什么是map文件？
簡單的說：map文件是通過編譯器編譯之后，集程序、數(shù)據(jù)及IO空間的一種映射文件。

Keil生成map文件的設置如下圖所示：
生成文件保存路徑與Listings選擇路徑相同。

keil 主要包含配置：
Memory Map：內(nèi)存映射
Callgraph：圖像映射
Symbols：符號
Cross Reference：交叉引用
Size Info：大小信息
Totals Info：統(tǒng)計信息
Unused Section Info：未調(diào)用模塊信息
Veneers Info：裝飾信息

【如何查看map文件】
1.到對應文件生成文件目錄下查看（KEIL即為Listings目錄）
2.雙擊工程目標名則會打開對應工程的map文件（需要是編譯完成的情況下）

MAP文件基本概念
段（section）：描述映像文件的代碼和數(shù)據(jù)塊
RO：Read-Only的縮寫，包括RO-data（只讀數(shù)據(jù)）和RO-code（代碼）
RW：Read-Write的縮寫，主要是RW-data，RW-data由程序初始化初始值
ZI：Zero-initialized的縮寫，主要是ZI-data，由編譯器初始化為0。
.text：與RO-code同義
.constdata：與RO-data同義
.bss：與ZI-data同義
.data：與RW-data同義

文件分析

map文件分為如下五大部分內(nèi)容：
1.Section Cross References：模塊、段(入口)交叉引用

2.Removing Unused input sections from the image：移除未調(diào)用模塊

3.Image Symbol Table：映射符號表

4.Memory Map of the image：內(nèi)存（映射）分布

5.Image component sizes：存儲組成大小

第一部分：Section Cross References（模塊、段的交叉引用關系）
主要是各個源文件生成的模塊之間相互引用的關系。“refer to”是引用的意思，比如：

首先main.c和led.c會被編譯成目標文件main.o和led.o。i.main是main.c中main函數(shù)的入口（也是main函數(shù)編譯出的段，函數(shù)編譯后以段的形式存在，函數(shù)之間的引用，也就是段與段之間的引用）。i.LED_Init是led.c中LED_Init函數(shù)的入口（也是LED_Init函數(shù)編譯出的段）。因此上面這段的意思就是main.c中的main函數(shù)引用了led.c中的LED_Init函數(shù)，該部分剩余的其他語句基本都類似。

第二部分：Removing Unused input sections from the image（移除未使用的段）
就是將庫中沒有用到的函數(shù)從可執(zhí)行映像中刪除掉，減小程序的體積。
刪除(指不加入到*.axf 文件，不是指在*.o 文件刪除)，這樣可以防止這些無用數(shù)據(jù)占用程序空間

最后一欄有個總的統(tǒng)計結(jié)果：

總共移除了666個未使用的段，共51615字節(jié)。

第三部分：Image Symbol Table（映射符號表，列出了各個段所存儲的對應地址）

分為Local Symbols局部 和 Global Symbols全局。

局部標號（用static聲明的全局變量地址和大小，C文件中函數(shù)的地址和用static聲明的函數(shù)代碼大小，匯編文件中的標號地址（作用域限本文件）
全局標號，全局變量的地址和大小，C文件中函數(shù)的地址及其代碼大小，匯編文件中的標號地址（作用域全工程）

Local Symbols記錄了用static聲明的全局變量地址和大小，C文件中函數(shù)的地址和用static聲明的函數(shù)代碼大小，匯編文件中的標號地址（作用域限本文件），下面是部分截圖：

1、Symbol Name：符號名稱

2、Value：存儲對應的地址；

大家會發(fā)現(xiàn)有0x0800xxxx、0x2000xxxx這樣的地址。
0x0800xxxx指存儲在FLASH里面的代碼、變量等。
0x2000xxxx指存儲在內(nèi)存RAM中的變量Data等。

3、Ov Type：符號對應的類型

符號類型大概有幾種：Number、Section、Thumb Code、Data等；
細心的朋友會發(fā)現(xiàn)：全局、靜態(tài)變量等位于0x2000xxxx的內(nèi)存RAM中。

4、Size：存儲大小

這個容易理解，我們懷疑內(nèi)存溢出，可以查看代碼存儲大小來分析。

5、Object(Section)：當前符號所在段名

這里一般指所在模塊（所在源文件）。

舉例：

LED_Init 符號存儲在 0x08001861 地址，它屬于 Thumb Code 類型，大小為 62 字節(jié)，它所在的節(jié)區(qū)為 led.o 文件的 i.LED_Init 節(jié)區(qū)。

