C51单片机内存优化
52本身有256B的数据存储区,如果没在意一些细节,很容易出现RAM超过128就报错的情况。现讲其问题解释如下:
最常见的是以下两种:
① 超过变量128后必须使用compact模式编译,实际的情况是只要内存占用量不超过256.0,就可以用 small 模式编译
② 128以上的某些地址为特殊寄存器使用,不能给程序用。与 PC 机不同,51 单片机不使用线性编址,特殊寄存器与 RAM 使用重复的重复的地址。但访问时采用不同的指令,所以并不会占用 RAM 空间。
③是否把一些固定的代码存贮到了CODE区。如果把没变化的数据也存储到DATA去,就太浪费了!
由于内存比较小,一般要进行内存优化,尽量提高内存的使用效率。
以 Keil C 编译器为例,small 模式下未指存储类型的变量默认为data型,即直接寻址,只能访问低 128 个字节,但这 128 个字节也不是全为我们的程序所用,寄存器 R0-R7必须映射到低RAM,要占去 8 个字节,如果使用寄存组切换,占用的更多。所以可以使用 data 区最大为 120 字节,超出 120 个字节则必须用 idata 显式的指定为间接寻址,另外堆栈至少要占用一个字节,所以极限情况下可以定义的变量可占 247 个字节。当然,实际应用中堆栈为一个字节肯定是不够用的,但如果嵌套调用层数不深,有十几个字节也够有了。
为了验上面的观点,写了个例子:
#define LEN 120 data UCHAR tt1[LEN]; idata UCHAR tt2[]; void main() { UCHAR i,j; ; i < LEN; ++i ) { j = i; tt1[j] = 0x55; } }
可以计算 R0-7(8) + tt1(120) + tt2(127) + SP(1) 总共 256 个字节
keil 编译的结果如下:
Program Size: data= code= creating hex file from ".\Debug\Test"... Error(s), Warning(s). (测试环境为 XP + Keil C 7.5)
这段代码已经达到了内存分配的极限,再定义任何全局变量或将数组加大,编译都会报错 107
这里要引出一个问题:为什么变量 i、j 不计算在内?这是因为 i、j 是局部变量,编译器会试着将其优化到寄存器 Rx 或栈。问题也就在这了,如果局部变量过多或定义了局部数组,编译器无法将其优化,就必须使用 RAM 空间,虽然全局变量的分配经过精心计算没有超出使用范围,仍会产生内存溢出的错误!
而编译器是否能成功的优化变量是根据代码来的。
上面的代码中,循环是臃肿的,变量 j 完全不必要,那么将代码改成:
UCHAR i; UCHAR j; ; i < LEN; ++i ) { tt1[i] = 0x55; }
再编译看看,出错了吧!
因为编译器不知道该如何使用 j,所以没能优化,j 须占 RAM 空间,RAM 就溢出了。
(智能一点的编译器会自动将这个无用的变量去掉,但这个不在讨论之列了)
另外,对 idata 的定义的变量最好放在 data 变量之后
对于这一种定义
uchar c1; idata uchar c2; uchar c3;
变量 c2 肯定会以间接寻址,但它有可能落在 data 区域,就浪费了一个可直接寻址的空间
变量优化一般要注意几点:
①让尽可能多的变量使用直接寻址,提高速度。假如有两个单字节的变量,一个长119的字符型数组,因为总长超过 120 字节,不可能都定义在 data 区,按这条原则,定义的方式如下:
data UCHAR tab[]; data UCAHR c1; idata UCHaR c2;
但也不是绝的,如果 c1, c2 需要以极高的频率访问,而 tab 访问不那么频繁,则应该让访问量大的变量使用直接寻址:
data UCAHR c1; data UCHaR c2; idata UCHAR tab[];
这个是要根据具体项目需求来确定的
②提高内存的重复利用率
就是尽可能的利用局部变量,局部变量还有个好处是访问速度比较快。由前面的例子可以看出,局部变量 i, j 是没有单独占用内存的,子程序中使用内存数目不大的变量尽量定义为局部变量。
③对于指针数组的定义,尽可能指明存储类型,尽量使用无符号类型变量
一般指针需要一个字节额外的字节指明存储类型,8051 系列本身不支持符号数,需要外加库来处理符号数,一是大大降低程序运行效率,二是需要额外的内存
④避免出现内存空洞
可以通过查看编译器输出符号表文件(.M51)查看,对前面的代码,M51文件中关于内存一节如下:
* * * * * * * D A T A M E M O R Y * * * * * * * REG 0000H 0008H ABSOLUTE "REG BANK 0" DATA 0008H 0078H UNIT ?DT?TEST IDATA 0080H 007FH UNIT ?ID?TEST IDATA 00FFH 0001H UNIT ?STACK
第一行显示寄存器组0从地址0000H开始,占用0008H个字节
第二行显示DATA区变量从0008H开始,占用0078H个字节
第三行显示IDATA区变量从0080H开始,占用007F个字节
第四行显示堆栈从00FFH开始,占0001H个字节
由于前面代码中变量定义比较简单,且连续用完了所有空间,所以这里显示比较简单,变量定义较多时,这里会有很多行
如果全局变量与局部变量分配不合理,就有可能出现类似下面的行
0010H 0012H *** GAP ***
该行表示从0010H开始连续0012H个字节未充分利用或根本未用到,出现这种情况最常见的原因是局变量太多、多个子程序中的局部变量数目差异太大、使用了寄存器切换但未充分利用
C51单片机内存优化的更多相关文章
- 浅谈C51内存优化
对 51 单片机内存的认识,很多人有误解,最常见的是以下两种 超过变量128后必须使用compact模式编译,实际的情况是只要内存占用量不超过 256.0 就可以用 small 模式编译 128以上的 ...
