本文内容请参看Keil自带的一篇PDF文章《ARM® Compiler v5.06 for µVision® armlink User Guide》
什么是map文件?
简单的说:map文件是通过编译器编译之后,集程序、数据及IO空间的一种映射文件。很多技术牛逼的工程师在遇到内存越界,或溢出的情况,首先想到的就是分析map文件。通过map文件可以知道函数大小,入口地址等一些重要信息。我们在Keil中最常见的就是在编译之后,编译窗口会显示类似如下一段关于程序和数据大小的信息:
Program Size: Code=1112 RO-data=320 RW-data=0 ZI-data=1632
这一段提示信息其实是汇总了程序和数据的信息,这些信息其实是单个模块汇总而成,在map文件里有详细列表。
关于Keil中的map文件
- 如何打开map文件
最直接,也是最简单的办法:双击工程目标,出现map文件(注意双击的工程目标,不要双击到工程,或文件组)。如下图:
- map文件输出内容配置
map文件输出信息的配置位于:Project -> Options for Target -> Listing,如下图:
主要包含配置:
- Memory Map:内存映射
- Callgraph:图像映射
- Symbols:符号
- Cross Reference:交叉引用
- Size Info:大小信息
- Totals Info:统计信息
- Unused Section Info:未调用模块信息
- Veneers Info:装饰信息
我们可根据自己情况,想要输出什么信息,勾选对应信息即可。提示:
- 默认情况,输出所有信息;
- 这些配置是一个组合关系;
- map文件内容分类
从上面输出配置可以看得出来map文件大概包含了哪些信息。map文件将其分为如下五大类:
- Section Cross References:模块、段(入口)交叉引用
- Removing Unused input sections from the image:移除未调用模块
- Image Symbol Table:映射符号表
- Memory Map of the image:内存(映射)分布
- Image component sizes:存储组成大小
下面章节针对Keil DMK-ARM、 ARM Compiler 5组件生成的map文件五大类内容展开详细讲述。
Section Cross References
配置中需勾选:Cross Reference
Section Cross References:模块、段(入口)交叉引用,指的是各个源文件生成的模块、段(定义的入口)之间相互引用的关系。比如:main.o(i.System_Initializes) refers to bsp.o(i.BSP_Initializes) for BSP_Initializes,意思是main模块(main.o)中的System_Initializes函数(i.System_Initializes),引用(或者说调用)了bsp模块(bsp.o)中的BSP_Initializes函数。
提示:
- main.o是main.c源文件生成的目标文件模块;
- I.System_Initializes是System_Initializes函数的入口。
Removing Unused input sections from the image
配置中需勾选:Unuaed Sections Info
这一类很好理解,就是我们代码中,没有被调用的模块(或者说函数)会在map文件中生成一个列表。比如:Removing stm32f10x_gpio.o(i.GPIO_AFIODeInit), (20 bytes).意思是:stm32f10x_gpio.c文件中GPIO_AFIODeInit模块(函数)未被调用,其代码大小20字节。最后还有一个统计信息:52 unused section(s) (total 2356 bytes) removed from the image.
- 总共有52段没有被调用;
- 没有被调用的大小为2356 字节;
Image Symbol Table
配置中需勾选:Symbols
Image Symbol Table:映射符号表,也就是各个段所存储对应地址的表(图片删除了中间部分内容)。Symbol分为两大类:
- Local Symbols:局部
- Global Symbols:全局
Symbol内容要点:
- Symbol Name:符号名称,名称命名及分类请看最后给出的官方参考文档。
- Value:存储对应的地址,大家会发现有0x0800xxxx、0x2000xxxx这样的地址。0x0800xxxx指存储在FLASH里面的代码、变量等。0x2000xxxx指存储在内存RAM中的变量Data等。
- Ov Type:符号对应的类型。符号类型大概有几种:Number、Section、Thumb Code、Data等;细心的朋友会发现:全局、静态变量等位于0x2000xxxx的内存RAM中。
- Size:存储大小。这个容易理解,就是当前行Symbol占用大小。
- Object(Section):段目标。这里一般指所在模块(源文件)。
Memory Map of the image
配置中需勾选:Memory Map
Memory Map of the image:内存(映射)分布,内容相对较多,比较重要的一项。
主要介绍:
- Image Entry point : 0x08000131:指映射入口地址。
- Load Region LR_IROM1 (Base: 0x08000000, Size: 0x00000598, Max: 0x00080000, ABSOLUTE):
- 指加载区域位于LR_IROM1开始地址0x08000000,大小有0x00000598,这块区域最大为0x00080000.
执行区域:
- Execution Region ER_IROM1
- Execution Region RW_IRAM1
这个区域,其实就是对应我们目标配置中的区域,如下如
- Base Addr:存储地址,0x0800xxxxFLASH地址和0x2000xxxx内存RAM地址。
- Size:存储大小
- Type:类型,Data:数据类型,Code:代码类型,Zero:未初始化变量类型,PAD:这个类型在map文件中放在这个位置,其实它不能算这里的类型。要翻译的话,只能说的“补充类型”。ARM处理器是32位的,如果定义一个8位或者16位变量就会剩余一部分,这里就是指的“补充”的那部分,会发现后面的其他几个选项都没有对应的值。
- Attr:属性,RO:存储与ROM中的段,RW:存储与RAM中的段
- Section Name:段名,这里也可以说为入口分类名,与“Section Cross References”指的模块、段一样。
- 大概包含:RESET、.ARM、 .text、 i、 .data、 .bss、 HEAP、 STACK等。
- Object:目标
Image component sizes
配置中需勾选:Size Info
Image component sizes:存储组成大小,其实主要就是对模块进行汇总存储大小信息。
这一章节内容相信大家都能理解,我们编译工程后,在编译窗口一般会看到类似如下一段信息:
- Program Size: Code=1112 RO-data=320 RW-data=0 ZI-data=1632
- Code:指代码的大小;
- Ro-data:指除了内联数据(inline data)之外的常量数据;
- RW-data:指可读写(RW)、已初始化的变量数据;
- ZI-data:指未初始化(ZI)的变量数据;
提醒:
- Code、Ro-data:位于FLASH中;
- RW-data、ZI-data:位于RAM中;
- RW-data已初始化的数据会存储在Flash中,上电会从FLASH搬移至RAM。
关系如下:
- RO Size = Code + RO Data
- RW Size = RW Data + ZI Data
- ROM Size = Code + RO Data + RW Data
上面map信息是比较全面的汇总,如果不想看那些模块的详细,只看汇总统计的信息,可以在配置中只勾选“Totals Info”,对比信息: