ARM程序的组成

此处所说的“ARM程序”是指在ARM系统中正在执行的程序,而非保存在ROM中的bin映像(image)文件,这一点清注意区别。
            一个ARM程序包含3部分:RO,RW和ZI
            RO是程序中的指令和常量
            RW是程序中已初始化变量
            ZI是程序中未初始化或初始化为0的变量(ARM C程序中,所有的未初始化变量都会被自动初始化为0)。
            由以上3点说明可以理解为:
            RO就是readonly,   C中的指令以及常量被编译后是RO类型数据
            RW就是read/write,C中的已被初始化成非0值的变量编译后市RW类型数据
            ZI就是zero initial, C中的未被初始化或初始化为0的变量编译后是ZI类型数据。

在Keil中编译工程成功后,在下面的Bulid Ouput窗口中会输出下面这样一段信息:
           Program Size: Code=6320  RO-data=4864  RW-data=44  ZI-data=1636  
           代表的意思:
           Code :是程序中代码所占字节大小
           RO-data :程序中所定义的指令和常量大小 (个人理解 :Read Only)
           RW-data :程序中已初始化的变量大小 (个人理解”:Read/Write)
           ZI-Data :程序中未初始化的变量大小 (个人理解 :Zero Initialize)

ROM(Flash) size = Code+RO-data+RW-data;

RAM size = RW-data+ZI-data

可以通过.map查看占用的flash和ram大小

对于上述所涉及的变量是指存放在静态存储区的变量(全局变量,静态全局变量,静态局部变量),而局部变量则是在程序运行时在RAM中的栈区由系统自动分配临时空间。

ARM映像文件的组成
            所谓ARM映像文件就是指烧录到ROM中的bin文件,也成为image文件。以下用Image文件来称呼它。
            Image文件包含了RO和RW数据。
            之所以Image文件不包含ZI数据,是因为ZI数据都是0,没必要包含,只要程序运行之前将ZI数据所在的区域一律清零即可,包含进去反而浪费存储空间。
            Q:为什么Image中必须包含RO和RW?
            A:因为RO中的指令和常量以及RW中初始化过的变量是不能像ZI那样“无中生有”的。

RM程序的执行过程

从以上两点可以知道,烧录到ROM中的image文件与实际运行时的ARM程序之间并不是完全一样的。因此就有必要了解ARM程序是如何从ROM中的image到达实际运行状态的。
实际上,ROM中的指令至少应该有这样的功能:
            1. 将RW从ROM中搬到RAM中,因为RW是变量,变量不能存在ROM中。
            2. 将ZI所在的RAM区域全部清零,因为ZI区域并不在Image中,所以需要程序根据编译器给出的ZI地址及大小来将相应得RAM区域清零。ZI中也是变量,同理:变量不 能存在ROM中
在程序运行的最初阶段,RO中的指令完成了这两项工作后C程序才能正常访问变量。否则只能运行不含变量的代码。

Image~~RW_IRAM1~~ZI~~Limit(~表示$,下面代码中也一样)是一个链接器导出的符号,代表ZI段的结束,也就是程序执行区的RAM结束后的(注意这个‘的’,有点i++和++i的意思)地址,反过来也就是我们执行区的RAM未使用的区域的起始地址(其实这里有点牵强,因为这样理解往往只是一个遵循的标准,以为在RAM的使用上ZI区往往是整个程序的最末尾,也许这里我理解错了)。

rt_system_heap_init((void*)&Image~~RW_IRAM1~~ZI~~Limit, (void*)STM32_SRAM_END);用于初始化RT-thread系统的堆区域。

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