嵌入式C语言编程课件.ppt

1、Nan GuanEmbedded System LabSchool of Information Science and Engineering Northeastern University Memory 2005-10-7Declaration 以下涉及内容未必对所有的嵌入式系统以下涉及内容未必对所有的嵌入式系统都适用。都适用。只针对共性问题进行探讨只针对共性问题进行探讨 所举例子仅为示意所举例子仅为示意Memory Volatile关键字关键字The volatile keyword is a type qualifier used to declare that an object c

2、an be modified in the program by something other than statements,such as the operating system,the hardware,or a concurrently executing thread.定义存储器映射寄存器时，必须使用定义存储器映射寄存器时，必须使用volatile关键字。关键字。#define SCI_01 *(volatile unsigned int*)0 x5808MemoryObjects declared as volatile are not used in optimization

3、s because their value can change at any time.The system always reads the current value of a volatile object at the point it is requested,even if the previous instruction asked for a value from the same object.Also,the value of the object is written immediately on assignment.While(SCI_01=0)；tempVarIn

4、t=RXBUF；MemoryMemoryOne use of the volatile qualifier is to provide access to memory locations used by asynchronous processes such as interrupt handlers.int main(void)while(1)if(i)dosomething();/*Interrupt service routine.*/interrupt void ISR_2(void)i=1;Memory 栈和堆栈和堆C语言中的存储区域：语言中的存储区域：1.全局变量区：程序开始分配

5、，程序结束释放全局变量区：程序开始分配，程序结束释放2.常量区：程序开始分配，程序结束释放常量区：程序开始分配，程序结束释放3.堆：程序员分配释放堆：程序员分配释放4.栈：编译器自动分配释放栈：编译器自动分配释放Memory int a=0;/全局初始化区 char*p1;/全局未初始化区 main()int b;/栈 char s =abc;/栈 char*p2;/栈 char*p3=123456;/1234560在常量区，p3在栈上。static int c=0；/全局（静态）初始化区 p1=(char*)malloc(10);p2=(char*)malloc(20);/分配得来得10和2

6、0字节的区域在堆区。strcpy(p1,123456);/1234560放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的123456优化成一块。Memory 栈是系统提供的数据结构，是栈是系统提供的数据结构，是C程序运行程序运行的基础的基础任何系统都提供栈指针寄存器任何系统都提供栈指针寄存器通过栈实现程序跳转等基本程序操作通过栈实现程序跳转等基本程序操作一个未经任何初始化的程序一个未经任何初始化的程序main()subFunc(i);执行时会出现问题？执行时会出现问题？Memory 硬件堆栈与软件堆栈硬件堆栈与软件堆栈硬件堆栈硬件堆栈 当当CPU进入子程序或进入中断服务程序时，返回地进入子程序或进入

7、中断服务程序时，返回地址被自动压入硬件堆栈址被自动压入硬件堆栈软件堆栈软件堆栈 函数的参数是通过软件堆栈传递的函数的参数是通过软件堆栈传递的,函数的出口地址存放在软件堆栈里函数的出口地址存放在软件堆栈里,函数用到的局部变量也是在软件堆栈里分配的函数用到的局部变量也是在软件堆栈里分配的.都是必须的都是必须的Memory POP&PUSH PUSH把累加器的内容复制到堆栈顶部把累加器的内容复制到堆栈顶部 POP指令把堆栈顶部的数值复制到累加器指令把堆栈顶部的数值复制到累加器 POPD&PSHD PSHD把数据存储器的值压入软件堆栈顶部把数据存储器的值压入软件堆栈顶部 POPD指令把数值从软件堆栈顶

8、部弹出至数据存储器指令把数值从软件堆栈顶部弹出至数据存储器 软件压栈与弹栈软件压栈与弹栈 SP+SPMemoryvoid main(void)void main(void)unsigned unsigned intint i;i;Test(2,10);Test(2,10);intint Test(Test(intint i,i,intint j)j)intint temp;temp;temp=0;temp=0;return temp;return temp;AADD#-3,SP AADD#-3,SP MOV T1,MOV T1,*SP(#01h)SP(#01h)MOV T0,MOV T0,*S

9、P(#00h)SP(#00h)MOV#0,MOV#0,*SP(#02h)SP(#02h)MOV MOV AR1,AR1,*SP(#02h)SP(#02h)MOV AR1,T0MOV AR1,T0AADD#3,SP AADD#3,SP RETRETMOV#10,T1MOV#10,T1MOV#2,T0MOV#2,T0CALL TestCALL TestAADD#-4,SP AADD#-4,SP POPD POPD*SP(#00h)SP(#00h)MOV T1,MOV T1,*SP(#02h)SP(#02h)MOV T0,MOV T0,*SP(#01h)SP(#01h)MOV#0,MOV#0,*SP

10、(#03h)SP(#03h)MOV MOV AR1,AR1,*SP(#03h)SP(#03h)MOV AR1,T0MOV AR1,T0PSHD PSHD*SP(#00h)SP(#00h)AADD#3,SP AADD#3,SP RETRETMOV#10,T1MOV#10,T1MOV#2,T0MOV#2,T0CALL TestCALL TestMemoryvoid main(void)void main(void)unsigned unsigned intint i;i;interruptinterrupt void Test()void Test()intint temp;temp;temp=0

11、;temp=0;return;return;AADD#-1,SP AADD#-1,SP MOV#0,MOV#0,*SP(#00h)SP(#00h)AADD#1,SP AADD#1,SP RETRETMemory 堆是由堆是由C函数库提供的数据结构函数库提供的数据结构由由malloc()、realloc()产生产生使用后要使用后要free()掉掉堆的数据结构是怎样的？堆的数据结构是怎样的？Memory#define NULL 0#define MEMSIZE(1024*8)typedef double Align;typedef union header struct union header*

12、next;unsigned usedsize;unsigned freesize;s;Align a;Header;static Header mem=mem,1,MEMSIZE 1;static Header*memptr=mem;voidfree(void*ap)Header*bp,*p,*prev;bp=(Header*)ap-1;for(prev=memptr,p=memptr-s.next;(p!=bp)&(p!=memptr);prev=p,p=p-s.next);if(p=bp)prev-s.freesize+=p-s.usedsize+p-s.freesize;prev-s.n

13、ext=p-s.next;memptr=prev;void*malloc(unsigned nbytes)Header*p,*newp;unsigned nunits;nunits=(nbytes+sizeof(Header)-1)/sizeof(Header)+1;for(p=memptr;(p-s.next!=memptr)&(p-s.freesize s.next);if(p-s.freesize s.usedsize;newp-s.usedsize=nunits;newp-s.freesize=p-s.freesize-nunits;newp-s.next=p-s.next;p-s.f

14、reesize=0;p-s.next=newp;memptr=newp;return(void*)(newp+1);Memory 高效地使用堆高效地使用堆Example:如何动态定义二维数组？如何动态定义二维数组？Memorymain()int temp;int n,m;int*a;a=(int*)malloc(sizeof(int)*n*m);aij=temp;return(1);Memorymain()int temp;int i,n,m;int*a;a=(int*)malloc(sizeof(int*),n);for(i=0;in;i+)ai=(int*)malloc(sizeof(int),m);aij=temp;return(1);Memoryadd3add2add1mainsub1sub2sub3add1add2add3BackMemoryadd3mainsub1sub2sub3add1add2add3add1add2add3Back