嵌入式系统编程之内存操作学习

嵌入式系统编程之内存操作学习

1.数据指针
　　在嵌入式系统的编程中，常常要求在特定的内存单元读写内容，汇编有对应的MOV指令，而除C/C++以外的其它编程语言基本没有直接访问绝对地址的能力。在嵌入式系统的实际调试中，多借助C语言指针所具有的对绝对地址单元内容的读写能力。以指针直接操作内存多发生在如下几种情况：
　　(1)   某I/O芯片被定位在CPU的存储空间而非I/O空间，而且寄存器对应于某特定地址；
　　(2)   两个CPU之间以双端口RAM通信，CPU需要在双端口RAM的特定单元（称为mail box）书写内容以在对方CPU产生中断；
　　(3)   读取在ROM或FLASH的特定单元所烧录的汉字和英文字模。
　　譬如：
　　unsigned char *p = (unsigned char *)0xF000FF00;
　　*p=11;
　　以上程序的意义为在绝对地址0xF0000+0xFF00(80186使用16位段地址和16位偏移地址)写入11。
　　在使用绝对地址指针时，要注意指针自增自减操作的结果取决于指针指向的数据类别。上例中p++后的结果是p= 0xF000FF01，若p指向int，即：
　　int *p = (int *)0xF000FF00;
　　p++(或++p)的结果等同于：p = p+sizeof(int)，而p—(或—p)的结果是p = p-sizeof(int)。
　　同理，若执行：
　　long int *p = (long int *)0xF000FF00;
　　则p++(或++p)的结果等同于：p = p+sizeof(long int) ，而p—(或—p)的结果是p = p-sizeof(long int)。
　　记住：CPU以字节为单位编址，而C语言指针以指向的数据类型长度作自增和自减。理解这一点对于以指针直接操作内存是相当重要的。
　　2.函数指针
　　首先要理解以下三个问题：
　　（1）C语言中函数名直接对应于函数生成的指令代码在内存中的地址，因此函数名可以直接赋给指向函数的指针；
　　（2）调用函数实际上等同于“调转指令＋参数传递处理＋回归位置入栈”，本质上最核心的操作是将函数生成的目标代码的首地址赋给CPU的PC寄存器；
　　（3）因为函数调用的本质是跳转到某一个地址单元的code去执行，所以可以“调用”一个根本就不存在的函数实体，晕？请往下看：
　　请拿出你可以获得的任何一本大学《微型计算机原理》教材，书中讲到，186 CPU启动后跳转至绝对地址0xFFFF0（对应C语言指针是0xF000FFF0，0xF000为段地址，0xFFF0为段内偏移）执行，请看下面的代码：
　　typedef  void  (*lpFunction) ( );    /* 定义一个无参数、无返回类型的 */
　　/* 函数指针类型 */
　　lpFunction lpReset =(lpFunction)0xF000FFF0;    /* 定义一个函数指针，指向*/
　　/* CPU启动后所执行第一条指令的位置 */
　　lpReset();                           /* 调用函数 */
　　在以上的程序中，我们根本没有看到任何一个函数实体，但是我们却执行了这样的函数调用：lpReset()，它实际上起到了“软重启”的作用，跳转到CPU启动后第一条要执行的指令的位置。
　　记住：函数无它，唯指令集合耳；你可以调用一个没有函数体的函数，本质上只是换一个地址开始执行指令！
　　3.数组vs.动态申请
　　在嵌入式系统中动态内存申请存在比一般系统编程时更严格的要求，这是因为嵌入式系统的内存空间往往是十分有限的，不经意的内存泄露会很快导致系统的崩溃。
　　所以一定要保证你的malloc和free成对出现，如果你写出这样的一段程序：
　　char * function(void)
　　{
　　char *p;
　　p = (char *)malloc(…);
　　if(p==NULL)
　　…;
　　…                         /* 一系列针对p的操作 */
　　return p;
　　}