基础知识 ：对单片机程序中.data、.bss和.text三种数据的解读   ；ARM C语言编程优化策略

UM2262_X_CUBE_SBSFU安全启动和固件更新软件入门

1、.bss段（Block Started by Symbol）

 　　BSS段通常是指用来存放程序中未初始化的或者初始化为0的全局变量和静态变量的一块内存区域。特点是可读写的，在程序执行之前BSS段会被系统自动清0。。

　　2、.data段（data segment）

 　　数据段通常是指用来存放程序中已初始化（非0）的全局变量的一块内存区域。数据段属于静态内存分配，特点是可读写的。

　　3、.text段（code segment/text segment）

 　　代码段通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，通常属于只读，在代码段中也可能包含一些只读的常数变量。

2 为防止非赋值的变量被系统清零，可以用两种方法：主要用于参数的掉电存储（软复位设置保持RAM的供电），

MDK平台下Nordic系列芯片Noinit RAM的设置和应用探讨

应用场景的一些探讨：

• 在某些不掉电场景下代替flash存储达到变量的保持功能

这个功能可以配合flash存储，在短期内以Noinit RAM保持数据，在关键节点再将数据写进flash，以达到减少flash擦写次数的操作次数（特别是Nordic在协议栈操作下，flash写操作容易失败的情况下）。

• 系统的DEBUG定位

系统出现硬件错误的时候往往会进入到harfault中断服务线程，此时可以将系统进入harfault前的PC指针和一些详细的DEBUG信息写入Noinit RAM保存起来，等到复位启动后也可以将错误的DEBUG信息拿出来分析。

• 模拟RTC实时时钟的可记忆寄存器

这个用法下，RTC几乎可以不受复位的影响。

• 防止某些需要保持的数据在复位下不丢失

如果没有任何flash存储方式，可以尝试使用Noinit RAM代替其功能，在某些场景很实用

• 检测一个系统是否是人为复位还是意外硬件复位

人为复位之前，Nonit RAM写入某个非0xff的特定值，如果是人为操做复位，则复位后的变量是对应的特定值。如果是意外硬件复位，则就可以通过Nonit RAM检查出来

• __attribute__((section("no_initialized"))) int i, j;

• #pragma arm section  zidata = "non_initialized"

  /* uninitialized data in non_initialized section 
   * (without the pragma, would be in .bss section by default) 
   */
  int i, j; 
  #pragma arm section zidata /* back to default (.bss section) */
  int k = 0, l = 0; /* zero-initialized data in .bss section */

• 

   

   

•  在ram里面设置noinit的范围，如何有bootload时，需要相同的设置，

  将RAM映射到0x2000FFF0地址，也就是Noinit RAM部分
  #define __noinit__ __attribute__((at(0x2000FFF0)))   
  __noinit__ u32 noinit_data;

• debug数据可以保持，system off唤醒后，数据改变有人说需要设置ram供电。

后备寄存器：

　　STM32共有42个16位后备寄存器，可以用来存储84个字节的用户数据。而所谓的后备寄存器，并不是真正的EEPROM。当VDD电源被切断，VBAT仍然保持供电，后备寄存器的内容才不会丢失。

​在需要使用BKP寄存器时，需要先使能

IAP中的校验：

　　bootload利用eeprom/flash的一个变量来判断是否需要IAP升级的隐患，当APP存在看门狗，加入升级过程或其它原因APP出现问题时，系统会在《引导--引导程序检测到不需要IAP--跳转到应用程序--看门狗咬死--复位--引导》进入死循环，系统因为无法识别这种情况所以必须工程师亲自去现场解决。通过禁止系统启动时的变量初始化。在BootLoader与应用程序，都在同一个地址定义相同的变量，在非断电初始化的时候，此变量是不会复位的。在BootLoader中每初始化1次加1，在app中程序正常运行的地方清零。如果出现上述死循环超过一定次数，bootload就认为app出现问题，进行重新iap.

嵌入式程序中，为了增加对升级文件的校验，通常会在boot中对升级的bin文件读取一部分进行校验，通过则说明文件可靠否则丢弃。

具体办法：在keil的启动汇编文件定义一个段，然后在link.sct中将其加载上去，

eg1 :在起始0地址添加，缺点是因为起始0地址所以没有boot，app是不能单独启动的。

 eg:利用中断向量表中的缺省（DCD后面为0）的部分进行校验

 引申阅读：STM32启动文件详解,  STM32F4的sct文件理解，STM32高级开发(8)-链接器与启动文件，gcc链接脚本和启动文件详解，《The GNU linker》

将变量和函数存在指定位置：__attribute__ ((attribute-list))

attribute-list:

• at addr存储在指定位置（flash :不小于0x08000000；RAM:不小于0X20000000) 
• section "name"存在指定的段
• aligned （n）：指定对齐方式，同时要考虑编译器平台的最小的字节对齐
• （__packed__):内存约束

__attribute__ ((packed)) 的做用就是告诉编译器取消结构在编译过程当中的优化对齐,按照实际占用字节数进行对齐，是GCC特有的语法（一大特点）。

packed属性：使用该属性可使得变量或者结构体成员使用最小的对齐方式，即对变量是一字节对齐，对域（field）是位对齐

• __attribute__函数属性（Function Attribute）：
• 变量属性（Variable Attribute）
• 类型属性（Type Attribute）