keil MDK注意事項


1.MDK中的char類型的取值范圍是? 

在MDK中,默認情況下,char 類型的數據項是無符號的,所以它的取值范圍是0~255。它們可以顯式地聲明為signed char 或 unsigned。因此,定義有符號char類型變量,必須用signed顯式聲明。我曾讀過一本書,其中有一句話:“signed關鍵字也是很寬宏大量,你也可以完全當它不存在,在缺省狀態下,編譯器默認數據位signed類型”,這句話便是有異議的,我們應該對自己所用的CPU構架以及編譯器熟練掌握。

關於keil MDK工程項目設置可參考:https://blog.csdn.net/ybhuangfugui/article/details/51655502,https://blog.csdn.net/ybhuangfugui/article/details/53131141

2.賦初值的全局變量和靜態變量,初值被放在什么地方?

unsigned int g_unRunFlag=0xA5;
static unsigned int s_unCountFlag=0x5A;

這兩行代碼中,全局變量和靜態變量在定義時被賦了初值,MDK編譯環境下,你知道這個初值保存在那里嗎?

對於在程序中賦初值的全局變量和靜態變量,程序編譯后,MDK將這些初值放到Flash中,緊靠在可執行代碼的后面。在程序進入main函數前,會運行一段庫代碼,將這部分數據拷貝至相應RAM位置。若是你不小心將這些位置的數據擦除掉,嘿嘿...反正我是碰到了。

PS:后來看ARM的鏈接器,才知道ARM映象文件各組成部分在存儲系統中的地址有兩種:一種是在映象文件位於存儲器中時(也就是該映象文件開始運行之前,通俗的說就是下載到Flash中的二進制代碼)的地址,稱為加載地址;一種是在映象文件運行時(通俗的說就是給板子上電,開始運行Flash中的程序了)的地址,稱為運行時地址。賦初值的全局變量和靜態變量在程序還沒運行的時候,初值是被放在Flash中的,這個時候他們的地址稱為加載地址,當程序運行后,這些初值會從Flash中拷貝到RAM中,這時候就是運行時地址了。

3.Stack分配到RAM的哪個地方?

   keil MDK中,我們只需要定義各個模式下的堆棧大小,編譯器會自動在RAM的空閑區域選擇一塊合適的地方來分配給我們定義的堆棧,這個地方位於RAM的那個地方呢?通過查看編譯列表文件,原來MDK將堆棧放到程序使用到的RAM空間的后面,比如你的RAM空間從0x4000 0000開始,你的程序用掉了0x200字節RAM,那么堆棧空間就從0x4000 0200處開始。具體的RAM分配,其實你可以從編譯后生成的列表文件“工程名.map”文件中查看。

4.有多少RAM會被初始化?

大家可能都已經知道,在進入main()函數之前,MDK會把未初始化的RAM給清零的(在程序中自己定義變量初值的見第二條),但MDK會不會把所有RAM都初始化呢?答案是否定的,MDK只是把你的程序用到的RAM以及堆棧RAM給初始化,其它RAM的內容是不管的。如果你要使用絕對地址訪問MDK未初始化的RAM,那就要小心翼翼的了,因為這些RAM的內容很可能是隨機的,每次上電都不同。至少,NXP的LPC2000系列就是這樣

5.好個一絲不苟的編譯器

這是個十分奇葩的問題,碰巧被我遇到了,我承認是我代碼寫的不夠規范,但正是這個不規范的代碼,才得以發現這個奇葩的事件。實在忍不住用了兩個奇葩來形容。把過程簡化一下,如下所述:

假如你的工程至少有兩個.c文件,其中一個為timer.c,里面有個定時器中斷程序,每10ms中斷一次,定義一個變量來統計定時器中斷次數

unsigned int unIdleCount;

還有一個timer.h文件,里面是一些timer.c模塊的封裝,其中變量unIdleCount就被封裝在里面:

extern unsigned int unIdleCount;

 

在main.c函數中,包含timer.h文件,並利用定時器變量unIdleCount來精確延時2秒,代碼如下:

unIdleCount=0;
while(unIdleCount!=200); //延時2S鍾

keil MDK V5.54下編譯,默認優化級別,編譯后下載到硬件平台。你會發現,代碼在

while(unIdleCount!=200);

