Limit 含義
一直以來對於ARM體系中所描述的RO,RW和ZI數據存在似是而非的理解,這段時間對其仔細了解了一番,發現了一些規律,理解了一些以前書本上有的但是不理解的東西,我想應該有不少人也有和我同樣的困惑,因此將我的一些關於RO,RW和ZI的理解寫出來,希望能對大家有所幫助。
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,也成為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數據所在的區域一律清零即可。包含進去反而浪費存儲空間。
Q:為什麼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程序之間並不是完全一樣的。因此就有必要了解ARM程序是如何從ROM中的image到達實際運行狀態的。
實際上,ROM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區域全部清零,因為ZI區域並不在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後C程序才能正常訪問變量。否則只能運行不含變量的代碼。
rt_system_heap_init((void*)&Image
ZI$$Limit, (void*)STM32_SRAM_END);
Image
ZI$$Limit
這是一個鏈接器導出的符號,代表ZI段的結束,也就是程序執行區的RAM結束後的(注意這個‘的’,有點i++和++i的意思)地址,反過來也就是我們執行區的RAM未使用的區域的起始地址(其實這裡有點牽強,因為這樣理解往往只是一個准尋的標准,以為在RAM的使用上ZI區往往是整個程序的最末尾,也許這裡我理解錯了)。
&Image 取地址。
ZI$$Limit