结合STM32给大家描述一下单片机常见的划分区域

编排 | strongerHuang   看到有小伙伴在讨论关于单片机内存的话题，今天就结合STM32给大家描述一下常见的划分区域。  

在一个STM32程序代码中，从内存高地址到内存低地址，依次分布着栈区、堆区、全局区（静态区）、常量区、代码区，其中全局区中高地址分布着.bss段，低地址分布着.data段。  

总的分布如下所示：

内存高地址	栈区
	堆区
	.bss段
	.data段
	常量区
内存低地址	代码区

  一、栈区（stack）

临时创建的局部变量存放在栈区。

函数调用时，其入口参数存放在栈区。

函数返回时，其返回值存放在栈区。

const定义的局部变量存放在栈区。

2、堆区（heap）

堆区用于存放程序运行中被动态分布的内存段，可增可减。

可以有malloc等函数实现动态分布内存。

有malloc函数分布的内存，必须用free进行内存释放，否则会造成内存泄漏。  

3、全局区（静态区）

全局区有.bss段和.data段组成，可读可写。  

4、.bss段

未初始化的全局变量存放在.bss段。

初始化为0的全局变量和初始化为0的静态变量存放在.bss段。

.bss段不占用可执行文件空间，其内容有操作系统初始化。  

5、.data段

已经初始化的全局变量存放在.data段。

静态变量存放在.data段。

.data段占用可执行文件空间，其内容有程序初始化。

const定义的全局变量存放在.rodata段。  

6、常量区

字符串存放在常量区。 常量区的内容不可以被修改。  

7、代码区

程序执行代码存放在代码区。 字符串常量也有可能存放在代码区。  

通过上面的介绍，可能你对各个数据的存储位置还是很模糊，下面通过一个简单的程序，再来体会理解一下。  

通过上面的介绍，可能你对各个数据的存储位置还是很模糊，下面通过一个简单的程序，再来体会理解一下

【多余一段】

 

#include 


static unsigned int val1 = 1;        //val1存放在.data段
unsigned int val2 = 1;               //初始化的全局变量存放在.data段
unsigned int val3 ;                  //未初始化的全局变量存放在.bss段
const unsigned int val4 = 1;         //val4存放在.rodata（只读数据段）


unsigned char Demo(unsigned int num) //num 存放在栈区
{
  char var = "123456";               //var存放在栈区，"123456"存放在常量区
  unsigned int num1 = 1 ;            //num1存放在栈区
  static unsigned int num2 = 0;      //num2存放在.data段
  const unsigned int num3 = 7;       //num3存放在栈区
  void *p;
  p = malloc(8);                     //p存放在堆区
  free(p);
  return 1;
}


void main()
{
  unsigned int num = 0 ;
  num = Demo(num);                   //Demo()函数的返回值存放在栈区。
}

上面我们已经对堆、栈、全局区、常量区、代码区进行了全面的分析，也举例进行了说明。

下面我们在对这些区存放在哪种介质上进行讨论。  

8、RAM和ROM、Flash Memory的物理特性

首先，我们需要明白RAM和ROM、Flash Memory的物理特性。  

9、RAM

RAM又称随机存取存储器，存储的内容可通过指令随机读写访问。

RAM中的存储的数据在掉电是会丢失，因而只能在开机运行时存储数据。

其中RAM又可以分为两种，一种是Dynamic RAM(DRAM动态随机存储器),另一种是Static RAM(SRAM,静态随机存储器)。  

10、ROM

ROM又称只读存储器，只能从里面读出数据而不能任意写入数据。ROM与RAM相比,具有读写速度慢的缺点。但由于其具有掉电后数据可保持不变的优点，因此常用也存放一次性写入的程序和数据，比如主版的BIOS程序的芯片就是ROM存储器。  

11、Flash Memory

由于ROM具有不易更改的特性，后面就发展了Flash Memory。Flash Memory不仅具有ROM掉电不丢失数据的特点，又可以在需要的时候对数据进行更改，不过价格比ROM要高。  

12、不同数据的存放位置

由前面的分析我们知道，代码区和常量区的内容是不允许被修改的，ROM（STM32就是Flash Memory）也是不允许被修改的，所以代码区和常量区的内容编译后存储在ROM中。  

而栈、堆、全局区（.bss段、.data段）都是存放在RAM中。  

至此，关于不同数据存放哪个区域已经全部介绍完了。

下面还将介绍一下Keil 的Build Output窗口。  

13、Keil 的Build Output窗口



如上图，存在Code、RO-data、RW-data、ZI-data四个代码段大小。  

其中Code就是代码占用大小，RO-data是只读常量、RW-data是已初始化的可读可写变量，ZI-data是未初始化的可读可写变量。  

有些时候，我们需要知道RAM和ROM的使用情况如何，那么我们就可以使用下面的公式计算。  

RAM  = RW-data + ZI-data ROM = Code + RO-data + RW-data 

 

审核编辑：刘清