[分享]Keil编译后的Code，RO，RW，ZI分别表示什么以及和芯片Flash、SRAM的对应关系

k0becheng

在使用keil开发STM32应用程序时，点击Build后在Build Output窗口中经常会有如下信息：

以前一直好奇这几个参数和实际使用的STM32芯片中Flash和SRAM的对应关系，于是上网搜了一圈，做如下总结：

• 这些参数的单位是Byte
• 图中几个参数分别代表
  
  • Code：代码的大小
  • RO：常量所占空间
  • RW：程序中已经初始化的变量所占空间
  • ZI：未初始化的static变量和全局变量以及堆栈所占的空间
• 上述参数和芯片Flash以及SRAM的对应关系是
  
  • Flash占用大小=Code+RO+RW
  • SRAM占用大小=RW+ZI

不知道有没有人会像我一样好奇为什么RW参数同时参与了Flash和SRAM占用量的计算。这是因为Flash部分的属性是Read-Only的，而SRAM虽然是Read-Write但里面数据不能掉电保存，所以只能把已经初始化的值保存到ROM里，上电后再拷贝到SRAM中进行读写操作，即两部分都需要留出RW变量所占用的空间。这里给出的解释比较详细，在此我参照着用STM32F407ZGT6图解一下。
STM32F407ZGT6的Flash大小为1MB，SRAM大小为（128KB+64KB）。这里SRAM之所以分开表示是因为在芯片内部前面的128KB和后面的64KB地址不是连续的，后面的64KB在ST官方叫做CCM (core coupled memory) ，据说是由内核直接访问的，不能由外设访问（见原帖2楼）。下面给出的示意图中只标出了前面的128KB的SRAM空间。红色部分表示STM32F407ZGT6提供的Flash和SRAM大小。

结合上图说下STM32F407ZGT6的启动过程（采用Cortex-M4、Cortex-M3内核的芯片基本都是这个过程）：上电后首先从 0x00000000（映射到0x08000000，这里只考虑从内部Flash启动）处获得中断向量表，然后在运行用户代码之前会在标号2处有一段引导代码负责把存在Flash中的初始化变量的值Copy到SRAM中对应的变量位置（标号3），之后把ZI区全部清零（标号4），之后才正式开始运行用户代码（标号5）。

对于详细的启动过程，这个帖子写得比较详细，可以试试~

参考资料：
http://stackoverflow.com/questions/5430284/rom-and-ram-in-arm
http://blog.csdn.net/he_ning/article/details/35226125
http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.faqs/4027.html
http://www.amobbs.com/thread-5517029-1-1.html
http://anlx27.iteye.com/blog/1575848

龙之谷

言简意赅，说的很清楚，同时字体选择、图片搭配起来看着很舒服，谢谢分享，向你致敬！

有一点疑问："之后把其他未初始化的SRAM变量全部清零（标号4）",CPU会进行清零这个操作吗，未初始化的SRAM变量不一定是0吧

k0becheng

回复【2楼】龙之谷:
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ZI的意思是Zero Initialized，从字面的理解应该是用0进行初始化。我之前知道static类型的值不初始化的话会自动初始化为0，而局部变量的值不初始化则是未定义的。
不过刚刚搜了一些文档，在ARM官方的文档中心有这样一段说明"The ANSI C specification states that static data that is not initialized explicitly should be initialized to zero. The compiler therefore places both zero-initialized and uninitialized data in the same ZI section, which is zero-filled at run time by the C library initialization code."大意是ANSI C规范规定没有进行初始化的static型变量应该被初始化为0。编译器本身把需要初始化为0的变量（static型变量）和不需要初始化的变量统一放在了ZI区，并在C语言库的初始化代码中对ZI区的所有内容进行了初始化为0的操作。
文档地址：http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.faqs/4027.html
最后我用一个简单的串口打印程序进行了验证：
static int s_value;
int g_value;
int main(void)
{
    int l_value;
    printf("The static value is %d\n", s_value);
    printf("The global value is %d\n", g_value);
    printf("The local  value is %d\n", l_value);
}
最终输出的值都为0，所以ZI区域的内容应该是全部被初始化为0的（堆栈也在ZI区），定义在堆栈中的局部变量会随着堆栈的使用而呈现不同的值（但一开始也是0），因此局部变量不初始化使用是危险的。

