前幾天，有一位網友編譯eCos時，出現了BSS段錯誤，提示的錯誤資訊大概是：ld: address 0x2000f028 of stress_threads section .bss is not within region sram。
為什麼會出現這個編譯連結錯誤呢？首先，我們要搞清楚BSS段是幹什麼用的，然後才能針對問題進行具體分析。是以，本文主要談談BSS段問題，以及關于它的大小問題。讓我們對BSS段有一個全面深刻的認識。
問題現象
網友的問題大概如下：
arm-eabi-gcc -L/home/dell/stm32_mini/stm32_mini_install/lib -Ttarget.ld -o /home/dell/stm32_mini/stm32_mini_install/tests/kernel/current/tests/thread_gdb tests/thread_gdb.o -mcpu=cortex-m3 -mthumb -Wl,–gc-sections -Wl,-static -Wl,-n -g -nostdlib
/opt/ecos/gnutools/arm-eabi/bin/../lib/gcc/arm-eabi/4.3.2/../../../../arm-eabi/bin/ld: address 0x2000f028 of /home/dell/stm32_mini/stm32_mini_install/tests/kernel/current/tests/stress_threads section .bss is not within region sram
/home/dell/openetech-ecos/packages/pkgconf/rules.mak:173: recipe for target ‘/home/dell/stm32_mini/stm32_mini_install/tests/kernel/current/tests/stress_threads’ failed
/opt/ecos/gnutools/arm-eabi/bin/../lib/gcc/arm-eabi/4.3.2/../../../../arm-eabi/bin/ld: address 0x2000f028 of /home/dell/stm32_mini/stm32_mini_install/tests/kernel/current/tests/stress_threads section .bss is not within region sram
collect2: ld returned 1 exit status
make[1]: Leaving directory ‘/home/dell/stm32_mini/stm32_mini_build/kernel/current’
make[1]: *** [/home/dell/stm32_mini/stm32_mini_install/tests/kernel/current/tests/stress_threads] Error 1
makefile:102: recipe for target ‘tests’ failed
make[1]: *** Waiting for unfinished jobs….
make: Leaving directory ‘/home/dell/stm32_mini/stm32_mini_build’
make: *** [tests] Error 2
詳見http://52ecos.net/thread-487-7-1.html，第68樓的文章描述。
關于BSS段
從問題描述看，是程式BSS段的大小超過了sram的大小。是以，在分析問題之前，先來了解下BSS段。
我們知道，編譯出來的映像檔案，一個多個section（段）組成，如text段、data段、bss段，還有heap（堆）和stack（棧）等。它們的描述如下：
BSS段：BSS段（bss segment）通常是指用來存放程式中未初始化的全局變量的一塊記憶體區域。BSS是英文Block Started by Symbol的簡稱。BSS段屬于靜态記憶體配置設定。
資料段：資料段（data segment）通常是指用來存放程式中已初始化的全局變量的一塊記憶體區域。資料段屬于靜态記憶體配置設定。
代碼段：代碼段（code segment/text segment）通常是指用來存放程式執行代碼的一塊記憶體區域。這部分區域的大小在程式運作前就已經确定，并且記憶體區域通常屬于隻讀, 某些架構也允許代碼段為可寫，即允許修改程式。在代碼段中，也有可能包含一些隻讀的常數變量，例如字元串常量等。
堆（heap）：堆是用于存放程序運作中被動态配置設定的記憶體段，它的大小并不固定，可動态擴張或縮減。當程序調用malloc等函數配置設定記憶體時，新配置設定的記憶體就被動态添加到堆上（堆被擴張）；當利用free等函數釋放記憶體時，被釋放的記憶體從堆中被剔除（堆被縮減）
棧(stack)：棧又稱堆棧， 是使用者存放程式臨時建立的局部變量，也就是說我們函數括弧“{}”中定義的變量（但不包括static聲明的變量，static意味着在資料段中存放變量）。除此以外，在函數被調用時，其參數也會被壓入發起調用的程序棧中，并且待到調用結束後，函數的傳回值也會被存放回棧中。由于棧的先進先出特點，是以棧特别友善用來儲存/恢複調用現場。從這個意義上講，我們可以把堆棧看成一個寄存、交換臨時資料的記憶體區。
問題分析
知道了BSS段，就可分析上面這個問題了。打開eCos中的stress_threads.c檔案，可看到，這個檔案中定義了很多未初始化的全局變量。其占用的大小很可能超過了程式中定義的bss段大小。
這就帶出了兩個疑問：
- 怎麼知道程式中為BSS段規劃了多少位元組空間？
- 怎麼知道編譯出來的映像占用了多少位元組空間？
先來看第一個問題。實際上，程式（準确地說是連結腳本）并未對每個section規劃多少位元組空間，實際是多少則占用多少，每個section依照設定的順序依次排列。以eCos給出的section為例：
SECTIONS
{
SECTIONS_BEGIN
SECTION_rom_vectors (flash, 0x08000000, LMA_EQ_VMA)
SECTION_RELOCS (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_text (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_fini (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_rodata (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_rodata1 (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_fixup (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_gcc_except_table (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_eh_frame (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_got (flash, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
SECTION_sram (sram, 0x20000400, FOLLOWING (.got))
SECTION_data (ram, 0x68000000, FOLLOWING (.sram))
SECTION_bss (ram, ALIGN (0x8), LMA_EQ_VMA)
CYG_LABEL_DEFN(__heap1) = ALIGN (0x8);
SECTIONS_END
}
上面是eCos中*.ldi檔案給出的section定義。從中可看出，BSS段位于DATA段之後，BSS段後面緊接着heap段。
第二個問題。可以借助編譯器帶的工具檢視BSS段及其它各段的實際大小。
使用objdump指令檢視BSS段大小
映像檔案中，BSS段實際占用大小：
使用size指令檢視BSS段大小
對于上圖，有一點需要注意：整個elf檔案的大小 = text段大小 + data段大小，并不包含bss段大小，這是為什麼呢？
關于BSS段大小的終極解釋
不管是用objdump或者是size指令檢視到的bss段大小，它隻是個“大小”而已，它在映像檔案中不會有它的空間，隻有當映像檔案裝載運作時，才會被配置設定記憶體（并且位于data段記憶體塊之後），并且初始化為0。