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聊一聊物聯(lián)網(wǎng)嵌入式芯片的內(nèi)容結(jié)構(gòu)

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摘要：摘要物聯(lián)網(wǎng)嵌入式芯片，存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)核心之一，這個(gè)對(duì)于編程和設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)又比較陌生，今天來(lái)說(shuō)說(shuō)中的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。棧堆棧又稱為?；蚨询B，是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一種抽象資料類型，只允許在有序的線性資料集合的一端稱為堆棧頂端，進(jìn)行加入數(shù)據(jù)和移除數(shù)據(jù)的運(yùn)算。

摘要：物聯(lián)網(wǎng)嵌入式芯片，存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)核心之一，這個(gè)對(duì)于編程和設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)又比較陌生，今天來(lái)說(shuō)說(shuō)MCU中的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。

本文分享自華為云社區(qū)《漫談嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存》，作者：o0龍龍0o 。

前言

物聯(lián)網(wǎng)嵌入式芯片，存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)核心之一，這個(gè)對(duì)于編程和設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)又比較陌生，今天來(lái)說(shuō)說(shuō)MCU中的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

1、存儲(chǔ)器形式

MCU的存儲(chǔ)器從存儲(chǔ)特性上分為：易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器，即常說(shuō)的Volatile memory和Non-volatile memory

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 ：1、DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）、2、SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）一般MCU的內(nèi)存多采用SRAM構(gòu)成，主要原因是速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

非易失性存儲(chǔ)器（Non-volatile memory）是指即使電源供應(yīng)中斷，存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的資料并不會(huì)消失，重新供電后，就能夠讀取存儲(chǔ)器中的資料。 主要種類如下：

  • 只讀存儲(chǔ)器（ROM）
  • 可編程式只讀存儲(chǔ)器（PROM）
  • 可擦除可規(guī)劃式只讀存儲(chǔ)器（EPROM）
  • 電子抹除式可復(fù)寫只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）
  • Flash ROM
  • 磁存儲(chǔ)、硬盤、軟盤、磁帶、3D XPoint、固態(tài)硬盤、光存儲(chǔ)、光盤

其中 PROM、Flash一般作為MCU數(shù)據(jù)程序存儲(chǔ)器，不過(guò)現(xiàn)在也有很多MCU內(nèi)掛EEPROM，方便用戶寫入臨時(shí)數(shù)據(jù)。

可擦除可編程式只讀存儲(chǔ)器

是一種斷電后仍能保留數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)芯片、它是一組浮柵晶體管，被一個(gè)提供比電子電路中常用電壓更高電壓的電子器件分別編程。一旦資料寫入完成后，EPROM只能用強(qiáng)紫外線照射來(lái)擦除。我們常說(shuō)的24C芯片就是這類的存儲(chǔ)器芯片，他可以按照Byte去擦鞋數(shù)據(jù)，比按照扇區(qū)擦寫的Flash效果高很多。

2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

內(nèi)存的數(shù)據(jù)一般可以分為堆、棧、程序代碼、數(shù)據(jù)代碼、全局變量代碼

一般如下分布：

堆內(nèi)存（也稱內(nèi)存池）的起始地址及堆區(qū)域總大小是LiteOS對(duì)程序堆的解釋，就是一段AP程序所占用的內(nèi)存大小，這些大小由鏈表或是二叉樹(shù)組成，用于該程序段內(nèi)存的占用。

棧——堆棧（：stack）又稱為?；蚨询B，是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一種抽象資料類型，只允許在有序的線性資料集合的一端（稱為堆棧頂端，：top）進(jìn)行加入數(shù)據(jù)（：push）和移除數(shù)據(jù)（：pop）的運(yùn)算。因而按照后進(jìn)先出（LIFO, Last In First Out）的原理運(yùn)作。在MCU由系統(tǒng)LiteOS對(duì)剩余內(nèi)存進(jìn)行分配用于程序的局部變量的使用和數(shù)據(jù)malloc產(chǎn)生新分配的內(nèi)存。

bss段：（bss segment）通常是指用來(lái)存放程序中未初始化的全局變量的一塊內(nèi)存區(qū)域。bss是英文Block Started by Symbol的簡(jiǎn)稱。bss段屬于靜態(tài)內(nèi)存分配。

data段：數(shù)據(jù)段（data segment）通常是指用來(lái)存放程序中已初始化的全局變量的一塊內(nèi)存區(qū)域。數(shù)據(jù)段屬于靜態(tài)內(nèi)存分配。

text段：代碼段（code segment/text segment）通常是指用來(lái)存放程序執(zhí)行代碼的一塊內(nèi)存區(qū)域，一般存放在ROM中。這部分區(qū)域的大小在程序運(yùn)行前就已經(jīng)確定，并且內(nèi)存區(qū)域通常屬于只讀(某些架構(gòu)也允許代碼段為可寫，即允許修改程序)。在代碼段中，也有可能包含一些只讀的常數(shù)變量，例如字符串常量等。

我么編程時(shí)很少會(huì)設(shè)計(jì)到這些的設(shè)計(jì)，往往是由系統(tǒng)LiteOS自動(dòng)完成或是由編譯器完成。

3、如何利用程序設(shè)計(jì)內(nèi)存呢？

宏命令：

#pragma alloc_text( "textsection", function1, ... )
命名特別定義的函數(shù)駐留的代碼段。該編譯指示必須出現(xiàn)在函數(shù)說(shuō)明符和函數(shù)定義之間。

#pragma code_seg( ["section-name"[,"section-class"] ] )
指定分配函數(shù)的代碼段。code_seg編譯指示為函數(shù)指定默認(rèn)的段。你也能夠像段名一樣指定一個(gè)可選的類名。使用沒(méi)有段名字符串的#pragma code_seg將恢復(fù)分配到編譯開(kāi)始時(shí)候的狀態(tài)。

#pragma const_seg( "MY_DATA" )

導(dǎo)致在#pragma語(yǔ)句后面的常量數(shù)據(jù)分配在一個(gè)叫做MY_DATA的段中。

#pragma const_seg( ["section-name"[, "section-class"] ] )
指定用于常量數(shù)據(jù)的默認(rèn)段。data_seg編譯指示除了可以工作于所有數(shù)據(jù)以外具有一樣的效果。你能夠使用該編譯指示將你的常量數(shù)據(jù)保存在一個(gè)只讀的段中。

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