Keil C51內(nèi)存分配與優(yōu)化

C51內(nèi)存常見的兩個誤區(qū)：

（1）變量超過128字節(jié)后必須用COMPACT模式。

其實(shí)，只要不超過256字節(jié)，都可以用SMALL模式

（2）內(nèi)部RAM，128字節(jié)以上的是SFR用，不給程序用。

其實(shí)，由于C51尋址的不同，高128字節(jié)也可以用來存儲變量，雖與SFR地址相同，但尋址的方式不同。

下面通過幾個程序來看內(nèi)存的分配。

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//程序1：

#include

void main()

{}

Program Size: data=9.0 xdata=0 code=16

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

IDATA0008H0001HUNIT?STACK

*******************************************************************************

從上面可以看到，即使程序內(nèi)部無任何變量和函數(shù)data也會為9.0。這9個字節(jié)內(nèi)存分別為R0-R8和一個堆棧指針（C51的堆棧是“grow up”，即使堆棧中沒有內(nèi)容，也會有一個棧底指針）。data區(qū)中由于R0-R8占有8個存儲空間，因此data區(qū)最大為120字節(jié)（棧在所有的變量空間 之后），如果超過120個字節(jié)則由idata顯式的指定為間接尋址。對于整個內(nèi)部256字節(jié)的RAM，在極端的情況下，最大的變量為247字節(jié)。

當(dāng)定義全局變量時

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//程序2：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a;

uint b;

void main()

{}

Program Size: data=12.0 xdata=0 code=16

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

DATA0008H0003HUNIT?DT?MAIN

IDATA000BH0001HUNIT?STACK

* * * * * * *C O D EM E M O R Y* * * * * * *

CODE0000H0003HABSOLUTE

CODE0003H000CHUNIT?C_C51STARTUP

CODE000FH0001HUNIT?PR?MAIN?MAIN

*******************************************************************************

存在全局變量時，根據(jù)全局變量的類型分配相應(yīng)的存儲空間。

看下面的程序

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//程序3：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a;

uint b;

uint sum(uint c)

{

uint d;

d = c;

return d;

}

void main()

{}

Program Size: data=12.0 xdata=0 code=17

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

DATA0008H0003HUNIT?DT?MAIN

IDATA000BH0001HUNIT?STACK

* * * * * * *C O D EM E M O R Y* * * * * * *

CODE0000H0003HABSOLUTE

CODE0003H000CHUNIT?C_C51STARTUP

CODE000FH000CHUNIT?PR?MAIN?MAIN

CODE001BH0001HUNIT?PR?_SUM?MAIN

********************************************************************

與上面的程序想比較，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存并沒有任何的變化。

看下面的程序

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//程序4：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a;

uint b;

uint sum(uint c)

{

uint d;

d = c;

return d;

}

void main()

{

b = sum(5);

}

Program Size: data=12.0 xdata=0 code=28

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

DATA0008H0003HUNIT?DT?MAIN

IDATA000BH0001HUNIT?STACK

* * * * * * *C O D EM E M O R Y* * * * * * *

CODE0000H0003HABSOLUTE

CODE0003H000CHUNIT?C_C51STARTUP

CODE000FH000CHUNIT?PR?MAIN?MAIN

CODE001BH0001HUNIT?PR?_SUM?MAIN

****************************************************************************

這與上面的內(nèi)存使用相同，在這個程序中通過反匯編，查看編譯后的匯編程序可以發(fā)現(xiàn)，參數(shù)的傳遞通過通用寄存器完成，沒有占用新的內(nèi)存。編譯器將其優(yōu) 化的通用寄存器（寄存器一般傳遞3個參數(shù)，超過3個參數(shù)時，多余的參數(shù)通過分配空間地址的方式來訪問。但是分配的內(nèi)存空間包含了寄存器傳遞的3個參數(shù)在內(nèi) 的所有參數(shù)的空間。詳見《Parameter And Local Variable 》和《Parameter and Register》）和棧中（程序7），但是如果參數(shù)或局部變量過多，則情況就完全不同（程序6）。

再看下面的程序

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//程序5

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a;

uint b;

uint sum(uint c)

{

uint d;

}

void main()

{

}

Program Size: data=16.0 xdata=0 code=21

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

DATA0008H0004HUNIT?DT?_SUM?MAIN

DATA000CH0003HUNIT?DT?MAIN

IDATA000FH0001HUNIT?STACK

* * * * * * *C O D EM E M O R Y* * * * * * *

CODE0000H0003HABSOLUTE

CODE0003H000CHUNIT?C_C51STARTUP

CODE000FH0005HUNIT?PR?_SUM?MAIN

CODE0014H0001HUNIT?PR?MAIN?MAIN

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同樣的程序，內(nèi)部RAM的使用情況又發(fā)生了變化。函數(shù)未被調(diào)用，且參數(shù)與局部變量都沒有使用。

源文件經(jīng)過編譯后形成obj文件，各個obj文件就是一個模塊，每個模塊中都含有代碼段和數(shù)據(jù)段，也就是，代碼在ROM占有多少CODE空間，數(shù)據(jù)在RAM里占用多少空間等信息。