- 80C51存储器与C51内存优化
80C51在物理结构上有四个存储空间:片内程序存储器.片外程序存储器.片内数据存储器和片外数据存储器.但在逻辑上,即从用户使用的角度上,80C51有三个存储空间:片内外统一编址的64KB的程序存储器地 ...
- 谈谈Keil 中C51的内存分配与优化
本帖最后由 Cresta 于 2014-1-21 10:49 编辑 看到这篇C51的内存分配和优化的文章,个人觉得分析的十分到位,在这里转给大家 C51的内存分配不同于一般的PC,内存空间有限,采 ...
- 一种基于C51单片机的非抢占式的操作系统架构
摘 要:从Keil C51的内存空间管理方式入手,着重讨论实时操作系统在任务调度时的重入问题,分析一些解决重入的基本方式与方法:分析实时操作系统任务调度的占先性,提出非占先的任务调度是能更适合于Kei ...
- In-Memory:内存优化表的事务处理
内存优化表(Memory-Optimized Table,简称MOT)使用乐观策略(optimistic approach)实现事务的并发控制,在读取MOT时,使用多行版本化(Multi-Row ve ...
- 试试SQLSERVER2014的内存优化表
试试SQLSERVER2014的内存优化表 SQL Server 2014中的内存引擎(代号为Hekaton)将OLTP提升到了新的高度. 现在,存储引擎已整合进当前的数据库管理系统,而使用先进内存技 ...
- In-Memory:内存优化表 DMV
在内存优化表的DMV中,有两个对象ID(Object ID): xtp_object_id 是内部的内存优化表(Internal Memory-Optimized Table)的ID,在对象的整个生命 ...
- android内存优化
背景 虽然android设备的配置越来越高,但是,由于android系统的机制导致(最主要是app程序的主线程不会真正退出而是在后台常驻内存中) ,这样手机中安装过多的app之后,导致内存被大量占用, ...
- JavaScript内存优化
JavaScript内存优化 相对C/C++ 而言,我们所用的JavaScript 在内存这一方面的处理已经让我们在开发中更注重业务逻辑的编写.但是随着业务的不断复杂化,单页面应用.移动HTML5 应 ...
随机推荐
- C#使用.net.mail配置163邮箱报错:不允许使用邮箱名称。 服务器响应为:authentication is required,smtp9,DcCowABHK4UYE11W2k6fAQ--.52196S2 1448940312
client.UseDefaultCredentials = true; 要放在 client.Credentials = new NetworkCredential("用户名", ...
- NOI2011 NOI嘉年华
http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2436 首先离散化,离散化后时间范围为[1,cnt]. 求出H[i][j],表示时间范围在[i,j]的 ...
- jquery判断checkbox是否选中
$('input:checkbox').click(function () { if ($("#chkPile").is(":checked")) { $(); ...
- ASP.NET文件组成(转载于Owen的BLOG)
一.扩展名: .aspx:窗体文件,为前台程序. .cs文件:类文件,主要为后台数据处理,供所有的.aspx文件的后台应用. .asmx文件:用于创建从其他应用程序使用的web服务的类. .css文件 ...
- <php>Ajax基本格式
<head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8&quo ...
- uiautomatorviewer 识别android微信元素报错
org.xml.sax.SAXParseException; systemId: file:/C:/Users/xxxxxxxxx/AppData/Local/Temp/uiautomatorview ...
- HDU 2689 sort it - from lanshui_Yang
Problem Description You want to processe a sequence of n distinct integers by swapping two adjacent ...
- Three Families
http://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&page=show_problem&p ...
- CUGBACM_Summer_Tranning 组队赛解题报告
组队赛解题报告: CUGBACM_Summer_Tranning 6:组队赛第六场 CUGBACM_Summer_Tranning 5:组队赛第五场 CUGBACM_Summer_Tranning 4 ...
- android_launcher的源码详细分析
转载请注明出处:http://blog.csdn.net/fzh0803/archive/2011/03/26/6279995.aspx 去年做了launcher相关的工作,看了很长时间.很多人都在修 ...