接觸了兩年多時(shí)間的單片機(jī)編程本人對(duì)關(guān)于單片機(jī)程序內(nèi)存如何耗費(fèi)的問(wèn)題一直懵懵懂懂，直到在近日看到某篇有關(guān)于MDK?MAP文件介紹的帖子后才有種醍醐灌頂?shù)母杏X(jué)，這里我將分享在此之上的觀點(diǎn)與見(jiàn)解以供大家討論學(xué)習(xí)。

大家都知道ARM單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)空間極其匱乏無(wú)論是從Flash還是RAM上，每每給單片機(jī)機(jī)編程都有一種惜字如金的感覺(jué)，工程師們一般會(huì)在容量有限的情況下規(guī)范其編程習(xí)慣簡(jiǎn)化代碼避免冗余，那么首先我們?nèi)绾沃赖某绦蛳螺d到單片機(jī)上到底占用了多少Flash程序運(yùn)行又會(huì)使用多少RAM？

首先上一張圖：

該圖是KEIL編譯某個(gè)單片機(jī)程序后生成的構(gòu)建信息，這里我們只關(guān)注其中的Program Size信息。

Program Size其意義是編譯后生成的代碼大小單位是字節(jié)，Program Size的大小有四大決定因素：Code，RO-data，RW-data，ZI-data 。

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Code　　：意義是代碼指令占用的空間;

RO-data? ：是Read Only?Data的縮寫(xiě)，意義是只讀常量占用的空間。如const型常量，常量字符串等等;

RW-data ：是Read Write?Data的縮寫(xiě)，意義是可讀可寫(xiě)的已初始化 了的變量占用的空間。如全局變量，靜態(tài)變量等等;

ZI-data　：是Zero?Initialize??Data的縮寫(xiě)，意義是以0初始化的變量。如未初始化賦值的全局變量，靜態(tài)變量等等;

綜上來(lái)說(shuō)?燒寫(xiě)的時(shí)候是FLASH中的被占用的空間大小為：Code?+?RO?Data?+?RW?Data，而程序運(yùn)行的時(shí)候數(shù)據(jù)使用到的RAM的空間大小為：RW?Data?+?ZI?Data。

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Why？

FLASH中的被占用的空間很好理解，就是等于代碼指令+只讀數(shù)據(jù)的值+已初始化變量的值。那么運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)占用RAM空間大小==RW?Data?+?ZI?Data又作何理解？

我們都知道，在代碼運(yùn)行機(jī)制上單片機(jī)不同于PC，單片機(jī)的程序通常是在FLASH中直接取指執(zhí)行，而PC是先把程序拷貝到RAM中再取指執(zhí)行。

由上說(shuō)明單片機(jī)的RAM中至少不會(huì)存在Code拷貝(除非使用了特殊方法強(qiáng)行使程序拷貝到了RAM中執(zhí)行，本貼不討論此情況)，

其次，單片機(jī)RAM中也不會(huì)存在RO-data拷貝，因?yàn)镽O-data是只讀數(shù)據(jù)，為了節(jié)省RAM空間，這種數(shù)據(jù)在執(zhí)行時(shí)直接從FLASH中取出使用，無(wú)需再?gòu)?fù)制到RAM。

那么剩下的?RW?Data?+?ZI?Data由于是可讀可寫(xiě)的數(shù)據(jù)，為了能夠供程序運(yùn)行時(shí)正常讀寫(xiě)，于是就會(huì)被放在單片機(jī)的RAM中（單片機(jī)的FLASH區(qū)不能被程序改寫(xiě)）。

有人可能會(huì)問(wèn)RW-data?與ZI-data都是指的全局變量或者靜態(tài)變量，那么程序中的局部變量去了哪兒?這里就要向大家澄清一個(gè)事實(shí)，在C或C++中全局變量或?靜態(tài)變量在RAM中都有一個(gè)特定地址（存在于靜態(tài)區(qū)），而局部變量卻沒(méi)有特定的地址

因?yàn)榫植孔兞看嬖谟跅Ｖ?#xff08;存在于堆棧區(qū)），當(dāng)函數(shù)入棧時(shí)系統(tǒng)就會(huì)在棧頂之上開(kāi)辟一段內(nèi)存供給局部變量使用，當(dāng)函數(shù)出棧時(shí)該內(nèi)存就會(huì)被釋放掉。

