keil c51编译器的一些使用心得(一)

本人是刚刚参加工作的学生，使用keil编译器已经半年多了，在这半年的时间里，我总结了keil的使用的一些心得，希望和大家分享一下，另外请高人点拨一下，由于我不是计算机专业的，所以对于编译原理和操作系统等高深的课程没有接触过，总是认为以下提到的一些规律都是有理论根据的，希望高人指点。

现在的存储器已经不像七八年前那样昂贵了，但是ram相对于rom和eeprom的价格还是不可同样看待的，所以程序中节省内存在现在看来还是非常关键的。原因有以下几点：

1.ram的存取速度相对于eeprom的存取速度要快很多倍，不在一个数量级上，主要是因为eeprom的存储要想写入就必须先擦除，而且eeprom的擦出需要成块擦除（这是由于eeprom的擦除原理是场效应管的栅极上电擦除的，为了节省成本厂家一般都是8Bytes/page 64Bytes/page），所以使用ram来处理中间的数据是能够符合速度要求的。

2.无论是xram还是eeprom都是外部存储器，在负值时都要用到16bit地址空间(8位机),这样无形中就增大了程序的code的体积并且使得速度上也受到影响，所以尽量把indata区的ram用到极限是非常有意义的。

本人总结了一些节省内存的规律，提供给大家讨论一下，看看是否可行。

1.内存分配的基本原理：

keil与其他的c语言编译器我认为从内存分配的原理上是基本相同的。总结起来，其实很简单，就是选最长的路径进行编译(话糙理不糙),例如下面的两段程序

program 1:

unsigned char a();

void b();

void main()

{

unsigned char byte1;

unsigned char byte2;

byte1 = byte2 = 3;

if( a() == 3)

{

b();

}

a();

return;

}

// a function

unsigned char a()

{

unsigned char byte_a1;

unsigned char byte_a2;

byte_a1 = byte_a2 = 3;

byte_a1 = 4;

byte_a2 = 5;

return byte_a1;

}

// b function

void b()

{

unsigned char byte_b1;

unsigned char byte_b2;

unsigned char byte_b3;

byte_b1 = byte_b2 = byte_b3 = 3;

return;

}

program 2:

void a();

void b();

void main()

{

unsigned char byte1;

unsigned char byte2;

byte1 = byte2 = 3;

a();

return;

}

// a function

void a()

{

unsigned char byte_a1;

unsigned char byte_a2;

byte_a1 = byte_a2 = 3;

if (byte_a1 == 3)

{

b();

}

byte_a1 = 4;

byte_a2 = 5;

return;

}

// b function

void b()

{

unsigned char byte_b1;

unsigned char byte_b2;

unsigned char byte_b3;

byte_b1 = byte_b2 = byte_b3 = 3;

return;

}

两段程序的作用是相同的，都是先执行函数a,然后根据byte_a1的值判断去执行b程序，但是用keil编译的结果却不相同program 1 编译的结果是data:14 code:48，而program 2 编译的结果是data:16 code:56，可见program 1 比 program 2 即节省了code又节省了内存。

看一下反汇编代码，就可以了解原因了，在a函数中调用b函数，a函数定义的byte_a1和byte_a2变量没有被释放，所以program 2 的内存分配是 8(SFR) + 1(STACK) + 2(MAIN FUNC) + 2(A FUNC) + 3(B FUNC) = 16 Bytes，而program 1 的内存分配是 8(SFR) + 1(STACK) + 3(B FUNC) = 14Bytes, 由于B函数和A函数是并行的，所以节省了a函数需要的2个字节。

这样总结看来程序不要串行，应尽量并行，充分利用有限的ram资源，这样既可以使code区变小，也可以使速度变快。

2.uncalled segment 影响内存分配:

不知道大家是否发现过当存在没有调用的函数时，内存空间很有可能会溢出，这个原因其实也非常简单例如：

program 3:

void a();

void b();

void c(unsigned char byte_input);

void main()

{

unsigned char byte1;

unsigned char byte2;

byte1 = byte2 = 3;

a();

c(3);

return;

}

// a function

void a()

{

unsigned char byte_a1;

unsigned char byte_a2;

byte_a1 = byte_a2 = 3;

if (byte_a1 == 3)

{

b();

}

byte_a1 = 4;

byte_a2 = 5;

return;

}

// b function

void b()

{

unsigned char byte_b1;

unsigned char byte_b2;

unsigned char byte_b3;

byte_b1 = byte_b2 = byte_b3 = 3;

return;

}

void c(unsigned char byte_input)

{

unsigned char byte_c;

byte_c = byte_input;

return;

}

program 3 所示如果再main.c里面调用c(3)编译后data:16，而如果不调用c(3)，编译后data:17，原因是调用c(3) data = 8(SFR) + 1(STACK) + 2(MAIN FUNC) + 2(A FUNC) + 3(B FUNC) = 16Bytes,而如果不调用c(3) data = 8(SFR) + 1(STACK) + 2(MAIN FUNC) + 2(A FUNC) + 3(B FUNC) + 1(C FUNC) = 17 Bytes。

所以，建议大家如果暂时不调用的函数最好屏蔽掉，以免影响整体的内存分配。

对于 \"uncalled segment 影响内存分配\" 这个问题,发表一点看法(因为彼人也非JSJ毕业).

程序源文件(c, a51文件),先经过编译得到obj文件,所谓的目标文件.各个obj文件就是一个个的模块,每个模块基本上都含有代码段和数据段,也就是说,代码在rom里面要占用多少CODE空间,数据在ram里面要占用多少ram空间等等信息.我以为lib文件也和obj文件类似,只是文件结构有些不一样.

obj(lib)文件然后经过l51.exe(bl51.exe),就是说把可执行代码模块根据连接定位参数地址上连接在一起();数据段也连接在一起,在ram空间中分配.对ram空间的分配中就有一个连接过程\"覆盖分析\".调用一个c函数,就会为这个函数所使用的ram空间进行分配(一些局部变量),这个函数返回时再回收分配给他的ram空间,根据函数互相之间的调用前后关系,编译器就可以时实的知道ram空间的使用情况(其中就存在一个函数重入的问题),作为连接时ram空间分配的参数. 如果源文件中的函数(模块)从来没有被任何函数显示的调用(所谓

非显示调用就是这段代码,连接器目前还不知道这段代码什么时候会被调用或是否会被调用),连接时就会为它分配永远有效的ram空间(就象全局变量),不会被回收.