ARM之ARMCC（Keil）map 文件

uperrua · 发表于 2021-1-28 10:14

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ARMCC（Keil）map 文件
根据选择的参数不同，map 文件中的内容肯定是有变化的！下面以 Keil 中全选以上所说的参数后生成的 map 文件为例来进行说明。map 文件中，有如下图所示的五个大部分：

其中，每一部分都是对应上面的配置中的一个或者多个选项，也就是对应链接器armlink的一个或者多个参数

Section Cross References

该部分显示了节区之间的交叉引用，指的是各个源文件生成的模块之间相互引用的关系。交叉引用中可以分为三大部分。

用户模块之间交叉引用

这部分主要就是用户自己实现的代码之间的引用关系。例如gprs.o(i.GPRSGetBytes) refers to uart.o(i.UartGetData) for UartGetData 表示 gprs.o 中的函数GPRSGetBytes 引用了 uart.o 中的函数 UartGetData。其中的 gprs.o 是由用户代码 gprs.c 生成的模块； uart.o 使用用户源码 uart.c 生成的模块。

用户模块与 C 库交叉引用

这部分主要就是用户自己实现的代码中调用 C 库函数时的引用关系。C 库的代码一般都是编译套件以二进制文件的形式提供的，用户看不到源码。例如 upcomm.o(i.UpCommFrameFilter) refers to mEMCmp.o(.text) for memcmp 表示 upcomm.o 中的函数UpCommFrameFilter 引用了 memcmp.o 中的函数 memcmp。其中，memcmp 为 C 库函数。再例如 startup_stm32f411xe.o(.text) refers to __main.o(!!!main) for __main 中的 __main 为程序的启动入口，其也位于 C 库中。

在 ARM 编译套件中，所有的 C 库由工具armar来管理，位于 ARM 编译器目录 lib 下。使用 armar 即可从指定的库文件中解压出 __main.o 等模块。至于如何操作，参见博文ARM 之九 Cortex-M/R 内核启动过程 / 程序启动流程（基于ARMCC、Keil）。

C 库之间交叉引用

C 库函数之间也有互相的引用关系。用户使用的 C 库函数之间的引用关系也会显示在该部分。例如 dflt_clz.o(x$fpl$dflt) refers (Special) to usenofp.o(x$fpl$usenofp) for __I$use$fp，其中所有的函数都是 C 库中的。同样可以使用armar解压库文件来导出符号表查看各接口。

Removing Unused input sections from the image

这部分列出了链接器移除的我们源码中实际未使用的数据和函数。其中包含移除数据的大小。例如Removing flash.o(.rrx_text), (6 bytes). 表示移除flash.o中的 6 字节的数据；Removing virtualuart.o(i.VirtualUartBufClear), (92 bytes). 表示移除 virtualuart.o 中的函数 VirtualUartBufClear，共 92 字节。

需要注意的是，被移除的函数在调试时将无法进行调试。如果不注意，在调试时很容易造成困扰。如下图所示：

Image Symbol Table

符号映射表。就是每个符号（这里的符号可以指模块、变量、函数）实际的地址等信息。

Local Symbols

不知道 ARMCC 是怎么分的 Local 和 Global。

Global Symbols

不知道 ARMCC 是怎么分的 Local 和 Global。

Memory Map of the image

这部分给出了镜像文件的布局。这部分与分散加载文件（Scatter File）有密切的关系。如果使用 Keil，在 Keil 的配置界面中有如下配置：

这里的设置就是对应的 map 文件中的内容。如果我们在链接器的配置页面不选择 Use Memory Layout from Taget Dialog，则需要如上图自己指定一个分散加载文件。其实，如果选择 Use Memory Layout from Taget Dialog，Keil 会根据我们左边的配置自行生成一个分散加载文件来给链接器使用（这个文件就在我们的编译输出指定的目录中）。上图的示例就是没有使用Keil默认，而是通过自己指定的分散加载文件生成镜像文件。

以上的 Keil 配置，全部是是通过链接器的参数--scatter=filename来让链接器使用该文件的。分散加载文件一次性描述了我们的镜像文件怎么布局。了解链接器的应该知道，链接器还有一些独立使用的和镜像文件生成有关的参数：--first, --last, --partial, --reloc, --ro_base, --ropi,--rosplit, --rw_base, --rwpi, --split, --startup, --xo_base, and --zi_base.，如果使用了 --scatter=filename，则以上参数就不可再用了！Keil 就是直接使用的 --scatter=filename。（默认下，Keil 根据配置界面的配置，会成一个分散加载文件）。

