MDK 編譯檔案大小說明（Program Size） .

ARM編譯中的RO、RW和ZI DATA區段
2008-12-17 14:58
ARM程式(指在ARM系統中正在執行的程式，而非儲存在ROM中的bin檔案)的組成
一個ARM程式包含3部分：RO段，RW段和ZI段
RO是程式中的指令和常量
RW是程式中的已初始設定變數
ZI是程式中的未初始化的變數
由以上3點說明可以理解為：
RO就是readonly，
RW就是read/write，
ZI就是zero
ARM映像檔案的組成
所謂ARM映像檔案就是指燒錄到ROM中的bin檔案，也成為image檔案。以下用Image檔案來稱呼它。
Image檔案包含了RO和RW資料。
之所以Image檔案不包含ZI資料，是因為ZI資料都是0，沒必要包含，只要程式運行之前將ZI資料所在的地區一律清零即可。包含進去反而浪費儲存空間。
Q：為什麼Image中必須包含RO和RW？
A：因為RO中的指令和常量以及RW中初始化過的變數是不能像ZI那樣“無中生有”的。
ARM程式的執行過程
從以上兩點可以知道，燒錄到ROM中的image檔案與實際運行時的ARM程式之間並不是完全一樣的。因此就有必要瞭解ARM程式是如何從ROM中的image到達實際運行狀態的。
實際上，RO中的指令至少應該有這樣的功能：
1. 將RW從ROM中搬到RAM中，因為RW是變數，變數不能存在ROM中。
2. 將ZI所在的RAM地區全部清零，因為ZI地區並不在Image中，所以需要程式根據編譯器給出的ZI地址及大小來將相應得RAM地區清零。ZI中也是變數，同理：變數不能存在ROM中
在程式啟動並執行最初階段，RO中的指令完成了這兩項工作後C程式才能正常訪問變數。否則只能運行不含變數的代碼。
說了上面的可能還是有些迷糊，RO，RW和ZI到底是什麼，下面我將給出幾個例子，最直觀的來說明RO，RW，ZI在C中是什麼意思。
1; RO
看下面兩段程式，他們之間差了一條語句，這條語句就是聲明一個字元常量。因此按照我們之前說的，他們之間應該只會在RO資料中相差一個位元組（字元常量為1位元組）。
Prog1：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog2：
#include <stdio.h>
const char a = 5；
void main(void)
{
;
}
Prog1編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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)
================================================================================
Prog2編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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)
================================================================================
以上兩個程式編譯出來後的資訊可以看出：
Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data兩類資料。他們的唯一區別就是Prog2的RO Data比Prog1多了1個位元組。這正和之前的推測一致。
如果增加的是一條指令而不是一個常量，則結果應該是Code資料大小有差別。
2; RW
同樣再看兩個程式，他們之間只相差一個“已初始化的變數”，按照之前所講的，已初始化的變數應該是算在RW中的，所以兩個程式之間應該是RW大小有區別。
Prog3：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4：
#include <stdio.h>
char a = 5；
void main(void)
{
;
}
Prog3編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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之間確實只有RW Data之間相差了1個位元組，這個位元組正是被初始化過的一個字元型變數“a”所引起的。
3; ZI
再看兩個程式，他們之間的差別是一個未初始化的變數“a”，從之前的瞭解中，應該可以推測，這兩個程式之間應該只有ZI大小有差別。
Prog3：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4：
#include <stdio.h>
char a；
void main(void)
{
;
}
Prog3編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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)
================================================================================
編譯的結果完全符合推測，只有ZI資料相差了1個位元組。這個位元組正是未初始化的一個字元型變數“a”所引起的。
注意：如果一個變數被初始化為0，則該變數的處理方法與未初始化華變數一樣放在ZI地區。
即：ARM C程式中，所有的未初始設定變數都會被自動初始化為0。
總結：
1; C中的指令以及常量被編譯後是RO類型資料。
2; C中的未被初始化或初始化為0的變數編譯後是ZI類型資料。
3; C中的已被初始化成非0值的變數編譯後市RW類型資料。
附：
程式的編譯命令（假定C程式名為tst.c）：
armcc -c -o tst.o tst.c
armlink -noremove -elf -nodebug -info totals -info sizes -map -list aa.map -o tst.elf tst.o
編譯後的資訊就在aa.map檔案中。
ROM主要指：NAND Flash，Nor Flash
RAM主要指：PSRAM，SDRAM，SRAM，DDRAM
簡單的說就是在燒寫完的時候是：FLASH中：Code+RO Data+RW Data，啟動並執行時候：RAM: RW Data + ZI Data，當然還要有堆棧的空間。ARM編譯中的RO、RW和ZI DATA區段
2008-12-17 14:58
ARM程式(指在ARM系統中正在執行的程式，而非儲存在ROM中的bin檔案)的組成
一個ARM程式包含3部分：RO段，RW段和ZI段
RO是程式中的指令和常量
