嵌入式系統(tǒng)編程之內(nèi)存操作學(xué)習(xí)

1.數(shù)據(jù)指針
　　在嵌入式系統(tǒng)的編程中，常常要求在特定的內(nèi)存單元讀寫(xiě)內(nèi)容，匯編有對(duì)應(yīng)的MOV指令，而除C/C++以外的其它編程語(yǔ)言基本沒(méi)有直接訪問(wèn)絕對(duì)地址的能力。在嵌入式系統(tǒng)的實(shí)際調(diào)試中，多借助C語(yǔ)言指針?biāo)哂械膶?duì)絕對(duì)地址單元內(nèi)容的讀寫(xiě)能力。以指針直接操作內(nèi)存多發(fā)生在如下幾種情況：
　　(1)   某I/O芯片被定位在CPU的存儲(chǔ)空間而非I/O空間，而且寄存器對(duì)應(yīng)于某特定地址；
　　(2)   兩個(gè)CPU之間以雙端口RAM通信，CPU需要在雙端口RAM的特定單元（稱為mail box）書(shū)寫(xiě)內(nèi)容以在對(duì)方CPU產(chǎn)生中斷；
　　(3)   讀取在ROM或FLASH的特定單元所燒錄的漢字和英文字模。
　　譬如：
　　unsigned char *p = (unsigned char *)0xF000FF00;
　　*p=11;
　　以上程序的意義為在絕對(duì)地址0xF0000+0xFF00(80186使用16位段地址和16位偏移地址)寫(xiě)入11。
　　在使用絕對(duì)地址指針時(shí)，要注意指針自增自減操作的結(jié)果取決于指針指向的數(shù)據(jù)類別。上例中p++后的結(jié)果是p= 0xF000FF01，若p指向int，即：
　　int *p = (int *)0xF000FF00;
　　p++(或++p)的結(jié)果等同于：p = p+sizeof(int)，而p—(或—p)的結(jié)果是p = p-sizeof(int)。
　　同理，若執(zhí)行：
　　long int *p = (long int *)0xF000FF00;
　　則p++(或++p)的結(jié)果等同于：p = p+sizeof(long int) ，而p—(或—p)的結(jié)果是p = p-sizeof(long int)。
　　記住：CPU以字節(jié)為單位編址，而C語(yǔ)言指針以指向的數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度作自增和自減。理解這一點(diǎn)對(duì)于以指針直接操作內(nèi)存是相當(dāng)重要的。
　　2.函數(shù)指針
　　首先要理解以下三個(gè)問(wèn)題：
　　（1）C語(yǔ)言中函數(shù)名直接對(duì)應(yīng)于函數(shù)生成的指令代碼在內(nèi)存中的地址，因此函數(shù)名可以直接賦給指向函數(shù)的指針；
　　（2）調(diào)用函數(shù)實(shí)際上等同于“調(diào)轉(zhuǎn)指令＋參數(shù)傳遞處理＋回歸位置入棧”，本質(zhì)上最核心的操作是將函數(shù)生成的目標(biāo)代碼的首地址賦給CPU的PC寄存器；
　　（3）因?yàn)楹瘮?shù)調(diào)用的本質(zhì)是跳轉(zhuǎn)到某一個(gè)地址單元的code去執(zhí)行，所以可以“調(diào)用”一個(gè)根本就不存在的函數(shù)實(shí)體，暈？請(qǐng)往下看：
　　請(qǐng)拿出你可以獲得的任何一本大學(xué)《微型計(jì)算機(jī)原理》教材，書(shū)中講到，186 CPU啟動(dòng)后跳轉(zhuǎn)至絕對(duì)地址0xFFFF0（對(duì)應(yīng)C語(yǔ)言指針是0xF000FFF0，0xF000為段地址，0xFFF0為段內(nèi)偏移）執(zhí)行，請(qǐng)看下面的代碼：
　　typedef  void  (*lpFunction) ( );    /* 定義一個(gè)無(wú)參數(shù)、無(wú)返回類型的 */
　　/* 函數(shù)指針類型 */
　　lpFunction lpReset =(lpFunction)0xF000FFF0;    /* 定義一個(gè)函數(shù)指針，指向*/
　　/* CPU啟動(dòng)后所執(zhí)行第一條指令的位置 */
　　lpReset();                           /* 調(diào)用函數(shù) */
　　在以上的程序中，我們根本沒(méi)有看到任何一個(gè)函數(shù)實(shí)體，但是我們卻執(zhí)行了這樣的函數(shù)調(diào)用：lpReset()，它實(shí)際上起到了“軟重啟”的作用，跳轉(zhuǎn)到CPU啟動(dòng)后第一條要執(zhí)行的指令的位置。
　　記住：函數(shù)無(wú)它，唯指令集合耳；你可以調(diào)用一個(gè)沒(méi)有函數(shù)體的函數(shù)，本質(zhì)上只是換一個(gè)地址開(kāi)始執(zhí)行指令！
　　3.數(shù)組vs.動(dòng)態(tài)申請(qǐng)
　　在嵌入式系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)存在比一般系統(tǒng)編程時(shí)更嚴(yán)格的要求，這是因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)的內(nèi)存空間往往是十分有限的，不經(jīng)意的內(nèi)存泄露會(huì)很快導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。
　　所以一定要保證你的malloc和free成對(duì)出現(xiàn)，如果你寫(xiě)出這樣的一段程序：
　　char * function(void)
　　{
　　char *p;
　　p = (char *)malloc(…);
　　if(p==NULL)
　　…;
　　…                         /* 一系列針對(duì)p的操作 */
　　return p;
　　}