内存模型基础

MCU 程序编译后生成可执行文件（.elf），烧录在Flash（非易失，断电保存）；

运行时，变量加载到 RAM（易失，上电使用）。

程序被划分三大核心段：text、data、BSS

1. .text 代码段

✅ 存放：程序代码（编译后的机器码）、常量字符串、const 常量

• 所有函数代码 main()、中断函数、各个子函数
• const char *str = "hello"; 字符串字面量
• const int a = 100; 只读常量

📍 存储位置：Flash

只读，运行不会修改。单片机不能写入 text 段，尝试修改会 HardFault。

示例代码：

const char msg[] = "test"; // 常量放text
void func(void)            // 函数代码 text段
{

}

2. .data 数据段（初始化全局变量段）

✅ 存放：全局 / 静态变量，并且手动赋予初始值

int g_val = 10;        // 全局初始化变量 → .data
static int s_num = 5;  // static初始化变量 → .data

📍运行机制： 上电启动时，启动文件（startup.s）自动把 Flash 上这份初始值拷贝到 RAM，之后程序在 RAM 读写。 📍位置：原始数据存 Flash，运行副本在 RAM。

⚠️ 重点：必须有显式初始值！

3. .bss 段（Block Started by Symbol）未初始化段

✅ 存放：全局、static 静态变量，没有写初始值（默认 = 0）

int g_buffer[1024];     // 无初始化 → BSS
static int stat_var;    // 无初始化 → BSS

📍关键特性： 为了节省 Flash 空间：elf 文件里不保存一堆 0，只记录需要占用多大内存。 上电后启动代码直接在 RAM 把整片内存全部清零。

👉巨大优势：大数组定义成全局无初始化，不会占用 Flash！ 如果你写 int buf[1024]={0}; 部分编译器依然归类 BSS； 如果你写 int buf[1024]={1}; 则进入.data，初始数据占用 Flash。

快速区分对照表

段名	存放内容	存储特点
.text	函数代码（编译后的机器码）、const 常量、字符串	Flash，只读
.data	全局 /static 带初始值变量	Flash 存初始值，运行拷贝到 RAM
.bss	全局 /static 无初始化变量	仅占用 RAM，不占用 Flash

❗高频嵌入式坑点

1. 局部变量不在这三段！ 函数内部 int a; 局部变量 = 栈 (stack)，不属于 text/data/bss，运行时临时分配。

2. 不要在函数内定义超大数组

void test(){
    int big[2048]; // 栈！极易栈溢出死机
}

解决：放到全局 → 进入 BSS，使用 RAM 堆之外的空间。

1. BSS 大小可以在 map 文件查看 编译输出 .map 文件，搜索 bss、data，用来评估 RAM 占用，排查内存溢出。

上电完整启动流程（Startup.s 做的事）

1. 从 Flash 复制 .data 段数据到 RAM
2. 将 RAM 中 .bss 整块内存清零
3. 调用 main() 开始执行

一句极简总结背诵

• text：代码常量放 Flash
• data：有初值全局变量，Flash 存模板，拷贝进 RAM
• bss：无初值全局变量，只占 RAM，上电清零，不占 Flash