以下這段位于Local Symbols中，可以判斷LCD_Gpio_Init是一段static的函數(shù)，函數(shù)占用flash 150字節(jié)，在lcd.o中定義了。

堆和棧也在Local Symbols中，可以看出HEAP和STACK大小分別是512字節(jié)和1024字節(jié)。

lcd_buf位于Local Symbols中，因此lcd_buf是一個static變量，大小為1152字節(jié)，符號類型是Data，在bss段可以判定沒有初始化，【bss（Block Started by Symbol segment）：未初始化靜態(tài)變量, 未初始化數(shù)據(jù)】，定義在lcd.o文件

第四部分：Memory Map of the image（映像的內(nèi)存分布）

映像文件可以分為加載域（Load Region）和運行域（Execution Region）：加載域反映了ARM可執(zhí)行映像文件的各個段存放在存儲器中的位置關系。下面是部分截圖，另外映像中的入口點就是程序開始執(zhí)行的位置。

1、Exec Addr：運行域地址

2、Load Addr：加載域地址

3、Size：存儲大小

4、Type：類型

Data：數(shù)據(jù)類型

Code：代碼類型

Zero：未初始化變量類型

PAD：這個類型在map文件中放在這個位置，其實它不能算這里的類型。要翻譯的話，只能說的“補充類型”。

ARM處理器是32位的，如果定義一個8位或者16位變量就會剩余一部分，這里就是指的“補充”的那部分，會發(fā)現(xiàn)后面的其他幾個選項都沒有對應的值。

5、Attr 屬性 RO：存儲與ROM中的段；RW：存儲與RAM中的段
6、Section Name 段名
7、Object 目標

運行域反映了ARM可執(zhí)行映像文件各個段真正執(zhí)行時在存儲器中的位置關系：

Load Region LR_IROM1 (Base: 0x08000000, Size: 0x000122a8, Max: 0x00080000, ABSOLUTE, COMPRESSED[0x000121a0])

指加載域位于LR_IROM1開始地址0x08000000，大小有0x000122a8，這塊區(qū)域最大為0x00080000

Execution Region ER_IROM1 (Exec base: 0x08000000, Load base: 0x08000000, Size: 0x0001213c, Max: 0x00080000, ABSOLUTE) Execution Region RW_IRAM1 (Exec base: 0x20000000, Load base: 0x0801213c, Size: 0x00011de0, Max: 0x00018000, ABSOLUTE, COMPRESSED[0x00000064])

執(zhí)行區(qū)域：對應我們目標配置中的區(qū)域

【補充：加載域和運行域】
加載域就是程序在Flash中的實際存儲，而運行域是芯片上電后的運行狀態(tài)，因為MCU沒上電時RAM中沒有數(shù)據(jù)，所以此時所有的東西（包括代碼、變量、初始值等）都是存放在flash中的，當上電后又要把變量等復制到RAM中才能正常運行。

通過上面的框圖可以看出，RW區(qū)也是要存儲到ROM/Flash里面的。在執(zhí)行映像之前，必須將已初始化的RW數(shù)據(jù)從ROM中復制到RAM中的執(zhí)行地址并創(chuàng)建ZI Section（初始值為0的變量區(qū)），這樣才算完成了MCU運行的準備。

第五部分：Image component sizes（映像組成大小）

Code (inc. Data) ：顯示代碼占用了多少字節(jié)。 在此映像中，有19442字節(jié)的代碼， 其中包括1832字節(jié)的內(nèi)聯(lián)數(shù)據(jù) (inc. data)，例如文字池和短字符串。

RO Data ：顯示只讀數(shù)據(jù)占用了多少字節(jié)（比如const char buf[] = “123456”）。這是除 Code (inc. data) 列中包括的內(nèi)聯(lián)數(shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù)。

