MCU程序段的分类
程序的下载（烧录到存储器中）通常是按照程序文件分段（Code段、RO_data段、RW_data段、ZI_data段）的方式存储的，但运行时内存的布局会按照程序进程分段（TEXT段、DATA段、BSS段、堆栈段）进行组织。以下是具体分析：
1. 下载时的存储方式（文件分段）
程序在编译链接后生成的二进制文件（如ELF、Hex、Bin等）是按文件分段存储的，主要包括：
- Code段：存储机器指令（代码）。
- RO_data段：存储只读常量（如字符串常量、const变量）。
- RW_data段：存储已初始化且非零的全局/静态变量。
- ZI_data段：存储未初始化或初始化为零的全局/静态变量（实际下载时可能不占用空间，仅记录大小）。
下载时的特点：
- 文件中的
ZI_data段通常不会直接存储零值数据，而是通过链接脚本记录其大小，运行时由启动代码（如startup.s）在内存中初始化为零。 - 下载到Flash/ROM时，仅包含
Code、RO_data和RW_data的初始值，ZI_data仅保留大小信息。
2. 运行时的内存布局（进程分段）
程序运行时，会根据进程分段加载到内存中：
- TEXT段：对应文件中的
Code段和RO_data段，通常加载到只读内存（如Flash或ROM）。 - DATA段：对应文件中的
RW_data段，需从Flash拷贝到可读写内存（如RAM），因为运行时可能需要修改这些变量。 - BSS段：对应文件中的
ZI_data段，由启动代码在RAM中初始化为零。 - HEAP和STACK：在运行时动态分配，不占用下载文件空间。
关键区别：
RW_data段在文件中存储初始值，但运行时需要复制到RAM的DATA段（因为Flash不可写）。ZI_data段在文件中仅记录大小，运行时在RAM的BSS段中分配并清零。
3. 为什么下载按文件分段？
- 存储效率：Flash/ROM空间有限，避免存储全零的
ZI_data数据。 - 执行效率：启动时只需从Flash中拷贝
RW_data的初始值到RAM，并快速清零BSS段。
4. 链接脚本的作用
链接脚本（如ld文件）会明确指定：
- 哪些段属于Flash（
Code、RO_data、RW_data的初始值）。 - 哪些段属于RAM（
RW_data的运行地址、BSS段的分配）。
示例链接脚本片段：
MEMORY {FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 256KRAM (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K
}SECTIONS {.text : { *(.text*) } > FLASH /* Code段 */.rodata : { *(.rodata*) } > FLASH /* RO_data段 */.data : { *(.data*) } > RAM AT > FLASH /* RW_data段：RAM中运行，Flash中存储初始值 */.bss : { *(.bss*) } > RAM /* ZI_data段 */
}
5. 总结
- 下载时：按文件分段（Code、RO_data、RW_data、ZI_data）存储到Flash/ROM。
- 运行时：按进程分段（TEXT、DATA、BSS、堆栈）组织内存，其中
RW_data和ZI_data需从Flash初始化到RAM。
这种设计平衡了存储空间和运行时效率，是嵌入式系统和裸机程序的典型实现方式。