STM32H753中C调用RAM汇编函数时gcc生成错误BLX指令致硬故障

问题背景 #

使用arm-none-eabi-gcc编译STM32H753裸机软件，复位处理函数以C语言实现并存储在Flash中：

void reset_handler_c(void)
{
   asm_func();
}

汇编函数在.s文件中实现并存储在RAM中：

.global asm_func

asm_func:
  ldr sp,=xxx
  bl entry_point
  bx lr

编译选项为-mcpu=cortex-m7 -std=c99 -mfpu=fpv5-d16 -mfloat-abi=hard -mthumb -O1 ...，各选项含义：

• -mcpu=cortex-m7：指定目标CPU为Cortex-M7
• -std=c99：遵循C99编程语言标准
• -mfpu=fpv5-d16：启用FPv5-D16双精度浮点单元
• -mfloat-abi=hard：采用硬件浮点调用约定
• -mthumb：生成Thumb指令集代码
• -O1：开启一级编译优化

实际生成的汇编代码中使用了BLX指令，而Cortex-M7执行该指令时触发硬故障；但调用Flash中的C函数时，gcc会生成正确的BL指令。

原因分析 #

1. 汇编函数未明确标记Thumb属性
   你的汇编代码仅通过.global asm_func声明了全局函数，但未添加.thumb_func或.code 16指令明确标记该函数属于Thumb指令集。gcc默认会将未明确指令集属性的汇编函数视为ARM指令集函数。

2. Cortex-M内核的指令集限制
   STM32H753搭载的Cortex-M7是Thumb-only内核，仅支持Thumb/Thumb-2指令集，无法执行ARM指令。当gcc判定目标函数为ARM指令集时，会生成BLX指令（用于在ARM与Thumb状态间切换），但该指令尝试切换到ARM状态时，直接触发硬故障。

3. 跨存储区域调用的叠加影响
   由于C函数位于Flash、汇编函数位于RAM，属于不同地址空间，gcc结合指令集属性的不确定性，进一步选择生成BLX而非BL指令。而调用同存储区域的C函数时，gcc能确认目标函数的Thumb属性，因此生成正确的BL指令。

解决方法 #

在汇编函数的全局声明后添加.thumb_func指令，明确标记其为Thumb指令集函数：

.global asm_func
.thumb_func

asm_func:
  ldr sp,=xxx
  bl entry_point
  bx lr

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Guillaume Petitjean