数据？

相关问题

出现了类似的问题，包括内存类型（ROM 与 RAM）之间的冲突问题：

• "Section type conflict" in arm embedded, what is it?
• How do I resolve a "section type conflict" compile error and best practices for using section attribute with gcc
• Getting a "section type conflict" using M2tklib and glcd

... 或将初始化的const 数据放入 NOLOAD 输出部分：

• "Section type conflict" due to macro definition in GCC 4.8.2

...或者对于原因仍然是个谜，可能与此有关：

• Section type conflict for identically defined variables

据我所知，上述任何一个问题似乎都没有我可以应用于此问题的答案。

Answer 1

默认情况下，GCC 将对象类放在不同的部分，可执行代码放在 .text，初始化数据放在 .data，静态数据放在 .bss，还有一些更晦涩的部分。

如果你试图强制两个不同类的对象属于同一个节，GCC 会引发这个节错误。

解决方案是将它们放在不同的部分，最后告诉链接器最终将这些对象合并到同一部分中，例如：

.boot : {                 // target ELF section will contain....
    *(.boot)              // executable code
    *(.boot_rodata)       // constant data
    *(.boot_bss)          // static data
} > BOOT                  // to finally be place in this area

Answer 2

警告：此答案可能仅适用于 Microchip XC16 编译器。

研究

编译器将属性分配给 C 变量，以便将它们分配给特定的部分，如下所示（有关 XC16 的特定信息，请参阅下面的 注 1）。

• int a = 1; - 分配给.data。
• int b = 0; - 分配给 .bss。
• int c; - 分配给 .bss。

第一个和最后一个有意义：.data 用于初始化数据，.bss 用于未初始化数据。然而，.bss 数据也被 ANSI C 启动设置为零（参见 注 2）。

回答

编译器似乎包含已初始化的变量，但其值等于.bss 部分中的所有位 0 以及所有未初始化的变量.

根据wikipedia：

实现还可以将静态分配的变量和常量分配给 BSS 部分，该变量和常量初始化为一个仅由零值位组成的值。

解决方法

GCC 有一个选项-fno-zero-initialized-in-bss，可用于强制所有初始化为零的变量进入.data 部分，如this answer 中所述。这可以应用于每个源文件，但不能应用于单个变量。

一厢情愿

如果有一个__attribute__((**doload**)) 可以用来强制编译器在.data 中放置一个零初始化变量而不是.bss，那就太好了。

注意事项

注意 1：XC16 编译器可能使用.ndata 和.nbss 来指示地址 0x8000 以下的附近数据。

注意 2：用 __attribute__((noload)) 标记变量将导致该变量被排除在 .bss 部分之外。 XC16 生成一个特定的输出部分，每个变量都有一个（GUID？）唯一名称。