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那么單片機(jī)在程序運(yùn)行時(shí)RAM的使用量就等于RW?Data?+?ZI?Data了嗎，還有沒(méi)有其他因素會(huì)導(dǎo)致RAM占用變化？

玩過(guò)PC的都知道，一個(gè)程序在運(yùn)行時(shí)它在內(nèi)存中的占用情況是會(huì)隨時(shí)改變的，這其中可能有壓棧入棧和堆塊的申請(qǐng)與釋放等事件發(fā)生，那么在單片機(jī)里難道就沒(méi)有這樣的過(guò)程了嗎？答案都是否定的。

單片機(jī)的RAM中也有堆棧區(qū)，那么程序運(yùn)行時(shí)RAM的使用量就不會(huì)再等于RW?Data?+?ZI?Data了，因?yàn)槌绦虻亩褩^(qū)也是一段具體的內(nèi)存，那么堆棧區(qū)的內(nèi)存占用又有多大？

堆棧區(qū)大小的查詢(xún)方法，這里以STM32F1系列作為介紹，以航跡雲(yún)STF1驅(qū)動(dòng)集合庫(kù)中的startup_stm32f10x_hd.s啟動(dòng)文件為例：

(看不清圖片的朋友們，請(qǐng)右鍵查看圖片)

圖中有個(gè)Stack_Size（棧大小）與Heap_Size（堆大小）定義，這兩十六進(jìn)制的數(shù)值之和就是你的單片機(jī)運(yùn)行時(shí)RAM中的堆棧字節(jié)大小，其他單片機(jī)平臺(tái)的堆棧大小查詢(xún)方法請(qǐng)自行百度。

以上可以得出，一個(gè)arm架構(gòu)的單片機(jī)的程序在運(yùn)行時(shí)將會(huì)占用到的RAM空間等于 RW?Data?+?ZI?Data +?Stack_Size + Heap_Size；

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那么在程序運(yùn)行時(shí)還有沒(méi)有其他因素會(huì)導(dǎo)致RAM被使用的空間發(fā)生變化？

在回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們先來(lái)討論何為 “在編譯時(shí)編譯器會(huì)為一個(gè)變量分配一段內(nèi)存” ？玩過(guò)匯編的都知道編譯器并不會(huì)給變量一個(gè)內(nèi)存，?而是編譯器在內(nèi)存中為變量指定了一個(gè)地址而已，然后讓其他變量不會(huì)重復(fù)指向該地址，在編譯時(shí)編譯器會(huì)把變量名由地址替換掉，這樣就達(dá)到了貌似"編譯器給變量分配了內(nèi)存"?的效果。

因?yàn)榫幾g器為每個(gè)變量分配地址且不會(huì)讓該地址被占用，由此得知RW?Data?+?ZI?Data這兩塊數(shù)據(jù)在被分配好內(nèi)存之后會(huì)一直處于無(wú)法被回收的狀態(tài)，根據(jù)認(rèn)知科學(xué)一一無(wú)法回收==占用，所以RAM中的RW?Data?+?ZI?Data區(qū)就會(huì)一直處于占用狀態(tài)，如果沒(méi)有新的程序燒錄進(jìn)來(lái)RW?Data?+?ZI?Data區(qū)占用的空間是不會(huì)變的。

那么堆棧區(qū)就更不用說(shuō)了，堆棧區(qū)的大小是由單片機(jī)的啟動(dòng)文件中Stack_Size?與?Heap_Size確定的，函數(shù)入棧出棧變的只是堆棧區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)而不是變化堆棧區(qū)大小（?注：如果函數(shù)入棧的數(shù)量超出了堆棧區(qū)的大小限制則為爆棧），如果沒(méi)有新的程序燒錄進(jìn)來(lái)Stack_Size?+ Heap_Size區(qū)占用的空間也是不會(huì)變的。

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結(jié)論：ARM單片機(jī)中的FLASH的占用量取決于Code?+?RO?Data?+?RW?Data，程序運(yùn)行時(shí)RAM的占用量取決于?RW?Data?+?ZI?Data +?Stack_Size + Heap_Size且在程序運(yùn)行過(guò)程中該占用量幾乎不變；?

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這是我的第一篇博客，以上皆為個(gè)人愚解，如有不周歡迎斧正。

?2017/9/11　　航跡雲(yún)　

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/Contrail/p/7502066.html

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專(zhuān)家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【KEIL·单片机·扫盲贴】关于ARM单片机程序内存使用情况的细致讨论。的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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