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—ARM 中的 RO、RW 和 ZI 数据说明(1)
一直以来对于 ARM 体系中所描述的 RO,RW 和 ZI 数据存在似是而非的理解,这段时
间对其仔细了解了一番,发现了一些规律,理解了一些以前书本上有的但是不理解的东西
我想应该有不少人也有和我同样的困惑,因此将我的一些关于 RO,RW 和 ZI 的理解写出
来,希望能对大家有所帮助。
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,也成为 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 <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog2:
#include <stdio.h>
const char a = 5;
void main(void)
{
;
}
Prog1 编译出来后的信息如下:
======================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
======================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(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 RO Size(Code + RO Data) 1009 ( 0.99kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(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 RO Data 两类数据。他们的唯一区别就是 Prog2 的 RO
Data 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 <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4:
#include <stdio.h>
char a = 5;
void main(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 Grand Totals
======================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 96 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1008 ( 0.98kB)
======================================================================
Prog4 编译出来后的信息如下:
======================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 1 96 0 Grand Totals
======================================================================
Total RO Size(Code + RO Data) 1008 ( 0.98kB)
Total RW Size(RW Data + ZI Data) 97 ( 0.09kB)
Total ROM Size(Code + RO Data + RW Data) 1009 ( 0.99kB)
======================================================================
可以看出 Prog3 和 Prog4 之间确实只有 RW Data 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 <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
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资源评论
- szzeng2015-04-27学习了!还可以
- liufuchuan2013-07-19这个文件对我起到点作用,但不是最终想要的。
- hxm41482015-01-13不错,正需要,讲得很好
- guwanshui2014-12-25不错,讲的很详细,对我很有帮助
shmily1040
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