keil c51编译器的一些使用心得

　　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，在赋值时都要用到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 = ;

    )
    {
       b();
    }
    a();
    return;
}

// a function
unsigned char a()
{
    unsigned char byte_a1;
    unsigned char byte_a2;
    byte_a1 = byte_a2 = ;
    byte_a1 = ;
    byte_a2 = ;
    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 = ;
    return;
} 

//program 2:
void a();
void b();
void main()
{
    unsigned char byte1;
    unsigned char byte2;
    byte1 = byte2 = ;
    a();
    return;
}

// a function
void a()
{
    unsigned char byte_a1;
    unsigned char byte_a2;
    byte_a1 = byte_a2 = ;
    )
    {
       b();
    }
    byte_a1 = ;
    byte_a2 = ;
    return;
}

// b function
void b()
{
    unsigned char byte_b1;
    unsigned char byte_b2;
    unsigned char byte_b3;
    byte_b1 = byte_b2 = byte_b3 = ;
    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 :
void a();
void b();
void c(unsigned char byte_input);
void main()
{
    unsigned char byte1;
    unsigned char byte2;
    byte1 = byte2 = ;
    a();
    c();
    return;
}

// a function
void a()
{
    unsigned char byte_a1;
    unsigned char byte_a2;
    byte_a1 = byte_a2 = ;
    )
    {
       b();
    }
    byte_a1 = ;
    byte_a2 = ;
    return;
}

// b function
void b()
{
    unsigned char byte_b1;
    unsigned char byte_b2;
    unsigned char byte_b3;
    byte_b1 = byte_b2 = byte_b3 = ;
    return;
}

void c(unsigned char byte_input)
{
    unsigned char byte_c;
    byte_c = byte_input;
    return;
}

　　program 3 所示，如果在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。

　　这次先写到这里吧，希望大家多和我讨论讨论，下一次我想和大家讨论一下有关keil中data_group的问题。

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　　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。

keil c51编译器的一些使用心得的相关教程结束。