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[技术交流] 程序内存分布

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发表于 2020-8-31 19:48:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

一般MCU包含的存储空间有片内Flash与片内RAM,RAM相当于内存,Flash相当于硬盘。编译器会将一个程序分类为好几个部分,分别存储在MCU不同的存储区。

Keil工程在编译完之后,会有相应的程序所占用的空间提示信息,如下所示:

linking...

Program Size: Code=48008 RO-data=5660 RW-data=604 ZI-data=2124

After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\rtthread-stm32.axf --output rtthread.bin

".\build\rtthread-stm32.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).

Build Time Elapsed:  00:00:07

上面提到的Program Size包含以下几个部分。

(1)Code:代码段,存放程序的代码部分。

(2)RO-data:只读数据段,存放程序中定义的常量。

(3)RW-data:读写数据段,存放初始化为非0值的全局变量。

(4)ZI-data:0数据段,存放未初始化的全局变量及初始化为0的变量。

编译完工程后会生成一个.map文件,该文件说明了各个函数占用的尺寸和地址,在该文件的最后几行也说明了上面几个字段的关系:

Total RO  Size (Code + RO Data)                53668 (  52.41kB)

Total RW  Size (RW Data + ZI Data)              2728 (   2.66kB)

Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data)      53780 (  52.52kB)

(1)RO Size包含了Code及RO-data,表示程序占用Flash空间的大小;

(2)RW Size包含了RW-data及ZI-data,表示运行时占用的RAM的大小;

(3)ROM Size包含了Code、RO Data以及RW Data,表示烧写程序所占用的Flash空间的大小。

程序运行之前,需要有文件实体被烧录到STM32的Flash中,一般是bin或者hex文件,该被烧录文件称为可执行映像文件。图3-3中左图是可执行映像文件烧录到STM32后的内存分布,它包含RO段和RW段两个部分:其中RO段中保存了Code、RO-data的数据,RW段中保存了RW-data的数据,由于ZI-data都是0,所以未包含在映像文件中。

图3-3 RT-Thread内存分布

STM32在上电启动之后默认从Flash启动,启动之后会将RW段中的RW-data(初始化的全局变量)搬运到RAM中,但不会搬运RO段,即CPU的执行代码从Flash中读取,另外根据编译器给出的ZI地址和大小分配出ZI段,并将这块RAM区域清零。

其中动态内存堆为未使用的RAM空间,应用程序申请和释放的内存块都来自该空间。


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