嵌入式系统编程之内存操作嵌入式系统编程之内存操作 (指针篇)(指针篇)
本文主要介绍嵌入式系统编程中内存操作的问题。
1.数据指针
在嵌入式系统的编程中,常常要求在特定的内存单元读写内容,汇编有对应的MOV指令,而除C/C++以外的其它编程语言基
本没有直接访问绝对地址的能力。在嵌入式系统的实际调试中,多借助C语言指针所具有的对绝对地址单元内容的读写能力。
以指针直接操作内存多发生在如下几种情况:
(1) 某I/O芯片被定位在CPU的存储空间而非I/O空间,而且寄存器对应于某特定地址;
(2) 两个CPU之间以双端口RAM通信,CPU需要在双端口RAM的特定单元(称为mail box)书写内容以在对方CPU产生中
断;
(3) 读取在ROM或FLASH的特定单元所烧录的汉字和英文字模。
譬如:
unsigned char *p = (unsigned char *)0xF000FF00;
*p=11;
以上程序的意义为在绝对地址0xF0000+0xFF00(80186使用16位段地址和16位偏移地址)写入11。
在使用绝对地址指针时,要注意指针自增自减操作的结果取决于指针指向的数据类别。上例中p++后的结果是p=
0xF000FF01,若p指向int,即:
int *p = (int *)0xF000FF00;
p++(或++p)的结果等同于:p = p+sizeof(int),而p—(或—p)的结果是p = p-sizeof(int)。
同理,若执行:
long int *p = (long int *)0xF000FF00;
则p++(或++p)的结果等同于:p = p+sizeof(long int) ,而p—(或—p)的结果是p = p-sizeof(long int)。
记住:CPU以字节为单位编址,而C语言指针以指向的数据类型长度作自增和自减。理解这一点对于以指针直接操作内存是相
当重要的。
2.函数指针
首先要理解以下三个问题:
(1)C语言中函数名直接对应于函数生成的指令代码在内存中的地址,因此函数名可以直接赋给指向函数的指针;
(2)调用函数实际上等同于“调转指令+参数传递处理+回归位置入栈”,本质上最核心的操作是将函数生成的目标代码的首
地址赋给CPU的PC寄存器;
(3)因为函数调用的本质是跳转到某一个地址单元的code去执行,所以可以“调用”一个根本就不存在的函数实体,晕?请往
下看:
请拿出你可以获得的任何一本大学《微型计算机原理》教材,书中讲到,186 CPU启动后跳转至绝对地址0xFFFF0(对应C语
言指针是0xF000FFF0,0xF000为段地址,0xFFF0为段内偏移)执行,请看下面的代码:
typedef void (*lpFunction) ( ); /* 定义一个无参数、无返回类型的 */
/* 函数指针类型 */
lpFunction lpReset =(lpFunction)0xF000FFF0; /* 定义一个函数指针,指向*/
/* CPU启动后所执行第一条指令的位置 */
lpReset(); /* 调用函数 */
在以上的程序中,我们根本没有看到任何一个函数实体,但是我们却执行了这样的函数调用:lpReset(),它实际上起到了“软
重启”的作用,跳转到CPU启动后第一条要执行的指令的位置。
记住:函数无它,唯指令集合耳;你可以调用一个没有函数体的函数,本质上只是换一个地址开始执行指令!
3.数组vs.动态申请