ST MCU Finder
安装免费手机应用,
寻找理想的ST MCU

[应用相关] ARM中的RO段、RW段和ZI段的区别

[复制链接]
46|10
 楼主 | 2018-10-11 15:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
引用自:https://blog.csdn.net/flydream0/article/details/8031919

1 前言

    一直以来对于ARM体系中所描述的RO,RW和ZI数据存在似是而非的理解,这段时间对其仔细了解了一番,发现了一些规律,理解了一些以前书本上有的但是不理解的东西,我想应该有不少人也有和我同样的困惑,因此将我的一些关于RO,RW和ZI的理解写出来,希望能对大家有所帮助。
    要了解RO,RW和ZI需要首先了解以下知识。


 楼主 | 2018-10-11 15:57 | 显示全部楼层
2 ARM程序的组成


    此处所说的“ARM程序”是指在ARM系统中正在执行的程序,而非保存在ROM中的bin映像(image)文件,这一点清注意区别。
             一个ARM程序包含3部分:RO,RW和ZI
             RO是程序中的指令和常量
             RW是程序中的已初始化变量
             ZI是程序中的未初始化的变量


             由以上3点说明可以理解为:
             RO就是readonly,
             RW就是read/write,
             ZI就是zero


 楼主 | 2018-10-11 15:57 | 显示全部楼层
3 ARM映像文件的组成


   所谓ARM映像文件就是指烧录到ROM中的bin文件,也成为image文件。以下用Image文件来称呼它。
            Image文件包含了RO和RW数据。
            之所以Image文件不包含ZI数据,是因为ZI数据都是0,没必要包含,只要程序运行之前将ZI数据所在的区域一律清零即可。包含进去反而浪费存储空间。
            Q:为什么Image中必须包含RO和RW?
            A:因为RO中的指令和常量以及RW中初始化过的变量是不能像ZI那样“无中生有”的。


 楼主 | 2018-10-11 15:58 | 显示全部楼层
4 ARM程序的执行过程


    从以上两点可以知道,烧录到ROM中的image文件与实际运行时的ARM程序之间并不是完全一样的。因此就有必要了解ARM程序是如何从ROM中的image到达实际运行状态的。
            实际上,RO中的指令至少应该有这样的功能:
            1. 将RW从ROM中搬到RAM中,因为RW是变量,变量不能存在ROM中。
            2. 将ZI所在的RAM区域全部清零,因为ZI区域并不在Image中,所以需要程序根据编译器给出的ZI地址及大小来将相应得RAM区域清零。ZI中也是变量,同理:变量不能存在ROM中
            在程序运行的最初阶段,RO中的指令完成了这两项工作后C程序才能正常访问变量。否则只能运行不含变量的代码。


 楼主 | 2018-10-11 16:01 | 显示全部楼层
5 实例


说了上面的可能还是有些迷糊,RO,RW和ZI到底是什么,下面我将给出几个例子,最直观的来说明RO,RW,ZI在C中是什么意思。

5.1 RO


看下面两段程序,他们之间差了一条语句,这条语句就是声明一个字符常量。因此按照我们之前说的,他们之间应该只会在RO数据中相差一个字节(字符常量为1字节).

Prog1:


#include <stdio.h>
void main(void)
{
      ;

}


Prog2:


#include <stdio.h>
const char a = 5;
void main(void)
{
    ;
}




Prog1编译出来后的信息如下:

================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948  60      0       96      0    Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
================================================================================


Prog2编译出来后的信息如下:
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948  61      0       96      0    Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1009 ( 0.99kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1009 ( 0.99kB)
================================================================================




以上两个程序编译出来后的信息可以看出:
            Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data两类数据。他们的唯一区别就是Prog2的RO Data比Prog1多了1个字节。这正和之前的推测一致。
            如果增加的是一条指令而不是一个常量,则结果应该是Code数据大小有差别。





 楼主 | 2018-10-11 16:02 | 显示全部楼层
5.2 RW


同样再看两个程序,他们之间只相差一个“已初始化的变量”,按照之前所讲的,已初始化的变量应该是算在RW中的,所以两个程序之间应该是RW大小有区别。

Prog3:

#include <stdio.h>
void main(void)
{
         ;
}


Prog4:

#include <stdio.h>
char a = 5;
void main(void)
{
          ;
}


Prog3编译出来后的信息如下:

================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug948  60      0       96      0    Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
================================================================================


Prog4编译出来后的信息如下:

================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948  60      1       96      0    Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 97 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1009 ( 0.99kB)
================================================================================


可以看出Prog3和Prog4之间确实只有RW Data之间相差了1个字节,这个字节正是被初始化过的一个字符型变量“a”所引起的。


 楼主 | 2018-10-11 16:03 | 显示全部楼层
5.3 ZI


再看两个程序,他们之间的差别是一个未初始化的变量“a”,从之前的了解中,应该可以推测,这两个程序之间应该只有ZI大小有差别。

Prog5:

#include <stdio.h>
void main(void)
{
           ;
}


Prog6:

#include <stdio.h>
char a;
void main(void)
{
             ;
}


Prog5编译出来后的信息如下:

================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948  60      0       96      0    Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
================================================================================


Prog6编译出来后的信息如下:

================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 97 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 97 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
================================================================================


编译的结果完全符合推测,只有ZI数据相差了1个字节。这个字节正是未初始化的一个字符型变量“a”所引起的。
注意:如果一个变量被初始化为0,则该变量的处理方法与未初始化华变量一样放在ZI区域。
即:ARM C程序中,所有的未初始化变量都会被自动初始化为0。


 楼主 | 2018-10-11 16:03 | 显示全部楼层
6 总结

1; C中的指令以及常量被编译后是RO类型数据。
2; C中的未被初始化或初始化为0的变量编译后是ZI类型数据。
3; C中的已被初始化成非0值的变量编译后市RW类型数据。


| 2018-10-11 17:02 | 显示全部楼层
第一次了解 非常感谢
| 2018-10-12 11:10 | 显示全部楼层
刚刚知道这些名词
| 2018-10-12 11:50 | 显示全部楼层
以前总没有注意过还有这些的存在
扫描二维码,随时随地手机跟帖
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

快速回复

您需要登录后才可以回帖
登录 | 注册
高级模式
我要创建版块 申请成为版主

论坛热帖

快速回复 返回顶部 返回列表