處陷入了死循環。反匯編,代碼如下:

   122:     unIdleCount=0; 
   123:      
0x00002E10  E59F11D4  LDR       R1,[PC,#0x01D4]
0x00002E14  E3A05000  MOV       R5,#key1(0x00000000)
0x00002E18  E1A00005  MOV       R0,R5
0x00002E1C  E5815000  STR       R5,[R1]
   124:     while(unIdleCount!=200);   //延時2S鍾 
   125:      
0x00002E20  E35000C8  CMP       R0,#0x000000C8
0x00002E24  1AFFFFFD  BNE       0x00002E20

重點看最后兩句匯編代碼,寄存器R0是當前變量unIdleCount的值,匯編指令CMP為比較指令,如果R0中的內容與0xC8不等,則循環。但是這里並沒有更新寄存器R0的代碼,也就是說變量unIdleCount的值雖然在變化,但跟0xC8一直比較的卻是內容不變的R0。因為之前變量unIdleCount被清零,所以R0的內容也是0,永遠不等於0xC8,永遠不會跳出循環。

看到這里,也許你已經笑翻了:你這個小白,這很明顯是沒用volatile修飾變量unIdleCount造成的!!!不錯,比起從RAM中讀寫數據,ARM或其它硬件從寄存器讀取數據要快的多的多的多...因此編譯器會“自作主張”的將某些變量讀到寄存器中,再次運算時也優先從寄存器中讀取,上面的例子就是這樣。解決這樣的方法是用關鍵字volatile修飾你不想讓編譯器優化的變量,明白的告訴編譯器:你不准優化我,每次使用我你都要本本分分的從RAM中讀取或寫入RAM。

所以先不要笑,我是不會犯這種錯誤的,之所以從這里說起,是為了照顧下還不知道volatile關鍵字的。。。

其實在timer.c中我是這樣定義統計定時器中斷次數變量的:

unsigned int volatile unIdleCount;

但是,在timer.h中,我確偷了個懶,聲明這個變量的代碼如下:

extern unsigned int unIdleCount;

沒有使用關鍵字volatile,在keil MDK V5.54下編譯,默認優化級別,然后查看代碼的反匯編,如下所示:

   122:     unIdleCount=0; 
   123:      
0x00002E10  E59F11D4  LDR       R1,[PC,#0x01D4]
0x00002E14  E3A05000  MOV       R5,#key1(0x00000000)
0x00002E18  E1A00005  MOV       R0,R5
0x00002E1C  E5815000  STR       R5,[R1]
   124:     while(unIdleCount!=200);   //延時2S鍾 
   125:      
0x00002E20  E35000C8  CMP       R0,#0x000000C8
0x00002E24  1AFFFFFD  BNE       0x00002E20

可以看出,這個反匯編代碼居然和沒加volatile關鍵字的時候一模一樣!!代碼還是會在while出陷入死循環。

現在,應該知道我要表達的意思了吧,如果引用的變量聲明中沒有使用volatile關鍵字修飾,即便定義這個變量的時候使用了volatile關鍵字修飾,MDK編譯器照樣優化掉它!

將timer.h中的聲明更改為:

extern unsigned int volatile unIdleCount;

同樣環境下編譯,查看反匯編代碼,如下所示:

   122:     unIdleCount=0; 
   123:      
0x00002E10  E59F01D4  LDR       R0,[PC,#0x01D4]
0x00002E14  E3A05000  MOV       R5,#key1(0x00000000)
0x00002E18  E5805000  STR       R5,[R0]
   124:     while(unIdleCount!=200);   //延時2S鍾 
   125:      
0x00002E1C  E5901000  LDR       R1,[R0]
0x00002E20  E35100C8  CMP       R1,#0x000000C8
0x00002E24  1AFFFFFC  BNE       0x00002E1C

看最后三句匯編代碼,發現多了一個載入匯編指令LDR,這個指令在每次循環中都將變量unIdleCount從RAM中讀出到寄存器R1中,然后R1的值再和0xC8比較。這才是符合邏輯的需要的代碼。

其實如果好好看看編譯原理的書,是不會犯這么低級的錯誤的,編譯器是分文件編譯,然后鏈接,文件A使用了文件B中定義的變量,在編譯的時候,文件A是完全不知道文件B里面有什么東西的,只能通過文件B的接口文件(.h文件)來獲得使用變量的屬性.

