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Keil编程环境下STM32内存管理研究[转载]
发表人 内容
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[楼主位] flywin


等级:NO
注册时间:
2010/12/16 23:47
文章: 41
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    看似简单的问题,其实还是很有学问的,有时莫名其妙的很棘手的问题,就是在似懂非懂中埋下的祸根…… 特推荐下文。

    非常简单的一个工程,没有用到任何IO操作,与STM32有关的仅仅只有芯片的选择,即其SRAM大小有区别。图1是工程示意图,从图中可以看出,除了自己编写的代码外,仅仅增加了2个文件,即system_stm32f10x.c和startup_stm32f10x_hd.s,其中为了对startup_stm32f10x_hd.s进行修改,将其从库文件夹复制到了项目文件夹中。


图1

代码1

       int main()

{    

    int a,b,c,d;

       a=10;b=20;

       c=a+b;

       for(;;);

}

myex1.c(3): warning:  #550-D: variable "c" was set but never used

linking...

Program Size: Code=796 RO-data=336 RW-data=20 ZI-data=1636 

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).

代码2

       int main()

{     const int x=16;

    int a,b,c,d;

       a=10;b=20;

       c=a+b;

       for(;;);

}

myex1.c(2): warning:  #177-D: variable "x" was declared but never referenced

myex1.c(3): warning:  #550-D: variable "c" was set but never used

linking...

Program Size: Code=800 RO-data=336 RW-data=20 ZI-data=1636 

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 2 Warning(s).

说明:

(1)Code增加了4字节

(2)其余没有任何变化

代码3

int main()

{     const int x=16;

       int myArry[100];

       int i;

    int a,b,c,d;

       a=10;b=20;

       c=a+b;

       for(i=0;i<100;i++)

              myArry[i]=i;

       for(;;);

}

 

myex1.c(2): warning:  #177-D: variable "x" was declared but never referenced

myex1.c(3): warning:  #550-D: variable "myArry" was set but never used

myex1.c(5): warning:  #550-D: variable "c" was set but never used

myex1.c(5): warning:  #177-D: variable "d" was declared but never referenced

linking...

Program Size: Code=816 RO-data=336 RW-data=20 ZI-data=1636 

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 4 Warning(s).

分析:程序中增加了数组myArry,Code增加为816字节,但是RO-data等仍未变化 

代码4

int main()

{     const int x=16;

       int myArry[100]={1,2,3,4,5,6};

       int i;

    int a,b,c,d;

       a=10;b=20;

       c=a+b;

       for(i=0;i<100;i++)

              myArry[i]=i;

       for(;;);

}

myex1.c(2): warning:  #177-D: variable "x" was declared but never referenced

myex1.c(3): warning:  #550-D: variable "myArry" was set but never used

myex1.c(5): warning:  #550-D: variable "c" was set but never used

myex1.c(5): warning:  #177-D: variable "d" was declared but never referenced

linking...

Program Size: Code=1024 RO-data=360 RW-data=20 ZI-data=1636 

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 4 Warning(s).

分析:

(1)由于myArry作了初始化,因此RO-data增加了 360-336=24字节。原因是32位机中int型变量是32位的,占4字节,所以初始6个值后,增加了24字节。

       (2)再增加初始化变量的数量,则RO-data随之增加,而Code不再变化,也就是Code由代码3的816字节增加到1024字节,是增加了初始化处理的代码量。

根据以上分析,似乎与已知资料有冲突。

***************************************************

RO是程序中的指令和常量
RW是程序中的已初始化变量
ZI是程序中的未初始化的变量
由以上3点说明可以理解为:
RO就是readonly,
RW就是read/write,
ZI就是zero

****************************************************

如果按此说明,增加变量应该增加RO,但从代码1到代码2的变化来看,仅是增加了Code,却没有增加RO。

初始化变量时,应该增加RW,但是从代码2~代码4,RW却没有任何变化。

看来这个说法只能适用于ARM芯片,即运行时需要将代码调入RAM运行的芯片,对于STM32这类芯片并不完全适用。

 以下再作研究:

当使用 int myArray[300]时:


图2

当使得int myArray[100]时:


图3

应该是向下生成的??

而且与芯片无关,无论选择6K RAM还是48K RAM都是如此,且当数组再大时,就会将地址置于小于0x2000000的地址,但编译并不报错。

当使得int myArray[450]时:


图4

       当然,执行是错误的。

当int myArray[409]时:正指向0x2000000

去掉其他变量,对于这个地址没有影响!

