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RO段、RW段和ZI段

发布时间:2020-12-15 07:10:04 所属栏目:百科 来源:网络整理
导读:转自 http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_1883274.HTM ?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

转自http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_1883274.HTM

?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:
? ?? ?? ?? ?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
? ?? ?? ?? ?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。
? ?? ?? ?? ?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。
? ?? ?? ?? ?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。
? ?? ?? ?? ?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。
? ?? ?? ?? ?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 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)
? ?? ?? ?? ?================================================================================
? ?? ?? ?? ?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。
? ?? ?? ?? ?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。
? ?? ?? ?? ?Prog3:
? ?? ?? ?? ?#include <stdio.h>
? ?? ?? ?? ?void main(void)
? ?? ?? ?? ?{
? ?? ?? ?? ?;
? ?? ?? ?? ?}
? ?? ?? ?? ?Prog4:
? ?? ?? ?? ?#include <stdio.h>
? ?? ?? ?? ?char a;
? ?? ?? ?? ?void main(void)
? ?? ?? ?? ?{
? ?? ?? ?? ?;
? ?? ?? ?? ?}
? ?? ?? ?? ?Prog3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)
? ?? ?? ?? ?================================================================================
? ?? ?? ?? ?Prog4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。
? ?? ?? ?? ?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。
? ?? ?? ?? ?附:
? ?? ?? ?? ?程序的编译命令(假定C程序名为tst.c):
? ?? ?? ?? ?armcc -c -o tst.o tst.c
? ?? ?? ?? ?armlink -noremove -elf -nodebug -info totals -info sizes -map -list aa.map -o tst.elf tst.o
? ?? ?? ?? ?编译后的信息就在aa.map文件中。
? ?? ?? ?? ?ROM主要指:NAND Flash,Nor Flash
? ?? ?? ?? ?RAM主要指:PSRAM,SDRAM,SRAM,DDRAM

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(编辑:李大同)

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