STM32——.bss .data .text 与Code, RO-data , RW-data, ZI-data的关系

发布人：电子禅石时间：2022-02-09 来源：工程师发布文章

核心就是RAM和ROM的作用和区别

1 .bss .data .text

1.1 bss段：

bss段（bss segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。

bss是英文Block Started by Symbol的简称。

bss段属于静态内存分配。

1.2 data段：

数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。

数据段属于静态内存分配。

1.3 text段：

代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。

这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读(某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序)。

在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。

程序本质

一个程序本质上都是由 bss段、data段、text段三个组成的。

这样的概念，不知道最初来源于哪里的规定，但在当前的计算机程序设计中是很重要的一个基本概念。

而且在嵌入式系统的设计中也非常重要，牵涉到嵌入式系统运行时的内存大小分配，存储单元占用空间大小的问题。

在采用段式内存管理的架构中（比如intel的80x86系统），bss段通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，一般在初始化时bss 段部分将会清零。bss段属于静态内存分配，即程序一开始就将其清零了。

比如，在C语言之类的程序编译完成之后，已初始化的全局变量保存在.data 段中，未初始化的全局变量保存在.bss 段中。

text和data段都在可执行文件中（在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中），由系统从可执行文件中加载；

而==bss段不在可执行文件中，由系统初始化，==全局的未初始化变量存在于.bss段中，具体体现为一个占位符；

全局的已初始化变量存于.data段中；而函数内的自动变量都在栈上分配空间；.bss是不占用.exe文件空间的，其内容由操作系统初始化（清零）；.data却需要占用，其内容由程序初始化。

bss段（未手动初始化的数据）并不给该段的数据分配空间，只是记录数据所需空间的大小；

bss段的大小从可执行文件中得到，然后链接器得到这个大小的内存块，紧跟在数据段后面。

data段（已手动初始化的数据）则为数据分配空间，数据保存在目标文件中；data段包含经过初始化的全局变量以及它们的值。

包含data段和bss段的整个区段此时通常称为数据区。

2 Keil MDK中的Code, RO-data , RW-data, ZI-data

2.1 Code(inc.Data) :

包含两部分，即代码和数据

code，即程序代码部分

-== inline data==. For example, literal pools(文字常量池), and short strings（短字符串）等. 这个一般被忽略，请大家注意！！！

2.2 RO Data:

read-only data，只读的数据

Shows how many bytes are occupied by read-only data. This is in addition to the inline data included in the Code (inc. data) column. 除inline data 之外的所有只读数据。

2.3 RW Data:

read write data，可读写的数据

Shows how many bytes are occupied by read-write data.

2.4 ZI Data:

zero initialized data，零初始化的可读写变量

Shows how many bytes are occupied by zero-initialized data.

keil编译器默认是把你没有初始化的变量都赋值一个0。初始化为零，或者未初始化的变量，都存储于这个区域。

存储Size:

RO size: Code + RO_data

RW size: RW_data + ZI_data

ROM （minimum）size = Code + RO_data + RW_data （即烧/下载程序到FLASH/ROM时，所占用的最小空间）

Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data)这样所写的程序占用的ROM的字节总数，也就是说程序所下载到ROM flash 中的大小。

RAM size: RW Data + ZI Data (即程序运行的时，RAM使用的空间)

为什么ROM(flash)中还要存RW，因为掉电后RAM中所有数据都丢失了，每次上电RAM中的数据是被重新赋值的，每次这些固定的值就是存储在ROM中的，

为什么不包含ZI段呢，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。

3 例子

3.1 keil编译输出

linking...

Program Size: Code=30550 RO-data=762 RW-data=140 ZI-data=48436

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

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

3.2 MAP

初始化时RW-data从flash拷贝到RAM

生成的map文件位于list文件夹下 (KEIL)

Total RO Size (Code + RO Data) 31312 ( 30.58kB)

Total RW Size (RW Data + ZI Data) 48576 ( 47.44kB)

Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data) 31452 ( 30.71kB)

C语言变量的存储类别

内存中供用户使用的存储空间分为代码区与数据区两个部分。

变量存储在数据区，数据区又可分为静态存储区与动态存储区。

静态存储是指在程序运行期间给变量分配固定存储空间的方式。如全局变量存放在静态存储区中，程序运行时分配空间，程序运行完释放。

动态存储是指在程序运行时根据实际需要动态分配存储空间的方式。如形式参数存放在动态存储区中，在函数调用时分配空间，调用完成释放。

对于静态存储方式的变量可在编译时初始化，默认初值为O或空字符。

对动态存储方式的变量如不赋初值，则它的值是一个不确定的值。

auto 存储类指明符

用于说明具有局部作用域的变量，它表示变量具有局部（自动）生成期，但由于它是所有局部作用域变量说明的缺省存储类指明符，所以使用得很少。要注意的是，所有在函数内部定义的变量都是局部变量，函数内部定义的变量其作用域只在函数内部。它的生存期为该函数运行期间，一旦离开这个函数或这个函数终止，局部变量也随之消失。

当声明了这个指明符后，编译程序将尽可能地为该变量分配CPU内部的寄存器作为变量的存储单元，以加快运行速度。注意，寄存器与存储器是不同的。寄存器一般在CPU内部，而存储器一般指外部的（比如内存条），CPU内部的寄存器其运算速度是很高的。当寄存器已分配完毕，就自动地分配一个外部的内存。它的作用等价于auto，也只能用于局部变量和函数的参量说明。

static 存储类指明符

表示变量具有静态生成期。static变量的的特点是它离开了其作用域后，其值不会消失。（即内存一直被它占有，不会被释放）

extern 存储类指明符

一般用在工程文件中。在一个工程文件中因为有多个程序文件，当某一个变量在一个程序文件中定义了之后，如果在另一个程序文件中予以定义，就会出现重复定义变量的错误。使用extern存储类型指明符就可以指出在该文件外部已经定义了这个变量。extern变量的作用域是整个程序。

动态数组和静态数组

动态数组和静态数组虽然在使用时看起来没有什么差别，但他们实现是不一样的。

反汇编看一下他们的代码。