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keil中的Code_RO-data_RW-dat_ZI-dat

范宏大
2023-12-01

ARM开发总结的小知识

字节 8

半字 16

   32

 

Code, RO-data

RW-data,ZI-data

 注意设置堆和栈大小

Code为程序代码部分

RO-data 表示程序定义的常量 const temp;

RW-data 表示已初始化的全局变量

ZI-data 表示未初始化的全局变量

 

Program Size: Code="18248"RO-data=320 RW-data=260 ZI-data=3952 

 

Code, RO-data,RW-data ..............flash

RW-data, ZIdata...................RAM

 

初始化时RW-dataflash拷贝到RAM

 

生成的map文件位于list文件夹下 (KEIL)

 

   Total RO  Size (Code + ROData)                18568 (  18.13kB)

   Total RW  Size (RW Data + ZIData)              4212 (   4.11kB)

   Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data)      18828 ( 18.39kB)

 

ARM指令的长度刚好是1个字(分配为占用4个字节),Thumb指令的长度刚好是半字(占用2个字节)

 

R0-R15 (R15-PC,R14-LR,R13-SP) 32

 

每个异常模式还带有一个程序状态保存寄存器 SPSR),它用于保存在异常事件发生之前的CPSR

 

LDMIA R1!{R2-R7, R12} ;R1单兀中的数据读出到R2-R7,R12,  R1自动加1

STMIA RO!{R3-R6,R10}  ;R3-R6,R10中的数据保存到RO指向的地址,RO自动加1

 

在数据传送之前,将偏移量加到Rn中,其结果作为传送数据的存储地址.若使用后缀“!”,则结果写回到Rn中,且Rn值不允许为R15.指令举例如下:

LDR   Rd, [Rn, #Ox4]!

 

LDMFD SP!,{R0-R3,PC}^ ;中断返回

^”符号表示这是一条特殊形式的指令。这条指令在从存储器中装载PC的同时(PC是最后恢复的),CPSR也得到恢复

 

大端格式(Big-endian

小端格式(Little-endian

 

数据0x12345678存储格式

     大端格式

低地址<----0x12|0x34|0x56|0x78---->高地址

     小端格式

低地址<----0x78|0x56|0x34|0x12---->高地址

 

ARM微处理器支持7种运行模式,分别为:CPSR M[4:0]

 

用户模式(usr)ARM处理器正常的程序执行状态。   10000

快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。 10001

外部中断模式(irq):用于通用的中断处理。             10010

管理模式(svc):操作系统使用的保护模式。            10011

数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。10111

系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。 11111

定义指令中止模式(und):当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。11011

 

ARM正常工作一般工作在用户模式和系统模式,复位的时候进入管理模式

 

对于ARM指令集来说,PC指向当前指令的下两条指令的地址

 

注意pc,在调试的时候显示的是当前指令地址,而用mov lr,pc的时候lr保存的是此指令向后数两条指令的地址

 

假设反汇编代码:  0x000001 : mov lr pc   

 

(此时查看PC寄存器的值是0x000001,但实际PC值是0x000003, lr里面保存的就是0x000003)

 

fields 指定传送的区域(psr  CPSRSPSR)

控制域屏蔽字节(psr[7..0])

扩展域屏蔽字节(psr[15..8])

状态域屏蔽字节(psr[23..16])

标志域屏蔽字节(psr[31..24])

 

例如:MSR cpsr_c,#0xD3 ;  CPSR[7...0] = 0xD3

 

CODE SIZE, RO DATA, RW DATA, ZI DATA,idata, pdata---project Map 文件解读()

    optimization project时,开始往往是关注一时间性能,如codec mipsMCPS等。当时间性能达到了要求时,往往还会加入size这一参数来作比较,这时就要考虑各种各样的size。这一性能参数可能在projectrequirements book中有明显的说明,在testperformance result或在release note中也有更加准备的数据记录。

 

    如下表:

 

Program ROM         Data RAM ROM Table

Scratch Stack Static

XX XX XX XX XX

 

 

    首先我们要弄清楚这些size的含义以及所反应的性能意义。

 

   1CODE SIZE, RO DATA, RW DATA, ZIDATA

 

   上面这些变量是在ARM 开发环境下会出现的数值,可以在armlink中加一些参数,得到相应有.map文件,从中就能准确的获取这些值,有一篇文章详细说明这些含义:

 

  ARM程序(指在ARM系统中正在执行的程序,而非保存在ROM中的bin文件)的组成

一个ARM程序包含3部分:RO段,RW段和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,也成为image文件。以下用Image文件来称呼它。

Image文件包含了RORW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RORW

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. RWROM中搬到RAM中,因为RW是变量,变量不能存在ROM中。

2. 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

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 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 C 中是什么意思。
 类似资料: