添加__section__属性后部分全局数组未分配至指定.axpudata段的原因

我给几个全局数据（函数外部定义，默认属于数据段）添加了指定段属性，代码如下：

char __attribute__(( aligned(256), __section__(".axpudata") )) mem_local  [N_AXEMIS_PER_AXPU][LOCAL_SEGMENT_SIZE];
char __attribute__(( aligned(256), __section__(".axpudata") )) mem_private[N_AXEMIS_PER_AXPU][N_AXEC_PER_AXEMIS*N_THREAD_PER_AXEC][PRIVATE_SEGMENT_SIZE];
uint64_t  __attribute__(( aligned(256), __section__(".axpudata") )) mem_knlargs[KNLARGS_SEGMENT_SIZE/8];
struct __attribute__(( aligned(256), __section__(".axpudata") )) es_t      axpu_es   [N_AXEMIS_PER_AXPU];
struct __attribute__(( aligned(256), __section__(".axpudata") )) reg_csr_t axpu_regs [N_AXEMIS_PER_AXPU];

查看映射文件时发现，mem_local、mem_private、mem_knlargs都被分配到.axpudata段，但axpu_es和axpu_regs却跑到了.bss段。虽然后者不影响功能，但想知道这个现象的成因，以及哪些场景会出现这类问题。

链接脚本相关配置如下：

.axpudata : {
    . = ALIGN(65536);
    *(.axpudata)
  }

  /* Uninitialized data */
  . = ALIGN(0x10000);
  .bss :
  {
    __bss_start = .;
    __bss_start__ = .;
    *(.bss*)
    __bss_end = .;
    __bss_end__ = .;
  }

原因分析 #

问题核心是**__attribute__的放置位置错误**：你把属性写在了struct关键字和类型名es_t/reg_csr_t之间，这相当于给结构体类型本身添加属性，而非全局变量axpu_es/axpu_regs。

对于char、uint64_t这类基本类型，属性紧跟类型后会直接作用于变量，所以段属性能正常生效；但结构体类型的属性只会影响该类型的内存对齐特性，无法改变变量的段分配规则——未初始化的全局结构体变量依然会被编译器默认放到.bss段。

正确写法 #

需要把__attribute__放在变量名之前，也就是结构体类型声明之后：

struct es_t __attribute__(( aligned(256), __section__(".axpudata") )) axpu_es[N_AXEMIS_PER_AXPU];
struct reg_csr_t __attribute__(( aligned(256), __section__(".axpudata") )) axpu_regs[N_AXEMIS_PER_AXPU];

易出现此类问题的场景 #

• 定义结构体类型的全局变量时，误将属性应用到类型而非变量本身
• 使用typedef定义结构体类型时，属性位置混淆（比如typedef struct { ... } __attribute__(...) my_struct_t;，此时属性作用于类型，而非后续定义的变量）
• 混合使用类型属性和变量属性时，未明确区分两者的作用对象

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chan Kim