代码5

int myArray[400]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14};

int main()

{     const int x=16;  

    int a,b,c,d;

       int i;

       a=10;b=20;

       c=a+b;

       for(i=0;i<100;i++)

              myArray[i]=i;

       for(i=0;i<100;i++)

              c+=myArray[i];

       d+=x;

       for(;;);

}

编译结果:

compiling myex1.c...

linking...

Program Size: Code=876 RO-data=336 RW-data=1620 ZI-data=1636 

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).

分析:

本段程序将数组作为全局变量来定义,情况立即发生了变化。RW-data变成了1620。其中的1600应该是这个数组增加的4*400=1600,而20则是代码1~代码4中一直都有的。

经查验资料,局部变量是放在栈中的,如果栈定义得较小,那么变量数就很少。因此当数组在main内部定义时,是作为局部变量从栈中分配内存给它。所以在代码1~代码4的实验中还发现,即便更改芯片,从6KB RAM的C4到48KB RAM的VC,编译的结果不发生变化,其原因就在于不论哪种芯片,给它分配的栈是固定的。栈的大小应该在启动代码中修改。


图5

更改这个:startup_stm32f10x_hd.s可以更改栈的大小。

改成500后的编译结果如下:

linking...

Program Size: Code=1048 RO-data=392 RW-data=20 ZI-data=1892 

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).

说明:注意到ZI-ddata已发生了变化。

至此可以明白RO-data ZI-data应该是针对栈来说的。即栈中的只读数据和零数据??但是RW-data似乎又有所不同,这里还应该再次探究。




为STM32的精彩而激动!
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[1楼] 正点原子


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2010/12/02 10:41
文章: 8089
来自: 湖南
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经典。



我的淘宝小店:http://shop62103354.taobao.com
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[2楼] 张洋

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2010/12/14 10:47
文章: 337
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这个对于初学者极为有意义;
经典!



希望openedv能给大家提供一个友好的技术交流平台!
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[3楼] 小虾

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2011/01/08 20:21
文章: 2
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好  牛人


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[4楼] pluto55

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2011/01/19 20:33
文章: 2
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学习了,谢谢楼主



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[5楼] Admin


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2010/12/14 00:44
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这个对初学者相当有用!!!!!


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[6楼] Tardis


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2011/07/17 14:35
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mark!!!
好帖~~~



Time And Relative Dimension In Space.
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[7楼] 提刀上马

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2011/08/02 16:15
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哦呜


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[8楼] jonathan

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2012/02/15 16:13
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好好,我就遇到过局部变量异常的问题,看了楼主的分析,终于明白了,原来是栈的大小限制了局部变量啊....


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[9楼] trochili

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2011/02/11 20:24
文章: 142
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这些确实很细节了


这篇文章被编辑了 1 次. 最近一次更新是在 2012/02/15 21:49

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[10楼] 纯风/ST


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2012/02/16 20:28
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回复【1楼】 正点原子 :
-------------------------------张洋 正点原子 不是同一个人嘛?



自学成才
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[11楼] lhy111lhy

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2012/02/16 09:51
文章: 6
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受益匪浅……


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[12楼] 正点原子


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2010/12/02 10:41
文章: 8089
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回复【10楼】 纯风/ST :
---------------------------------
不是



我的淘宝小店:http://shop62103354.taobao.com
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[13楼] 提刀上马

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2011/08/02 16:15
文章: 91
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回复【1楼】 正点原子 :
---------------------------------

Program Size: Code=1048 RO-data=392 RW-data=20 ZI-data=1892  

个人理解的是:Code+RO-data是放到flash里面的,而 RW-data+ZI-data 是放到SRAM中的

请问原子哥我理解的对吗  ?????~~~
一直对那个ZI-data (未初始化的)不知道是放在哪里的~~


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[14楼] 正点原子


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2010/12/02 10:41
文章: 8089
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论坛有帖子讨论的.你看看.



我的淘宝小店:http://shop62103354.taobao.com
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[15楼] linziying

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2012/01/26 20:12
文章: 15
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在实验室一直以为撞鬼的问题,找不出原因,看了这篇文章,估计找到了!


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[16楼] lixupeng

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2011/04/07 18:53
文章: 100
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好mark


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[17楼] Pony279


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2012/02/08 19:13
文章: 438
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学习了



决定从此潜心搞好功课,闲时玩玩板子,逛逛论坛...
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[18楼] walkboy


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2011/10/24 21:47
文章: 9
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收藏了!!



love it, do it!
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[19楼] 葱花鱼

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2011/09/06 18:35
文章: 96
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谢谢分享!



事无巨细 循序渐进
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