接下来看看 map 文件中的内容，如下图：

Image Entry point 这个是镜像的入口点。就是镜像在被执行时，开始的位置（地址）。其就是指向了 0x08010218 0x00000008 Code RO 4985 * !!!main c_w.l(__main.o) 这一行。
Load Region LR_IROM1 加载域。这是个概念。
Execution Region ER_IROM1、Execution Region ER_IROM2、Execution Region ER_IROM3 这其中就是我们的代码以及使用的 C 库代码。& W6 w3 f3 b# m7 N8 o- Y

我们先来介绍一下每个字段的含义。首先我们要明白，每一行就是一个节。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]Base AddrSizeTypeAttrIdxE Section NameObject
节的基地址节的大小类型属性索引节的名字对象（节所属的文件模块）
为什么有 3 个？因为我本身使用了自己写的分散加载文件。手动指定了三个执行域。我的分散加载文件如下：

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by ZCShou ***
; *************************************************************

LR_IROM1 0x08010000 0x00030000  { ; load region size_region
  ER_IROM1 0x08010000 0x00030000  {  ; load address = execution address
*.o (RESET, +First)             ; 中断向量表
  }

  ER_IROM2 + 0 {                   ; 应用程序信息
*.o (SECTION_APP_INFO, +First)
  }

  ER_IROM3 + 0 {                   ; 初始化相关代码+其他代码
*(InRoot\$ \$Sections) ; 初始化相关
.ANY (+RO)          ; 其他所有代码
  }

  RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; 内存
.ANY (+RW +ZI)
  }
}

在这三个执行域中，有很多类型为 PAD 的行，并且这些行没有节名字也没有所属的模块。这些其实是一些链接器自己添加的对齐。除了对齐没有其他作用。关于对齐本文之前的章节有介绍。除了 PAD 之外，剩下的就全是 Code 了。

Execution Region RW_IRAM1：这个就是内存部分，存放我们的代码中用到的各种变量数据（常量数据在以上的 ER_IROM 中）。同样，该部分也有些对齐，除此之外全部是 Data、Zero、 HEAP（堆）、STACK（栈）。
$ E* B. B% p# X; J

Image component sizes

该部分列出了组成镜像的各部分内容的大小等详细信息。

各列的具体含义如下：
8 b) J( J; x1 y7 x3 i* T" _

Code (inc. data)：这对应两列数据，分别表示代码占用的字节数和内联数据占用的字节数。inc. data 是内联数据（inline data）的缩写。内联数据包括文字池和短字符串等。
RO Data：显示 RO 数据占用的字节数。这是 Code（inc. data）列中除去 inc. data 外的只读数据的字节数。 This is in addition to the inline data included in the Code (inc. data) column.
RW Data：显示 RW 数据占用的字节数。
ZI Data：显示 ZI 数据占用的字节数。
Debug：显示调试数据占用的字节数，例如，调试输入节以及符号和字符串表。
最后一列：对象文件的名字。下面会有区分。( X# y. F3 m' y; Y- m$ p

特殊行的含义如下：
: h6 q1 w5 R/ m, h

Object Totals：显示链接在一起以生成镜像的对象占用的字节数。
(incl. Generated)：armlink 在生成镜像文件时，可能会产生一些额外数据（interworking veneers, and input sections such as region tables）。如果存在这些额外数据，那么他们就位于改行中显示。
Library Totals：显示已提取并作为单个对象添加到镜像的库成员占用的字节数。
(incl. Padding)：如果需要，armlink 会插入填充以强制部分对齐。如果 Object Totals 行包含此类数据，则会在相关的(incl. Padding)行中显示。同样，如果 Library Totals 行包含此类数据，则会在其关联的行中显示。
Grand Totals：显示镜像文件的真实大小。
ELF Image Totals：如果使用 RW 数据压缩（默认值）来优化 ROM 大小，则最终镜像的大小会发生变化，这会反映在 --info 的输出中。比较 Grand Totals 和 ELF Image Totals 下的字节数，以查看压缩效果。
ROM Totals：显示包含镜像所需的 ROM 的最小大小。这不包括未存储在 ROM 中的 ZI 数据和调试信息。
2 e! f. M+ ?/ w" m( q

youOK · 发表于 2021-1-28 11:10

ARMCC（Keil）map 文件

tutututut · 发表于 2021-1-28 11:10

很详细，谢谢分享

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ARM之ARMCC（Keil）map 文件

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