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ARM RO段、RW段和ZI段詳解

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ID:104126 發(fā)表于 2016-1-23 00:11 | 顯示全部樓層 |閱讀模式




RO段、RW段和ZI段           要了解RO,RW和ZI需要首先了解以下知識:
ARM程序的組成
            此處所說的“ARM程序”是指在ARM系統中正在執(zhí)行的程序,而非保存在ROM中的bin映像(image)文件,這一點清注意區(qū)別。
            一個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變量;ZI是程序中的未初始化的變量.
            由以上3點說明可以理解為:RO就是readonly,RW就是read/write,ZI就是zero

ARM映像文件的組成
           所謂ARM映像文件就是指燒錄到ROM中的bin文件,也稱為image文件。以下用Image文件來稱呼它。
          Image文件包含了RO和RW數據。之所以Image文件不包含ZI數據,是因為ZI數據都是0,沒必要包含,只要程序運行之前將ZI數據所在的區(qū)域一律清零即可。包含進去反而浪費存儲空間。
           Q:為什么Image中必須包含RO和RW?
           A:因為RO中的指令和常量以及RW中初始化過的變量是不能像ZI那樣“無中生有”的。

ARM程序的執(zhí)行過程
           從以上兩點可以知道,燒錄到ROM中的image文件與實際運行時的ARM程序之間并不是完全一樣的。因此就有必要了解ARM程序是如何從ROM中的image到達實際運行狀態(tài)的。
           實際上,RO中的指令至少應該有這樣的功能:
           1. 將RW從ROM中搬到RAM中,因為RW是變量,變量不能存在ROM中。
           2. 將ZI所在的RAM區(qū)域全部清零,因為ZI區(qū)域并不在Image中,所以需要程序根據編譯器給出的ZI地址及大小來將相應得RAM區(qū)域清零。ZI中也是變量,同理:變量不能存在ROM中
           在程序運行的最初階段,RO中的指令完成了這兩項工作后C程序才能正常訪問變量。否則只能運行不含變量的代碼。

           說了上面的可能還是有些迷糊,RO,RW和ZI到底是什么,下面我將給出幾個例子,最直觀的來說明RO,RW,ZI在C中是什么意思。
1、RO
            看下面兩段程序,他們之間差了一條語句,這條語句就是聲明一個字符常量。因此按照我們之前說的,他們之間應該只會在RO數據中相差一個字節(jié)(字符常量為1字節(jié))。
?Prog1:
           #include
           voidmain(void)
           {;}   
Prog2:
           #include
           const char a = 5;
           voidmain(void)
           {;}
           Prog1編譯出來后的信息如下:
           ===============================================
           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編譯出來后的信息如下:
           ===============================================
           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)
           ===============================================
            以上兩個程序編譯出來后的信息可以看出:
           Prog1和Prog2的RO包含了Code和ROData兩類數據。他們的唯一區(qū)別就是Prog2的ROData比Prog1多了1個字節(jié)。這正和之前的推測一致。
            如果增加的是一條指令而不是一個常量,則結果應該是Code數據大小有差別。

2、RW同樣再看兩個程序,他們之間只相差一個“已初始化的變量”,按照之前所講的,已初始化的變量應該是算在RW中的,所以兩個程序之間應該是RW大小有區(qū)別。
Prog3:
         #include
          voidmain(void)
          {;}
Prog4:
         #include
         char a =5;
         void main(void)
         {; }
           Prog3編譯出來后的信息如下:
           ===============================================
           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編譯出來后的信息如下:
           ==================================================
           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之間確實只有RWData之間相差了1個字節(jié),這個字節(jié)正是被初始化過的一個字符型變量“a”所引起的。

3、ZI再看兩個程序,他們之間的差別是一個未初始化的變量“a”,從之前的了解中,應該可以推測,這兩個程序之間應該只有ZI大小有差別。
Prog3:
          #include
           voidmain(void)
          {;}

Prog4:
         #include
          chara;
          voidmain(void)
          {;}
           Prog3編譯出來后的信息如下:
           ===============================================
           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編譯出來后的信息如下:
           ===============================================
           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)
           ===============================================
            編譯的結果完全符合推測,只有ZI數據相差了1個字節(jié)。這個字節(jié)正是未初始化的一個字符型變量“a”所引起的。
            注意:如果一個變量被初始化為0,則該變量的處理方法與未初始化華變量一樣放在ZI區(qū)域。
            即:ARMC程序中,所有的未初始化變量都會被自動初始化為0。
總結:
     1、 C中的指令以及常量被編譯后是RO類型數據。
           2、C中的未被初始化或初始化為0的變量編譯后是ZI類型數據。
           3、C中的已被初始化成非0值的變量編譯后市RW類型數據。

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