IAR之目标文件内存分配

IAR之目标文件内存分配

转自：http://www.xuebuyuan.com/1607716.html

一直都对IAR编译出来的文件，在CPU开始执行该文件的时候， 代码数据，代码里面的常量，全局变量，局部变量怎么分配在机器上不明白。看了一些资料，得到下面结论。如果发现有问题，希望留下宝贵的意见。

由IAR编译出来的文件，从MAP文件看，大致可以分为：代码段（readonly code memory），常量段（readonly data memory），全局段（readwrite data memory）。

对于一个应用程序，运行的时候，会涉及到以下的内存空间：
BSS段：（bssegment，BSS:BlockStarted by Symbol）用于存放未初始化的全局变量的内存区。并不给该段的数据分配空间，只是记录数据所需空间的大小。
Data段：（datasegment）用于存放已经初始化的全局变量以及static声明的变量的内存区。数据保存在目标文件中。
Text段：（codesegment/testsegment）用于存放编译连接后的可执行代码的内存区，一般情况为可读。
Rodata段：用于存放C的字符串与宏定义的常量。
Heap堆：动态分配的内存段，大小不固定。malloc、new申请，free、delete释放。
Stack栈：用于存放函数被调用而临时创建的局部变量，不包括static声明的变量。函数的参数返回值也调入栈空间。
常量段：编译器产生的数据，在程序编译的时候就能确定。
数据区：包含Data和Bss段的整个区段。

那么，使用IAR编译出来的程序，该程序的ROM, RAM的起始和结束位置，由ICF里面的define symbol确定。然后通过各种方式，把编译出来的文件，比如是bin文件烧写到Flash里面（注意要对应到ICF里面写定的ROM起始空间）。CPU执行该应用的时候，把BSS段分配空间到RAM，并初始化，把Data段从ROM空间拷贝内容到RAM，初始化Heap和Stack。代码在执行的过程中，全局变量，静态变量的值从RAM空间获取，代码指令以及代码里面的字符串和常量从ROM空间获取。出栈压栈在ICF指定的空间内执行。

大致是这样，不过BSS段，Data段如何编译进去bin文件，以及开始执行程序的时候，如何加载到RAM，有待下一步研究。

伟大的刘工给了一些补充，表示感谢。内容如下：

从物理层面来说，
1. rom保存的是所有在代码里面直接可以看到或者编译之后能确定的内容，例如说代码，常量，字符串，文件等等。最典型的例子就是我们电脑的硬盘，他会把所有的东西放在不同的地址空间。保存在里面的内容不会随便被更改，除非在程序运行的时候运用rom擦写功能里面的内容进行修改。
2. ram里面保存的是所有程序运行当中用到的数据：变量，各种段，堆栈。这些数据会被分到面里面的不同的地址空间，这个些地址空间就是有由ICF文件定义。

至于具体分多少个段，每个段对应的地址跟大小是多少，其中数据的意义是什么，不同的工程会有不一样的定义。
像我手上这个项目，除了上面说到那些数据段，还会有一些数据段是用于保存上电初始化或者不初始化，复位之后保存或者不保存，启动模式下跟正常模式下面可以共享或者不共享的变量。

在系统初始化的过程中必须做的一件事就是初始化ram空间，这可以理解为对ICF文件解析并执行的一个过程。他会把所有需要拷贝的数据从rom里面了拷贝到ram里面（有一些工程甚至会把程序代码都拷到ram里面去执行，以加快执行速度）。他会给所有需要空间的数据段分配对应的空间并且初始化，之后所有对这些数据段中数据的操作只能在本段之内进行，不可以越界。因为这个初始化动作在系统启动的时候已经完成，所以在系统的正常运行的时候，除了堆跟栈的实际使用空间是不确定的之外，其他所有的数据的使用空间都是确定不变的。