RW Data ：顯示讀寫數(shù)據(jù)占用了多少字節(jié)。

ZI Data ：顯示零初始化的數(shù)據(jù)占用了多少字節(jié)。

Debug ：顯示調(diào)試數(shù)據(jù)占用了多少字節(jié)，例如，調(diào)試輸入節(jié)以及符號和字符串。

Object Totals ：顯示鏈接到一起以生成映像的對象占用了多少字節(jié)。

(incl. Generated)：鏈接器會生成的映像內(nèi)容，例如，交互操作中間代碼。 如果 Object Totals 行包含此類型的數(shù)據(jù)，則會顯示在該行中。本例中共有 1016 字節(jié)的 RO 數(shù)據(jù)，其中32字節(jié)是鏈接器生成的 RO 數(shù)據(jù)。

(incl. Padding) ：鏈接器根據(jù)需要插入填充，以強制字節(jié)對齊。

最后是整個映像文件的總結(jié)說明：

Grand Totals：顯示映像的真實大小。

ELF Image Totals：ELF(Executable and Linking Format)可執(zhí)行鏈接格式映像文件大小。

ROM Totals：顯示包含映像所需的 ROM的最小大小。這不包括 ZI數(shù)據(jù)和存儲在ROM 中的調(diào)試信息。

【補充：KEIL 計算程序占用大小】
如圖是MDK編譯之后的信息：

Code：指代碼的大小；
Ro-data：指除了內(nèi)聯(lián)數(shù)據(jù)(inline data)之外的常量數(shù)據(jù)；
RW-data：指可讀寫（RW）、已初始化的變量數(shù)據(jù)；
ZI-data：指未初始化（ZI）的變量數(shù)據(jù)；

提醒：
A.Code、Ro-data：位于FLASH中；
B.RW-data、ZI-data：位于RAM中；
C.RW-data已初始化的數(shù)據(jù)會存儲在Flash中，上電會從FLASH搬移至RAM。

占用的FLASH = Code + RO-data + RW-data
占用的SRAM = RW-data + ZI-data
（為什么RW-data既在FLASH中又在SRAM？—因為RW-data已初始化的數(shù)據(jù)會存儲在Flash中，上電會從FLASH搬移至RAM。）

關系如下：
RO Size = Code + RO Data
RW Size = RW Data + ZI Data
ROM Size = Code + RO Data + RW Data
（此數(shù)據(jù)在map文件末尾就可以查看）

【補充：內(nèi)存分布】
text：程序 文字區(qū)段（text segment）也稱為程序段（code segment），存放可執(zhí)行命令（instructions）。

該區(qū)段通常位于 heap 或 stack 之後，避免因 heap 或 stack 溢出或者覆蓋 CPU 指令。

data：初始化靜態(tài)變量 初始化數(shù)據(jù)區(qū)段（initialized data segment）存儲已經(jīng)初始化的靜態(tài)變量，例如有經(jīng)過初始化的 C 語言的全局變量（global variables）以及靜態(tài)變量（static variables），分為RW-data和RO-data。

bss（Block Started by Symbol segment）：未初始化靜態(tài)變量 未初始化數(shù)據(jù)

stack：棧（stack segment）用于存儲函數(shù)的局部變量，以及各種函數(shù)調(diào)用時需要存儲的信息（比如函數(shù)返回的存儲器地址、函數(shù)狀態(tài)等），每一次的函數(shù)調(diào)用就會在棧上建立一個 stack frame（棧幀），存儲該次調(diào)用的所有數(shù)據(jù)于狀態(tài)，這樣以來同一個函數(shù)被調(diào)用多次時，就會有不同棧幀，不會相互干擾。

heap：堆是用于存放進程運行中被動態(tài)分配的內(nèi)存段，它的大小并不固定，可動態(tài)擴張或縮減，例如 C 語言的 malloc 以及 C++ 的 new 所建立的變量都是儲存于此。

棧（Stack）一般的狀態(tài)會從高地址往低地址生長，而 heap 相反。

前面提到的運行域從Section Name也可以印證上面的內(nèi)存分布圖。

參考鳴謝：
https://blog.csdn.net/qlexcel/article/details/78884379

https://neyzoter.cn/2019/04/25/Map-Of-Keil/#3%E5%86%85%E5%AD%98%E7%A7%BB%E9%99%A4%E6%8E%92%E6%9F%A5%E6%96%B9%E6%B3%95

https://www.cnblogs.com/chengeputongren/p/12177423.html

https://blog.csdn.net/IT_B_O_Y/article/details/93722989

https://zhuanlan.zhihu.com/p/108358035

https://www.cnblogs.com/ycpkbql/p/9160192.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32 map文件解析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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