内部闪存中C结构的对准

Question

我有一个配置结构，我想把它保存在ARM皮层M3的内部闪存中。根据规范，存储在内部闪存中的数据必须对齐到32位。因为我的结构中有很多布尔值和字符，所以我不想使用32位来存储8位……我决定使用__packed预处理器杂注打包结构，然后当我将它保存为一个完整的结构时，我只需要确保结构大小可以被4整除(4字节=32位)，如果需要的话，我通过添加填充字节来做到这一点。目前，在开发过程中，我更改了很多结构，为了使其与32位对齐，我需要一直更改填充字节。目前，这个结构看起来像这样

typedef __packed struct
{
uint8_t status;
uint16_t delay;
uint32_t blabla;
uint8_t foo[5];
uint8_t padding[...] // this has to be changed every time I alter the structure.
} CONFIG;

有没有更好的方法来实现我正在做的事情？我在嵌入式编程方面是个新手，我想确保我没有犯错。

编辑:请注意。数据持久存储在内部闪存的末尾，因此省略填充将不起作用...

Answer 1

也许这是一个想法：

typedef __packed struct {
    uint8_t status;
    uint16_t delay;
    uint32_t blabla;
    uint8_t foo[5];
} CONFIG;

typedef __packed struct {
    CONFIG cfg;
    uint8_t padding[4 - (sizeof(CONFIG) % 4)]
} CONFIGWRAPPER;

Answer 2

解决方案1:您可以将其放入一个包含结构和字符数组的联合中：

union
{
  CONFIG config;
  uint8_t total_size[32];
} my_union;

Answer 3

首先，通常要避免压缩对齐，如果您最终得到的数据未与其自然边界对齐，则当您尝试访问某些CPU时，它们会发出陷阱。

首先，按顺序存储成员，这样编译器就不会为了对齐而添加空格(或者，如果添加空格，它会在末尾添加空格)。如果可以，让1.成员具有您想要的对齐要求-因为这会迫使编译器至少对结构进行如此多的对齐。

这需要一些关于你的平台和编译器的对齐需求的知识，比如去掉填充数组，以及如何改变

typedef struct
{
uint8_t status;
uint16_t delay;
uint32_t blabla;
uint8_t foo[5];
uint8_t padding[...];
} CONFIG;

至

typedef struct
{
uint32_t blabla;
uint16_t delay;
uint8_t status;
uint8_t foo[5];
} CONFIG;

然后告诉编译器这个结构需要4个字节的对齐(在这种情况下，它可能已经这样做了，因为第一个成员有4个字节或更多的对齐要求)。例如，与gcc一起使用attribute((__aligned__(4))

然后编写一个小的测试程序来验证你的对齐需求(这只是一个在你的struct上使用sizeof()和alignof()的小程序)，这甚至会告诉你你是否需要为要对齐的结构添加指令。将该程序作为构建/打包的一部分运行。