bmp图片分段加载问题调试记录-遇到了STM32 SDIO DMA对齐问题
作者：互联网
问题描述：
1.一次性加载所有图片数据到内存，并解析，一切正常。
2.采用512字节以内（一次读取一个扇区内的数据），分段加载，解析，一切正常，正常图片如下。
3.当我使用4096B缓冲区时（会一次读取多个扇区），解析图片就出现问题了，症状如下：
出现了很多条纹，通过调试分析应该是出现了字节错位，期初以为是算法问题，通过不断的调试发现算法没问题，最后就怀疑是否是原始数据出问题了，但是同一张图片我使用一次加载到内存的方式就不会出现这个问题。
我的分段加载bmp图片原理，首先给一个缓冲区，一个缓冲区大小，根据缓冲区大小计算一次读取的数据量（自动计算对齐，16位与24位位图存在插值情况，就是水平像素所占字节必须是4的整数倍，如果不是的话，会进行1-3字节插值）
我的算法中是32位就4字节对齐读取，24位就12字节对齐读取，16位就8字节对齐读取，加载原理是，先读取50个字节的bmp图头部信息，解析出响应的数据，然后获取位图数据起始位置偏移，然后使用FATFS的lseek跳转到起点位置，比如测试的文件起点是54字节处，24bit的位图，通过lseek跳转到54字节处开始读取数据。
怀疑1：原始文件出问题了。
通过一次加载能正常解析，排除此问题。
怀疑2：可能是算法问题
通过测试发现512字节以内的分段是正常的，算法应该不会有问题。
怀疑3：SDIO数据对齐问题或FATFS数据对齐问题
通过将读取的数据进行打印调试，发现问的第510字节处出现问题了
截图处出现问题了，这个是通过FATFS读取的文件数据打印后记录的，显示510字节处出现了2个2C，后面一个2C是异常插入进去的。
这是正常文件的截图，标记处只有1个2C，通过这个可以证明是文件系统读取数据出问题了，这个时候就有2个可能性，1是底层SDIO读取TF卡数据出问题了，出现这个问题肯定是对齐导致的问题，但是仔细一想，FATFS与底层读取数据的接口是以扇区为单位，一次必须读取512字节，根本不存在对齐问题，所以问题可能在FATFS内。
FATFS底层读取接口，以扇区为单位，固定512字节对齐，不可能出现这个问题，所以这个问题出现在FATFS内的可能性很大，在某个特殊的情况下，比如读取2个跨扇区的字节时，底层也是读取2个扇区2x512字节，然后由FATFS取出所需要的这2个字节。
通过调试发现，比如我先读的是文件的前面50个字节，然后把偏移调整到54字节，再几个扇区，理论上2次读取应该是从文件的第0扇区开始，但是实际上并不是，第二次读取会从扇区1开始，FATFS检测到内部有缓存的第一扇区数据（之前读取的），会直接拷贝到buff,然后接着读取第二扇区，可问题是给的buff地址没有对齐，原因是512字节偏移54字节，导致从buff的458字节（非4字节对齐）开始读取，上图截图所示位置，指针结尾是14A，指向的应该是BC,E8,A7，这个地址未对齐，然后传入到SD卡底层，接下来我们再看看数据读取后这个buff数据变成什么样了。
最后2个字节，给覆盖率，由于上面的地址结尾14A是个2B对齐，导致这个地址的最低2bit被强制清零了，也就是地址4字节对齐，导致数据buff地址往前移动了2字节，把刚刚正常的结尾AF 79 给覆盖掉了，看来最终问题还是出现在SDIO，由于我使用了DMA，SDIO的寄存器是个32位的。
传入到底层SD卡读取时的地址是非4字节对齐的，这就解释了为何1个扇区以内的分段是可以正常工作的，由于1个扇区以内的分段文件系统使用的是拷贝方式，而超过1个扇区的分段，会先拷贝一部分数据进去，后面的直接将指针传入到了底层（这个指针可能会非4字节对齐）
我的代码中DMA存储器是32位的，所以被强制对齐也是正常的，理论上还可能出现读取4字节以为的数据出问题，比如你读取1字节，给一个字节缓冲区，会被强制写4个字节进去，就会溢出。
把SDIO DMA读写方向的存储器宽度设置为8bit，问题解决了。
代码之前工作正常不代表就是正确的，多折腾还是会学到不少东西，也能挖掘出以前的bug，至此这个问题算是解决了，BMP图片也能随意分段加载解析，也支持缩放了，还有非4字节对齐插值的等着测试，需要测试非对齐的16位，24位位图，以及超大的bmp图片缩小问题。
cp1300
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标签：DMA,读取,扇区,STM32,SDIO,FATFS,对齐,问题,字节 来源： https://blog.csdn.net/cp1300/article/details/104390669