在Keil环境编程中发现STM32内存管理存在的问题

发布时间:2023-07-20  

非常简单的一个工程,没有用到任何IO操作,与STM32有关的仅仅只有芯片的选择,即其SRAM大小有区别。图1是工程示意图,从图中可以看出,除了自己编写的代码外,仅仅增加了2个文件,即system_stm32f10x.c和startup_stm32f10x_hd.s,其中为了对startup_stm32f10x_hd.s进行修改,将其从库文件夹复制到了项目文件夹中。

图1


代码1

int main()

{

int a,b,c,d;

a=10;b=20;

c=a+b;

for(;;);

}

myex1.c(3): warning: #550-D: variable "c" was set but never used

linking...

Program Size: Code=796 RO-data=336 RW-data=20 ZI-data=1636

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).

代码2

int main()

{ const int x=16;

int a,b,c,d;

a=10;b=20;

c=a+b;

for(;;);

}

myex1.c(2): warning: #177-D: variable "x" was declared but never referenced

myex1.c(3): warning: #550-D: variable "c" was set but never used

linking...

Program Size: Code=800 RO-data=336 RW-data=20 ZI-data=1636

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 2 Warning(s).

说明:

(1)Code增加了4字节

(2)其余没有任何变化

代码3

int main()

{ const int x=16;

int myArry[100];

int i;

int a,b,c,d;

a=10;b=20;

c=a+b;

for(i=0;i<100;i++)

myArry[i]=i;

for(;;);

}

myex1.c(2): warning: #177-D: variable "x" was declared but never referenced

myex1.c(3): warning: #550-D: variable "myArry" was set but never used

myex1.c(5): warning: #550-D: variable "c" was set but never used

myex1.c(5): warning: #177-D: variable "d" was declared but never referenced

linking...

Program Size: Code=816 RO-data=336 RW-data=20 ZI-data=1636

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 4 Warning(s).

分析:程序中增加了数组myArry,Code增加为816字节,但是RO-data等仍未变化

代码4

int main()

{ const int x=16;

int myArry[100]={1,2,3,4,5,6};

int i;

int a,b,c,d;

a=10;b=20;

c=a+b;

for(i=0;i<100;i++)

myArry[i]=i;

for(;;);

}

myex1.c(2): warning: #177-D: variable "x" was declared but never referenced

myex1.c(3): warning: #550-D: variable "myArry" was set but never used

myex1.c(5): warning: #550-D: variable "c" was set but never used

myex1.c(5): warning: #177-D: variable "d" was declared but never referenced

linking...

Program Size: Code=1024 RO-data=360 RW-data=20 ZI-data=1636

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 4 Warning(s).

分析:

(1)由于myArry作了初始化,因此RO-data增加了 360-336=24字节。原因是32位机中int型变量是32位的,占4字节,所以初始6个值后,增加了24字节。

(2)再增加初始化变量的数量,则RO-data随之增加,而Code不再变化,也就是Code由代码3的816字节增加到1024字节,是增加了初始化处理的代码量。

根据以上分析,似乎与已知资料有冲突。

***************************************************

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

****************************************************

如果按此说明,增加变量应该增加RO,但从代码1到代码2的变化来看,仅是增加了Code,却没有增加RO。

初始化变量时,应该增加RW,但是从代码2~代码4,RW却没有任何变化。

看来这个说法只能适用于ARM芯片,即运行时需要将代码调入RAM运行的芯片,对于STM32这类芯片并不完全适用。

以下再作研究:

当使用 int myArray[300]时:


图2

当使得int myArray[100]时:


图3

应该是向下生成的??

而且与芯片无关,无论选择6K RAM还是48K RAM都是如此,且当数组再大时,就会将地址置于小于0x2000000的地址,但编译并不报错。

当使得int myArray[450]时:


图4

当然,执行是错误的。

当int myArray[409]时:正指向0x2000000

去掉其他变量,对于这个地址没有影响!

代码5

int myArray[400]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14};

int main()

{ const int x=16;

int a,b,c,d;

int i;

a=10;b=20;

c=a+b;

for(i=0;i<100;i++)

myArray[i]=i;

for(i=0;i<100;i++)

c+=myArray[i];

d+=x;

for(;;);

}

编译结果:

compiling myex1.c...

linking...

Program Size: Code=876 RO-data=336 RW-data=1620 ZI-data=1636

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).

分析:

本段程序将数组作为全局变量来定义,情况立即发生了变化。RW-data变成了1620。其中的1600应该是这个数组增加的4*400=1600,而20则是代码1~代码4中一直都有的。

经查验资料,局部变量是放在栈中的,如果栈定义得较小,那么变量数就很少。因此当数组在main内部定义时,是作为局部变量从栈中分配内存给它。所以在代码1~代码4的实验中还发现,即便更改芯片,从6KB RAM的C4到48KB RAM的VC,编译的结果不发生变化,其原因就在于不论哪种芯片,给它分配的栈是固定的。栈的大小应该在启动代码中修改。

图5

更改这个:startup_stm32f10x_hd.s可以更改栈的大小。

改成500后的编译结果如下:

linking...

Program Size: Code=1048 RO-data=392 RW-data=20 ZI-data=1892

FromELF: creating hex file...

"myex1.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).

说明:注意到ZI-ddata已发生了变化。

至此可以明白RO-data ZI-data应该是针对栈来说的。即栈中的只读数据和零数据??但是RW-data似乎又有所不同,这里还应该再次探究。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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