STM32 KEIL里的MAP文件分析

一、要让Keil生成map文件，要设置：

再重新编译，没有错误后，就会生成map文件了。

二、map文件中相关概念：

段(section) ：描述映像文件的代码和数据块。

RO：Read-Only的缩写，包括RO-data(只读数据)和RO-code(代码)。
RW：Read-Write的缩写，主要是RW-data，RW-data由程序初始化初始值。 
ZI：Zero-initialized的缩写，主要是ZI-data，由编译器初始化为0。 
.text：与RO-code同义。
.constdata：与RO-data同义。 
.bss： 与ZI-data同义。
.data：与RW-data同义

三、文件分析流程

第一部分：Section Cross References（模块、段的交叉引用关系）
主要是各个源文件生成的模块之间相互引用的关系。“refer to”是引用的意思，比如：

main.o(i.main) refers to led.o(i.LED_Init) for LED_Init

首先main.c和led.c会被编译成目标文件main.o和led.o。i.main是main.c中main函数的入口（也是main函数编译出的段，函数编译后以段的形式存在，函数之间的引用，也就是段与段之间的引用）。i.LED_Init是led.c中LED_Init函数的入口（也是LED_Init函数编译出的段）。因此上面这句话意思就是main.c中的main函数引用了led.c中的LED_Init函数，剩下的基本都是这类的意思。

main.o(i.main) refers to sys.o(i.Cache_Enable) for Cache_Enable
main.o(i.main) refers to stm32h7xx_hal.o(i.HAL_Init) for HAL_Init
main.o(i.main) refers to sys.o(i.Stm32_Clock_Init) for Stm32_Clock_Init
main.o(i.main) refers to delay.o(i.delay_init) for delay_init
main.o(i.main) refers to usart.o(i.uart_init) for uart_init
main.o(i.main) refers to led.o(i.LED_Init) for LED_Init

其中有关于启动代码的引用说明：

stm32f10x_vector.o(.text) refers to __main.o(!!!main) for __main
__main.o(!!!main) refers to kernel.o(.text) for __rt_entry
kernel.o(.text) refers to usertask.o(.text) for main

上面这几个对于程序意义比较重大用户在启动代码中调用了__main.o模块中的__main函数，__main又调用了kernel.o中的__rt_entry函数，最后kernel.o又调用了用户定义的main主函数。


第二部分：Removing Unused input sections from the image（移除未使用的段）
就是将库中没有用到的函数从可执行映像中删除掉，减小程序的体积。

    Removing os_mbox.o(.text), (1094 bytes).
    Removing os_mutex.o(.text), (1744 bytes).
    Removing os_sem.o(.text), (1016 bytes).

最后一栏有个总的统计结果：

2737 unused section(s) (total 289508 bytes) removed from the image.

总共移除了2737个未使用的段，共289508字节。


第三部分：Image Symbol Table（映射符号表，列出了各个段所存储的对应地址）

分为Local Symbols局部 和 Global Symbols全局。

Local Symbols记录了用static声明的全局变量地址和大小，C文件中函数的地址和用static声明的函数代码大小，汇编文件中的标号地址（作用域限本文件），下面是部分截图：

Global Symbols记录了全局变量的地址和大小，C文件中函数的地址及其代码大小，汇编文件中的标号地址（作用域全工程），下面是部分截图：

1、Symbol Name：符号名称

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，我们怀疑内存溢出，可以查看代码存储大小来分析。

5、Object(Section)：当前符号所在段名

这里一般指所在模块（所在源文件）。

第四部分：Memory Map of the image（映像的内存分布）

映像文件可以分为加载域（Load Region）和运行域（Execution Region）：加载域反映了ARM可执行映像文件的各个段存放在存储器中的位置关系。下面是部分截图，另外映像中的入口点就是程序开始执行的位置。

1、Exec Addr：运行域地址

2、Load Addr：加载域地址

3、Size：存储大小

4、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。
 

运行域反映了ARM可执行映像文件各个段真正执行时在存储器中的位置关系：

加载域就是程序在Flash中的实际存储，而运行域是芯片上电后的运行状态，因为MCU没上电时RAM中没有数据，所以此时所有的东西（包括代码、变量、初始值等）都是存放在flash中的，当上电后又要把变量等复制到RAM中才能正常运行。

通过上面的框图可以看出，RW区也是要存储到ROM/Flash里面的。在执行映像之前，必须将已初始化的RW数据从ROM中复制到RAM中的执行地址并创建ZI Section（初始值为0的变量区），这样才算完成了MCU运行的准备。

第五部分：Image component sizes（映像组成大小）


Code (inc. Data) ：显示代码占用了多少字节。 在此映像中，有19442字节的代码， 其中包括1832字节的内联数据 (inc. data)，例如文字池和短字符串。

RO Data ：显示只读数据占用了多少字节（比如const char buf[] = "123456"）。这是除 Code (inc. data) 列中包括的内联数据之外的数据。

RW Data ：显示读写数据占用了多少字节。

ZI Data ：显示零初始化的数据占用了多少字节。

Debug ：显示调试数据占用了多少字节，例如，调试输入节以及符号和字符串。

Object Totals ：显示链接到一起以生成映像的对象占用了多少字节。

(incl. Generated)：链接器会生成的映像内容，例如，交互操作中间代码。 如果 Object Totals 行包含此类型的数据，则会显示在该行中。本例中共有 1016 字节的 RO 数据，其中32字节是链接器生成的 RO 数据。

(incl. Padding) ：链接器根据需要插入填充，以强制字节对齐。

下面的Library Totals显示已提取并作为单个对象添加到映像中的库成员占用了多少字节。

下面是整个映像文件的总结说明：

Grand Totals：显示映像的真实大小。

ELF Image Totals：ELF(Executable and Linking Format)可执行链接格式映像文件大小。

ROM Totals：显示包含映像所需的 ROM的最小大小。这不包括 ZI数据和存储在ROM 中的调试信息。