エラーメッセージに納得がいかないです。

Question

前提・実現したいこと

初質問です。

組み込みLinuxでi2cドライバ開発中です。
マルチスレッドアプリで使うドライバのためmutexを使用してます。

mutex本体はi2cバスごとにlock/unlock出来るように配列になっているのですが
配列のアクセスに引数のchを使用した時、実体がないと怒られました。

例
if(pthread_mutex_lock(&dev_mutex[ch]) == 0){

pthread_mutex_unlock(&dev_mutex[ch]);	// mutex unlock

なお、dev_mutexは別ファイルにグローバル宣言しており、
本ファイル(掲載コードのファイル)の先頭でexternして使用しています。

main.c(仮称)

// Global
pthread_mutex_t	dev_mutex[3];

i2c_common.c(掲載コードのファイル)

extern pthread_mutex_t    dev_mutex[3];            // デバイスアクセス用mutex  0~2 I2Cバス

コード
質問１
添字を定数に変えたらエラーは消えるのですが、納得いかないです。
この時点でなぜ実体が存在しないのでしょうか？

質問２
引数のchを添字として使うスマートな方法はありませんでしょうか？

よろしくお願いします。

発生している問題・エラーメッセージ

i2c_common.c:113: `dev_mutex' に対する定義されていない参照です

(同様に参照している箇所にも同じエラーが出ます)

該当のソースコード

extern pthread_mutex_t	dev_mutex[3];			// デバイスアクセス用mutex  0~2 I2Cバス

/****************************************************************
* 関数名：i2c_write
* 引数  ：ch			I2CバスNo(0～2)
*         slave_addr	スレーブアドレス
*         reg			レジスタアドレス
*         data			データ
*         len			送信byteレングス(1 or 2)
* 戻値  ：正常 0	異常 -1
* 説明  ：スレーブデバイスに対し、I2Cライトを行う
*			データフォーマット：Start, slave_addr(w), reg, data, Stop
****************************************************************/
int i2c_write(uint8_t ch, uint8_t slave_addr, uint8_t reg, uint8_t *wdata, uint8_t len)
{
	int ret;
	if(ch > 2){
		printf("Invalid ch : %u \r\n", ch);
		return -1;
	}
	/* device mutex Ch bus*/
	if(pthread_mutex_lock(&dev_mutex[ch]) == 0){
		/* I2C open */
		int i2c_fd = i2c_open(ch);
		if(i2c_fd < 0){
			printf("I2C write open error. ch=%u addr=0x%02x reg=0x%02x \r\n", ch, slave_addr, reg);
			sysinfo.err.bit.state_err = true;
			pthread_mutex_unlock(&dev_mutex[ch]);	// mutex unlock
			return -1;
		}else{}
		ret = ioctl(i2c_fd, I2C_SLAVE, slave_addr);
		if(ret<0){
			printf("I2C write ioctl error. ch=%u addr=0x%02x reg=0x%02x \r\n", ch, slave_addr, reg);
			close(i2c_fd);
			syslog(LOG_ERR, "%s: Can not ioctl addr 0x%02x: %s", __func__, slave_addr, strerror(errno));
			sysinfo.err.bit.state_err = true;
			pthread_mutex_unlock(&dev_mutex[ch]);	// mutex unlock
			return -1;
		}else{}
		if(len > I2C_BYTE_MAX){
			printf("I2C write size over\r\n");
			close(i2c_fd);
			syslog(LOG_ERR, "%s: I2C write size over : %u", __func__, len);
			sysinfo.err.bit.state_err = true;
			pthread_mutex_unlock(&dev_mutex[ch]);	// mutex unlock
			return -1;
		}else{}
		uint8_t buf[I2C_BYTE_MAX+1] = {0};		  //4byte + 1byte(アドレス分)
		buf[0] = reg;					   		// アドレス設定
		for(uint8_t i=1, j=0; i<(len+1); i++,j++){
			buf[i] = wdata[j];			  		// データ設定
		}
		/* write */
		ret = write(i2c_fd, buf, len+1);			//アドレス分レングス++
		if(ret<0){
			printf("I2C write write error. ch=%u addr=0x%02x reg=0x%02x \r\n", ch, slave_addr, reg);
			close(i2c_fd);
			sysinfo.err.bit.state_err = true;
			pthread_mutex_unlock(&dev_mutex[ch]);	// mutex unlock
			return -1;
		}else{}
		/* I2C close */
		close(i2c_fd);
		pthread_mutex_unlock(&dev_mutex[ch]);		// mutex unlock
	}else{
		printf("%s():device mutex error. I2C Ch%d\r\n", __func__, ch);
		syslog(LOG_ERR, "%s: device mutex error I2C Ch%d", __func__, ch);
		return -1;
	}
	return 0;
}

