GCC C++ (ARM) и постоянный указатель на поле структуры

У вас несколько проблем. Почему вы берете адрес, конвертируете его в целое число и умножаете на 2? Вы никогда не должны умножать адреса или сохранять адреса как целые числа. Единственная арифметика, которую вы когда-либо должны делать с указателями, — это вычитать их (чтобы получить смещение) или добавлять указатель со смещением, чтобы получить другой указатель.

В C++ правила инициализации глобальных значений немного менее строгие, чем в C. В C значения должны быть инициализированы как константы времени компиляции; в результате компилятор может поместить const глобальных значений в постоянную память. В C++ значения могут быть инициализированы выражениями, которые не обязательно являются константами времени компиляции, и компилятору разрешено генерировать код во время выполнения для вычисления начального значения. Этот код инициализации вызывается перед входом в main(), аналогично конструкторам для глобальных объектов.

Поскольку вы работаете с постоянными адресами и знаете, насколько велик int на вашей платформе (я предполагаю, что это 32 бита), вы должны просто сделать что-то вроде этого:

Далее, вы используете ключевое слово volatile совершенно неправильно. volatile говорит компилятору не сохранять переменную в регистре - она ​​должна перезагружаться из памяти при каждом чтении и полностью записываться в память при каждой записи. Объявление локальной переменной data_copy как volatile практически бесполезно, если только вы не ожидаете, что другой поток или обработчик сигнала неожиданно начнет изменять ее (крайне сомнительно). Кроме того, data_copy — это просто копия адреса, а не содержимого регистра, который вы пытаетесь прочитать.

Что вы должны сделать, так это объявить REGISTER в качестве указателя на volatile - это одно из явных назначений volatile для доступа к отображаемым в памяти регистрам. Вот как должен выглядеть ваш код:

#define REGISTER (*(volatile type_t *)ADDRESS)
#define DATA (*(const volatile int *)((ADDRESS+4)*2))

Это делает так, что когда вы делаете такие вещи:

REGISTER.first = 1;
REGISTER.first = 2;
int x = REGISTER.second;
int y = DATA;

Он всегда делает правильные вещи: запись 1 в 0x12345678, запись 2 в 0x12345678, чтение из 0x1234567c и чтение из 0x2468acf8. Ключевое слово volatile гарантирует, что эти операции чтения и записи будут происходить всегда, и они не будут оптимизированы: компилятор не удалит первую запись в REGISTER.first, которая была бы избыточной, если бы это была обычная переменная.

ИЗМЕНИТЬ

В ответ на ваш комментарий см. ответ Эндрю Медико на ваш комментарий - вы действительно умножаете разницу между двумя указателями на 2, что нормально. Просто будьте осторожны с вашими типами данных. Я также ничего не упоминал о ядре.

Вы можете заставить gcc помещать переменные в определенный раздел данных с помощью section атрибут:

const volatile int *data __attribute__((section("FLASH")) = /* whatever */;

Используйте правильное название раздела. Если вы не уверены, что это такое, возьмите объектный файл, сгенерированный компилятором C (который, как вы сказали, помещает его в соответствующий раздел), запустите на нем nm и посмотрите, в какой раздел компилятор C поместил его.

Правильным решением является использование макроса offsetof() из файла stddef.h. заголовок.

В основном это:

const int data = (int)(&REGISTER->second)*2;

должен быть заменен на

#include <stddef.h>
const int data = (int)(REGISTER + offsetof(type_t,second))*2;

А затем объект помещается во Flash как для C, так и для C++.

Вы ознакомились с gcc атрибутами переменных? , возможно, "раздел" хорошо поможет вам в размещении переменной.

1. Вы не должны умножать указатели.
2. Вы не должны хранить указатели как «int».

Я уверен, что есть законный способ С++ делать то, что вы хотите, но я не могу понять, что это такое, из кода, который вы опубликовали.

ИЗМЕНИТЬ:

Вы говорите, что хотите умножить указатели, но это, скорее всего, неправильно. Имейте в виду: (int)(REGISTER) * 2 будет равно (int)(0x12345678 * 2), что равно 0x2468ACF0, вероятно, не тому, что вам нужно. Вы, вероятно, хотите: REGISTER + sizeof(int) * 2, который представляет собой 2 целых числа после последнего байта структуры.

Исходный ответ:

Это похоже на неудачную попытку "взламывать структуру. " (В примере используется стиль c99, но он отлично работает и в C89, просто в качестве последнего элемента должен быть массив из 1). Вероятно, вы хотите что-то вроде этого:

typedef struct {
    int first;
    int second;
    int third;
    unsigned char data[1]; /* we ignore the length really */
} type_t;

type_t *p = (type_t *)0x12345678;

p->data[9]; /* legal if you **know** that there is at least 10 bytes under where data is */

Обычно это используется для структур, выделенных malloc, например:

type_t *p = malloc((sizeof(int) * 3) + 20) /* allocate for the struct with 20 bytes for its data portion */

Я бы сказал, что для наиболее безопасного доступа к периферийным операциям чтения и записи вы должны просто использовать определения volatile и определения смещения. Преобразование периферийного адреса в структуру не дает никаких гарантий выравнивания или смещения.

#define UART_BASE_REG ((volatile uint32_t*)0x12341234)
#define UART_STATUS_REG (UART_BASE_REG + 1)

...

Если я правильно понимаю, ваша общая цель резюмируется в этом абзаце:

Мне нужны такие операции для создания константных массивов адресов битов в битовой области Cortex-M3. Это ошибка или, может быть, это какое-то странное ограничение компилятора C++?

Я использую компилятор Keil для STM32, и один из примеров, который идет с ним, содержит макросы для установки и очистки битовых битов:

#define RAM_BASE       0x20000000
#define RAM_BB_BASE    0x22000000

#define  Var_ResetBit_BB(VarAddr, BitNumber)    \
 (*(vu32 *) (RAM_BB_BASE | ((VarAddr - RAM_BASE) << 5) | ((BitNumber) << 2)) = 0)

#define Var_SetBit_BB(VarAddr, BitNumber)       \
 (*(vu32 *) (RAM_BB_BASE | ((VarAddr - RAM_BASE) << 5) | ((BitNumber) << 2)) = 1)

#define Var_GetBit_BB(VarAddr, BitNumber)       \
 (*(vu32 *) (RAM_BB_BASE | ((VarAddr - RAM_BASE) << 5) | ((BitNumber) << 2)))

Если это не то, что вы ищете, я думаю, их можно изменить в соответствии с вашими потребностями.