【专题4：平时遇到的问题】 之 【再一次被字节对齐问题折腾到大半夜】

希望本是无所谓有，无所谓无的，这正如脚下的路，其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路

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1.问题由来

还是通信协议的问题。
通信协议定义如下：

    0	0xA5，起始符
    1	发送方设备类型
    2	Main cmd
    3	usParameterLength_low_8bit
    4	usParameterLength_high_8bit
    5	Subcmd_low_8bit
    6	Subcmd_high_8bit
    7   Data[0]
    8   Data[1]
    .
    .
    .
    .

定义了一个结构体：

typedef struct {//这个结构体4字节对齐
    enDeviceType_t	ubDeviceType;//1字节
    uint8_t		 	ubMainCmd;
    uint16_t		usParameterLength;
    uint32_t 		usSubCmd;
    uint8_t*		pParameterBuffer;//4字节
}tagOneFrame_t, *pOneFrame_t;

把从网络得到的数据写到STM32G07平台的flash中。
从网络获得的数据放在数组msgBuffer中。

__attribute__((optimize( 0 ) ))int main(void)
{
	uint8_t msgBuffer[2048];
	tagOneFrame_tframe;
	
	/*对msgBuffer中的数据进行解析*/
	frame.ubDeviceType = msgBuffer[0];
	frame.ubMainCmd = msgBuffer[1];
	frame.usParameterLength = msgBuffer[4] << 8 || msgBuffer[3];
	frame.usSubCmd = msgBuffer[6] << 8 || msgBuffer[5];
	frame.pParameterBuffer = &msgBuffer[7];
	
	uint64_t value = ((uint64_t*)frame.pParameterBuffer)[0];
}

运行到第51行代码时，直接触发HardFault了，也就是CPU挂了。
 

2.问题复现

将上面的问题简化一下：

__attribute__((optimize( 0 ) ))int main(void)
{
	uint8_t buffer8bit[64];

	uint64_t value = ((uint64_t*)&buffer8bit[9])[0];

	value++;
}

如果把uint64_t改成uint32_t，也会运行出错。

 

3.结论

（1）读内存：
地址必须对齐，读取uint64_t大小时，地址必须是8字节对齐，读取uint32_t大小时，地址必须是4字节对齐。在定义通信协议时，数据的起始位要注意是否满足字节对齐的要求。否则，处理器会HardFault。

（2）写flash：
STM32G071平台一次性只能写64bit数据，也就是8字节，写的地址必须是8字节对齐。否则，处理器会HardFault。

STM32F103RB平台一次性只能写16bit数据，写的地址必须是2字节对齐。否则，处理器会HardFault。

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