ARM编译中的RO、RW和ZI DATA区段2008-12-17 14:58
ARM程序(指在ARM系统中正在执行的程序，而非保存在ROM中的bin文件)的组成
一个ARM程序包含3部分：RO段，RW段和ZI段
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 void main(void){;}Prog2：#include 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 Debug948 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)
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Prog2编译出来后的信息如下：================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug948 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)
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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 void main(void){;}Prog4：#include char a = 5；void main(void){;}Prog3编译出来后的信息如下：================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug948 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 Debug948 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 void main(void){;}
Prog4：#include char a；void main(void){;}
Prog3编译出来后的信息如下：================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug948 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 Debug948 60 0 97 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) 1008 ( 0.98kB)================================================================================
编译的结果完全符合推测，只有ZI数据相差了1个字节。这个字节正是未初始化的一个字符型变量“a”所引起的。注意：如果一个变量被初始化为0，则该变量的处理方法与未初始化华变量一样放在ZI区域。即：ARM C程序中，所有的未初始化变量都会被自动初始化为0。
总结：1; C中的指令以及常量被编译后是RO类型数据。2; 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。3; C中的已被初始化成非0值的变量编译后市RW类型数据。
附：程序的编译命令（假定C程序名为tst.c）：armcc -c -o tst.o tst.carmlink -noremove -elf -nodebug -info totals -info sizes -map -list aa.map -o tst.elf tst.o编译后的信息就在aa.map文件中。
ROM主要指：NAND Flash，Nor Flash
RAM主要指：PSRAM，SDRAM，SRAM，DDRAM
简单的说就是在烧写完的时候是：FLASH中：Code+RO Data+RW Data，运行的时候：RAM: RW Data + ZI Data，当然还要有堆栈的空间。
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