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一般有操作系统的嵌入式设备#xff0c;都会有一个Bootloader, 它负责在上电后初始化…Hi, 大家好今天阿目分享的是一个嵌入式软件面试的常见问题内存分布或者说程序在内存中的布局我们写的程序是按照怎么的准则放在内存中的
一般有操作系统的嵌入式设备都会有一个Bootloader, 它负责在上电后初始化外设和系统配置并把操作系统的代码从硬盘搬运到内存上然后跳到操作系统的入口函数开始执行。因此这种设计架构就会把程序放在内存那么是遵循怎样的原则呢相信大家一定看到过这样的内存分布图 其中常见的各个段的解析 栈区stack 用来存储函数调用时的临时信息的结构存放为运行时函数分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。 堆区heap 一般由程序员分配、和释放用来存储程序运行时分配的变量。 全局区静态区static 存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。全局区分为已初始化全局区data和未初始化全局区bss。 代码区(.text) 存放函数体类成员函数、静态函数和全局函数的二进制代码。 内核区 用于有操作系统的设计用于存放操作系统代码并会受到访问保护
需要注意的是上图中的分区并不是固定的也就是说每个软件设计者都可以灵活的安排这些区域的地址范围。这些都是在编译的链接脚本中可以指定地址范围的。
下面阿目还是以STM32的keil工程为例为大家介绍STM32工程配置的内存分布该工程是基于STM32F103芯片且不带操作系统。所以分区中就不需要考虑操作系统的部分了那么具体有哪些分区呢我们可以通过编译的map文件查看 上图就是map文件中的关于编译后的程序的地址分配信息可以看到从1331行开始列出了地址信息它属于哪个段呢可以看关键字“Type”一列写的“Data”且属性列写的RO(read only的意思)所以0x0800_0000地址处放的就是一个只读变量属于.data段1332行“Type”一列写的“Code”就是代码段(.text)的内容它的地址是0x0800_00ec其他行以此类推。
这里需要注意的是STM32单片机运行时代码段(.text)并不是在内存中的(启动模式设置为从Flash启动的情况)不像上面说的有些带有操作系统的设计方式直接把所有代码放在内存中因为一般这种设备内存会比较大但是单片机芯片一般内存都比较小且执行效率要求没有那么高所以为了节省成本会把程序放在Flash中在执行过程中从Flash中取指令执行所以这里的地址是从0x0800_0000开始的。
如果Flash的大小是10KB,那么这里代码段的地址空间可以理解为0x0800_0000~0x0800_2800, 一般不会把Flash空间全部当作用户的代码存放空间因为芯片厂商一般会保存自家芯片的一些参数到Flash中所以会占用一些空间。 上面就是需要放在RAM中的.data段了上期也有讲到.data段在没有启动时是放在Flash中保存的在启动后将他们搬运到ram中所以这里map文件列出了两个地址一个是 Exec Addr执行地址 一个是Load Addr加载地址 执行地址就是RAM的地址加载地址就是这个变量存放在Flash中的地址。
1426行的一个数据它在RAM中的地址就是0x2000_0000RW表示可读可写1437行写出了STACK栈空间的地址0x2000_0058大小是0x400也就是1KB即stack空间的地址范围为0x2000_0058 ~0x2000_0457。
这里的.data段的空间其实并没有明确规定它只是在编译时由编译器安排的程序中有几个全局变量或者静态变量就安排几个地址并没有指定这个空间的结束地址。
ending~~
