1、section的作用
section主要作用是将函数或者变量放在指定段中,这样就可在指定的位置取出。
//section demo with gcc #include"stdio.h" int__attribute__((section("my_fun")))test1(inta,intb) { return(a+b); } inttest(intb) { return2*b; } int__attribute__((section("my_fun")))test0(inta,intb) { return(a*b); } int__attribute__((section("my_val")))chengi; int__attribute__((section("my_val")))chengj; intmain(void) { intsum,c,j; chengi=1,chengj=2; sum=test1(chengi,chengj); c=test(100); j=test0(chengi,chengj); printf("sum=%d,c=%d,j=%d ",sum,c,j); return0; }
编译生成map文件:
gcc-o main.exe main.c-Wl,-Map,my_test.map
my_test.map 文件片段如下:
.text0x004014600xa0C:\Users\think\ccmGLaeH.o 0x00401460test 0x0040146amain .text0x004015000x0c:/mingw/bin/../libmingw32.a(CRTglob.o) ...... my_fun0x004040000x200 [!provide]PROVIDE(___start_my_fun,.) my_fun0x004040000x1cC:\Users\think\ccmGLaeH.o 0x00404000test1 0x0040400dtest0 [!provide]PROVIDE(___stop_my_fun,.) .data0x004050000x200 0x00405000\__data_start_\_=. ...... *(.data_cygwin_nocopy) my_val0x004060000x200 [!provide]PROVIDE(___start_my_val,.) my_val0x004060000x8C:\Users\think\ccdMcTrl.o 0x00406000chengi 0x00406004chengj [!provide]PROVIDE(___stop_my_val,.) .rdata0x004070000x400
分析可见,使用section修饰的函数和变量在自定义的片段,而且是连续存放在___start_xx到___stop_xx之间,这样可根据变量的地址得出与其同段变量的地址,为后续自动初始化等功能提供了基础。
2、 自动初始化
基于前面section的作用,可以将同类函数指针全部使用同一个段名修饰,然后开机后系统自动检索段内函数指针,逐个执行,对上层应用就是无需主动调用,系统自动初始化。
考虑到硬件初始化与应用功能初始化的先后顺序,可以对段名进行分配,map文件按段名排序。自动初始化主体是OS_INIT_EXPORT宏。
范例代码出自中国移动的oneos开源版本,使用gcc,方案和国产RT-Thread类似。
typedefos_err_t(*os_init_fn_t)(void); #defineOS_INIT_EXPORT(fn,level) const os_init_fn_t __os_call_##fn OS_SECTION(".init_call."level)=fn #defineOS_BOARD_INIT(fn)OS_INIT_EXPORT(fn,"1") #defineOS_PREV_INIT(fn)OS_INIT_EXPORT(fn,"2") #defineOS_DEVICE_INIT(fn)OS_INIT_EXPORT(fn,"3") #defineOS_CMPOENT_INIT(fn)OS_INIT_EXPORT(fn,"4") #defineOS_ENV_INIT(fn)OS_INIT_EXPORT(fn,"5") #defineOS_APP_INIT(fn)OS_INIT_EXPORT(fn,"6")
例如shell初始化函数,定义如下:
OS_APP_INIT(sh_system_init);
将宏定义展开:
/*含义是函数指针__os_call_sh_system_init *其指向sh_system_init函数,且该指针编译后放在".init_call.6"段 */ constos_init_fn_t__os_call_sh_system_init __attribute__((section((".init_call.6"))))=sh_system_init
系统自身也有自定义函数,用来标记起止点函数。
OS_INIT_EXPORT(os_init_start,"0");//段起点__start OS_INIT_EXPORT(os_board_init_start,"0.end"); OS_INIT_EXPORT(os_board_init_end,"1.end"); OS_INIT_EXPORT(os_init_end,"6.end");//段终点__stop
最终生成的map文件,如下图所示:
//系统底层在合适的时机调用如下两函数,将指定段区间内的所有函数自动执行 voidos_board_auto_init(void) { constos_init_fn_t*fn_ptr_board_init_start; constos_init_fn_t*fn_ptr_board_init_end; constos_init_fn_t*fn_ptr; fn_ptr_board_init_start=&__os_call_os_board_init_start+1; fn_ptr_board_init_end=&__os_call_os_board_init_end-1; //将段首尾区间内的函数全部遍历执行 for(fn_ptr=fn_ptr_board_init_start;fn_ptr<= fn_ptr_board_init_end; fn_ptr++) { (void)(*fn_ptr)(); } return; } static void os_other_auto_init(void) { const os_init_fn_t *fn_ptr_other_init_start; const os_init_fn_t *fn_ptr_other_init_end; const os_init_fn_t *fn_ptr; fn_ptr_other_init_start = &__os_call_os_board_init_end + 1; fn_ptr_other_init_end = &__os_call_os_init_end - 1; for (fn_ptr = fn_ptr_other_init_start; fn_ptr <= fn_ptr_other_init_end; fn_ptr++) { (void)(*fn_ptr)(); } return; }
系统执行os_other_auto_init时实现了sh_system_init的自动执行,即使应用层没有显示的去调用它。使用符号段的方式实现初始化函数自动执行,应用层修改软件,增加功能启动或者裁剪,对底层代码无需任何改动。
注意:段中函数类型都是一样的,范例是同一类函数指针,也可以是结构体,需要确保每个成员占用空间大小相同,这样才能逐个遍历。
3、总结
不同编译器对section属性的定义略有差异,但效果相同。
/*Compiler Related Definitions*/ #ifdefined(__CC_ARM)||defined(__CLANG_ARM) /*ARM Compiler*/ #defineSECTION(x)__attribute__((section(x))) #elifdefined(__IAR_SYSTEMS_ICC__)/*for IAR Compiler*/ #defineSECTION(x)@x #elifdefined(__GNUC__)/*GNU GCC Compiler*/ #defineSECTION(x)__attribute__((section(x))) #elifdefined(__ADSPBLACKFIN__)/*for VisualDSP++Compiler*/ #defineSECTION(x)__attribute__((section(x))) #elifdefined(_MSC_VER) #defineSECTION(x) #elifdefined(__TI_COMPILER_VERSION__) /* *The way that TI compiler set section is different from other(at least *GCC and MDK)compilers.See ARM Optimizing C/C++Compiler 5.9.3 for more *details. */ #defineSECTION(x) #else #errornot supported tool chain #endif
上面的#error也是个应用技巧,配搭#if / #else / #endif在编译阶段即可发现代码问题,一般用于判断宏定义的配置是否在预期之外,编译报错必须修改。
配合C关键字,对代码的安全校验、扩展移植都会有很好的效果。对小型项目、个人独立开发看不出效果,但对复杂的多人合作的项目,合适的关键字对代码的稳定性和架构是锦上添花。
审核编辑:刘清
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原文标题:C语言中section关键字的实际作用
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