RW是程式中的已初始設定變數
ZI是程式中的未初始化的變數
由以上3點說明可以理解為：
RO就是readonly，
RW就是read/write，
ZI就是zero
ARM映像檔案的組成
所謂ARM映像檔案就是指燒錄到ROM中的bin檔案，也成為image檔案。以下用Image檔案來稱呼它。
Image檔案包含了RO和RW資料。
之所以Image檔案不包含ZI資料，是因為ZI資料都是0，沒必要包含，只要程式運行之前將ZI資料所在的地區一律清零即可。包含進去反而浪費儲存空間。
Q：為什麼Image中必須包含RO和RW？
A：因為RO中的指令和常量以及RW中初始化過的變數是不能像ZI那樣“無中生有”的。
ARM程式的執行過程
從以上兩點可以知道，燒錄到ROM中的image檔案與實際運行時的ARM程式之間並不是完全一樣的。因此就有必要瞭解ARM程式是如何從ROM中的image到達實際運行狀態的。
實際上，RO中的指令至少應該有這樣的功能：
1. 將RW從ROM中搬到RAM中，因為RW是變數，變數不能存在ROM中。
2. 將ZI所在的RAM地區全部清零，因為ZI地區並不在Image中，所以需要程式根據編譯器給出的ZI地址及大小來將相應得RAM地區清零。ZI中也是變數，同理：變數不能存在ROM中
在程式啟動並執行最初階段，RO中的指令完成了這兩項工作後C程式才能正常訪問變數。否則只能運行不含變數的代碼。
說了上面的可能還是有些迷糊，RO，RW和ZI到底是什麼，下面我將給出幾個例子，最直觀的來說明RO，RW，ZI在C中是什麼意思。
1; RO
看下面兩段程式，他們之間差了一條語句，這條語句就是聲明一個字元常量。因此按照我們之前說的，他們之間應該只會在RO資料中相差一個位元組（字元常量為1位元組）。
Prog1：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog2：
#include <stdio.h>
const char a = 5；
void main(void)
{
;
}
Prog1編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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)
================================================================================
Prog2編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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)
================================================================================
以上兩個程式編譯出來後的資訊可以看出：
Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data兩類資料。他們的唯一區別就是Prog2的RO Data比Prog1多了1個位元組。這正和之前的推測一致。
如果增加的是一條指令而不是一個常量，則結果應該是Code資料大小有差別。
2; RW
同樣再看兩個程式，他們之間只相差一個“已初始化的變數”，按照之前所講的，已初始化的變數應該是算在RW中的，所以兩個程式之間應該是RW大小有區別。
Prog3：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4：
#include <stdio.h>
char a = 5；
void main(void)
{
;
}
Prog3編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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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Prog4編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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之間確實只有RW Data之間相差了1個位元組，這個位元組正是被初始化過的一個字元型變數“a”所引起的。
3; ZI
再看兩個程式，他們之間的差別是一個未初始化的變數“a”，從之前的瞭解中，應該可以推測，這兩個程式之間應該只有ZI大小有差別。
Prog3：
#include <stdio.h>
void main(void)
{
;
}
Prog4：
#include <stdio.h>
char a；
void main(void)
{
;
}
Prog3編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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編譯出來後的資訊如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 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)
================================================================================
編譯的結果完全符合推測，只有ZI資料相差了1個位元組。這個位元組正是未初始化的一個字元型變數“a”所引起的。
注意：如果一個變數被初始化為0，則該變數的處理方法與未初始化華變數一樣放在ZI地區。
即：ARM C程式中，所有的未初始設定變數都會被自動初始化為0。
總結：
1; C中的指令以及常量被編譯後是RO類型資料。
2; C中的未被初始化或初始化為0的變數編譯後是ZI類型資料。
3; C中的已被初始化成非0值的變數編譯後市RW類型資料。
附：
程式的編譯命令（假定C程式名為tst.c）：
armcc -c -o tst.o tst.c
armlink -noremove -elf -nodebug -info totals -info sizes -map -list aa.map -o tst.elf tst.o
編譯後的資訊就在aa.map檔案中。
ROM主要指：NAND Flash，Nor Flash
RAM主要指：PSRAM，SDRAM，SRAM，DDRAM
簡單的說就是在燒寫完的時候是：FLASH中：Code+RO Data+RW Data，啟動並執行時候：RAM: RW Data + ZI Data，當然還要有堆棧的空間。