嵌入式数据存储小记(bss,data,text,stack,heap)
本文框架
- 相关概念介绍
- 内存分配示例
我们知道在代码中变量名的本质,其实就是一段内存空间的别名。编译器在编译程序时会将变量名看成一个符号,符号值即变量的地址,各种不同的符号保存在符号表中。这样就可以通过变量名对和它绑定的内存单元进行读写,而不是直接使用内存地址。通过变量名访问内存,既方便了程序的编写,也大大增强了程序的可读性。
本篇对嵌入式中的存储做一个罗列汇总,方便刚入门嵌入式的同学对变量,堆栈等存储有初步了解,方便后续开发,如您对汽车电子BSW部分,信息安全,功能安全等Autosar全模块实战感兴趣,可参读热销专栏:AutoSar实战进阶系列导读,本文大纲如下:
相关概念介绍
静态内存:在一个进程的地址空间中,代码段、数据段、BSS段在程序加载运行后,地址就已经固定了,在整个程序运行期间不再发生变化,这部分内存一般也称为静态内存。
动态内存:而在程序中使用malloc申请的内存、函数调用过程中的栈在程序运行期间则是不断变化的,这部分内存一般也称为动态内存。
bss段:英文全称为Block Started by Symbol,通常是用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域,是于静态内存分配。
data段:英文全称为(data segment),即数据段,通常用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域,也属于静态内存分配。
text段:即代码段(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。其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):用于存放进程运行中被动态分配的内存段,其大小不固定,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):是一种数据结构,它的特点是先进后出
栈有两种基本操作:入栈(push)和出栈(pop)。入栈是把一个栈元素压入栈中,而出栈则是从栈中弹出一个栈元素。
入栈和出栈都靠栈指针(Stack Pointer,SP)来维护,SP会随着入栈和出栈在栈顶上下移动,根据栈指针SP指向栈顶元素的不同,栈可分为满栈和空栈;
根据栈的生长方向不同,栈又分为递增栈和递减栈。如同正放及倒放的两种瓶子,上面都是高地址,从瓶底开始增长。
区别:一个栈元素入栈时,递增栈的栈指针从低地址往高地址增长,而递减栈的栈指针则从高地址往低地址增长。
内存分配示例
如下为一段代码示例,不同的部分如代码,全局变量,局部变量,等对应的存储位置如下图所示: