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【经验分享】STM32H7的FLASH,RAM和栈使用情况(map和htm文件)

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STMCU小助手 发布时间:2021-12-6 22:17
本章为大家介绍编译器生成的map和htm文件进行解析,通过这两个文件可以让大家对工程代码的认识程度提升一个档次。
本章节以MDK为例进行说明,使用IAR同理。
MAP文件分析
通过map文件,可以方便的查看工程ROM/FLASH和RAM的占用情况,包括单个源文件,甚至具体到每个函数的rom大小都给出了,通过这些信息可以很好的进行代码优化。MAP文件的内容可分为如下几部分:
  •   Section Cross References
  •   Removing Unused input sections from the image
  •   Image Symbol Table (Local Symbols Global Symbols)
  •   Memory Map of the image
  •   Image component sizes

下面将这个几个部分的含义逐一为大家做个说明。

1 MDK配置
要生成MAP文件,MDK中如下选项要选上:
1PL$KWN_RORC%XUG[A`7LSU.png
将工程全编译,且没有错误后,双击这里就可以看到生成的map文件了:
59U3OM}3}[8[PX%7)MD1U1T.png
2 MAP文件相关概念
认识MAP文件前先熟悉如下概念:
  •   段(section) :描述映像文件的代码和数据块。
  •   RO:Read-Only的缩写,包括RO-data(只读数据)和RO-code(代码)。
  •   RW:Read-Write的缩写,主要是RW-data,RW-data由程序初始化初始值。
  •   ZI:  Zero-initialized的缩写,主要是ZI-data,由编译器初始化为0。
  •   .text:与RO-code同义。
  •   .constdata:与RO-data同义。
  •   .bss:与ZI-data同义。
  •   .data:与RW-data同义。

3 Section Cross References
这部分主要是不同文件中函数的调用关系(部分截图)
%`L5X)IF(T8E)A)(XV7}~DR.png
比如这句:main.o(i.main) refers to main.o(i.PrintfLogo) for PrintfLogo表示main.c文件中的main函数调用了PrintfLogo。
4 Removing Unused input sections from the image
这部分主要是被删除的冗余函数,也就是添加到工程里面,但是没有调用到的,下面是部分被删除冗余函数的截图效果:
XP}2PZW%XTVBKU_WMV@HQ.png
对于这个部分功能,用户最好将MDK中这个选项勾上,然后全编译工程,效果会比较好:
Y0O$`XX036(IX3ML$D~SCP7.png
5 Image Symbol Table
Image Symbol Table主要分为两类,分别是Local Symbols和Global Symbols。
  •   Local Symbols

Local Symbols记录了用static声明的全局变量地址和大小,C文件中函数的地址和用static声明的函数代码大小,汇编文件中的标号地址(作用域限本文件),下面是部分截图:
(1[_ZA5[F4L`YYFK3{POEVY.png
  •   Global Symbols

Global Symbols记录了全局变量的地址和大小,C文件中函数的地址及其代码大小,汇编文件中的标号地址(作用域全工程),下面是部分截图:
3AF6%VU1A4@7E~W~5SN}[6R.png
6 Memory Map of the image
映像文件可以分为加载域(Load Region)和运行域(Execution Region):加载域反映了ARM可执行映像文件的各个段存放在存储器中的位置关系。下面是部分截图,另外映像中的入口点就是程序开始执行的位置。
W9J($%0LAC6`NAGRHK8)F9B.png
运行域反映了ARM可执行映像文件各个段真正执行时在存储器中的位置关系:
T`1FMIJCNQ6(3H)KW3)T6FL.png
简单的说,加载域就是程序在Flash中的实际存储,而运行域是芯片上电后的运行状态,通过下面的框图可以有一个感性的认识:
FSO@DQ(R$DIGI6QG4(KS12M.png
通过上面的框图可以看出,RW区也是要存储到ROM/Flash里面的,在执行映像之前,必须将已初始化的RW数据从ROM中复制到RAM中的执行地址并创建ZI Section(初始化为0的变量区)。
7 Image component sizes
Image component sizes映像组件大小比较重要,比如下面内容代表的含义:
KU$~DUU$B86AJUYJ~PL877Q.png
  •   Code (inc. Data) :显示代码占用了多少字节。在此映像中,有19442字节的代码, 其中包括1832字节的内联数据 (inc. data),例如文字池和短字符串。
  •   RO Data  :显示只读数据占用了多少字节(比如const char buf[] = "123456")。这是除 Code (inc. data) 列中包括的内联数据之外的数据。
  •   RW Data :显示读写数据占用了多少字节。
  •   ZI Data  :显示零初始化的数据占用了多少字节。
  •   Debug  :显示调试数据占用了多少字节,例如,调试输入节以及符号和字符串。
  •   Object Totals  :显示链接到一起以生成映像的对象占用了多少字节。
  •   (incl. Generated):链接器会生成的映像内容,例如,交互操作中间代码。如果 Object Totals 行包含此类型的数据,则会显示在该行中。本例**有 1016 字节的 RO 数据,其中32字节是链接器生成的 RO 数据。
  •   (incl. Padding) :链接器根据需要插入填充,以强制字节对齐。


下面的Library Totals显示已提取并作为单个对象添加到映像中的库成员占用了多少字节。
L16HUNOLKU~Y)CFSF0ZNAUC.png
下面是我们经常要查看的内容:
G9OMF2CCGH9$%FO5XTQNIQ7.png
  •   Grand Totals:显示映像的真实大小。
  •   ELF Image Totals:ELF(Executable and Linking Format)可执行链接格式映像文件大小。
  •   ROM Totals:显示包含映像所需的 ROM的最小大小。这不包括 ZI数据和存储在ROM 中的调试信息。

HTM文件分析
MDK将工程全编译,且没有错误后,就会生成此文件。以开发板配套例子为例,htm文件位于路径:\Project\MDK-ARM(uV5)\Objects。
此文件的最大作用就是基本统计了所有被调用函数的栈stack使用情况(不考虑中断嵌套)。下面是整个工程的最大栈需求:
0RF5SMCY0C$ZA8}TGUC~NJ7.png
具体到每个函数也给出最大的栈深度Max Depth,同时也给出函数本身的代码量大小和使用的栈大小,比如函数bsp_InitExtIO,最大栈深度是152字节。函数本身占用代码大小(Thumb指令集)28字节,使用栈8字节。
FVE)I4LW@V96F64L))86702.png
通过这个文件,我们可以合理的配置启动文件里面的stack大小:
1D9SJVRUV(M0MDS[B$KZLKC.png
总结
本章节的知识点比较重要,务必要熟练掌握。平时开发工程项目时,可以多关注map文件和htm文件。
版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。
‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧  END  ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

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