龙之谷

回复【3楼】k0becheng:
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有理有据，佩服你的探究能力，多谢赐教

k0becheng

回复【4楼】龙之谷:
---------------------------------
^_^

正点原子

不错，cool

魔方奇才

markcool

LuckyMan

赞楼主，学习了

琉璃

楼主，请问0x08100000~0x20000000这块灰色区域是什么呢？是不存在的意思吗？可是手册上说只能CPU访问的那64KB内存定位于0x10000000呢，这是怎么回事呀？还有为什么这里是code呀，这不是还有64KB内存吗？新手，求指教。。。

k0becheng

回复【9楼】琉璃:
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嗯，是表示物理上不存在的意思。你指的位于0x10000000的64KB的CCM(core coupled memory)RAM是存在的，但这里为了便于讨论作了简化（因为STM32有些系列是没有这块RAM的，比如F1xx系类；另外也是因为我自己也没用过CCM，不好作讨论）。这里是Code区是ARM公司给出的一个总体性的划分，至于为何ST官方在Code区放了一块RAM我也没细查过，感兴趣你可以自己研究下。

it_do_just

谢谢分享！mark!

shblh

图文并茂，讲的很详细，楼主真是很考究的人~

holmesds

谢谢分享！mark!

hlz1490781325

楼主牛人， 佩服

舞动的冰疙瘩

领教了，秒赞楼主

Eyolk

大牛啊，学习了！

xiaofengzi

谢谢讲解。。。

xichuangxue

真是惭愧，我从来不管这些的
学习 了

莫问1990

图片上是编译后的结果，我的SRAM只有192K，但是编译结果里RW+ZI明显大于192K了，程序能正常运行，这是为什么？

Electronic

有外部SRAM？

莫问1990

Electronic 发表于 2016-8-6 09:56
有外部SRAM？

没有使用外部SRAM啊？

wuxiaoluo

莫问1990 发表于 2016-8-6 09:47
图片上是编译后的结果，我的SRAM只有192K，但是编译结果里RW+ZI明显大于192K了，程序能正常运行，这是为什 ...

大量占用RAM其实都是数组，而不是变量。
数组是在运行过程中才会用到，而且不一定用满，例如串口或者一些记录几百个列表的buffer。
当运行过程中我们没有那么多内容要用到那么多buffer（例如最大是100个情况的存储，实际只用到60个，那么40个的内存是没有用到的），而c编译是不检测内存边界的，这也是c指针经常引发问题的原因，只有在运行时读写了不存在或不能访问的ram时，才会引发异常。
所以，RAM超出了限定值，但可以运行，不代表能够稳定长期运行。
还有就是一般都是自定义的数组太多，这个应该写程序时就预算到了呀，应该用更大的ram的芯片。
还有一点就是可能是编译器设定的堆栈过大了，这些堆栈是给动态分配内存指针用的，如果程序没有申请动态内存和释放的操作，那么这块是不会用到也是浪费了的。做好内存规划能够在资源不是极大富裕时降低芯片成本。

siguoyalike

感谢分享，受教了，

OMG

涨姿势

奔跑的蟑螂

堆栈概念不怎么懂，看起来好吃力！！！

liuchang

感谢大神指导~

杏帘在望

顶一个

hello_wuyan

mark...

liuchang

小弟按照大神推荐的帖子,想了解下stm32的启动过程,遇到一点问题,恳请指教
我使用的是探索者STM32F407ZGT6开发板,MDK5开发环境
废话不多说,先上图

我使用默认的Flash启动方式

1>按照帖子上说,在进入硬件DEBUG模式后,

0x08000000(0x00000000是它的别名区,值相同)存放的是SP,没错,结果完全正确

0x08000004(0x00000004是它的别名区,值相同)存放的是PC,问题来了,0x08000004(0x00000004)的值是0x080007F5,而PC的值是0x08000288(这里使用相同的大小端模式),为什么???


2>我想知道,这个默认的映射别名区的大小是多大,在哪里设置的?

lhymath

学习了，thks

还是看不穿

讲解很详细，谢谢分享！

还是看不穿

讲解很详细，谢谢分享！

lvyer

讲的不错，学习了！

hummer123

之前在做bootloader时就遇到这个问题，之前的疑问是APP程序生成的bin文件都是text段或conststring等，那bss段和data段数据是怎么转移到新的IAP程序中呐，猜想rom段还应该会有data段数据，同时留意到APP程序生成的hex文件中只有rom中的地址，并且在rom的最后面还有一段数据，楼主这里证明了这些

2557046847

mark..

yangkefeng

顶。顶。顶。

maple2

见教了！

zhagshiayo

学习了，mark