嵌入式系統(tǒng)編程之內(nèi)存操作學習

嵌入式系統(tǒng)編程之內(nèi)存操作學習

1.數(shù)據(jù)指針
　　在嵌入式系統(tǒng)的編程中，常常要求在特定的內(nèi)存單元讀寫內(nèi)容，匯編有對應(yīng)的MOV指令，而除C/C++以外的其它編程語言基本沒有直接訪問絕對地址的能力。在嵌入式系統(tǒng)的實際調(diào)試中，多借助C語言指針所具有的對絕對地址單元內(nèi)容的讀寫能力。以指針直接操作內(nèi)存多發(fā)生在如下幾種情況：
　　(1)   某I/O芯片被定位在CPU的存儲空間而非I/O空間，而且寄存器對應(yīng)于某特定地址；
　　(2)   兩個CPU之間以雙端口RAM通信，CPU需要在雙端口RAM的特定單元（稱為mail box）書寫內(nèi)容以在對方CPU產(chǎn)生中斷；
　　(3)   讀取在ROM或FLASH的特定單元所燒錄的漢字和英文字模。
　　譬如：
　　unsigned char *p = (unsigned char *)0xF000FF00;
　　*p=11;
　　以上程序的意義為在絕對地址0xF0000+0xFF00(80186使用16位段地址和16位偏移地址)寫入11。
　　在使用絕對地址指針時，要注意指針自增自減操作的結(jié)果取決于指針指向的數(shù)據(jù)類別。上例中p++后的結(jié)果是p= 0xF000FF01，若p指向int，即：
　　int *p = (int *)0xF000FF00;
　　p++(或++p)的結(jié)果等同于：p = p+sizeof(int)，而p—(或—p)的結(jié)果是p = p-sizeof(int)。
　　同理，若執(zhí)行：
　　long int *p = (long int *)0xF000FF00;
　　則p++(或++p)的結(jié)果等同于：p = p+sizeof(long int) ，而p—(或—p)的結(jié)果是p = p-sizeof(long int)。
　　記?。篊PU以字節(jié)為單位編址，而C語言指針以指向的數(shù)據(jù)類型長度作自增和自減。理解這一點對于以指針直接操作內(nèi)存是相當重要的。
　　2.函數(shù)指針
　　首先要理解以下三個問題：
　　（1）C語言中函數(shù)名直接對應(yīng)于函數(shù)生成的指令代碼在內(nèi)存中的地址，因此函數(shù)名可以直接賦給指向函數(shù)的指針；
　?。?）調(diào)用函數(shù)實際上等同于“調(diào)轉(zhuǎn)指令＋參數(shù)傳遞處理＋回歸位置入棧”，本質(zhì)上最核心的操作是將函數(shù)生成的目標代碼的首地址賦給CPU的PC寄存器；
　?。?）因為函數(shù)調(diào)用的本質(zhì)是跳轉(zhuǎn)到某一個地址單元的code去執(zhí)行，所以可以“調(diào)用”一個根本就不存在的函數(shù)實體，暈？請往下看：
　　請拿出你可以獲得的任何一本大學《微型計算機原理》教材，書中講到，186 CPU啟動后跳轉(zhuǎn)至絕對地址0xFFFF0（對應(yīng)C語言指針是0xF000FFF0，0xF000為段地址，0xFFF0為段內(nèi)偏移）執(zhí)行，請看下面的代碼：
　　typedef  void  (*lpFunction) ( );    /* 定義一個無參數(shù)、無返回類型的 */
　　/* 函數(shù)指針類型 */
　　lpFunction lpReset =(lpFunction)0xF000FFF0;    /* 定義一個函數(shù)指針，指向*/
　　/* CPU啟動后所執(zhí)行第一條指令的位置 */
　　lpReset();                           /* 調(diào)用函數(shù) */
　　在以上的程序中，我們根本沒有看到任何一個函數(shù)實體，但是我們卻執(zhí)行了這樣的函數(shù)調(diào)用：lpReset()，它實際上起到了“軟重啟”的作用，跳轉(zhuǎn)到CPU啟動后第一條要執(zhí)行的指令的位置。
　　記?。汉瘮?shù)無它，唯指令集合耳；你可以調(diào)用一個沒有函數(shù)體的函數(shù)，本質(zhì)上只是換一個地址開始執(zhí)行指令！
　　3.數(shù)組vs.動態(tài)申請
　　在嵌入式系統(tǒng)中動態(tài)內(nèi)存申請存在比一般系統(tǒng)編程時更嚴格的要求，這是因為嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存空間往往是十分有限的，不經(jīng)意的內(nèi)存泄露會很快導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。
　　所以一定要保證你的malloc和free成對出現(xiàn)，如果你寫出這樣的一段程序：
　　char * function(void)
　　{
　　char *p;
　　p = (char *)malloc(…);
　　if(p==NULL)
　　…;
　　…                         /* 一系列針對p的操作 */
　　return p;
　　}