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基于STM32分析栈、堆、全局区、常量区、代码区、RAM、ROM

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oneside 发布时间:2020-2-21 11:10
在一个STM32程序代码中,从内存高地址到内存低地址,依次分布着栈区、堆区、全局区(静态区)、常量区、代码区,其中全局区中高地址分布着.bss段,低地址分布着.data段。
总的分布如下所示:
/ Z9 L( q! e# p
11.png

+ _) e2 a4 C/ m: Z$ ?
1、栈区(stack)

, S" H# M1 N  A2 t$ G. u
临时创建的局部变量存放在栈区。
函数调用时,其入口参数存放在栈区。
函数返回时,其返回值存放在栈区。
const定义的局部变量存放在栈区。
+ Y# `1 `/ g& k# f( K; b8 Z
2、堆区(heap)
堆区用于存放程序运行中被动态分布的内存段,可增可减。
可以有malloc等函数实现动态分布内存。
有malloc函数分布的内存,必须用free进行内存释放,否则会造成内存泄漏。

1 `7 o  l$ H  w$ `" Q) j5 [% f
3、全局区(静态区)
. @2 |* I5 s: B" W
全局区有.bss段和.data段组成,可读可写。
% Q" M2 q8 e: j/ {7 _
4、.bss段

4 }3 @( U1 Y0 U3 E5 ?- J, ]
未初始化的全局变量存放在.bss段。
初始化为0的全局变量和初始化为0的静态变量存放在.bss段。
.bss段不占用可执行文件空间,其内容有操作系统初始化。
9 v# t3 O  \7 d! Q2 x( x/ O
5、.data段
0 I8 p  [0 g2 f" ~3 W' V
已经初始化的全局变量存放在.data段。
静态变量存放在.data段。
.data段占用可执行文件空间,其内容有程序初始化。
const定义的全局变量存放在.rodata段。

% J( A; ^& s) L; A- o* m6 K* O$ b# B. P
6、常量区
  \9 s% |8 m; Z% p& R9 U4 g1 H
字符串存放在常量区。
常量区的内容不可以被修改。

; y3 [6 U' n9 N- z/ g+ `4 V
7、代码区

: o) y4 P! k; {  w5 v' o
程序执行代码存放在代码区。
字符串常量也有可能存放在代码区。
通过上面的介绍,可能你对各个数据的存储位置还是很模糊,下面通过一个简单的程序,再来体会理解一下。
通过上面的介绍,可能你对各个数据的存储位置还是很模糊,下面通过一个简单的程序,再来体会理解一下【多余一段】
- A1 v7 [6 _( t
22.png

5 @, h& S* m& ?8 {' @8 g% F
上面我们已经对堆、栈、全局区、常量区、代码区进行了全面的分析,也举例进行了说明。下面我们在对这些区存放在哪种介质上进行讨论。
8、RAM和ROM、Flash Memory的物理特性
! g. m/ H. l; Q6 x8 S
首先,我们需要明白RAM和ROM、Flash Memory的物理特性。

7 C8 W& U4 R& N( T( E. w, h5 t
9、RAM
1 G3 ^6 ?5 q9 D9 M& j/ \7 Y
RAM又称随机存取存储器,存储的内容可通过指令随机读写访问。RAM中的存储的数据在掉电是会丢失,因而只能在开机运行时存储数据。其中RAM又可以分为两种,一种是Dynamic RAM(DRAM动态随机存储器),另一种是Static RAM(SRAM,静态随机存储器)。

0 k0 s1 V. K5 R7 q/ a- R1 K* ^
10、ROM

& j( g1 v# u" r
ROM又称只读存储器,只能从里面读出数据而不能任意写入数据。ROM与RAM相比,具有读写速度慢的缺点。但由于其具有掉电后数据可保持不变的优点,因此常用也存放一次性写入的程序和数据,比如主版的BIOS程序的芯片就是ROM存储器。

6 n+ L& e9 p# p# z1 X# ^' q
11、Flash Memory
7 y* ^8 L6 v* l& \. V: u
由于ROM具有不易更改的特性,后面就发展了Flash Memory。Flash Memory不仅具有ROM掉电不丢失数据的特点,又可以在需要的时候对数据进行更改,不过价格比ROM要高。
) I1 p9 H! e  S+ i
12、不同数据的存放位置

2 {. s' I- K1 I2 }! j
由前面的分析我们知道,代码区和常量区的内容是不允许被修改的,ROM(STM32就是Flash Memory)也是不允许被修改的,所以代码区和常量区的内容编译后存储在ROM中。
而栈、堆、全局区(.bss段、.data段)都是存放在RAM中。
至此,关于不同数据存放哪个区域已经全部介绍完了。下面还将介绍一下Keil 的Build Output窗口。

* r  k6 T+ z  y$ a
13、Keil 的Build Output窗口

4 M* c( n  ^  o" |" I
33.png

( V% {6 Q6 q3 K% Y8 V0 u' x% V
如上图,存在Code、RO-data、RW-data、ZI-data四个代码段大小。

4 G! U0 V+ s- g9 H" k5 W
其中Code就是代码占用大小,RO-data是只读常量、RW-data是已初始化的可读可写变量,ZI-data是未初始化的可读可写变量。
有些时候,我们需要知道RAM和ROM的使用情况如何,那么我们就可以使用下面的公式计算。

: G, e  P4 [, n7 M# _6 q
RAM = RW-data + ZI-data
ROM = Code + RO-data + RW-data
- F, C% v6 f2 q% A0 l% r
6 s; F0 o- p! ~9 d, A

9 w9 u( g5 m' T& z6 W2 @* U
收藏 2 评论3 发布时间:2020-2-21 11:10

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3个回答
byronsong 回答时间:2020-2-21 11:34:16
很细致,很明了
jeffhe1 回答时间:2020-2-21 13:03:44
感謝分享
Kevin_G 回答时间:2020-2-22 20:19:36
感谢

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