前言

前几个月针对公司自己的芯片写了个程序，这个程序有个硬性要求，就是能用的FLASH空间只有4KB，之前已经写得差不多了，最终占用空间3.6KB。

这不，最近又得加需求，还剩一点点FLASH空间可以使用，这该如何是好。需求已经加过来了，不行也得行啊。所以就得去优化之前的代码了，这就得研究比较底层的东西了。

我们的芯片与其它的MCU芯片用起来都差不多一样。我们在用ST的时候，编译完成，会生成很多文件，其中有一个.map文件，里面包含的信息就是工程 ROM/FLASH 和 RAM 的占用情况 。

之前只是关心.map文件的最后几行的 ROM/FLASH占用信息，如：

STM32的map文件学习笔记_学习

这次就得认真的学习一下这个文件了，只有清楚的知道这些信息才可以很好的进行代码优化 。下面我们来一起学习一下STM32的.map文件。（以下内容来自野火及安富莱教程文档）

map文件

要生成 map 文件，MDK 中如下选项要选上：

STM32的map文件学习笔记_学习_02

将工程全编译，且没有错误后，双击这里就可以看到生成的 map 文件了：

STM32的map文件学习笔记_学习_03

map文件的内容可分为如下几部分：

1、节区的跨文件引用（Section Cross References）
2、删除无用节区（Removing Unused input ps from the image）
3、符号映像表（Image Symbol Table (Local Symbols Global Symbols)
4、存储器映像索引（Memory Map of the image）
5、映像组件大小（Image component sizes）

1、节区的跨文件引用

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这部分主要是不同文件中函数的调用关系。  在这部分中，详细列出了各个.o 文件之间的符号引用。

由于.o 文件是由 asm 或 c/c++源文件编译后生成的，各个文件及文件内的节区间互相独立，链接器根据它们之间的互相引用链接起来，链接的详细信息在这个Section Cross References一一列出。

例如，开头部分说明的是 startup_stm32f429_439xx.o 文件中的“RESET”节区分为它使用的__initial_sp符号引用了同文件“STACK”节区。

也许我们对启动文件不熟悉，不清楚这究竟是什么，那我们继续浏览，可看到 main.o文件的引用说明，如说明 main.o 文件的 i.main 节区为它使用的 LED_GPIO_Config 符号引用了 bsp_led.o 文件的 i.LED_GPIO_Config 节区。

有时在构建工程的时候，编译器会输出 “Undefined symbol xxx (referred from xxx.o)” 这样的提示，该提示的原因就是在链接过程中，某个文件无法在外部找到它引用的标号，因而产生链接错误。

2、删除无用节区

map 文件的第二部分是删除无用节区的说明，见代码清单：

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这部分列出了在链接过程它发现工程中未被引用的节区，这些未被引用的节区将会被删除(指不加入到*.axf 文件，不是指在*.o 文件删除)，这样可以防止这些无用数据占用程序空间。

例如，上面的信息中说明 startup_stm32f429_439xx.o 中的 HEAP(在启动文件中定义的用于动态分配的“堆”区)以及 stm32f4xx_adc.o 的各个节区都被删除了，因为在我们这个工程中没有使用动态内存分配，也没有引用任何 stm32f4xx_adc.c 中的内容。

由此也可以知道，虽然我们把 STM32 标准库的各个外设对应的 c 库文件都添加到了工程，但不必担心这会使工程变得臃肿，因为未被引用的节区内容不会被加入到最终的机器码文件中。

对于这个部分功能，用户最好将 MDK 中这个选项勾上，然后全编译工程，效果会比较好：

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3、符号映像表

map 文件的第三部分是符号映像表(Image Symbol Table)， 见代码清单 51-12。

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这个表列出了被引用的各个符号在存储器中的具体地址、占据的空间大小等信息。

如我们可以查到LED_GPIO_Config 符号存储在 0x080002a5 地址，它属于 Thumb Code 类型，大小为 106 字节，它所在的节区为 bsp_led.o 文件的 i.LED_GPIO_Config 节区。

4、存储器映像索引

map 文件的第四部分是存储器映像索引(Memory Map of the image)， 见代码清单：

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映像文件可以分为加载域（Load Region）和运行域（Execution Region） 。

简单的说，加载域就是程序在 Flash 中的实际存储，而运行域是芯片上电后的运行状态，通过下面的框图可以有一个感性的认识：

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通过上面的框图可以看出，RW 区也是要存储到 ROM/Flash 里面的，在执行映像之前，必须将已初始化的 RW 数据从 ROM 中复制到 RAM 中的执行地址并创建 ZI Section（初始化为 0 的变量区）。

本工程的存储器映像索引分为 ER_IROM1 及 RW_IRAM1 部分，它们分别对应 STM32内部 FLASH 及 SRAM 的空间。

相对于符号映像表，这个索引表描述的单位是节区，而且它描述的主要信息中包含了节区的类型及属性，由此可以区分 Code、 RO-data、 RW-data及 ZI-data。

例如，从上面的表中我们可以看到 i.LED_GPIO_Config 节区存储在内部 FLASH 的0x080002a4 地址，大小为 0x00000074，类型为 Code，属性为 RO。而程序的 STACK 节区(栈空间)存储在 SRAM 的 0x20000000 地址，大小为 0x00000400，类型为 Zero，属性为RW（即 RW-data） 。

5、映像组件大小

map 文件的最后一部分是包含映像组件大小的信息(Image component sizes)，这也是最常查询的内容，见代码清单  ：

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这部分包含了各个使用到的*.o 文件的空间汇总信息、整个工程的空间汇总信息以及占用不同类型存储器的空间汇总信息，它们分类描述了具体占据的 Code、 RO-data、 RW-data及 ZI-data 的大小，并根据这些大小统计出占据的 ROM 总空间。

综合整个 map 文件的信息，可以分析出，当程序下载到 STM32 的内部 FLASH 时，需要使用的内部 FLASH 是从 0x0800 0000 地址开始的大小为 1456 字节的空间；当程序运行时，需要使用的内部 SRAM 是从 0x20000000 地址开始的大小为 1024 字节的空间。

总结

对照着这个map文件再看看我的程序，就可以知道哪里占的flash空间多了。硬件相关的部分已经用寄存器来操作，协议处理部分占用的flash空间最多。

最后，对于.map文件，我们一般只需要了解最后几行即可。如果想要深入学习，可以参照野火及安富莱的教程文档进行学习。

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