試したこと

dev_mutex[0]の様に定数に変更した場合エラーメッセージが消えました。

---

2018/10/15 追記

回答ありがとうございました。
大変参考になりました。

具体的な原因は分かりませんでしたが、yumetodoさんの解答に有ったようにgetter関数を用意して回避しようと思います。
(回避策を提案頂いたのでベストアンサーとさせていただきます。)
本日をもって回答を締め切らせていただきます。

Comments

[y_waiwai]

そのソースのどの行でエラーが出たんでしょうか

[yohhoy]

該当ソースコード以外での変数dev_mutexの宣言/定義文は抽出できますか？またオブジェクトファイルをnmツールで確認すると、どこでシンボル名dev_mutexが定義/利用されているかを確認できます。

Answer 1

typoかリンクの方法を間違えている可能性が一番高いです

非常に稀なケースとしてコンパイラ側の仕様などで
配列の添字にuint8_tが使えない可能性があります。

size_tやint等にキャストや引数リストを書き換えてみると使えるかもしれません。

Comments

[FujimuraAkira]

typoと添字にuint8_tが使えない線は無さそうなので、
リンクの方法を間違えてると考えます。

その場合、具体的にどう確認したらいいのでしょうか？
当方、リンカの知識に乏しいもので、ご教授いただければありがたいのですが。

ちなみにmakeを使ってビルドしてます。

makefile 一部抜粋
CC=/gcc-linaro-5.2-2015.11-2-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc -std=c99 -D_GNU_SOURCE

$(CC) -Wall -Xlinker -M=rt_manager.map -g -O0 -o $@ $(OBJS_RT) $(INCLUDE) -lpthread

見当違いな返答でしたらすみません。

Answer 2

うーん、原因がつかめませんが、dev_mutex変数を外部公開するよりは、そのgetterを外部公開してあげるべきかなと。

#include <stdint.h>
pthread_mutex_t get_dev_mutex(uint8_t ch);

みたいなインターフェースのを。

Comments

[FujimuraAkira]

具体的な回避策を提案頂いたのでBAとさせていただきます。

Answer 3

こんにちは。

不思議な現象ですね。
もし、dev_mutexを定義／参照しているモジュールをライブラリ化しているようでしたら、静的ライブラリのリンク時にundefined referenceエラーが出る(gcc)の可能性もありそうです。

オブジェクト・ファイルのままリンクしている場合は、たぶん関係ないと思います。

Answer 4

おそらく、ビルドのリンクの工程で出ているエラーだと思われますが、
その、 dev_mutex の定義がない、というエラーだと思われます

どこで定義されているかチェックしてみましょう

Comments

[FujimuraAkira]

dev_mutexの定義は別のcファイルに定義しており、
i2cドライバ用のこのファイルの先頭でexternしています。

またdev_mutex[ch]と参照している箇所をdev_mutex[0]と直すことでエラーは消えます。
これはなぜでしょうか？

[y_waiwai]

その別のｃファイルの定義をexternにして、その提示したソースのexternを外してみたらどうなるでしょうか

[FujimuraAkira]

試したところエラーは出なくなりました。

ただ、添字が引数か定数かで実体の有無が変わるのは
やはり納得がいかないです。

この現象についてなにか御存じではないでしょうか？

[y_waiwai]

コンパイラがなにか提示されてないので、なんとも言えません
いま言えることは、その別ファイルの定義が間違っている、あるいは、その定義が有効になっていなかった、ということぐらいですね

[FujimuraAkira]

わかりました。
ありがとうございます。

ちなみにコンパイラはgccです
gcc-linaro-5.2-2015.11-2-x86_64_arm-linux-gnueabihf