ARM编译空间属性（转）

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1. 程序的空间属性

一般情况下，一个程序本质上都是由 bss段、data段、text段三个组成的——本概念是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。

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。

数据段：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。

代码段：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。

堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）

栈(stack)：栈又称堆栈，是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着在数据段中存放变量）。除此以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。

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。

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。 data（已手动初始化的数据）段则为数据分配空间，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。 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。当这个内存区进入程序的地址空间后全部清零。包含DATA和BSS段的整个区段此时通常称为数据区。

2. ARM的image属性

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
Image文件包含了RO和RW数据。但不包含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。

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。
ARM C中的指令以及常量被编译后是RO类型数据。
ARM C中的未被初始化或初始化为0的变量编译后是ZI类型数据。
ARM C中的已被初始化成非0值的变量编译后市RW类型数据。

.text段是代码段。它用来放程序代码（code）。它通常是只读的（程序代码，编译好了就确定了，不可能改来改去的嘛）。

.data段是数据段。它用来存放初始化了的（initailized）全局变量（global）和初始化了的静态变量（static）。它是可读可写的。

.bss段是全局变量数据段。它用来存放未初始化的（uninitailized）全局变量（global）和未初始化的静态变量（static）。它也是可读可写的。bss是英文Block Started by Symbol的缩写。之所以把bss跟data分开来，是因为系统会为这些bss段的变量的初值清零。

.constdata段是常量数据段。它用来存放常量（const）。它也是只读的。

源程序中使用malloc分配的内存就是bss这一块，它的大小不是根据data的大小确定的，主要是由程序中同时分配内存最大值所确定的，不过如果超出了范围，也就是分配失败，可以等空间释放之后再分配。

以上这些段，用户可以非常灵活的定义其首地址和大小。但对大部分用户来说，程序代码区在ROM或FLASH中，可读写区域在SRAM或DRAM中。考虑一下自己程序规模，函数调用规模，内存使用大小，然后，参照一个连接定位文件，稍加修改就可以了

栈（stack）就是通常我们所说的堆栈。它用来保存函数的局部变量和参数。其操作方式类似于数据结构中的栈，是一种“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的数据结构。这意味着最后放到栈上的数据，将会是第一个从栈上移走的数据，对于哪些暂时存储的信息，和不需要长时间保存的信息来说，LIFO这种数据结构非常理想。在调用函数或过程后，系统通常会清除栈上保存的局部变量、函数调用信息及其它信息。栈的顶部通常在可读写的RAM区的最后，其地址空间通常“向下减少”，即当栈上保存的数据越多，栈的地址就越小。

堆（heap）就是通常我们说的动态内存分配。它用来管理动态内存的。其操作方式跟数据结构中的堆，是不同的。

在ARM的集成开发环境中，

1、只读的代码段称为Code段，即上述的.text段。

2、只读的常量数据段，被称作RO Data段，即上述的.constdata段。

以上两个段统称为RO段（Read Only），放在ROM或FLASH等非易失性器件中。

3、可读可写的初始化了的全局变量和静态变量段，被称作RW Data段（ReadWrite)，即上述的.bss段。

4、可读可写的未初始化的全局变量和静态变量段，被称作ZI Data段（Zero Init），即上述的.data段。因为这个段里的变量要被初始化为零，所以叫ZI段。

以上两个段统称为RW段，而在运行时，它必须重新装载到可读可写的RAM中。