Keil C51内存分配与优化

C51内存常见的两个误区：

（1）变量超过128字节后必须用COMPACT模式。

其实，只要不超过256字节，都可以用SMALL模式

（2）内部RAM，128字节以上的是SFR用，不给程序用。

其实，由于C51寻址的不同，高128字节也可以用来存储变量，虽与SFR地址相同，但寻址的方式不同。

下面通过几个程序来看内存的分配。

*******************************************************************************

//程序1：

#include

void main()

{}

Program Size: data=9.0 xdata=0 code=16

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

IDATA0008H0001HUNIT?STACK

*******************************************************************************

从上面可以看到，即使程序内部无任何变量和函数data也会为9.0。这9个字节内存分别为R0-R8和一个堆栈指针（C51的堆栈是“grow up”，即使堆栈中没有内容，也会有一个栈底指针）。data区中由于R0-R8占有8个存储空间，因此data区最大为120字节（栈在所有的变量空间 之后），如果超过120个字节则由idata显式的指定为间接寻址。对于整个内部256字节的RAM，在极端的情况下，最大的变量为247字节。

当定义全局变量时

*******************************************************************************

//程序2：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a;

uint b;

void main()

{}

Program Size: data=12.0 xdata=0 code=16

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

DATA0008H0003HUNIT?DT?MAIN

IDATA000BH0001HUNIT?STACK

* * * * * * *C O D EM E M O R Y* * * * * * *

CODE0000H0003HABSOLUTE

CODE0003H000CHUNIT?C_C51STARTUP

CODE000FH0001HUNIT?PR?MAIN?MAIN

*******************************************************************************

存在全局变量时，根据全局变量的类型分配相应的存储空间。

看下面的程序

*****************************************************************

//程序3：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a;

uint b;

uint sum(uint c)

{

uint d;

d = c;

return d;

}

void main()

{}

Program Size: data=12.0 xdata=0 code=17

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

DATA0008H0003HUNIT?DT?MAIN

IDATA000BH0001HUNIT?STACK

* * * * * * *C O D EM E M O R Y* * * * * * *

CODE0000H0003HABSOLUTE

CODE0003H000CHUNIT?C_C51STARTUP

CODE000FH000CHUNIT?PR?MAIN?MAIN

CODE001BH0001HUNIT?PR?_SUM?MAIN

********************************************************************

与上面的程序想比较，发现内存并没有任何的变化。

看下面的程序

***************************************************************************

//程序4：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a;

uint b;

uint sum(uint c)

{

uint d;

d = c;

return d;

}

void main()

{

b = sum(5);

}

Program Size: data=12.0 xdata=0 code=28

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

DATA0008H0003HUNIT?DT?MAIN

IDATA000BH0001HUNIT?STACK

* * * * * * *C O D EM E M O R Y* * * * * * *

CODE0000H0003HABSOLUTE

CODE0003H000CHUNIT?C_C51STARTUP

CODE000FH000CHUNIT?PR?MAIN?MAIN

CODE001BH0001HUNIT?PR?_SUM?MAIN

****************************************************************************

这与上面的内存使用相同，在这个程序中通过反汇编，查看编译后的汇编程序可以发现，参数的传递通过通用寄存器完成，没有占用新的内存。编译器将其优 化的通用寄存器（寄存器一般传递3个参数，超过3个参数时，多余的参数通过分配空间地址的方式来访问。但是分配的内存空间包含了寄存器传递的3个参数在内 的所有参数的空间。详见《Parameter And Local Variable 》和《Parameter and Register》）和栈中（程序7），但是如果参数或局部变量过多，则情况就完全不同（程序6）。

再看下面的程序

*******************************************************************

//程序5

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a;

uint b;

uint sum(uint c)

{

uint d;

}

void main()

{

}

Program Size: data=16.0 xdata=0 code=21

TYPEBASELENGTHRELOCATIONSEGMENT NAME

-----------------------------------------------------

* * * * * * *D A T AM E M O R Y* * * * * * *

REG0000H0008HABSOLUTE"REG BANK 0"

DATA0008H0004HUNIT?DT?_SUM?MAIN

DATA000CH0003HUNIT?DT?MAIN

IDATA000FH0001HUNIT?STACK

* * * * * * *C O D EM E M O R Y* * * * * * *

CODE0000H0003HABSOLUTE

CODE0003H000CHUNIT?C_C51STARTUP

CODE000FH0005HUNIT?PR?_SUM?MAIN

CODE0014H0001HUNIT?PR?MAIN?MAIN

******************************************************************

同样的程序，内部RAM的使用情况又发生了变化。函数未被调用，且参数与局部变量都没有使用。

源文件经过编译后形成obj文件，各个obj文件就是一个模块，每个模块中都含有代码段和数据段，也就是，代码在ROM占有多少CODE空间，数据在RAM里占用多少空间等信息。