Clang在Thumb模式下编译Cortex-M0固件链接错误ARM内置函数问题

问题根因 #

你遇到的问题是链接的libgcc.a版本不匹配导致的：你当前使用的/path/to/newlib/lib/gcc/arm-none-eabi/9.2.1/libgcc.a是通用ARM架构的版本，其中的内置辅助函数均为ARM模式，和Cortex-M0仅支持的Thumb指令集不兼容。

修复方案 #

1. 替换正确架构的libgcc #

将链接参数中libgcc.a的路径替换为对应ARMv6-M Thumb架构的版本，通常路径为：

/path/to/newlib/lib/gcc/arm-none-eabi/9.2.1/thumb/v6-m/nofp/libgcc.a

该路径和你已经使用的libc_nano.a架构版本完全匹配，其中所有函数均为合法的Thumb模式。

2. 调整链接顺序 #

建议调整链接参数的顺序，遵循「目标文件→系统库→运行时库」的顺序，避免符号解析错误：

clang -o my_project.elf --target=armv6m-none-eabi -nostdlib \
-L"/path/to/newlib/arm-none-eabi/lib/." \
-mcpu=cortex-m0 -mthumb -mfloat-abi=soft -g3 \
-Wl,--gc-sections -T my_linker_script.ld \
object_file1.o object_file2.o object_file3.o \
"/path/to/newlib/arm-none-eabi/lib/thumb/v6-m/nofp/libc_nano.a" \
-lm \
"/path/to/newlib/lib/gcc/arm-none-eabi/9.2.1/thumb/v6-m/nofp/libgcc.a"

3. 验证修复结果 #

编译完成后可通过arm-none-eabi-objdump -d my_project.elf命令查看__udivsi3这类内置函数的指令类型，确认其为Thumb指令，同时函数地址最低有效位为1即可。

补充说明 #

你之前配置的编译、链接参数（包括--target=armv6m-none-eabi、-mthumb、-mcpu=cortex-m0）均正确，Clang本身对Cortex-M0的支持没有问题，只是由于裸机场景下Clang不自带运行时辅助函数实现，才会依赖链接的libgcc.a提供这类函数，只要替换为对应架构的运行时库即可解决问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者filo