stm32 RO RW ZI


1.RO段包括只讀代碼段(code段/.text段)和常量段(RO Data段/.constdata段)。

 2.RW段(.data段)指已被初始化成非0值的變量段。

 3.  ZI段(.bss段)指未被初始化或初始化爲0的變量段。


一直以來對於ARM體系中所描述的RO,RW和ZI數據存在似是而非的理解,這段時間對其仔細瞭解了一番,發現了一些規律,理解了一些以前書本上有的但是不理解的東西,我想應該有不少人也有和我同樣的困惑,因此將我的一些關於RO,RW和ZI的理解寫出來,希望能對大家有所幫助。
要了解RO,RW和ZI需要首先了解以下知識:
ARM程序的組成
此處所說的“ARM程序”是指在ARM系統中正在執行的程序,而非保存在ROM中的bin映像(image)文件,這一點清注意區別。
一個ARM程序包含3部分:RO,RW和ZI
RO是程序中的指令和常量
RW是程序中的已初始化變量
ZI是程序中的未初始化的變量
由以上3點說明可以理解爲:
RO就是readonly,
RW就是read/write,
ZI就是zero
ARM映像文件的組成
所謂ARM映像文件就是指燒錄到ROM中的bin文件,也成爲image文件。以下用Image文件來稱呼它。
Image文件包含了RO和RW數據。
之所以Image文件不包含ZI數據,是因爲ZI數據都是0,沒必要包含,只要程序運行之前將ZI數據所在的區域一律清零即可。包含進去反而浪費存儲空間。
Q:爲什麼Image中必須包含RO和RW?
A:因爲RO中的指令和常量以及RW中初始化過的變量是不能像ZI那樣“無中生有”的。
ARM程序的執行過程
從以上兩點可以知道,燒錄到ROM中的image文件與實際運行時的ARM程序之間並不是完全一樣的。因此就有必要了解ARM程序是如何從ROM中的image到達實際運行狀態的。
實際上,RO中的指令至少應該有這樣的功能:
1. 將RW從ROM中搬到RAM中,因爲RW是變量,變量不能存在ROM中。
2. 將ZI所在的RAM區域全部清零,因爲ZI區域並不在Image中,所以需要程序根據編譯器給出的ZI地址及大小來將相應得RAM區域清零。ZI中也是變量,同理:變量不能存在ROM中
在程序運行的最初階段,RO中的指令完成了這兩項工作後C程序才能正常訪問變量。否則只能運行不含變量的代碼。
說了上面的可能還是有些迷糊,RO,RW和ZI到底是什麼,下面我將給出幾個例子,最直觀的來說明RO,RW,ZI在C中是什麼意思。

1; RO
看下面兩段程序,他們之間差了一條語句,這條語句就是聲明一個字符常量。因此按照我們之前說的,他們之間應該只會在RO數據中相差一個字節(字符常量爲1字節)。
Prog1:
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog2:
#include <stdio.h>
const char a = 5;
void main(void)
{
;
}
Prog1編譯出來後的信息如下:
================================================================================
Code     RO Data      RW Data       ZI Data       Debug
948           60                 0                  96               0                Grand Totals
================================================================================
Total RO   Size(Code + RO Data)                             1008   ( 0.98kB)
Total RW    Size(RW Data + ZI Data)                        96       ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data)           1008   ( 0.98kB)
================================================================================
Prog2編譯出來後的信息如下:
================================================================================
Code      RO Data       RW Data          ZI Data        Debug
948           61                 0                      96               0             Grand Totals
================================================================================
Total    RO   Size(Code + RO Data)                      1009     ( 0.99kB)
Total    RW   Size(RW Data + ZI Data)                    96        ( 0.09kB)
Total    ROM Size(Code + RO Data + RW Data)    1009     ( 0.99kB)
================================================================================
以上兩個程序編譯出來後的信息可以看出:
Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data兩類數據。他們的唯一區別就是Prog2的RO Data比Prog1多了1個字節。這正和之前的推測一致。
如果增加的是一條指令而不是一個常量,則結果應該是Code數據大小有差別。

2; RW
同樣再看兩個程序,他們之間只相差一個“已初始化的變量”,按照之前所講的,已初始化的變量應該是算在RW中的,所以兩個程序之間應該是RW大小有區別。
Prog3:
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4:
#include <stdio.h>
char a = 5;
void main(void)
{
;
}
Prog3編譯出來後的信息如下:
================================================================================
Code      RO Data       RW Data         ZI Data       Debug
948             60                  0                   96                 0          Grand Totals
================================================================================
Total    RO    Size(Code + RO Data)                        1008 ( 0.98kB)
Total    RW   Size(RW Data + ZI Data)                     96     ( 0.09kB)
Total    ROM Size(Code + RO Data + RW Data)     1008 ( 0.98kB)
================================================================================
Prog4編譯出來後的信息如下:
================================================================================
Code        RO Data           RW Data        ZI Data           Debug
948             60                       1                    96                   0            Grand Totals
================================================================================
Total     RO    Size(Code + RO Data)                           1008 ( 0.98kB)
Total    RW    Size(RW Data + ZI Data)                         97    ( 0.09kB)
Total    ROM Size(Code + RO Data + RW Data)          1009 ( 0.99kB)
================================================================================
可以看出Prog3和Prog4之間確實只有RW Data之間相差了1個字節,這個字節正是被初始化過的一個字符型變量“a”所引起的。

3; ZI
再看兩個程序,他們之間的差別是一個未初始化的變量“a”,從之前的瞭解中,應該可以推測,這兩個程序之間應該只有ZI大小有差別。
Prog3:
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4:
#include <stdio.h>
char a;
void main(void)
{
;
}
Prog3編譯出來後的信息如下:
================================================================================
Code     RO Data        RW Data         ZI Data          Debug
948            60                     0                     96                  0            Grand Totals
================================================================================
Total RO    Size(Code + RO Data)                             1008 ( 0.98kB)
Total   RW   Size(RW Data + ZI Data)                           96    ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data)           1008 ( 0.98kB)
================================================================================
Prog4編譯出來後的信息如下:
================================================================================
Code         RO Data          RW Data            ZI Data           Debug
948               60                     0                       97                    0            Grand Totals
================================================================================
Total    RO    Size(Code + RO Data)                          1008 ( 0.98kB)
Total    RW Size(RW Data + ZI Data)                         97     ( 0.09kB)
Total    ROM Size(Code + RO Data + RW Data)         1008 ( 0.98kB)
================================================================================
編譯的結果完全符合推測,只有ZI數據相差了1個字節。這個字節正是未初始化的一個字符型變量“a”所引起的。

注意:如果一個變量被初始化爲0,則該變量的處理方法與未初始化華變量一樣放在ZI區域。
即:ARM C程序中,所有的未初始化變量都會被自動初始化爲0。

總結:
1; C中的指令以及常量被編譯後是RO類型數據。
2; C中的未被初始化或初始化爲0的變量編譯後是ZI類型數據。
3; C中的已被初始化成非0值的變量編譯後市RW類型數據。


附:
程序的編譯命令(假定C程序名爲tst.c):
armcc -c -o tst.o tst.c
armlink -noremove -elf -nodebug -info totals -info sizes -map -list aa.map -o tst.elf tst.o
編譯後的信息就在aa.map文件中。
ROM主要指:NAND Flash,Nor Flash
RAM主要指:PSRAM,SDRAM,SRAM,DDRAM

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章