1、RAM與ROM

keil編譯完成后，會有提示，形如：

其中:

1. Code為代碼，本質上就是一大堆ARM指令；

2. RO為只讀的數據，下文的text段和constdata段屬于此屬性區。例如，char *name = “TOM”；//TOM三個字符就存放在ROM中作為RO-DATA；char cmd[] = “AT”;AT兩個字符會在RAM和FLASH中各有一份。有些常量會在RO區中，有些例如立即數，會直接被編譯在code區中。

3. RW為非0初始化的全局變量和靜態變量占用的RAM大小，下文中的.data段和.bss屬于RW區。注意：同時還要占用等量的ROM大小用于存放這些非0變量的初值；

4. ZI(zero initialize)沒有進行初始化或者初始化為0。（該區域3個用途：0初始化的全局和靜態變量+堆區+棧區）。

下面是keil自動生成的.map文件中的信息：

Flash的占用量就是上圖中：

• ROM Size的大小，它包含了①+②+③的大小【ARM指令代碼+只讀數據+非0初始化變量的初值】（Flash 占用大小 = .text 大小 + .data大小 + 其它section（如.bss, .stack, .heap等） 位置信息大小）
• RAM的占用量包含上述③+④的大小，也即【非0初始化變量、0初始化RAM（又分為0初始化靜態變量區+堆區+棧區）】（SRAM 占用大小 = .data 大小 + .bss 大小 + .stack大小 + .heap大小）

2、 bss、data、heap、stack、text詳細講解

• text代碼段：用來存放代碼和常量（const 關鍵字定義的變量）

• .data數據段：用來存放有初始值非0的全局變量和靜態變量（static修飾的變量，包括全局靜態變量和靜態局部變量），在MCU啟動過程中，會被從 flash 內 copy 到 SRAM 內（各家的啟動代碼都會做此操作）。

• .bss段：存儲未初始化或初始化為 0 的全局/靜態變量，不占用可執行文件的實際磁盤空間，僅在程序加載時由系統分配內存并清零。存儲已初始化為非零值的全局/靜態變量，需占用可執行文件空間保存初始數據。例如：static int arr[3] = {1, 2, 3}; 需要在 .data 段存儲這 3 個值。

• **.stack棧空間：**用來存放局部變量、入參參數、返回值等，由編譯器自動分配釋放，如一個函數被調用后,產生的臨時變量都會存到棧區的頂部,當函數完成后,會自動從頂部將剛使用的數據銷毀。棧區的地址是從高地址向下增長的。

• .heap 堆區: 用來動態內存分配，如 malloc, new 申請的內存，由程序員手動分配釋放。程序中不釋放,則程序結束時,由OS回收;據說這個和數據結構中的堆 沒有什么關系;堆區使用時地址向上增長。

ROM與RAM數據比較

數據段	說明	RAM	ROM
.bss	–	true	false
.data		true	true
RO-data	常量	false	true
.text	–	false	true
stack	局部變量等	true	false
heap	malloc	true	false

示例代碼演示：

int init_nonzero_global  = 0x55;               //初始化的全局變量,存在.data
int init_zero_global      =0;                  //初始化為0, 存在.bss
const int const_a      = 0xaa;                 //常量, 在.text
static char uninit_global;                    //未初始化的靜態變量,在.bss 
static char e      = '123456';                //初始化的靜態變量,在 .data 的 static 區域
static char init_zero_global = 0;            //初始化為0的全局靜態變量,存在.bss 
void main (void)
{int f;                                  //未初始化的局部變量, 在 .stackint g = 2;                              //初始化的局部變量, 在 .stackstatic int x;                          //未初始化的靜態變量,在 .bssstatic int y = 3;                      //初始化的靜態變量,在 .data 的 static 區域char *p1;                             //p1 .stackp1 = (char *)malloc(50);    //分配得來的50個字節的區域在 .heapif(NULL == p1）{free(p1);           //釋放 .heap 50個字節}while(1){}
}

運行結果：在Nordic編譯環境進行測試只有未初始化的全局變量存放在bss中。

bss、data、heap、stack、text示意圖：
單片機的程序運行時，這 5 段在物理存儲器上的位置，如下圖所示：

3、詳細探討 TCM、OCRAM 和 HBNRAM 之間的區別及其具體作用。

3.1、TCM（Tightly Coupled Memory）

具體作用：

• TCM 是一種緊耦合存儲器，通常用于實時計算的處理器中，如 ARM Cortex-M 系列。

• 與緩存相比，TCM 的訪問延遲較低，能夠提供確定性的訪問時間。

• 通常用于存放關鍵性代碼或數據，以減少訪問時間，提升系統性能。

特點與用途：

• 低延遲：因為與處理器緊密耦合，訪問速度非常快。

• 確定性：適用于要求嚴格實時性能的應用場景。

• 固定大小：通常較小且固定大小的內存區域。

3.2、 OCRAM（On Chip RAM）

具體作用：

• OCRAM 是片上隨機存取存儲器，與主存儲器（如 DRAM）相比，其訪問延遲較低。
• 一般用于存儲經常需要訪問的數據，以提高訪問效率。

特點與用途：

• 快速訪問：相比于外部存儲器（如 DRAM），訪問速度快，適用于需要頻繁訪問的數據。

• 中等容量：容量通常較大于 TCM，但仍然有限。

• 多用途：可以用來存儲代碼、數據，甚至可以作為緩沖區。

3.3、HBNRAM (Hibernate RAM)

具體作用：

• HBNRAM 是一種特定用途的內存，主要用于低功耗或休眠模式下的數據保持。
• 在系統進入休眠模式時，可以存儲一些重要數據，確保在喚醒時可以快速恢復。

特點與用：

• 低功耗：設計上強調低功耗，數據在休眠模式中保持。

• 數據保持：適用于需要在休眠狀態中保留關鍵數據的應用。

• 小容量：通常容量較小，主要存儲需要在低功耗模式下保留的數據。

3.4、總結

參數	TCM	OCRAM	HBNRAM
作用	實時、低延遲訪問	快速訪問數據/代碼	低功耗數據保持
延遲	極低	低	低
容量	較小	中等	小
用途	存放關鍵代碼/數據	存放頻繁訪問的數據/代碼	休眠模式下維護重要數據
特點	低延遲、確定性	快速訪問、多用途	低功耗、數據保持