STM32——.bss .data .text 與Code, RO-data , RW-data, ZI-data的關(guān)系

核心就是RAM和ROM的作用和區別

1 .bss .data .text

1.1 bss段：

bss段（bss segment）通常是指用來(lái)存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域。

bss是英文Block Started by Symbol的簡(jiǎn)稱(chēng)。

bss段屬于靜態(tài)內存分配。

1.2 data段：

數據段（data segment）通常是指用來(lái)存放程序中已初始化的全局變量的一塊內存區域。

數據段屬于靜態(tài)內存分配。

1.3 text段：

代碼段（code segment/text segment）通常是指用來(lái)存放程序執行代碼的一塊內存區域。

這部分區域的大小在程序運行前就已經(jīng)確定，并且內存區域通常屬于只讀(某些架構也允許代碼段為可寫(xiě)，即允許修改程序)。

在代碼段中，也有可能包含一些只讀的常數變量，例如字符串常量等。

程序本質(zhì)

一個(gè)程序本質(zhì)上都是由 bss段、data段、text段三個(gè)組成的。

這樣的概念，不知道最初來(lái)源于哪里的規定，但在當前的計算機程序設計中是很重要的一個(gè)基本概念。

而且在嵌入式系統的設計中也非常重要，牽涉到嵌入式系統運行時(shí)的內存大小分配，存儲單元占用空間大小的問(wèn)題。

在采用段式內存管理的架構中（比如intel的80x86系統），bss段通常是指用來(lái)存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域，一般在初始化時(shí)bss 段部分將會(huì )清零。bss段屬于靜態(tài)內存分配，即程序一開(kāi)始就將其清零了。

比如，在C語(yǔ)言之類(lèi)的程序編譯完成之后，已初始化的全局變量保存在.data 段中，未初始化的全局變量保存在.bss 段中。

text和data段都在可執行文件中（在嵌入式系統里一般是固化在鏡像文件中），由系統從可執行文件中加載；

而==bss段不在可執行文件中，由系統初始化，==全局的未初始化變量存在于.bss段中，具體體現為一個(gè)占位符；

全局的已初始化變量存于.data段中；而函數內的自動(dòng)變量都在棧上分配空間；.bss是不占用.exe文件空間的，其內容由操作系統初始化（清零）；.data卻需要占用，其內容由程序初始化。

bss段（未手動(dòng)初始化的數據）并不給該段的數據分配空間，只是記錄數據所需空間的大??；

bss段的大小從可執行文件中得到 ，然后鏈接器得到這個(gè)大小的內存塊，緊跟在數據段后面。

data段（已手動(dòng)初始化的數據）則為數據分配空間，數據保存在目標文件中；data段包含經(jīng)過(guò)初始化的全局變量以及它們的值。

包含data段和bss段的整個(gè)區段此時(shí)通常稱(chēng)為數據區。

2 Keil MDK中的Code, RO-data , RW-data, ZI-data

2.1 Code(inc.Data) :

包含兩部分，即代碼和數據

code，即程序代碼部分

-== inline data==. For example, literal pools(文字常量池), and short strings（短字符串）等. 這個(gè)一般被忽略，請大家注意?。?！

2.2 RO Data:

read-only data，只讀的數據

Shows how many bytes are occupied by read-only data. This is in addition to the inline data included in the Code (inc. data) column. 除inline data 之外的所有只讀數據。

2.3 RW Data:

read write data，可讀寫(xiě)的數據

Shows how many bytes are occupied by read-write data.

2.4 ZI Data:

zero initialized data，零初始化的可讀寫(xiě)變量

Shows how many bytes are occupied by zero-initialized data.

keil編譯器默認是把你沒(méi)有初始化的變量都賦值一個(gè)0。初始化為零，或者未初始化的變量，都存儲于這個(gè)區域。

存儲Size:

RO size: Code + RO_data

RW size: RW_data + ZI_data

ROM （minimum）size = Code + RO_data + RW_data （即燒/下載程序到FLASH/ROM時(shí)，所占用的最小空間）

Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data)這樣所寫(xiě)的程序占用的ROM的字節總數，也就是說(shuō)程序所下載到ROM flash 中的大小。

RAM size: RW Data + ZI Data (即程序運行的時(shí)，RAM使用的空間)

為什么ROM(flash)中還要存RW，因為掉電后RAM中所有數據都丟失了，每次上電RAM中的數據是被重新賦值的，每次這些固定的值就是存儲在ROM中的，

為什么不包含ZI段呢，是因為ZI數據都是0，沒(méi)必要包含，只要程序運行之前將ZI數據所在的區域一律清零即可。包含進(jìn)去反而浪費存儲空間。

3 例子

3.1 keil編譯輸出

linking...

