嵌入式系统中的内存分布

在嵌入式系统中，内存的管理和组织对于系统的性能和稳定性至关重要。内存主要分为 Flash 和 RAM 两大部分，它们各自存储着不同类型的数据，并且系统中还存在着代码区、全局区、堆区和栈区这四个重要的内存区域。

Flash和RAM的数据存储

这个只是主要的部分，可能还有一些没算进去

Flash：Flash 存储器用于存储程序代码和一些只读数据，其存储内容可以表示为：Flash = Code + RO-data + RW-data

• .text(code)：即编译后的二进制文件，是程序执行的指令集合。
• .rodata(RO-data)：Read Only data，只读数据，例如只读常量、字面量(字符串)等。
• .data初值镜像(RW-data)：Read Write data，可读写数据，这些数据在程序启动时需要从 Flash 搬运到 RAM的.data段中。

RAM：随机存取存储器，用于程序运行时的数据存储，其存储内容为：RAM = RW-data + ZI-data。

• .data段(RW-data)：已初始化的可读写数据，如静态变量和全局变量中已初始化的部分。

• .bss段(ZI-data)：未初始化的全局变量和静态变量，在系统启动时会自动初始化为 0。

• stack(栈区)：

• heap(堆区)：

嵌入式系统内存四区

嵌入式C代码在编译运行后，其内存占用主要分为四个区域，地址由低到高分别为：

代码区-> 全局区-> 堆区-> 栈区

如果要说5个区域的话就要算上常量区，地址由低到高分别为

代码区->常量区 ->全局区-> 堆区-> 栈区

代码区(.text)

• 存放内容：所有的程序指令代码（编译生成的二进制可执行文件.bin/.hex等）

• 存储位置：Flash

• 特点：只读，掉电不丢失，空间一般在编译时固定

• 常见用途：存放主程序、库函数、启动文件、硬件中断向量表等

常量区(.rodata)

• 存放内容：字符串、const初始化的全局变量

• 存储位置：Flash

  • 主要在 Flash 的只读段（常与 .text 同属只读区域；有的链接脚本会把 .rodata 合并进 .text）。
  • 在操作系统上运行时映射为只读页面；在嵌入式 MCU 上通常直接从 Flash XIP 读取，不搬运到 SRAM。

• 特点：只读，掉电不丢失；运行期不参与分配/释放，与.data段不同，上电不拷贝到 RAM

• 常见用途：各类查找表、滤波/控制系数、校验表、协议常量字符串常量、日志格式串

全局区(静态区)

• 分为两部分：.data段和.bss段

• 存放内容：

  • .data(数据段)：已初始化全局变量和静态变量
  • .bss：未初始化的全局变量和静态变量

• 存储位置：

  • 已初始化数据区（.data）：初始值放在Flash(镜像值)，运行时从Flash搬运到SRAM
  • 未初始化数据区（.bss）：只放在SRAM，

• 特点：全局唯一，掉电丢失，系统启动时自动初始化

• 常见用途：跨函数/全局使用的变量、需要多次访问的数据

启动流程(Reset后)：

• 将Flash中的.data段中的初始值搬运到SRAM(Flash->SRAM)
• 然后对于在SRAM中的.bss段数据全部清零

堆区(Heap)

• 存放内容：运行时动态分配（如malloc/free、new/delete）的内存块

• 存储位置：SRAM

• 特点：大小灵活，手动分配释放，易碎片化，掉电丢失

• 常见用途：需要动态申请的缓存、链表、队列、对象等数据结构

栈区（Stack）

• 存放内容：函数调用现场（局部变量、参数、返回地址、保存的寄存器等）
• 存储位置：SRAM
• 特点：自动分配和回收，先进后出，容量有限，掉电丢失
• 常见用途：函数内的临时数据、递归调用、保存中断现场

内存分布示意图