程序结构理解（1） 以stm32为例

内容参考地址：

https://blog.csdn.net/xujidong1576324301/article/details/72851023

https://blog.csdn.net/zhy557/article/details/80832268

 

程序中的几个段理解

有些技术文章中会直接使用RO，请注意区分RO和RO-data的区别。 

Code：即代码域，它指的是编译器生成的机器指令。
RO_data：ReadOnly data，即只读数据域，它指程序中用到的只读数据，全局变量，例如C语言中const关键字定义的全局变量就是典型的RO-data。
RW_data：ReadWrite data，即可读写数据域，它指初始化为“非0值”的可读写数据，程序刚运行时，这些数据具有非0的初始值，且运行的时候它们会常驻在RAM区，因而应用程序可以修改其内容。例如全局变量或者静态变量，且定义时赋予“非0值”给该变量进行初始化。
ZI_data：ZeroInitialie data，即0初始化数据，它指初始化为“0值”的可读写数据域，它与RW_data的区别是程序刚运行时这些数据初始值全都为0，而后续运行过程与RW-data的性质一样，它们也常驻在RAM区，因而应用程序可以更改其内容。包括未初始化的全局变量，和初始化为0的全局变量。
RO：只读区域，包括RO_data和code。 

当程序存储在ROM中时，所占用的大小为Code + RO_data + RW_data 。
当程序执行时， RW_data和 ZI_data在RAM中，RO_data和code视cpu架构（51、arm、x86）不同处于ROM或者RAM中。其中ZI_data对应了BSS段，RW_data对应数据段，code对应代码段， RO_data对应数据段。

汇编系统预定义的段名 

 .text     @代码段 
 .data    @初始化数据段 .data Read-write initialized long data. 
 .bss     @未初始化数据段 
.sdata   @ .sdata Read-write initialized short data. 
.sbss    @ 
注意：源程序中.bss段应该在.text段之前。

程序进程中的分区

相关概念：堆(heap)，栈(stack)，BSS段，数据段(data)，代码段(code /text)，全局静态区，文字常量区，程序代码区。
BSS段：BSS段（bss segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。
数据段：数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。
代码段：代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读, 某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。
堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）。
栈(stack)：栈又称堆栈，用户存放程序临时创建的局部变量。在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的后进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。

 

全局静态区，文字常量区，程序代码区是从内存地址分配的角度来描述的。
全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。

文字常量区—常量字符串就是放在这里的。
程序代码区—存放函数体的二进制代码。

以上几个概念的对应关系如下表中所示：
备注:粉色部分的code和RO_data文字颜色为灰色，表示可能发生在ROM，也可能发生在RAM，根据架构不同而不同。

 

 

startup_stm32f10x_hd.s 启动文件中的几个代码

这一段重点介绍了这段启动代码干了些什么
1、初始化SP(堆栈指针)
2、将PC(程序指针)设置为_iar_program_start
3、设置中断向量表的地址
4、配置系统时钟，并且将挂载外部SRAM作为数据存储器
5、跳转到main函数执行C库

MODULE  ?cstartup      ;表示MODULE ?cstartup ;标志汇编模块的开始  这里不用升入理解这个 
                       ;没有多大的意思 看做一个标签 理解成程序执行入口 即可
            
;; Forward declaration of sections.
;;段前置声明（类似于c语言中定义一个函数在使用前需要声明一下）
;;格式：SECTION section :type [flag] [(align)]  
;;NOROOT表示如果这个段里的标号（如CSTACK/ .intvec）没有引用，则被舍弃；ROOT表示不舍弃
;;(1)表示字节对其，(2)表示4字节对其，(3)表示8字节对其
        SECTION CSTACK:DATA:NOROOT(3) ;;定义CSTACK数据段

        SECTION .intvec:CODE:NOROOT(2) ;;定义.intvec代码段

        EXTERN  __iar_program_start  ;;声明外部函数，此函数是iar的官方库函数，无法看到函数原型
        EXTERN  SystemInit        ;;声明外部函数，主要功能是设置初始化系统时钟，配置SRAM
        PUBLIC  __vector_table   ;;类似于全局变量，外部可以调用

        DATA

我们不用深入的列举这个命令 我们主要了解 定义一个名字叫“CSTACK”数据段和一个名字叫“.intvec”代码段 至于用不用我们不用管
 同时我们了解到定义了 两个外部函数__iar_program_start和 SystemInit
还定义了一个全局变量 __vector_table

从就近原则来看 则.intvec代码段内容为

从  EXTERN  __iar_program_start开始 经过__vector_table 到  PUBWEAK Reset_Handler 结束

其中除去全局声明即可

这里要除去

EXTERN  __iar_program_start
        EXTERN  SystemInit        
        PUBLIC  __vector_table

         DATA

和
        THUMB

即可

其他都都存在这个字段内

同理

这个Reset_Handler函数内容也存放在SECTION .text:CODE:REORDER(2)中

其他同理