Program Size: Code=30550 RO-data=762 RW-data=140 ZI-data=48436  

Code, RO-data,RW-data ............flash

RW-data, ZIdata...................RAM

3.2 MAP

初始化時(shí)RW-data從flash拷貝到RAM

生成的map文件位于list文件夾下 (KEIL)

    Total RO  Size (Code + RO Data)                31312 (  30.58kB)

    Total RW  Size (RW Data + ZI Data)             48576 (  47.44kB)

    Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data)      31452 (  30.71kB)

C語(yǔ)言變量的存儲類(lèi)別

內存中供用戶(hù)使用的存儲空間分為代碼區與數據區兩個(gè)部分。

變量存儲在數據區，數據區又可分為靜態(tài)存儲區與動(dòng)態(tài)存儲區。

靜態(tài)存儲是指在程序運行期間給變量分配固定存儲空間的方式。如全局變量存放在靜態(tài)存儲區中，程序運行時(shí)分配空間，程序運行完釋放。

動(dòng)態(tài)存儲是指在程序運行時(shí)根據實(shí)際需要動(dòng)態(tài)分配存儲空間的方式。如形式參數存放在動(dòng)態(tài)存儲區中，在函數調用時(shí)分配空間，調用完成釋放。

對于靜態(tài)存儲方式的變量可在編譯時(shí)初始化，默認初值為O或空字符。

對動(dòng)態(tài)存儲方式的變量如不賦初值，則它的值是一個(gè)不確定的值。

auto 存儲類(lèi)指明符

用于說(shuō)明具有局部作用域的變量，它表示變量具有局部（自動(dòng)）生成期，但由于它是所有局部作用域變量說(shuō)明的缺省存儲類(lèi)指明符，所以使用得很 少。要注意的是，所有在函數內部定義的變量都是局部變量，函數內部定義的變量其作用域只在函數內部。它的生存期為該函數運行期間，一旦離開(kāi)這個(gè)函數或這個(gè) 函數終止，局部變量也隨之消失。

register 存儲類(lèi)指明符

當聲明了這個(gè)指明符后，編譯程序將盡可能地為該變量分配CPU內部的寄存器作為變量的存儲單元，以加快運行速度。注意，寄存器與存儲器是 不同的。寄存器一般在CPU內部，而存儲器一般指外部的（比如內存條），CPU內部的寄存器其運算速度是很高的。當寄存器已分配完畢，就自動(dòng)地分配一個(gè)外 部的內存。它的作用等價(jià)于auto，也只能用于局部變量和函數的參量說(shuō)明。

static 存儲類(lèi)指明符

表示變量具有靜態(tài)生成期。static變量的的特點(diǎn)是它離開(kāi)了其作用域后，其值不會(huì )消失。（即內存一直被它占有，不會(huì )被釋放）

extern 存儲類(lèi)指明符

一般用在工程文件中。在一個(gè)工程文件中因為有多個(gè)程序文件，當某一個(gè)變量在一個(gè)程序文件中定義了之后，如果在另一個(gè)程序文件中予以定義， 就會(huì )出現重復定義變量的錯誤。使用extern存儲類(lèi)型指明符就可以指出在該文件外部已經(jīng)定義了這個(gè)變量。extern變量的作用域是整個(gè)程序。

動(dòng)態(tài)數組和靜態(tài)數組

動(dòng)態(tài)數組和靜態(tài)數組雖然在使用時(shí)看起來(lái)沒(méi)有什么差別，但他們實(shí)現是不一樣的。

反匯編看一下他們的代碼。

堆棧

堆（heap）：

堆是用于存放進(jìn)程運行中被動(dòng)態(tài)分配的內存段，它的大小并不固定，可動(dòng)態(tài)擴張或縮減。

當進(jìn)程調用malloc等函數分配內存時(shí)，新分配的內存就被動(dòng)態(tài)添加到堆上（堆被擴張）；

當利用free等函數釋放內存時(shí)，被釋放的內存從堆中被剔除（堆被縮減）。

棧(stack)：

棧又稱(chēng)堆棧，是用戶(hù)存放程序臨時(shí)創(chuàng )建的局部變量，

也就是說(shuō)我們函數括弧“{}”中定義的變量（但不包括static聲明的變量，static意味著(zhù)在數據段中存放變量）。

除此以外，在函數被調用時(shí)，其參數也會(huì )被壓入發(fā)起調用的進(jìn)程棧中，并且待到調用結束后，函數的返回值也會(huì )被存放回棧中。

由于棧的先進(jìn)先出(FIFO)特點(diǎn)，所以棧特別方便用來(lái)保存/恢復調用現場(chǎng)。

從這個(gè)意義上講，我們可以把堆?？闯梢粋€(gè)寄存、交換臨時(shí)數據的內存區。

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