RT-Thread程序内存分布

一般MCU包含的存储空间有:片内Flash与片内RAM,RAM相当于内存,Flash相当于硬盘。
编译器会将一个程序分类分为好几个部分,分别存储在MCU不同的存储区。

Keil工程在编译完之后,会有相应的程序占用的空间提示信息。

linking...
Program Size: Code=48008 RO-data=5660 RW-data=604 ZI-data=2124
After Build - User command \#1: fromelf --bin.\\build\\rtthread-stm32.axf--output rtthread.bin
".\\build\\rtthread-stm32.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
Build Time Elapsed: 00:00:07

  1. Code:代码段,存放程序的代码部分。
  2. RO-data:只读数据段,存放程序中定义的常量。
  3. RW-data:读写数据段,存放初始化为非0值的全局变量。
  4. ZI-data:0数据段,存放未初始化的全局变量以及初始化为0的变量。

编译完工程会生成一个.map文件,该文件说明了各个函数占用的尺寸和地址。

Total RO Size (Code + RO Data) 53668 ( 52.41kB)
Total RW Size (RW Data + ZI Data) 2728 ( 2.66kB)
Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data) 53780 ( 52.52kB)
  1. RO Size包含了Code及RO-data,表示程序占用Flash空间的大小。
  2. RW Size 包含了 RW-data 及 ZI-data,表示运行时占用的 RAM 的大小;
  3. ROM Size 包含了 Code、RO-data 以及 RW-data,表示烧写程序所占用的 Flash 空间的大小;

程序运行之前,需要有文件实体被烧录到STM32的Flash中,一般是bin或者hex文件,该被烧录文件称为可执行映像文件。
RT-Thread程序内存分布_第1张图片
可执行映像文件烧录到STM32后,包含RO段和RW段两个部分,其中RO段保存了Code、RO-data的数据,RW段保存了RW-data的数据,由于ZI-data都是0,所以未包含在映像文件中。

STM32在上电启动之后默认从Flash启动,启动之后会将RW段中的RW-data(初始化的全局变量)搬运到RAM中,但不会搬运RO段,即CPU的执行代码从Flash中读取,另外根据编译器给出的ZI地址和大小分配出ZI段,并将这块RAM区域清零。

RT-Thread程序内存分布_第2张图片
其中动态内存堆为未使用的RAM空间,应用程序申请和释放的内存块都来自该空间。

rt_uint8_t * msg_ptr;
msg_ptr = (rt_uint8_t *)rt_malloc(128);
rt_memset(msg_ptr, 0, 128);

代码中的msg_ptr指针指向的128字节内存空间位于动态内存堆空间中。

而一些全局变量则是放在RW段和ZI段,RW段存放的是具有初始值的全局变量(常量形式的全局变量放在RO段中,是只读属性),ZI段存放的时未初始化的全局变量。

#include 

const static rt_uint32_t sensor_enbale = 0x000000FE; //静态常量RO段
rt_uint32_t sensor_value; //未初始化的全局变量,系统启动后会自动初始化成0,ZI段
rt_bool_t sensor_inited = RT_FALSE; //已初始化的全局变量,RW段

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