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ARM RO段、RW段和ZI段详解

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楼主
ID:104126 发表于 2016-1-23 00:11 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式




RO段、RW段和ZI段           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,也称为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
           voidmain(void)
           {;}   
Prog2:
           #include
           const char a = 5;
           voidmain(void)
           {;}
           Prog1编译出来后的信息如下:
           ===============================================
           Code   RO Data  RWData  ZI Data  Debug
           948         60           0          96         0        Grand Totals
           ===============================================
           Total ROSize(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
           Total RWSize(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
           Total ROMSize(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 ROSize(Code + RO Data) 1009 ( 0.99kB)
           Total RWSize(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
           Total ROMSize(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ROData两类数据。他们的唯一区别就是Prog2的ROData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
          voidmain(void)
          {;}
Prog4:
         #include
         char a =5;
         void main(void)
         {; }
           Prog3编译出来后的信息如下:
           ===============================================
           Code   RO Data  RW Data  ZIData  Debug
           948        60            0            96        0          Grand Totals
           ===============================================
           Total ROSize(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
           Total RWSize(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
           Total ROMSize(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
           ===============================================
           Prog4编译出来后的信息如下:
           ==================================================
           Code   RO Data  RWData  ZIData  Debug
           948         60           1           96        0          Grand Totals
           ===============================================
           Total ROSize(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
           Total RWSize(RW Data + ZI Data) 97 ( 0.09kB)
           Total ROMSize(Code + RO Data + RW Data) 1009 ( 0.99kB)
           ===============================================
            可以看出Prog3和Prog4之间确实只有RWData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
           voidmain(void)
          {;}

Prog4:
         #include
          chara;
          voidmain(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          GrandTotals
           ===============================================
           Total ROSize(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
           Total RWSize(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
           Total ROMSize(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
           ===============================================
           Prog4编译出来后的信息如下:
           ===============================================
           Code   ROData  RW Data  ZI Data  Debug
           948          60           0          97        0          GrandTotals
           ===============================================
           Total ROSize(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
           Total RW Size(RW Data + ZI Data) 97( 0.09kB)
           Total ROMSize(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:ARMC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。

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