原创 Keil编程环境下STM32内存管理研究

2010-10-5 13:42 5842 9 9 分类: MCU/ 嵌入式

    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。


44138cf6-77c2-4561-8e61-8da656f0318c.jpg


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;


       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;


       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:


a87df3db-1063-449a-b338-a757bb201a86.jpg


图2



当使得int myArray[100]时:



bca8374f-abad-4f36-919f-45c69e140f20.jpg


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:


a38946a1-c00e-4489-b199-7a1e26da481a.jpg


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;


       for(i=0;i<100;i++)


              c+=myArray;


       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。


5fc8b2cb-1546-4861-8375-29f166cd9855.jpg


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。


 

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