以這個為例子,着重說明下關鍵字volatile,同時也要掌握編譯原理的知識,用好手中的工具.

6.關於float類型

在keil中,在不選擇"Optimize for time"編譯選項時,局部float變量占用8個字節(編譯器默認自動擴展成double類型),如果你從Flash中讀取一個float類型常量並放在局部float型變量中時,有可能發生意想不到的錯誤:Cortex-M3中可能會出現硬fault.因為字節對齊問題.但有趣的是,一旦你使用"Optimize for time"編譯選項,局部float變量只會占用4個字節.

7.默認情況下,從按下復位到執行你編寫的C代碼main函數,keil mdk做了些什么?

硬件復位后,第一步是執行復位處理程序,這個程序的入口在啟動代碼里(默認),摘錄一段cortex-m3的復位處理入口代碼:

Reset_Handler   PROC		;PROC等同於FUNCTION,表示一個函數的開始,與ENDP相對?
                EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
		IMPORT  SystemInit
                IMPORT  __main
		LDR     R0, =SystemInit
                BLX     R0
                LDR     R0, =__main
                BX      R0
                ENDP

這里SystemInit函數是我自己用C代碼寫的硬件底層時鍾初始化代碼,這個可不算是keil mdk給代勞的.初始化堆棧指針、執行完用戶定義的底層初始化代碼后,發現接下來的代碼是調用了__main函數,這里之所以有__main函數,是因為在C代碼中定義了main函數,函數標簽 main() 具有特殊含義。main() 函數的存在強制鏈接器鏈接到 __main 和 __rt_entry 中的初始化代碼。

其中,__main函數執行代碼和數據復制、解壓縮以及 ZI 數據的零初始化。解釋一下,C代碼中,已經賦值的全局變量被放在RW屬性的輸入節中,這些變量的初值被keil mdk壓縮后放到ROM或Flash中(RO屬性輸入節)。什么是賦值的全局變量呢?如果你在代碼中這樣定義一個全局變量:int nTimerCount=20;變量nTimerCount就是已經賦值的變量,如果是這樣定義:int nTimerCount;變量nTimerCount就是一個非賦值的變量,keil默認將它放到屬性為ZI的輸入節。為什么要壓縮呢?這是因為如果賦值變量較多,會占用較多的Flash存儲空間,keil 默認用自己的壓縮算法。這個“解壓縮”就是將存放在RO輸入區(一般為ROM或Flash)的變量初值,按照一定算法解壓縮后,拷貝到相應RAM區。ZI數據清零是指將ZI區的變量所在的RAM區清零。使用 UNINIT 屬性對執行區進行標記可避免 __main 對該區域中的 ZI 數據進行零初始化。這句話很重要,比如我有一些變量,保存一些重要信息,不希望復位后就被清零,這時就可以用分散加載文件定義一塊UNINIT屬性的區,將不希望零初始化的變量定義到這個區即可。

8.關於新版本V4.70

期盼已久的功能終於在V4.7實現了!!IDE升級到了µVision V4.70.00 增加了代碼和參數自動補全以及動態語法檢驗,增加了兩個性能分析命令。J-LINK驅動更新到V4.62,編譯器版本更新到5.03.其中我是最喜歡的是代碼和參數自動補全以及動態語法檢驗。剛回答了一個百度知道提問,提問者問到V4.70a為什么不能自動代碼和參數補全,這里也說一下,這並不是4.70a的問題,4.70a相對於4.70只是修正了"linking in MDK-ARM user guides"問題,使能自動補全的功能要設置一下:點擊Edit-Configuration...,在打開的對話框中選中Text Completion標簽欄,在此頁面中選中symbols after復選框即可完全開啟(安裝后默認並沒有選中這個框).補充,你的系統至少要有vc++2010運行庫,才能看到這個設置。

文章裁剪自:https://blog.csdn.net/zhzht19861011/article/details/7745151

 


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