不同模塊的全局聯合

Question

我有帶有一組不同驅動程序的 MCU 代碼（用於 AVR）。 使用中的驅動程序是在啟動時選擇的（在初始化代碼中），並且一次只會使用一個驅動程序。 因此，我可以將所有 RAM 段別名為同一個位置。 這是必需的，因為 RAM 非常有限，並且所有驅動程序都需要 2-3 KB 的緩沖區等存儲空間。

目前我在所有 header 文件中都有typedef結構：

driver1.h:

typedef struct {
    // Driver-specific variables for internal use.
    // None of those and accessed from outside C-file
    int internal_variable1_for_driver1;
    int internal_variable2_for_driver1;
    ...
} st_driver1_t;

其他驅動程序也有類似的結構

在 all_drivers.h 中：

#include "driver1.h"
#include "driver2.h"
#include "driver3.h"
...
union {
    st_driver1_t DRV1;
    st_driver2_t DRV2;
    st_driver3_t DRV3;
    ...
} DRV;

免責聲明：我知道除了選定的模塊之外，所有來自模塊的 RAM 訪問都應該被禁用，因為它會改變整個聯合體。 我的投資組合中有很多 ASM 代碼，這對我來說是顯而易見的。

現在我有一些沖突，因為我必須包含 all_drivers.h，因此所有 driverN.h 文件都包含在每個驅動程序中。 我想對所有其他驅動程序隱藏所有這些標頭。

是否可以在 C 文件中使用__attribute__((common))定義所有特定於驅動程序的結構，從而從標頭中隱藏所有結構。 據我了解，linker 會將所有這些結構合並到重疊段中並創建一些聯合模擬。

司機1.c：

struct __attribute__((common)) {
    int var1;
    int var2;
    ...
} DRV;

司機2.c：

struct __attribute__((common)) {
    long OtherVar1;
    int ExtraOne;
    ...
} DRV;

另外，我是否應該將這些結構定義為static ？ 這個解決方案會穩定還是沒有記錄的黑客攻擊？

Answer 1

是否可以使用__attribute__((common))定義所有特定於驅動程序的結構

使用 GCC 和兼容的編譯器，您可以將__attribute__((__common__))用於公共變量（如果某些變量不應該是公共的，則可以使用 __attribute__((__no_common__) __attribute__((__no_common__)) ，但公共是默認值）。

GCC 已將其默認行為從-fcommon切換為-fno-common前一段時間（2020 年使用v10 ），因此您還可以使用-fcommon編譯所有需要此功能的編譯單元。

我應該將這些結構定義為static [...]？

不可以。對象必須滿足一些條件才能合並為 common：

• 這些對象是全局的（因此也在 static 存儲中）。

• 這些對象沒有初始化器。

• 這些對象具有相同的（程序集）名稱。

• 必須建議編譯器將對象放在公共對象中，如上文所討論的那樣。

有時，最好不要讓對象在 C/C++ 級別上具有相同的名稱，例如，driver1 的 object 被命名為driver1等。如果對象在程序集級別上具有相同的名稱，這很好，這可以通過使用來實現所有此類對象的程序集名稱相同。 這是 GCC 提供的功能。以下示例將程序集名稱設置為asm_name ，因此在程序集代碼中將使用名稱asm_name ，但在 C 代碼中使用driver1 ：

typedef struct { ... } driver1_t;

__attribute__((__common__))
driver1_t driver1 __asm ("asm_name");

如果 ABI 需要前導下划線，您應該使用適合該 ABI 的名稱並使用以_開頭的程序集名稱，如_asm_name 。

在某些用例中，common 比將所有對象放入一個 union 中要清晰和方便得多，所以不要因這些注釋而氣餒。