嵌入式Map文件解析

这篇文章介绍的比较全面,摘录部分我认为比较重要的如下:

什么是map文件?
简单的说:map文件是通过编译器编译之后,集程序、数据及IO空间的一种映射文件。
很多技术牛逼的工程师在遇到内存越界,或溢出的情况,首先想到的就是分析map文件。通过map文件可以知道函数大小,入口地址等一些重要信息。

我们在Keil中最常见的就是在编译之后,编译窗口会显示类似如下一段关于程序和数据大小的信息:
Program Size: Code=1112 RO-data=320 RW-data=0 ZI-data=1632

这一段提示信息其实是汇总了程序和数据的信息,这些信息其实是单个模块汇总而成,在map文件里有详细列表。
嵌入式Map文件解析_第1张图片
keil 主要包含配置:
Memory Map:内存映射
Callgraph:图像映射
Symbols:符号
Cross Reference:交叉引用
Size Info:大小信息
Totals Info:统计信息
Unused Section Info:未调用模块信息
Veneers Info:装饰信息

2.3 map文件内容分类
从上面输出配置可以看得出来map文件大概包含了哪些信息。map文件将其分为如下五大类:
1.Section Cross References:模块、段(入口)交叉引用

2.Removing Unused input sections from the image:移除未调用模块

3.Image Symbol Table:映射符号表

4.Memory Map of the image:内存(映射)分布

5.Image component sizes:存储组成大小

下面章节针对Keil DMK-ARM、 ARM Compiler 5组件生成的map文件五大类内容展开详细讲述。

Section Cross References

Section Cross References:模块、段(入口)交叉引用

配置中需勾选:Cross Reference

嵌入式Map文件解析_第2张图片

Section Cross References:模块、段(入口)交叉引用,指的是各个源文件生成的模块、段(定义的入口)之间相互引用的关系。

比如:

main.o(i.System_Initializes) refers to bsp.o(i.BSP_Initializes) for BSP_Initializes

意思是:

main模块(main.o)中的System_Initializes函数(i.System_Initializes),引用(或者说调用)了bsp模块(bsp.o)中的BSP_Initializes函数。

提示:

A.main.o是main.c源文件生成的目标文件模块;

B.I.System_Initializes是System_Initializes函数的入口。

Removing Unused input sections from the image

Removing Unused input sections from the image:移除未调用模块

配置中需勾选:Unuaed Sections Info

嵌入式Map文件解析_第3张图片

这一类很好理解,就是我们代码中,没有被调用的模块(或者说函数)会在map文件中生成一个列表。

比如:

Removing stm32f10x_gpio.o(i.GPIO_AFIODeInit), (20 bytes).

意思是:

stm32f10x_gpio.c文件中GPIO_AFIODeInit模块(函数)未被调用,其代码大小20字节。

最后还有一个统计信息:

52 unused section(s) (total 2356 bytes) removed from the image.

1.总共有52段没有被调用;

2.没有被调用的大小为2356 字节;

Image Symbol Table

Image Symbol Table:映射符号表

配置中需勾选:Symbols

嵌入式Map文件解析_第4张图片

Image Symbol Table:映射符号表,也就是各个段所存储对应地址的表(图片删除了中间部分内容)。

5.1 Symbol分为两大类

1.Local Symbols:局部

2.Global Symbols:全局

5.2 Symbol内容要点

1.Symbol Name:符号名称

名称命名及分类请看最后给出的官方参考文档。

2.Value:存储对应的地址

大家会发现有0x0800xxxx、0x2000xxxx这样的地址。

0x0800xxxx指存储在FLASH里面的代码、变量等。

0x2000xxxx指存储在内存RAM中的变量Data等。

3.Ov Type:符号对应的类型

符号类型大概有几种:Number、Section、Thumb Code、Data等;

细心的朋友会发现:全局、静态变量等位于0x2000xxxx的内存RAM中。

4.Size:存储大小

这个容易理解,就是当前行Symbol占用大小。

5.Object(Section):段目标

这里一般指所在模块(源文件)。

6.Memory Map of the image

Memory Map of the image:内存(映射)分布

配置中需勾选:Memory Map

嵌入式Map文件解析_第5张图片

Memory Map of the image:内存(映射)分布,内容相对较多,比较重要的一项。

6.1 主要介绍

Image Entry point : 0x08000131:指映射入口地址。

Load Region LR_IROM1 (Base: 0x08000000, Size: 0x00000598, Max: 0x00080000, ABSOLUTE):

指加载区域位于LR_IROM1开始地址0x08000000,大小有0x00000598,这块区域最大为0x00080000.

执行区域:

A.Execution Region ER_IROM1

B.Execution Region RW_IRAM1

这个区域,其实就是对应我们目标配置中的区域,如下如:

嵌入式Map文件解析_第6张图片

6.2 内容要点

1.Base Addr:存储地址

0x0800xxxxFLASH地址和0x2000xxxx内存RAM地址。

2.Size:存储大小

3.Type:类型

Data:数据类型

Code:代码类型

Zero:未初始化变量类型

PAD:这个类型在map文件中放在这个位置,其实它不能算这里的类型。要翻译的话,只能说的“补充类型”。

ARM处理器是32位的,如果定义一个8位或者16位变量就会剩余一部分,这里就是指的“补充”的那部分,会发现后面的其他几个选项都没有对应的值。

4.Attr:属性

RO:存储与ROM中的段

RW:存储与RAM中的段

5.Section Name:段名

这里也可以说为入口分类名,与第一章节“Section Cross References”指的模块、段一样。

大概包含:RESET、.ARM、 .text、 i、 .data、 .bss、 HEAP、 STACK等。

6.Object:目标

7.Image component sizes

Image component sizes:存储组成大小

配置中需勾选:Size Info

嵌入式Map文件解析_第7张图片

Image component sizes:存储组成大小,其实主要就是对模块进行汇总存储大小信息。

这一章节内容相信大家都能理解,我们编译工程后,在编译窗口一般会看到类似如下一段信息:

Program Size: Code=1112 RO-data=320 RW-data=0 ZI-data=1632

 

Code:指代码的大小;

Ro-data:指除了内联数据(inline data)之外的常量数据;

RW-data:指可读写(RW)、已初始化的变量数据;

ZI-data:指未初始化(ZI)的变量数据;

 

提醒:

A.Code、Ro-data:位于FLASH中;

B.RW-data、ZI-data:位于RAM中;

C.RW-data已初始化的数据会存储在Flash中,上电会从FLASH搬移至RAM。

我们编译工程后,在编译窗口一般会看到类似如下一段信息:
Program Size: Code=1112 RO-data=320 RW-data=0 ZI-data=1632

Code:指代码的大小;
Ro-data:指除了内联数据(inline data)之外的常量数据;
RW-data:指可读写(RW)、已初始化的变量数据;
ZI-data:指未初始化(ZI)的变量数据;

提醒:
A.Code、Ro-data:位于FLASH中;
B.RW-data、ZI-data:位于RAM中;
C.RW-data已初始化的数据会存储在Flash中,上电会从FLASH搬移至RAM。

关系如下:
RO Size = Code + RO Data
RW Size = RW Data + ZI Data
ROM Size = Code + RO Data + RW Data

上面map信息是比较全面的汇总,如果不想看那些模块的详细,只看汇总统计的信息,可以在配置中只勾选“Totals Info”,对比信息:

嵌入式Map文件解析_第8张图片

 

最后提示:

本文内容请参看Keil自带的一篇PDF文章《ARM® Compiler v5.06 for µVision® armlink User Guide》。

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